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宁波杭州湾悬挂式单轨车站设计

时间:2020年06月09日 所属分类:科学技术论文 点击次数:

摘要:悬挂式单轨具有占地小,开挖少,景观视野好等特点。作为国内新型中低运量交通制式,不仅适用于旅游交通,同时对于城市公共通勤出行也具有其特有的优势。国内悬轨车站仅为试验线内车站,车站建筑设计体系尚不成熟。传统轨道交通车站标准无法满足悬挂式单

  摘要:悬挂式单轨具有占地小,开挖少,景观视野好等特点。作为国内新型中低运量交通制式,不仅适用于旅游交通,同时对于城市公共通勤出行也具有其特有的优势。国内悬轨车站仅为试验线内车站,车站建筑设计体系尚不成熟。传统轨道交通车站标准无法满足悬挂式单轨车站更加紧凑轻盈的要求。本文对悬轨车站形式及站内和站外空间进行分析,为宁波杭州湾悬轨及之后的悬轨车站设计起到一定的启示作用。

  关键词:悬挂式单轨;车站设计;车站形式;站外连廊;站内空间

铁道机车车辆

  1、悬轨发展与前景

  19世纪末德国人发明了悬挂式单轨交通。20世纪悬轨在德国,日本均有所发展。德国西部城市伍珀塔尔的悬挂式单轨列车是最早且目前仍然持续营运的一条悬轨列车线路。日本至少六个城市有悬轨列车线路,其中东京的悬轨列车年平均载客量超过一亿人次。目前国内仅有成都熊猫线、开封空铁试验线等几条线路开通,尚无正式运营线路。悬挂式单轨这种交通制式,车辆运行位置高,视野好,适用于旅游交通,且无需占用地面的交通路权,可有效利用道路中央隔离带,在解决交通堵塞等问题方面不失为我国大中城市较好的选择。

  交通工程师论文投稿刊物:《铁道机车车辆》Railway Locomotive & CAR(双月刊)创刊于1981年。《铁道机车车辆》读者对象:从事铁道和城轨交通机车车辆专业和供电专业的试验研究、设计制造和运用检修的科技人员、管理人员和院校师生等。

  2、车站形式比选悬挂式单轨

  又被称为空中列车。轨道立于空中,车辆悬挂在轨道之下。基于此种走行模式和结构,高架车站更适宜与轨道衔接。本次设计的杭州湾悬轨项目线路总长17.4公里,共设置20座高架车站。悬轨车站根据站台形式主要分为岛式站台车站,侧式站台车站等形式。岛式站台车站站台位于两条行车线路之间,这种车站站台利用率高,便于管理;乘客换乘方便,在一个站台内就可以完成换乘;且车站集约,体量相对较小。

  但是此种车站进站时线性弯曲,轮轨磨损大,对车辆和线路的耗损大;进站时车辆向心倾斜,乘坐舒适感不好;且轨道悬臂较长,桥梁钢结构在车站位置造价高。侧式站台车站站台位于行车线路的两侧。这种车站和区间线间距相同,区间线形较好;进站时直进直出,轮、轨磨损小,养护、维修费用低;无弯曲线性,进站时乘客乘坐舒适感好;轨道悬臂较短,桥梁钢结构造价节约;但由于站台在轨道两侧,车站管理不便;换乘不方便,乘客需经下层站厅才能去对面站台换乘。对比两种车站形式,我们更重视整体线路线形,设备磨损及乘坐舒适度等因素,20座车站均采用侧式站台车站。杭州湾悬轨是为杭州湾新区量身打造的高品质旅游观光车系统,同时兼顾城市公共通勤出行。线路串联多个旅游文化景点,车站位置均设在主要客流集散点,或靠近地面公交枢纽、商业区、旅游休闲区、住宅集中区和城市主要干道交叉口。

  悬轨所经道路的红线宽度在26m至58m不等,如采用路侧车站必定占用道路一侧的用地红线内用地,与周边建筑贴邻过近,产生噪音污染,影响采光、视线;同时遮挡建筑朝向街道立面的景观等。因此,本项目大部分车站均选择位于路中的高架侧式站台车站,节约用地。车站结构形式采用单柱双侧双悬挑结构。车站地面层除必要的疏散楼电梯仅需在中央绿化带布置若干根柱子,对地面交通的影响降低到最小。在明确了车站站台形式、位置之后,车站层数是本次车站设计的另一个重要课题。

  高架二层站是我们最初的选择。站厅层布置于高架一层,主要为进出站站厅及设备用房;站台部分布置于高架二层。车站功能分区相对明确,且站厅与站台竖向叠加设置,车站横向体量较小,对城市道路的压迫感较小。但高架二层车站轨面标高要做到16米以上,区间的轨面标高在10米左右,车站与线路区间形成波峰波谷的变坡模式,车站附近轨道柱均需抬高,整体增加造价。为了降低车站高度,我们设计了高架一层站,采用站厅合一的模式:即站厅层与站台层设计在同一个平面内。

  此种车站仅有一层,可以降低车站高度,同时降低车站位置轨面标高,缩小车站与区间的轨面标高差。但由于车站所有功能都布置在一个平面内,车站所需横向空间较大,且换乘不便,乘客需出站去对面站台进站方可换乘。两种车站各具特色,我们在线路中的20座车站结合使用。高架一层车站主要用于人流量较小的宽路幅车站,或是线路上对高度有所限制的车站。高架二层站主要用于客流量较大的车站、换乘车站,或是窄路幅车站。

  3、站外连廊

  如前所述,车站除需考虑在地面立柱外,另需在地面层布置楼电梯,满足通行及疏散的需求。疏散楼梯主要可以布置于两个位置:中央绿化带及人行道侧。中央绿化带内布置的疏散楼梯无法满足人员正常通行的需求,只能作为消防疏散楼梯紧急时使用。车站主要满足使用功能的楼梯布置于人行道侧,每座车站需设置连廊与位于路中的高架车站连通。

  公共交通通常会带来大量的人流,悬轨车站更适宜结合商业,办公等公共建筑统一设计。悬轨车站二层位置设置连廊,与周边地块连接,方便乘客出入的同时,会给周边商业带来大量的人流,同时连廊也可以起到方便过街的作用。站点附属连廊设施未来必将是人流聚集、交换的场所。因此在设计时,针对人流量较大的站点,应充分考虑不同接驳方式之间客流的分离与引导。可将连廊与落客区,停靠站结合设置;同时,注意协调车站连廊出入口与周边大型公建出入口的间隔距离,管理形式,确保二者客流之间有人流缓冲区。车站设计还应考虑通过连廊与已有或规划中的交通枢纽、公交站点的衔接,形成适宜步行的旅游城镇交通模式,以及与其他交通方式具有良好的换乘功能。根据需要和实际情况,在车站附近设置非机动车和小汽车的停放场地。

  本项目高架二层站站外设置连廊,满足疏散要求的同时,还可以和周边地块衔接,方便乘客,促进周边地块的发展。高架一层站行车线路和过街流线在同一平面上垂直相交。如果两个站台不能妥善连接,势必此种车站存在严重缺陷。设计之初也考虑地面过街或上架连廊跨越轨道过街,但是通过推算两种形式乘客行走路线都很长,换乘非常不便。于是利用主体车站的站台下梁高空间,采用错层的方式,及上翻连廊两侧边梁的设计手法在车站侧边做出一段下穿连廊,解决高架一层站通行及过街需求。

  4、站内空间

  车站设计在满足客流和车辆运行需求的同时,需保证乘客乘行安全、集散迅速、功能分区明确、布置紧凑、便于管理,并应具有良好的通风、照明、卫生、防灾等设施。车站设计还应具有良好的内部和外部环境,为乘客提供舒适的乘车环境。高架二层站站厅层通过连廊与地面层及两侧建筑相联通,连廊从车站站厅层一端穿过车站。二层设置售检票设施、站厅、楼电梯、设备用房(配电间、弱电机房、管理用房等)等;进站口和出站口位于连廊同一侧,分设于中间服务用房两旁,保证出入分离。进站后首先进入进站大厅,通过垂直交通上至站台层两端。无障碍电梯设置于两部楼梯之间,设备用房位于站厅层末端,减小对于中央核心交通功能区的影响。

  三层站台层(上、下行站台分设在中央轨道两侧),为半开敞式结构,设屏蔽门。站台层垂直交通位于站台两侧,平行站台布置。每侧站台设置两部楼梯和一部电梯。满足通行及疏散要求,另在电梯两侧布置空调候车室,方便乘客使用。高架一层站部分设备用房布置于地面绿化带上,进站空间、服务用房及部分设备用房布置在与站台垂直的连廊上。乘客通过楼扶梯行至连廊,可经下穿连廊过街或去对面乘车,也可上台阶检票进站乘车。在站台远离连廊一侧端部布置另一部疏散楼梯连接两侧站台,满足两个疏散口及距离要求。无障碍电梯布置于机非分隔带内,采用贯通梯的形式,在连廊和站台检票位置均可停靠。

  5、车站造型

  高架车站是城市交通建筑的标志,应具备导向标识性、简约、维护便利等特点。在形式上不应过分追求新意,而应更加注重科技和人性化的功能特点,具有一定的地域性文化内涵,并与城市环境和区域环境相协调。杭州湾悬轨立面材料主要采用铝板和玻璃,为避免建筑体量过大对城市空间景观的破坏,通过设计手法的处理,尽量缩小车站规模,简化设备与运营管理模式,优化结构体系,力求经济合理。

  6、结束语

  悬挂式轨道交通在我国是新型的交通制式,悬轨车站是基于悬挂式单轨交通的衍生产物。本文通过车站比选,车站设计的思考为杭州湾悬轨车站理清设计思路,也希望能为后续悬轨车站设计工作起到一定的启示作用。

  参考文献:

  康兴东;徐崇;张国栋;赵建.日本悬挂式单轨系统的应用与发展。国外铁道车辆.2019(05):1-7

  张蛟;韩姗姗.基于旅游观光的悬挂式单轨车站设计.中国高新科技.2018(05):68-70

  作者:张雅贤