地鐵高架單柱墩側(cè)式車站方案研究

地鐵高架單柱墩側(cè)式車站方案研究

1島式和魚腹島式車站的特點地鐵的高站通常采用島式車站或側(cè)式車站。側(cè)式車站區(qū)間線路順直,站臺位于上、下行線路的兩端,國內(nèi)大多數(shù)高架車站都采用側(cè)式車站,但其站臺面積利用率偏低,管理不便,提升設(shè)備數(shù)量多,運(yùn)營費用也較高,調(diào)節(jié)上、下行線客流及乘降聯(lián)絡(luò)等均不如島式車站,多用于客流不大的地下站或高架的中間站。島式車站又可分為普通島式車站和魚腹島式車站,普通島式車站內(nèi)兩條線路為平行線,線間距較寬,高架區(qū)間線間距較窄,線路在車站向區(qū)間過渡的喇叭段會比較長;而魚腹島式車站通過在車站內(nèi)增設(shè)曲線,使站臺呈中間寬、兩頭窄的形式,有效縮短了喇叭口的長度。下面以成都地鐵2號線東延線林家大堰站為實例,比較島式車站和側(cè)式車站,最終確定車站形式。2項目總結(jié)2.1龍工段日光路—線路走向成都地鐵2號線東延伸線分為高架段和地下段,高架段線路出經(jīng)干院站后,沿老成渝路東北側(cè)綠化帶前行約400m后,斜跨繞城高速及鐵路外繞線后,拐入規(guī)劃中龍工北路(道路紅線規(guī)劃寬度為50m,路中綠化帶寬5m)設(shè)林家大堰站,然后沿龍工北路路中東行至東風(fēng)渠,在渠西側(cè)設(shè)東風(fēng)渠站,其間設(shè)龍泉西站。2.2早/晚應(yīng)用狀況預(yù)測林家大堰站客流根據(jù)成都地鐵2號線客流預(yù)測資料,超高峰系數(shù)取1.24,近遠(yuǎn)期預(yù)測早/晚高峰每小時客流見表1。本站遠(yuǎn)期設(shè)計客流量5216人/h,遠(yuǎn)期上車設(shè)計客流量2383人/h,遠(yuǎn)期下車設(shè)計客流量2833人/h,本站遠(yuǎn)期高峰小時列車對數(shù)為30對。3車站的建筑形式為3.1交通點口及車站布置林家大堰站為高架三層側(cè)式設(shè)備管理用房外掛車站,設(shè)備管理用房外掛于道路兩側(cè)。車站主體布置位于規(guī)劃道路路中,獨柱墩設(shè)置在道路中心5m寬綠化中,二層為站廳層,三層為站臺層(采用3.5m側(cè)式站臺,有效站臺長120m。站臺區(qū)為乘客候車場所,設(shè)有4組樓、扶梯,2部電梯通向站廳層),站廳南、北側(cè)設(shè)置通道及出入口,通過高架通道連接道路兩側(cè),滿足乘客上下車及兼顧行人過街需求,出入口均位于道路紅線兩側(cè)布置。車站設(shè)備管理用房設(shè)置在道路北側(cè)規(guī)劃綠化帶內(nèi),設(shè)置有牽引降壓混合變電所及其他設(shè)備管理用房。道路兩側(cè)出入口前設(shè)人行集散廣場,并設(shè)置自行車停車場和機(jī)動車停車場及部分綠化。車站總長122.6m,標(biāo)準(zhǔn)段寬為21.5m。車站主體建筑面積為3990m2,附屬建筑面積為4434m2,總建筑面積8881m2,附屬用房占地2917m2。側(cè)式車站布置見圖1。(2)魚腹島式車站魚腹島式車站與普通島式車站喇叭口長度比較示意見圖2,圖中魚腹島式車站站臺中間寬度為10.5m,兩端為7.2m,島式車站站臺寬度為10m,車站兩端高架區(qū)間線間距均為4.5m,魚腹島式車站線路平面半徑為1200m。從圖2可見,魚腹島式車站比普通島式車站喇叭口縮短了圖中所示的b值長度,根據(jù)本項目設(shè)計情況縮短了67.7m。魚腹島式車站內(nèi)單邊線路設(shè)1組曲線,兩端區(qū)間各設(shè)1組曲線,由一端區(qū)間平直過渡至另一端區(qū)間平直段共需3組曲線,與普通島式車站相比,減少了1組曲線,改善了線路平面線形。魚腹島式車站為路中高架三層魚腹島式站臺車站,由3部分組成。路中為車站主體,道路北側(cè)主要設(shè)備管理用房區(qū),南側(cè)為次要設(shè)備管理用房區(qū),通過樓扶梯及過街天橋連接。車站采用魚腹式站臺,站臺中間寬度為10.5m,兩端寬度為7.2m。樓扶梯為正八字布置,上工作點靠近站臺中部,樓扶梯處側(cè)站臺寬度≥2.5m,有效站臺長120m。站臺區(qū)為乘客候車場所,設(shè)有3組樓、扶梯,1部電梯通向站廳層。車站主體建筑面積為3803m2,附屬建筑面積為4434m2,總建筑面積8694m2,附屬用房占地2917m2。魚腹島式車站布置見圖3。3.2島式抗側(cè)力能力魚腹島式車站采用雙柱墩,側(cè)式車站采用獨柱墩,雙柱墩受力明確,整體穩(wěn)定性、承載能力較好,墩柱尺寸可以做得纖細(xì),材料利用率較高,但對下部空間占據(jù)較大,整體景觀性較差,會有凌亂的感覺。獨柱墩受力集中,懸挑結(jié)構(gòu),不適宜島式站臺,抗側(cè)力能力較差。落地構(gòu)件少,占用路面空間小,阻擋視線少,景觀效果好。單、雙柱墩結(jié)構(gòu)形式示意見圖4。3.3客流組織特征針對島式車站和側(cè)式車站這2種車站形式,從運(yùn)營管理、客流組織、行車條件、配線條件、車站體量、城市景觀、獨柱墩體系下結(jié)構(gòu)體系合理性與工程風(fēng)險以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)5個方面進(jìn)行綜合比較,結(jié)果如下。(1)運(yùn)營管理、客流組織側(cè)式車站:站臺利用率較低,適用于小客流車站;車站部分設(shè)備相應(yīng)每個站臺分別布置,其數(shù)量較島式增加一倍,管理分散,運(yùn)營成本較高;不出站返程客流換乘需通過站廳層換乘;上、下行客流流線分明,客流組織較好。魚腹島式車站:站臺可有效利用,適用于較大客流及朝夕性比較明顯的客流;車站導(dǎo)向、照明、電扶梯、樓梯等設(shè)備數(shù)量少、并可集中布置,易于管理;不出站返程客流換乘方便(左右側(cè)換乘方便);上下行客流流線容易交織。(2)行車條件及配線條件側(cè)式車站:車站與區(qū)間線間距的統(tǒng)一,行車條件好,列車磨損少,運(yùn)營成本低;線路平順,乘客舒適度高;車站渡線短,對橋梁無影響,緊鄰車站利于管理。魚腹島式車站:喇叭口的過渡段,線路線型不好,不利于區(qū)間行車速度的提升,列車磨損多,增加運(yùn)營成本;不利于設(shè)置渡線,渡線較長;最外方道岔距站端,不利于管理。(3)車站體量及城市景觀側(cè)式車站:縱向長度120m,車站體量小。區(qū)間規(guī)整,景觀效果好。魚腹島式車站:縱向長度120m,兩端喇叭口長度各100m,體量大。對城市景觀影響較大。(4)獨柱墩體系下結(jié)構(gòu)體系合理性與工程風(fēng)險側(cè)式車站:蓋梁懸臂短,結(jié)構(gòu)受力明確,結(jié)構(gòu)體系合理;國內(nèi)成型經(jīng)驗較多,風(fēng)險較小。魚腹島式車站:蓋梁懸臂長,橫向變形較難控制,受力及傳遞體系較差;國內(nèi)尚無成型經(jīng)驗,風(fēng)險較大。(5)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)側(cè)式車站:經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理。魚腹島式車站:因結(jié)構(gòu)體系限制,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較高。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比見表2。4側(cè)式方案比選由于道路紅線規(guī)劃寬度50m,道路較窄,從城市景觀考慮,單柱墩對視線分割少,比較通透,整體景觀性較好。且路中綠化帶只有5m,只能設(shè)置獨柱墩,故車站采用獨柱墩式建橋合一結(jié)構(gòu)體系,占用綠地少,與道路結(jié)合好。但據(jù)調(diào)查獨柱墩島式車站國內(nèi)尚無先例,結(jié)構(gòu)體系較差、工程風(fēng)險較大、造價指標(biāo)較高,并且車站體量大對城市景觀不利。由于林家大堰站設(shè)計客流均不大,側(cè)式方案滿足運(yùn)營要求,并可提供較高服務(wù)水平,推薦采用高架三層側(cè)式車站方案。魚腹島式車站與普通島式車站均因具有使用方便、站臺利用率高、車站管理集中、站臺空間寬闊等優(yōu)點,近年來備受青睞,但不可避免地存在兩端喇叭口過渡段較長,列車磨損多,不便改擴(kuò)建等問題。但是如果車站一端與道岔相連時,由于道岔必須位于直線段,此種情況下