同站臺換乘車站方案研究北京城建設(shè)計研究總院有限責(zé)任公司 梁廣深摘 要 本文對城市軌道交通中幾種常見的同站臺同方向換乘車站進行了分析比較。認為雙島4線換乘站只方便同站臺同方向換乘的乘客，對反方向換乘的乘客很不方便。這種車站占地寬，施工對城市交通影響較大，工程造價高。單島三層4線式車站，可進行同站臺同方向換乘，反方向換乘也很方便。通過調(diào)整線路組合還可進行同站臺反方向換乘。這種車站使用方便，占地少工程造價低。應(yīng)該進行推廣。對一些為適應(yīng)盾構(gòu)法施工的變型車站方案，乘客使用不方便，工程造價高。應(yīng)持慎重態(tài)度。關(guān) 鍵 詞 雙島車站，單島車站，同站臺同方向換乘，反方向換乘，土建工程，造價。1 前言 換乘站在城市軌道交通線網(wǎng)中起著重要作用。位于城市軌道交通線路的交叉點或匯合點處，其功能是把線網(wǎng)中各獨立運營的線路搭接起來，為乘客換乘其他線的列車創(chuàng)造方便條件。使線網(wǎng)形成一個四通八達的整體，在國外以軌道交通換乘站為基礎(chǔ)，形成了許多大型綜合換乘樞紐。東京地鐵的大型換乘站有3—5條線路進行交叉換乘，斯德哥爾摩地鐵的3條線路與火車站進行換乘。在歐洲還有一些由數(shù)條地鐵線、市郊鐵路和公共交通總站組成的特大型綜合換乘樞紐。這些換乘樞紐，對方便乘客乘車，提高城市的整體水平和投資效益，發(fā)揮著重要作用。 城市軌道交通換乘站，按照車站布置形式有十字型換乘站，T字換乘站，L型換乘站和平行換乘站4種。其中平行換乘站又稱為同站臺同方向換乘站，因其使用方便，頗受廣大乘客的歡迎。據(jù)初步統(tǒng)計，北京市軌道交通路網(wǎng)規(guī)劃中有15個同站臺換乘車站。廣州軌道交通線網(wǎng)有5個同站臺換乘車站5個。南京軌道交通線網(wǎng)有7個同站臺換乘車站。杭州軌道交通線網(wǎng)有9個同站臺平行換乘車站。上海軌道交通線網(wǎng)有14個同站臺換乘車站。 目前，一提到同站臺換乘車站，人們想到的往往是雙島4線式換乘站。但筆者認為這種車站在使用方面和工程方面存在一些問題，不是最佳方案，單島三層4線式同站臺換乘車站更具有優(yōu)勢。 本文的研究目的是想探討同站臺換乘站的合理方案，以期提高車站的使用效率，降低工程造價。愿以本文作為引玉之磚，與業(yè)內(nèi)同仁共同探討。2 同站臺換乘車站方案分析 概括起來城市軌道交通的同站臺換乘車站有三種形式：就是雙島4線車站，雙島5線車站，單島4線車站。現(xiàn)分別介紹如下：2.1 雙島4線換乘車站 雙島4線車站，是由城市軌道交通中兩條并行線路構(gòu)成的換乘站。是同站臺換乘車站的主要形式。他將兩條運營線路的上行線布置在一個站臺上，將兩條下行線布置在另一個站臺上。乘客下車后在本站臺即可換乘另一條線同方向的列車，使用非常方便。 在兩個站臺的端部還設(shè)有一條單渡線，作為兩條線的聯(lián)絡(luò)線，用于調(diào)轉(zhuǎn)運營列車。本方案的特點是兩條線路的左線和右線在車站端部有2處立體交叉點。需要進行展線和疏解，線路縱斷面的坡度較大，運營條件惡化。 目前城市軌道交通車站，一般采用SMW工法或連續(xù)墻法進行明挖施工。雙島4線車站為雙層6垮鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。下面圖a是該站的平面和橫斷面圖。 雙島4線換乘站的優(yōu)點，一是便于同站臺同方向換乘。二是車站埋深較淺，便于施工。 雙島4線車站的缺點，一是反方向換乘不方便。換乘反方向列車的乘客，必須經(jīng)過站廳層再下到對面的站臺上乘車，走行距離較長。二是車站結(jié)構(gòu)寛約41m，在有限寬度的城市道路上車站定點和工程實施難度很大。三是工程量大，造價高。
2.2 雙島5線換乘車站 雙島5線換乘站由雙島4線車站演變而來。在某些城市，為使盾構(gòu)機能夠通過車站，須擴大中間兩股道的線間距，故在兩股道中間增加了一條停車線，形成了雙島5線式車站。 圖b是由兩條相互交叉線路構(gòu)成的雙島5線換乘車站。A線的兩股道設(shè)在中間，B線的兩股道設(shè)在外側(cè)，兩線在站外進行立體交叉。 在站臺右端設(shè)置了兩條單渡線，既可作為A B兩條線的聯(lián)絡(luò)線，也可通過該渡線組織列車共線運營。車站中間的停車線可用于停放A線的故障列車，或在降級運營時供列車折返。為增加停車線的靈活性，在其兩端設(shè)置了單渡線和交叉渡線。 本方案的使用功能及優(yōu)缺點，與雙島4線車站相同。只是車站結(jié)構(gòu)加寬到46m，工程實施難度更大。下面是該站的平面和橫斷面圖。2. 3 單島4線換乘車站 單島4線同站臺換乘車站，是由雙島4線車站變化而來。它將該方案的兩個島式站臺分成上下兩層重疊設(shè)置。由此形成了單島3層同方向換乘車站。地下一層為站廳層，第二層、第三層為站臺層。 下圖C是由兩條并行的線路構(gòu)成的同站臺換乘車站。A、B兩條線在此經(jīng)過合攏、順坡疊加，將A線的兩條正線重疊布置在車站上側(cè)，將B線的兩條正線重疊布置在車站的下側(cè)。由此取消了車站兩端的立體交叉點，改善了線路條件。為便于運營，在站臺端部還設(shè)有一條單渡線。作為兩條運營線間的聯(lián)絡(luò)線。 與雙島4線換乘站相比，單島4線換乘站使用更加靈活。如果將A、B兩條線的上行線組合在一個站臺上，兩條下行線組合在另一個站臺上，乘客可進行同站臺同方向換乘。若經(jīng)過樓梯到上層站臺或下層站臺也可進行反方向換乘。如果將兩條線的上行線與下行線組合在一個站臺上，乘客可進行同站臺反方向換乘。 圖d是由兩條相互交叉的線路構(gòu)成的單島4線換乘車站。兩條線路在區(qū)間進行立體交叉后，再進行順坡疊加，形成換乘車站。在站臺端部設(shè)有一條聯(lián)絡(luò)渡線。本方案與圖b相比減少了一個立交點，線路條件得到改善。 單島4線同站臺換乘車站具有以下優(yōu)點： (1) 由于線路重疊設(shè)置，取消了車站兩端的立體交叉點，改善線路條件。 (2) 車站的寬度較小。按14m寬站臺計算，主體結(jié)構(gòu)的寬度23.2m。占地少便于工程實施。 (3) 既可進行同站臺同方向換乘，經(jīng)上、下層站臺進行反方向換乘也很方便。 (4) 通過線路組合也可進行同站臺反方向換乘。 (5) 土建工程量小，工程造價低。 單島4線同站臺換乘站的缺點是車站埋深較大，基坑支護結(jié)構(gòu)及降水費用較高。 總的來看，圖e其他形式的同站臺換乘方案，雖然解決了盾構(gòu)機通過車站和區(qū)間盾構(gòu)法施工的問題，但也存在以下問題。一是車站結(jié)構(gòu)加高了一層，大幅度提高了車站的工程造價。二是車站的建筑面積大大超過實際需要。三是乘客進出站及換乘條件惡化。 據(jù)了解日本有一種雙圓盾構(gòu)，可施作上下重疊的矩形斷面隧道。完全沒有必要為兩端區(qū)間盾構(gòu)施工加高車站結(jié)構(gòu)。3 車站工程造價比較 為了進一步評價上述同站臺換乘車站方案，需要測算各方案的經(jīng)濟指標。除去各方案相同部分的設(shè)備投資以外，僅對其可比部分的土建工程量及工程造價進行比較。方案比較的基礎(chǔ)條件是：車站采用明挖法施工，基坑支護采用SMW工法樁。樁長按基坑深度的1.6倍。參照工程概算定額，土方挖運費按65元/m3計算，鋼筋混凝土費按1500元/ m3計算，支護結(jié)構(gòu)費按700元/ m3計算。各方案的估算結(jié)果如下表。方案比較結(jié)果說明，在圖a、圖b、圖c組方案中，以單島4線車站的工程造價最低。雙島5線車站造價最高。在圖e（一）、（二）、（三）組方案中，圖e（三）方案造價最低，圖e（一）方案造價最高。 車站工程方案造價比較表
4 研究體會 通過對幾種同站臺換乘車站方案的研究比較，筆者有以下幾點認識： （1）雙島4線換乘車站，便于進行同站臺同方向換乘。而對換乘反方向列車的乘客很不方便。 （2）雙島4線（含5線）換乘站主體結(jié)構(gòu)寬41m—46m。在城市道路中選址定位難度較大，車站施工對城市交通的影響很大。工程造價高。 （3）單島4線換乘車站，便于進行同站臺同方向換乘。經(jīng)上、下層站臺進行反方向換乘也很方便。通過線路組合也可進行同站臺反方向換乘。 (4) 單島4線換乘站主體結(jié)構(gòu)寬23m左右，占地較小。工程實施難度減小，工程造價低。 (5) 雙島4線車站和單島4線車站，各有優(yōu)點、缺點和適用條件。對一般同站臺換乘車站應(yīng)采用單島4線式車站； 對換乘客流量較大的線路，應(yīng)采用2點換乘。即兩條線路并行一個區(qū)間，連續(xù)設(shè)2個換乘車站。其中一個車站以同方向換乘為主，采用雙島4線式車站。另一個車站以反方向換乘為主，采用單島上下層4線式車站。使不同方向的換乘客流都得到了照顧。 (6) 其他形式的同站臺換乘方案，雖然解決了盾構(gòu)機通過車站和兩端區(qū)間盾構(gòu)法施工的問題，卻使車站結(jié)構(gòu)加高了一層，使乘客進出站及換乘條件惡化。并大幅度提高了車站的工程造價。 據(jù)了解日本有一種雙圓盾構(gòu)機，可施作上下重疊的矩形斷面隧道。如此看來，對圖e其他形式的同站臺換乘方案，應(yīng)該經(jīng)過方案比較慎重使用。 以上只是個人的一點淺見，愿提出來供業(yè)內(nèi)同仁思考。有不當(dāng)之處，歡迎大家批評指正。 成稿2/2/2005Study on Schemes for one-platform- interchange StationsLiang Guangshen (Beijing Urban Engineering Design & Research Institute, Beijing 100037)Abstract: Analysis and comparison of several common one-platform-interchange stations have been done in this paper. It is argued that one-island-three-storey station has many advantages against the two-island-interchange station in many fields, such as passenger interchanging, land use, programme cost……It is also argued that because of the convenience and cost, we should take more caution to those modified stations constructed by shield method.Key words: island station; interchange; construction programme; cost
2.2 雙島5線換乘車站 雙島5線換乘站由雙島4線車站演變而來。在某些城市，為使盾構(gòu)機能夠通過車站，須擴大中間兩股道的線間距，故在兩股道中間增加了一條停車線，形成了雙島5線式車站。 圖b是由兩條相互交叉線路構(gòu)成的雙島5線換乘車站。A線的兩股道設(shè)在中間，B線的兩股道設(shè)在外側(cè)，兩線在站外進行立體交叉。 在站臺右端設(shè)置了兩條單渡線，既可作為A B兩條線的聯(lián)絡(luò)線，也可通過該渡線組織列車共線運營。車站中間的停車線可用于停放A線的故障列車，或在降級運營時供列車折返。為增加停車線的靈活性，在其兩端設(shè)置了單渡線和交叉渡線。 本方案的使用功能及優(yōu)缺點，與雙島4線車站相同。只是車站結(jié)構(gòu)加寬到46m，工程實施難度更大。下面是該站的平面和橫斷面圖。2. 3 單島4線換乘車站 單島4線同站臺換乘車站，是由雙島4線車站變化而來。它將該方案的兩個島式站臺分成上下兩層重疊設(shè)置。由此形成了單島3層同方向換乘車站。地下一層為站廳層，第二層、第三層為站臺層。 下圖C是由兩條并行的線路構(gòu)成的同站臺換乘車站。A、B兩條線在此經(jīng)過合攏、順坡疊加，將A線的兩條正線重疊布置在車站上側(cè)，將B線的兩條正線重疊布置在車站的下側(cè)。由此取消了車站兩端的立體交叉點，改善了線路條件。為便于運營，在站臺端部還設(shè)有一條單渡線。作為兩條運營線間的聯(lián)絡(luò)線。 與雙島4線換乘站相比，單島4線換乘站使用更加靈活。如果將A、B兩條線的上行線組合在一個站臺上，兩條下行線組合在另一個站臺上，乘客可進行同站臺同方向換乘。若經(jīng)過樓梯到上層站臺或下層站臺也可進行反方向換乘。如果將兩條線的上行線與下行線組合在一個站臺上，乘客可進行同站臺反方向換乘。 圖d是由兩條相互交叉的線路構(gòu)成的單島4線換乘車站。兩條線路在區(qū)間進行立體交叉后，再進行順坡疊加，形成換乘車站。在站臺端部設(shè)有一條聯(lián)絡(luò)渡線。本方案與圖b相比減少了一個立交點，線路條件得到改善。 單島4線同站臺換乘車站具有以下優(yōu)點： (1) 由于線路重疊設(shè)置，取消了車站兩端的立體交叉點，改善線路條件。 (2) 車站的寬度較小。按14m寬站臺計算，主體結(jié)構(gòu)的寬度23.2m。占地少便于工程實施。 (3) 既可進行同站臺同方向換乘，經(jīng)上、下層站臺進行反方向換乘也很方便。 (4) 通過線路組合也可進行同站臺反方向換乘。 (5) 土建工程量小，工程造價低。 單島4線同站臺換乘站的缺點是車站埋深較大，基坑支護結(jié)構(gòu)及降水費用較高。
總的來看，圖e其他形式的同站臺換乘方案，雖然解決了盾構(gòu)機通過車站和區(qū)間盾構(gòu)法施工的問題，但也存在以下問題。一是車站結(jié)構(gòu)加高了一層，大幅度提高了車站的工程造價。二是車站的建筑面積大大超過實際需要。三是乘客進出站及換乘條件惡化。 據(jù)了解日本有一種雙圓盾構(gòu)，可施作上下重疊的矩形斷面隧道。完全沒有必要為兩端區(qū)間盾構(gòu)施工加高車站結(jié)構(gòu)。3 車站工程造價比較 為了進一步評價上述同站臺換乘車站方案，需要測算各方案的經(jīng)濟指標。除去各方案相同部分的設(shè)備投資以外，僅對其可比部分的土建工程量及工程造價進行比較。方案比較的基礎(chǔ)條件是：車站采用明挖法施工，基坑支護采用SMW工法樁。樁長按基坑深度的1.6倍。參照工程概算定額，土方挖運費按65元/m3計算，鋼筋混凝土費按1500元/ m3計算，支護結(jié)構(gòu)費按700元/ m3計算。各方案的估算結(jié)果如下表。方案比較結(jié)果說明，在圖a、圖b、圖c組方案中，以單島4線車站的工程造價最低。雙島5線車站造價最高。在圖e（一）、（二）、（三）組方案中，圖e（三）方案造價最低，圖e（一）方案造價最高。 車站工程方案造價比較表| 工程方案 | 車站尺寸(m) | 土方數(shù)量( m3) | 混凝土量( m3) | 支護結(jié)構(gòu)( m3) | 工程估價(萬元) |
| 雙島4線車站 | 310×41.4×12.46 | 198414 | 29925 | 17190 | 67343610 |
| 雙島5線車站 | 315×46.2×12.46 | 225963 | 33607 | 17680 | 74928895 |
| 單島4線車站 | 315×23.2×19.02 | 160922 | 25829 | 23674 | 62219230 |
| 圖e（一） | 310×41.4×19.02 | 281239 | 39985 | 24584 | 91773635 |
| 圖e（二） | 310×36.6×19.02 | 217886 | 32404 | 24262 | 76107090 |
| 圖e（三） | 315×23.2×23.52 | 193808 | 30713 | 28409 | 74285420 |
