含存車(chē)線(xiàn)的廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)元崗站建筑方案設(shè)計(jì)摘要:地鐵車(chē)站建筑設(shè)計(jì)方案受多方面因素的影響,尤其是含存車(chē)線(xiàn)的地鐵車(chē)站在設(shè)計(jì)過(guò)程中需考慮更多的限制條件,本文以廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)元崗站為例探討含存車(chē)線(xiàn)地鐵車(chē)站的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。關(guān)鍵詞:地鐵車(chē)站;存車(chē)線(xiàn);方案設(shè)計(jì)1工程概況 廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)元崗站位于廣州市天源路,站后設(shè)折返線(xiàn),兼作停車(chē)線(xiàn)(即存車(chē)線(xiàn))之用,主要用于存放備用列車(chē)、臨時(shí)存放故障列車(chē)及夜間線(xiàn)路和運(yùn)行設(shè)備維修等用途。站點(diǎn)周邊基本為文教等公共設(shè)施用地,西南側(cè)為村鎮(zhèn)發(fā)展用地及工業(yè)用地,西北側(cè)主要為教育、軍事、居住及體育用地。規(guī)劃周邊以教育科研用地為主,其余區(qū)域已進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè),房屋較密集,多為2～6層的建筑物。該站線(xiàn)路沿天源路呈東西向布置,路段道路紅線(xiàn)寬均為60m,走向較穩(wěn)定。因天源路中有兩處跨規(guī)劃路的高架橋,因此站位主要沿路南側(cè)敷設(shè)。2工程設(shè)計(jì)條件分析2.1設(shè)計(jì)特點(diǎn) 本工程為地下車(chē)站,站后設(shè)有折返線(xiàn)兼存車(chē)線(xiàn),車(chē)站較長(zhǎng),站臺(tái)長(zhǎng)10m,線(xiàn)間距13m,線(xiàn)路中線(xiàn)距側(cè)墻2.15m,這就決定了車(chē)站寬度僅為21.6m,造成整個(gè)空間呈狹長(zhǎng)狀。從建筑角度上考慮,要在一個(gè)狹長(zhǎng)的空間里合理布置各類(lèi)管理和設(shè)備用房是相當(dāng)困難的,往往因設(shè)計(jì)不好而造成房間布置不合理或不實(shí)用,同時(shí)施工區(qū)域內(nèi)市政管線(xiàn)較多,路段車(chē)流量也較大,設(shè)計(jì)時(shí)需考慮交通疏解及管線(xiàn)遷改對(duì)方案實(shí)施的影響。2.2設(shè)計(jì)重點(diǎn) 本工程建筑方案設(shè)計(jì)重點(diǎn)需處理好以下幾方面的問(wèn)題,包括:車(chē)站站位與規(guī)劃的關(guān)系,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)周邊條件和周邊區(qū)域的規(guī)劃要求,合理布置出入口通道和風(fēng)井風(fēng)亭;處理好內(nèi)部管理用房和設(shè)備用房的關(guān)系;處理好地下管線(xiàn)與車(chē)站平面布置、埋深及車(chē)站規(guī)模的關(guān)系;處理好車(chē)站規(guī)模與折返線(xiàn)、存車(chē)線(xiàn)的關(guān)系;盡量減少車(chē)站施工對(duì)交通疏解的影響。 2.3其它需考慮的問(wèn)題包括合理控制車(chē)站規(guī)模,以減少房屋拆遷量,同時(shí)注意合理利用折返線(xiàn)上部明挖空間,本站為信號(hào)聯(lián)鎖站,設(shè)有牽引變電所,還要充分考慮人流過(guò)街等問(wèn)題。3建筑設(shè)計(jì)方案分析比較3.1需考慮的矛盾和設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 ⑴設(shè)計(jì)所面對(duì)的主要矛盾 地鐵車(chē)站建筑方案設(shè)計(jì)受多方面因素的影響,根據(jù)以上對(duì)本工程特點(diǎn)和重點(diǎn)等方面的分析,可得出設(shè)計(jì)中需解決的主要矛盾是如何在一個(gè)狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)合理的車(chē)站方案(含存車(chē)線(xiàn)),并控制工程總造價(jià)。其中應(yīng)主要考慮存車(chē)線(xiàn)的問(wèn)題,含有存車(chē)線(xiàn)的車(chē)站必定比普通車(chē)站要長(zhǎng),規(guī)模也相對(duì)更大,車(chē)站的規(guī)模和形式則直接影響工程造價(jià)。有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,軌道交通工程每1km造價(jià)約為4～8億元人民幣。設(shè)計(jì)人員在考慮建筑方案時(shí)必須兼顧其實(shí)施的可行性與造價(jià)的合理性,在滿(mǎn)足乘客需求、運(yùn)營(yíng)管理及行車(chē)安全的前提下,最大限度地壓縮車(chē)站規(guī)模,才能使車(chē)站設(shè)計(jì)體現(xiàn)出綜合最優(yōu)的效果。 ⑵設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 普通的地鐵車(chē)站設(shè)計(jì)可以在站廳層公共區(qū)兩側(cè)根據(jù)需要均勻設(shè)計(jì)設(shè)備管理用房,很易實(shí)現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)走向流暢且運(yùn)營(yíng)時(shí)工作人員使用方便的目的。進(jìn)行本工程建筑設(shè)計(jì)時(shí),首先考慮周?chē)h(huán)境及規(guī)劃要求,布置車(chē)站平面、出入口及風(fēng)亭的位置。其次,通過(guò)調(diào)整車(chē)站平面、站位和埋深,最大限度地吸引客流,減少建筑物拆遷量及地下構(gòu)筑物和管線(xiàn)的遷移量,方便施工并盡量減少對(duì)地面交通的影響。在滿(mǎn)足車(chē)站使用功能的前提下,合理布置車(chē)站的總平面,壓縮規(guī)模和減小埋深,以降低乘客的乘降高度及工程造價(jià),節(jié)約運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。前兩個(gè)方面與其它車(chē)站設(shè)計(jì)是一樣的,但從減小車(chē)站規(guī)模和降低造價(jià)而言,本工程則需通過(guò)盡量壓縮站臺(tái)起點(diǎn)至車(chē)站起點(diǎn)的距離且盡可能利用存車(chē)線(xiàn)上方的空間來(lái)加以實(shí)現(xiàn)。
3.2最初設(shè)計(jì)方案(如圖1～2) 設(shè)計(jì)的最初焦點(diǎn)是存車(chē)線(xiàn)上方的空間是回填或是利用,由于存車(chē)線(xiàn)區(qū)域地質(zhì)圍巖不具備暗挖施工條件,因此整個(gè)車(chē)站包括存車(chē)線(xiàn)必須明挖作業(yè),就存車(chē)線(xiàn)段而言,假使開(kāi)挖后再回填,其概算也大致等于把上方設(shè)為利用空間,相比之下選擇回填還需增大結(jié)構(gòu)頂板厚度,因此可考慮利用其上方空間作為車(chē)站設(shè)備用房,即使作為地下停車(chē)場(chǎng)或倉(cāng)庫(kù)也更為經(jīng)濟(jì),經(jīng)綜合考慮決定對(duì)此空間作二次開(kāi)發(fā)利用。 建筑方案采用兩層設(shè)計(jì),覆土控制在規(guī)劃要求的3m線(xiàn)處,車(chē)站有效站臺(tái)中心里程YAK24+015,起點(diǎn)YAK23+954.25,終點(diǎn)YAK25+297.7,總長(zhǎng)343.45m,其中存車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)234.7m。本方案的優(yōu)點(diǎn)在于環(huán)控負(fù)荷集中在一端,配電較方便,車(chē)站控制室和通信信號(hào)等房間集中布置,較為合理。但缺點(diǎn)也較明顯,包括:①由于有效站臺(tái)總長(zhǎng)72m,其左端根據(jù)空調(diào)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)提供只設(shè)置活塞風(fēng)及有關(guān)的設(shè)備用房,此設(shè)計(jì)中未能把車(chē)站左端的長(zhǎng)度壓縮至最短,較不經(jīng)濟(jì);②車(chē)站公共區(qū)流線(xiàn)不順暢,乘客需轉(zhuǎn)身才能進(jìn)出站;③由于車(chē)站需要設(shè)置牽引變電所,為了節(jié)省面積和便于設(shè)備運(yùn)輸,把牽引變電所設(shè)置在負(fù)2層兩個(gè)岔線(xiàn)所形成的“子彈頭”部位,車(chē)站管理用房設(shè)置在距離公共區(qū)較近的地段,這樣就限制了負(fù)1層空調(diào)機(jī)房距離公共區(qū)較遠(yuǎn),導(dǎo)致風(fēng)管和冷凍水管走線(xiàn)過(guò)長(zhǎng),能耗損失過(guò)大;④盡管車(chē)站本身相對(duì)較大,但乘客使用的公共空間卻相對(duì)較少。當(dāng)然,如果單純追求空間效果,可以把中間做成通透,即站廳層和站臺(tái)層實(shí)現(xiàn)通視,整個(gè)建筑空間效果會(huì)改善許多,但此方案因受消防因素制約,最終未能采用。3.3幾個(gè)修改方案 通過(guò)對(duì)最初方案的評(píng)析,在此基礎(chǔ)上重新進(jìn)行調(diào)整,設(shè)計(jì)了3個(gè)參考方案(圖略),分別介紹如下: [方案1]此方案優(yōu)化了左端設(shè)備用房布置,將低壓設(shè)備用房與環(huán)控機(jī)房位置互調(diào)。其優(yōu)點(diǎn)是環(huán)控機(jī)房距離公共區(qū)較近,大系統(tǒng)的通風(fēng)空調(diào)管線(xiàn)行程較短,便于公共區(qū)及設(shè)備區(qū)送排風(fēng),同時(shí)可不穿越低壓電房。缺點(diǎn)是通信信號(hào)用房與車(chē)控室、綜合控制室、AFC等專(zhuān)業(yè)距離太遠(yuǎn),與站廳和站臺(tái)公共區(qū)也太遠(yuǎn);車(chē)站變電所離負(fù)荷中心較遠(yuǎn),電纜及橋架較長(zhǎng);站廳、站臺(tái)層錯(cuò)位較大,空調(diào)開(kāi)洞位置不夠合理,導(dǎo)致地面風(fēng)亭布置分散。 [方案2]此方案把環(huán)空機(jī)房調(diào)整到左側(cè)。其優(yōu)點(diǎn)是大系統(tǒng)的通風(fēng)空調(diào)管線(xiàn)行程最短,同時(shí)不穿越任何設(shè)備區(qū)房間;環(huán)控負(fù)荷均布,便于公共區(qū)及設(shè)備區(qū)的送排風(fēng),風(fēng)管較短。缺點(diǎn)是環(huán)控負(fù)荷大多數(shù)設(shè)在西端,而變電所設(shè)在東端,配電距離較長(zhǎng);地面風(fēng)亭必須由2個(gè)增至4個(gè),地面部分所占面積加大;由于該站為分站供冷,供往大系統(tǒng)的冷凍水管需穿越公共區(qū)。 [方案3]此方案把管理用房設(shè)置在左端。優(yōu)點(diǎn)是大系統(tǒng)的通風(fēng)空調(diào)管線(xiàn)行程最短,同時(shí)不穿越任何設(shè)備區(qū)房間;環(huán)控負(fù)荷集中在一端,配電較方便。缺點(diǎn)是系統(tǒng)空調(diào)房間、通風(fēng)房間需穿越公共區(qū),尺寸較大的風(fēng)管需穿越公共區(qū),設(shè)備管理用房集中在左端,而變電所設(shè)在東端,配電距離長(zhǎng),較多電纜需穿越公共區(qū),勢(shì)必需要增大層高。3.4最終方案 由于以上3個(gè)調(diào)整方案均未能取得實(shí)質(zhì)性的突破,本著使管理及設(shè)備用房布置更合理并盡可能利用存車(chē)線(xiàn)上方空間和盡量減小車(chē)站規(guī)模的原則,最終方案采取把左端活塞通風(fēng)系統(tǒng)和右端機(jī)械風(fēng)系統(tǒng)位置調(diào)換的方式,使車(chē)站長(zhǎng)度由原來(lái)的343.45m減小至335m,同時(shí)優(yōu)化了公共區(qū)的人流流線(xiàn)問(wèn)題,如圖3所示。以上討論的各項(xiàng)問(wèn)題在最終方案中基本都得到了解決,且為了便于交通疏解而將有效站臺(tái)中心里程改為YAK24+004,說(shuō)明相對(duì)以上各方案,最終方案具有明顯的合理性和適用性,唯一不足的是空調(diào)管線(xiàn)較長(zhǎng)的問(wèn)題仍未得到很好的解決。 筆者曾對(duì)其它含折返線(xiàn)的車(chē)站建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)雖設(shè)計(jì)條件大致類(lèi)同,但沒(méi)有一個(gè)車(chē)站方案設(shè)計(jì)能徹底解決所有問(wèn)題。如廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)天平架站設(shè)計(jì),其大部分管理用房布置在距離公共區(qū)較遠(yuǎn)的地方,這樣會(huì)讓運(yùn)營(yíng)單位將來(lái)的使用不太方便,故元崗站最終未考慮按此方案進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)然,若某些設(shè)計(jì)條件可以改變,則方案的設(shè)計(jì)與選擇可能會(huì)變得更為容易,比如元崗站不設(shè)置牽引變電所或冷水機(jī)組等,往往設(shè)計(jì)時(shí)的限制條件越多,則考慮的問(wèn)題就要更全面,綜合權(quán)衡各方面才能作出比較理想的方案。4結(jié)語(yǔ) 包含存車(chē)線(xiàn)(或折返線(xiàn))的地鐵車(chē)站方案設(shè)計(jì)仍是一個(gè)值得探討和實(shí)踐的課題,隨著國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的城市興建地鐵項(xiàng)目,相信這種類(lèi)型的地鐵車(chē)站也會(huì)越來(lái)越多,因?yàn)榇孳?chē)線(xiàn)的存在使得設(shè)計(jì)過(guò)程中增加了不少限制條件,如何在多次修改設(shè)計(jì)過(guò)程中找出最佳的處理辦法,以及如何多方考證推敲、抓住矛盾的弱點(diǎn),設(shè)計(jì)相對(duì)合理的方案,筆者希望通過(guò)本文的設(shè)計(jì)實(shí)例,對(duì)今后同類(lèi)設(shè)計(jì)起到一定的啟發(fā)作用。參考文獻(xiàn)[1]廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)元崗站設(shè)計(jì)文件[M].廣州地下鐵道設(shè)計(jì)研究院[2]GB50157-2003地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S][3]天平架站設(shè)計(jì)文件[M].中水珠江規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司
3.2最初設(shè)計(jì)方案(如圖1～2) 設(shè)計(jì)的最初焦點(diǎn)是存車(chē)線(xiàn)上方的空間是回填或是利用,由于存車(chē)線(xiàn)區(qū)域地質(zhì)圍巖不具備暗挖施工條件,因此整個(gè)車(chē)站包括存車(chē)線(xiàn)必須明挖作業(yè),就存車(chē)線(xiàn)段而言,假使開(kāi)挖后再回填,其概算也大致等于把上方設(shè)為利用空間,相比之下選擇回填還需增大結(jié)構(gòu)頂板厚度,因此可考慮利用其上方空間作為車(chē)站設(shè)備用房,即使作為地下停車(chē)場(chǎng)或倉(cāng)庫(kù)也更為經(jīng)濟(jì),經(jīng)綜合考慮決定對(duì)此空間作二次開(kāi)發(fā)利用。 建筑方案采用兩層設(shè)計(jì),覆土控制在規(guī)劃要求的3m線(xiàn)處,車(chē)站有效站臺(tái)中心里程YAK24+015,起點(diǎn)YAK23+954.25,終點(diǎn)YAK25+297.7,總長(zhǎng)343.45m,其中存車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)234.7m。本方案的優(yōu)點(diǎn)在于環(huán)控負(fù)荷集中在一端,配電較方便,車(chē)站控制室和通信信號(hào)等房間集中布置,較為合理。但缺點(diǎn)也較明顯,包括:①由于有效站臺(tái)總長(zhǎng)72m,其左端根據(jù)空調(diào)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)提供只設(shè)置活塞風(fēng)及有關(guān)的設(shè)備用房,此設(shè)計(jì)中未能把車(chē)站左端的長(zhǎng)度壓縮至最短,較不經(jīng)濟(jì);②車(chē)站公共區(qū)流線(xiàn)不順暢,乘客需轉(zhuǎn)身才能進(jìn)出站;③由于車(chē)站需要設(shè)置牽引變電所,為了節(jié)省面積和便于設(shè)備運(yùn)輸,把牽引變電所設(shè)置在負(fù)2層兩個(gè)岔線(xiàn)所形成的“子彈頭”部位,車(chē)站管理用房設(shè)置在距離公共區(qū)較近的地段,這樣就限制了負(fù)1層空調(diào)機(jī)房距離公共區(qū)較遠(yuǎn),導(dǎo)致風(fēng)管和冷凍水管走線(xiàn)過(guò)長(zhǎng),能耗損失過(guò)大;④盡管車(chē)站本身相對(duì)較大,但乘客使用的公共空間卻相對(duì)較少。當(dāng)然,如果單純追求空間效果,可以把中間做成通透,即站廳層和站臺(tái)層實(shí)現(xiàn)通視,整個(gè)建筑空間效果會(huì)改善許多,但此方案因受消防因素制約,最終未能采用。3.3幾個(gè)修改方案 通過(guò)對(duì)最初方案的評(píng)析,在此基礎(chǔ)上重新進(jìn)行調(diào)整,設(shè)計(jì)了3個(gè)參考方案(圖略),分別介紹如下: [方案1]此方案優(yōu)化了左端設(shè)備用房布置,將低壓設(shè)備用房與環(huán)控機(jī)房位置互調(diào)。其優(yōu)點(diǎn)是環(huán)控機(jī)房距離公共區(qū)較近,大系統(tǒng)的通風(fēng)空調(diào)管線(xiàn)行程較短,便于公共區(qū)及設(shè)備區(qū)送排風(fēng),同時(shí)可不穿越低壓電房。缺點(diǎn)是通信信號(hào)用房與車(chē)控室、綜合控制室、AFC等專(zhuān)業(yè)距離太遠(yuǎn),與站廳和站臺(tái)公共區(qū)也太遠(yuǎn);車(chē)站變電所離負(fù)荷中心較遠(yuǎn),電纜及橋架較長(zhǎng);站廳、站臺(tái)層錯(cuò)位較大,空調(diào)開(kāi)洞位置不夠合理,導(dǎo)致地面風(fēng)亭布置分散。 [方案2]此方案把環(huán)空機(jī)房調(diào)整到左側(cè)。其優(yōu)點(diǎn)是大系統(tǒng)的通風(fēng)空調(diào)管線(xiàn)行程最短,同時(shí)不穿越任何設(shè)備區(qū)房間;環(huán)控負(fù)荷均布,便于公共區(qū)及設(shè)備區(qū)的送排風(fēng),風(fēng)管較短。缺點(diǎn)是環(huán)控負(fù)荷大多數(shù)設(shè)在西端,而變電所設(shè)在東端,配電距離較長(zhǎng);地面風(fēng)亭必須由2個(gè)增至4個(gè),地面部分所占面積加大;由于該站為分站供冷,供往大系統(tǒng)的冷凍水管需穿越公共區(qū)。 [方案3]此方案把管理用房設(shè)置在左端。優(yōu)點(diǎn)是大系統(tǒng)的通風(fēng)空調(diào)管線(xiàn)行程最短,同時(shí)不穿越任何設(shè)備區(qū)房間;環(huán)控負(fù)荷集中在一端,配電較方便。缺點(diǎn)是系統(tǒng)空調(diào)房間、通風(fēng)房間需穿越公共區(qū),尺寸較大的風(fēng)管需穿越公共區(qū),設(shè)備管理用房集中在左端,而變電所設(shè)在東端,配電距離長(zhǎng),較多電纜需穿越公共區(qū),勢(shì)必需要增大層高。3.4最終方案 由于以上3個(gè)調(diào)整方案均未能取得實(shí)質(zhì)性的突破,本著使管理及設(shè)備用房布置更合理并盡可能利用存車(chē)線(xiàn)上方空間和盡量減小車(chē)站規(guī)模的原則,最終方案采取把左端活塞通風(fēng)系統(tǒng)和右端機(jī)械風(fēng)系統(tǒng)位置調(diào)換的方式,使車(chē)站長(zhǎng)度由原來(lái)的343.45m減小至335m,同時(shí)優(yōu)化了公共區(qū)的人流流線(xiàn)問(wèn)題,如圖3所示。以上討論的各項(xiàng)問(wèn)題在最終方案中基本都得到了解決,且為了便于交通疏解而將有效站臺(tái)中心里程改為YAK24+004,說(shuō)明相對(duì)以上各方案,最終方案具有明顯的合理性和適用性,唯一不足的是空調(diào)管線(xiàn)較長(zhǎng)的問(wèn)題仍未得到很好的解決。 筆者曾對(duì)其它含折返線(xiàn)的車(chē)站建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)雖設(shè)計(jì)條件大致類(lèi)同,但沒(méi)有一個(gè)車(chē)站方案設(shè)計(jì)能徹底解決所有問(wèn)題。如廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)天平架站設(shè)計(jì),其大部分管理用房布置在距離公共區(qū)較遠(yuǎn)的地方,這樣會(huì)讓運(yùn)營(yíng)單位將來(lái)的使用不太方便,故元崗站最終未考慮按此方案進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)然,若某些設(shè)計(jì)條件可以改變,則方案的設(shè)計(jì)與選擇可能會(huì)變得更為容易,比如元崗站不設(shè)置牽引變電所或冷水機(jī)組等,往往設(shè)計(jì)時(shí)的限制條件越多,則考慮的問(wèn)題就要更全面,綜合權(quán)衡各方面才能作出比較理想的方案。4結(jié)語(yǔ) 包含存車(chē)線(xiàn)(或折返線(xiàn))的地鐵車(chē)站方案設(shè)計(jì)仍是一個(gè)值得探討和實(shí)踐的課題,隨著國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的城市興建地鐵項(xiàng)目,相信這種類(lèi)型的地鐵車(chē)站也會(huì)越來(lái)越多,因?yàn)榇孳?chē)線(xiàn)的存在使得設(shè)計(jì)過(guò)程中增加了不少限制條件,如何在多次修改設(shè)計(jì)過(guò)程中找出最佳的處理辦法,以及如何多方考證推敲、抓住矛盾的弱點(diǎn),設(shè)計(jì)相對(duì)合理的方案,筆者希望通過(guò)本文的設(shè)計(jì)實(shí)例,對(duì)今后同類(lèi)設(shè)計(jì)起到一定的啟發(fā)作用。參考文獻(xiàn)[1]廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)元崗站設(shè)計(jì)文件[M].廣州地下鐵道設(shè)計(jì)研究院[2]GB50157-2003地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S][3]天平架站設(shè)計(jì)文件[M].中水珠江規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司
