双层岛式同站台换乘车站.doc

双层岛式同站台换乘车站胡凯山1,裘红玫2,梁伟聪2(1浙江大学建筑工程学院,杭州310027; 2美国施伟拔公司杭州代表处,杭州310000)摘要:通过对城市轨道交通系统中的双层岛式同站台换乘车站的介绍与总结,较为系统地分析了它的概念、构成、优缺点、轨道布置、建筑方法等。关键词:城市轨道交通系统双层岛式同站台换乘车站轨道布置建造方法中图分类号:U231+4文献标识码:B从目前我国已建成的轨道交通系统来看,一个突出问题是换乘不是很合理。例如上海地铁1号线与明珠线在上海火车站的换乘,中间隔着火车站,而且没有通道连接,换乘很困难,在上海体育馆站的1号线与明珠线换乘时采用的是站外换乘,需在地面上行走近200 m,换乘也很不便。这些设计不好的换乘车站,使得乘客换乘困难,势必会影响客流的吸引。客流的减少进一步会影响其他方面的发展,如车站附近的商业发展和土地开发利用等。而反观香港的地铁系统(见图1),在换乘方面却堪称为一个典范。而香港的地铁在换乘上这么成功,很大程度上是因为它在同站台换乘方面做的很出色。香港地铁的同站台换乘的布置可以认为是同站台换乘的最好实例之一。香港地铁线网将近80 km,有50个车站,其中有4个双向同站台换乘和一个单向同站台换乘车站(图1中圆圈所示的位置)。为了给线路两个方向的客流提供方便,这些同站台换乘出现在一条线路的末端或中点,例如在观塘线的端点,荃湾线和将军澳线的中点等。2003年8月,杭州市规划局为“杭州市轨道交通线网规划(优化)”项目进行国际招投标,结果美国施伟拔公司中标。该公司早年成功地设计了香港的地铁系统,在轨道交通换乘方面有成功的经验。2004年3月,美国施伟拔公司提交了“杭州市轨道交通线网规划推荐方案”,建议在2050年杭州轨道交通线网中有三个双向和三个单向同站台换乘车站。1同站台换乘概述同站台换乘是指乘客在同一站台即可实现转线换乘,乘客只要走到车站站台的另一边就可以换乘另一条线路的列车。同站台换乘的基本布局是双岛式站台的结构形式,可以在同一平面上布置,见图2,也可以双层布置,见图3。现在大部分同站台换乘车站都是采用图3所示的形式,下面所有的叙述均是这种双层岛式同站台换乘车站。同站台换乘可以在两条线路平行或线路相交叉的地方实现,典型的应用还有当一条线路在另一条线47路的中间终止的情况。同站台换乘可以让乘客通过最简单的换乘,向两个方向继续前行(在不同的线上),从而使线路的终点不再是终点,而是一个使该线路继续向前延伸的点,是一种无缝的换乘方式。同站台换乘使乘客无需上、下楼层,并使步行和等待时间最少。同站台换乘通过轨道垂直和水平的移动来保证乘客只需简单穿过站台即可实现不同线路的换乘。2单向同站台换乘车站同站台换乘车站有两种:单向和双向同站台换乘车站。单向同站台只能实现一个方向的同站台换乘,图4是实现单向同站台换乘的典型结构示意图。在图4中,有两条线路(1和2)要进入车站实现一个单向同站台换乘,每条线路都有两股轨道:轨道A和B,分别表示上行和下行线。我们以线路1为例来解释是如何通过轨道的移动来实现单向同站台换乘的(线路2的轨道移动和线路1是一样的),图4中的、代表了轨道移动的四个典型阶段,其具体的移动过程见图5(a)图5(d)。从图5(a)可以看到,一开始在远离车站的时候,轨道线A、B是平行的;当列车行进到离进站还有一段距离的时候,见图5(b),轨道B向下移动,而轨道A则向上移动;在图5(c)所示的阶段,轨道A、B都往中间移动;快到进站的时候,见图5(d),轨道A和B由一开始的水平的两股轨道已经转变成在垂直的方向成为平行的轨道;在整个车站箱体中,两股轨道一直维持垂直的平行位置,然后出站的时候,通过与进站时候相反的轨道移动过程,两股垂直的轨道线又变成平行的轨道线。当然,在轨道的移动过程中,我们也可以保持线路的一条轨道位置不变,另一轨道通过垂直和水平的移动进行扭转,但同时移动两条轨道,可以节省空间。而轨道的移动方向取决于客流量的大小,因为同站台换乘的便利性,一般都是换乘量最大的两个方向设置为同站台换乘,而其他方向的换乘则采用传统的垂直换乘来实现。单向同站台换乘设施可以满足较高换乘量方向的换乘,而且通常是作为双向同站台换乘建造的初期阶段。3双向同站台换乘车站如果要在所有方向实现完全的同站台换乘,需要有两个同站台换乘车站,因为一个同站台换乘车站只能实现一个方向的同站台换乘。双向同站台换乘车站的实现要比单向同站台换乘复杂得多,对场地和技术方面的要求也比单向同站台高得多。双向同站台换乘的典型结构示意图见图6。图6中,车站S1、S2、S3、S4是线路上普通的中间站,而两个单向同站台换乘车站D1和D2则组成了双向同站台换乘车站。从图6中可以看到,车站S1、S2与车站D1、车站S3、S4与车站D2之间的轨道移动与前述的单向同站台换乘的轨道移动是一致的,即一个轨道必须要从它邻近车站平行邻近轨道位置的-1层逐渐下降到-2层,最终移到另一轨道的正下方。在两个同站台换乘车站D1和D2之间,其中一条线路的两条轨道相互扭转的地方包括了比一条轨道更为复杂的旋转,而另一条线保持它在两站间的相对轨道位置,见图6。两个同站台换乘车站D1和D2之间的具体轨道移动情况见图7(a)图7(f)。从图7可以看到:图左边的轨道线在两个车站之间是保持原有位置不变的,而右边的轨道线位置要经过一个比单向同站台换乘车站更为复杂的移动:首先上层的轨道线往右移动;然后上层的轨道线往下移动,下层的轨道线往上移动;图7(d)显示的是上层的轨道线到达下层,下层的轨道线达到上层的情况;图7(e)显示的是到达车站前,下层的轨道线从右侧平移到与上面轨道线成一条直线的位置;图7(f)显示的是轨道线到达车站D2的情况。与图7(a)车站D1的情况相比较,可以看到:假设乘客从S1车站过来,他可以选择在D1车站下车,这样他就可以同站台换乘到另外一条线,然后到S4车站的方向;也可以选择在D2车站下车,这样也可以同站台换乘到另外一条线,到车站S2的方向;而如果乘客是从S3车站方向过来的话,在D2车站下车可以同站台换乘去S4车站的方向;在D1车站下车则可以同站台换乘到去S2车站的地方;同样道理,对于从S2和S4车站过来的乘客,分别选择在D1或D2车站下车,都可以同站台换乘到去S1和S3车站的方向。很明显,这样就实现了两个方向的同站台换乘。一般说来,采用同站台换乘方式要求两条线要有足够长的重合段,近期需要把预留线车站及区间交叉预留处理好,工程量大,线路交叉复杂,施工难度大,所以应尽量选用在两条线建设期相近或同步建设的换乘点上,但是轨道建设投资大、建设周期长,同时考虑到整个线网规划以及建设时序的问题,很多情况下不可能正好同时建设有双向同站台的两条线路,往往是先建造一个同站台换乘车站,然后为另外一个换乘车站预留工程的条件。双向同站台换乘车站的建造方法可见图8(a)图8(f)。从图8中可以看到:如果是在有宽路面或较宽阔的地方施工的话,建议可以采用隔墙技术和邻接桩基的明挖法,在一些特定的区域使用板桩,需要临时的支撑