地铁既有车站改建中的几个问题

地铁既有车站改建中的几个问题 摘要:研究目的:解决工程实际问题，对既有线改造中遇到的几个典型问题进行分析。研究方法:通过天津地铁1号线既有线改建工程二纬路站和哈尔滨地铁1号线一期工程烟厂站两个既有车站的改造实例，对既有线改造中的几个问题逐一加以研究论述。研究结论:由2个不同城市既有车站的改造实例可以看出，既有地铁交通线路的改扩建以“利用区间、重建车站”为指导原则进行改造利用。区间隧道内设备管线布置相对简单，易于改造利用。车站直接服务于乘客，也是设备集中的地方，难于改造。重建车站既能提高地铁服务质量，又彻底解决了既有车站技术上的诸多不足。关键词:既有车站;改造;利用 目前，城市地下铁道作为一种高效、节能的公共交通工具早已为越来越多的城市所采用。随着城市的不断发展，居住在其中的人们对交通工具的需求量越来越大。原来早期建成的老地铁运量日趋饱和，出现不能满足乘客需求的情况。主要的原因有两方面:一是由于地铁在城市发展中的聚焦效应，地铁车站周遍的地块开发迅速发展，吸纳了大量的人口，导致地铁客流量激增，超出预计的规模;二是由于城市规模的扩大，原城市周遍地区建设发展成为人口密集的新区，每天往来新、老城区的人群使那些连通新旧城区的地铁新增了大批的客流。此时，除了新建其它交通线路外，对原有地铁线路继续扩建延伸也是一种常用的方法。由于地铁是一个系统工程，延伸线上新建车站都按照现行规范标准设计，势必要求对既有老车站按新标准进行改造，以适应全线的运营及行车需求。这就带来了对既有车站的改造问题。1 现今既有车站暴露出来的几个问题1.1 车站有效站台长度问题 由于老地铁列车多为4节编组甚至更少，既有车站的站台长度多为80米以下。原有地铁线路延伸后，新建车站普遍采用车辆6节编组，站台长120m左右。这就需要对既有车站的站台长度进行扩建改造。1.2 侧站台宽度问题 在地下铁道设计规范(GB50157-92)中，规定柱外侧站台最小宽度2m，而在现行的地铁道设计规范(GB50157-2003)中，最小宽度改为2.5m，这使相当多的老车站不能满足规范要求。1.3 净高问题 随着现今地铁安全监控、自动控制程度的大大提高，车站吊顶上需布置大量的设备管线。而老地铁车站净高普遍较低，改造中难于按常规新建车站布置综合管线。此外，随地铁车站舒适度要求的提高，通风空调管线尺寸增大，风管布置对车站净高的要求相应提高，令老地铁车站难以适应。2 工程实例 下面，本文将结合天津地铁1号线既有线改建工程二纬路站和哈尔滨地铁1号线一期工程烟厂站两个实例具体论述既有车站的改建。2.1 天津地铁1号线二纬路站 天津地铁1号线始建于1970年，1984年12月建成通车。地铁线路南起和平区的新华路，北至红桥区的西站，全长7.4km，沿途有8个车站。“老地铁”还是以改造市区旧墙子河，修建备战通道而立项的战备工程，是市人防工程的一部分，对外称为“7047工程”。由于当初设计原则是以战备为主，运营为辅，目前看来“老地铁”有着不可弥补的缺陷。比如打穿了许多防空洞、建设过大的通风口都造成浪费，又如在两站之间建造了面积很大但仅用于战备时的卫生间，站台的长度仅有五六十米等，这些问题都严重影响了天津地铁的发展。2002年，为了缓解城市发展带来的路面交通拥挤，天津城市快速轨道交通线网规划中的地铁1号线开始建设。该线南起双林，北至刘园，为纵贯天津市区南北走向的主干线，全长26.2km。其中天津西站至新华路段为既有线，长7.4km，既有线以北新建路段长7.5km，以南新建路段长11.4km。 作为既有线上改建站之一的二纬路站，位于南开三马路与南开二纬路交口南侧。原车站长度112.52m，站台有效长度为51.75m，侧式站台宽4.2m。车站断面为四跨单层结构，结构净高为4.5m。车站设有2个出入口，1座风道。既有车站位于直线上，但在车站小里程端的区间已进入半径347m的曲线段。 本着尽量利用既有区间的原则，改建后的二纬路站仍基本在原位，站台仍为侧式站台，向小里程端延伸，达到有效长度120m，有效站台标准段宽5.45m。在两侧式站台之间设置下跨线联络通道相互连通，方便左右线乘客换乘，这是老地铁所没有的。车站出入口增加到4个，风道增加到2座。 改建后的车站小里程端已进入半径347m的曲线及缓和曲线，这就引起车站的限界加宽问题。由于车站有效站台部分主体结构采用矩形单柱双跨结构，在确定左右线之间的中柱位置时，既要考虑左线加宽，又要考虑右线加宽，同时还要顺应线路的曲线走向。受既有线路标高和地下管线的控制，标准段结构净高只能做到4.815m，与现在标准单层侧式车站普遍采用的结构净高5.960m相差甚远，车站吊顶内不可能布置环控风管。因此在本站的环控风管布置上也采用了特殊的处理方式。从车站两端环控机房引出的送风管不是伸到吊顶上，而是下钻到站台板下，做成贯穿有效站台的混凝土实体送风道。同时在站台板上距主体侧墙0.5m处，加砌一道隔墙。在这0.5m的夹层内，每隔一定距离，可以由站台下混凝土送风道引出竖向金属风管，在隔墙顶部设通向站台的侧送风口，解决了向站台送风的问题。为不直接吹到站台上的乘客，风口下沿高度大于2m。站台板下的回风道也是混凝土实体风道。送、回风道之间布置了车站强、弱电缆等其他管线。具体管线布置如图1所示。 目前，该站已经顺利完工，正在试车即将投入运营使用。 2.2 哈尔滨地铁1号线烟厂站 同样拥有地下人防隧道的哈尔滨市，在正进行的轨道交通一期工程设计中，也遇到了既有站的改造问题。哈尔滨市轨道交通1号线一期工程从哈尔滨南站站至哈尔滨东站站，地下线正线全长17.73km，其中利用既有“7381”人防隧道段约5.4km。全线18座地下车站，其中利用既有人防工程改造站4座。“7381”人防工程是哈尔滨市原地下人防工程之一，已建成近30年，修建时也是以战备为主，同时考虑平战转换，按当时北京地铁模式修建了4座地下车站。与天津地铁1号线不同的是，“7381”人防隧道始终没建成地铁通车，几个车站目前只是作为地下仓库使用。因此，它的利用需要进行更大的改造。 既有站之一的烟厂站，位于三姓街与辽源街之间的东大直街下，与沿三姓街的规划4号线车站T字型换乘。既有车站结构断面为双柱三联拱结构，除了站台长度仅90m、净高最低处仅2.1m等既有车站的共性问题外，它的主要问题是侧站台柱外宽度1.05m，不能满足现行规范侧式站台最小宽度2.5m的要求;既有站台柱间距仅4.5m左右，柱宽1.1m以上，列车停靠时会有近一半的柱子挡住车门，乘客无法进出车厢。这对车站的使用功能有很大的影响。如果要利用既有车站结构，就需要对这些不足之处进行以下改造:2.2.1 既有站台长度不够，可以将原人防工程的侧式站台向三姓街方向扩建一段，作成明挖地下二层侧式车站， 满足120m站台要求，并与规划4号线车站T字型换乘。在既有站台层结构上部，加建一层地下浅埋站厅层，站台层结构两侧既有结构外贴建自动扶梯、楼梯井与浅埋站厅层上下连通。车站结构断面形式如图2所示。2.2.2 对侧站台柱外宽度不能满足现行规范这个问题，我们提出了2个方案。方案一是在站台板边缘安装安全门系统，设置与列车门一一对应的开启扇。列车停靠时车站统一控制开启，保证乘客安全地乘车。这种做法优点是安全性高，缺点是建设投资大，车站还要专门增加一套管理控制系统。方案二是在站台边缘设置通长的安全栏杆及玻璃隔断，仅在对应车门的位置留出空挡供乘客上下车。这种做法优点是建设投资和维护费用低，缺点是安全性差，运营期间站台需设专人监督疏导，防止乘客发生意外。2.2.3 需要改移既有站台上挡住车门的一部分柱子，共计21根。这就极大的增加了结构风险性，也增加了改造工程投资。此外，既有结构底板反梁需要凿出站台板下排风道的进风孔，300mm(宽)×550mm(高)，共计45个。2.2.4 对既有结构开裂渗水的地方也要进行加固修补。 通过以上改造，虽然我们已经做出了保留既有车站主体结构的改建方案，但考虑到柱子改移的结构风险性和侧站台宽度的局促，还是决定推荐拆除既有老车站、原位新建地下二层(换乘部分三层)侧式车站的新建方案，以彻底改善既有车站的诸多不足之处，避免结构改造带来的风险隐患。 对既有人防隧道，经过专家研究论证认为，如果在既有“7381”区间隧道内采取一些技术措施和局部地段适当改造，可达到地铁限界尺寸和结构耐久性，满足1号线地铁运行的各项要求，决定对既有人防隧道予以保留利用。3 结论 由以上两个不同城市既有车站的改造实例可以看出，老地铁交通线路的改扩建多以“利用区间、重建车站”为指导原则。区间隧道内设备管线布置相对简单，易于改造利用。而且区间隧道在城市街区下穿行，利用既有区间，就可以避免隧道上部建筑物动迁重建， 缩小了地铁建设对城市的影响范围，同时又减少了地铁自身的工程量。车站直接服务于乘客，也是设备集中的地方。重建车站既能提高地铁服务质量，又彻底解决了既有车站技术上的诸多不足。总之，在既有线改造设计中，我们应该遵循“以人为本”的设计理念，完善地铁功能的同时，节约投资，减少建设过程对城市的干扰，保证良好的社会效益。 参考文献1GB5015792，地下铁道设计规范S.2GB501572003，地铁设计规范S.3施仲衡.地下铁道设计与施工M.陕西:陕西科学技术出版社，2002. 9