時間:2020年06月09日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:懸掛式單軌具有占地小,開挖少,景觀視野好等特點。作為國內新型中低運量交通制式,不僅適用于旅游交通,同時對于城市公共通勤出行也具有其特有的優勢。國內懸軌車站僅為試驗線內車站,車站建筑設計體系尚不成熟。傳統軌道交通車站標準無法滿足懸掛式單軌車站更加緊湊輕盈的要求。本文對懸軌車站形式及站內和站外空間進行分析,為寧波杭州灣懸軌及之后的懸軌車站設計起到一定的啟示作用。
關鍵詞:懸掛式單軌;車站設計;車站形式;站外連廊;站內空間
1、懸軌發展與前景
19世紀末德國人發明了懸掛式單軌交通。20世紀懸軌在德國,日本均有所發展。德國西部城市伍珀塔爾的懸掛式單軌列車是最早且目前仍然持續營運的一條懸軌列車線路。日本至少六個城市有懸軌列車線路,其中東京的懸軌列車年平均載客量超過一億人次。目前國內僅有成都熊貓線、開封空鐵試驗線等幾條線路開通,尚無正式運營線路。懸掛式單軌這種交通制式,車輛運行位置高,視野好,適用于旅游交通,且無需占用地面的交通路權,可有效利用道路中央隔離帶,在解決交通堵塞等問題方面不失為我國大中城市較好的選擇。
交通工程師論文投稿刊物:《鐵道機車車輛》Railway Locomotive & CAR(雙月刊)創刊于1981年。《鐵道機車車輛》讀者對象:從事鐵道和城軌交通機車車輛專業和供電專業的試驗研究、設計制造和運用檢修的科技人員、管理人員和院校師生等。
2、車站形式比選懸掛式單軌
又被稱為空中列車。軌道立于空中,車輛懸掛在軌道之下。基于此種走行模式和結構,高架車站更適宜與軌道銜接。本次設計的杭州灣懸軌項目線路總長17.4公里,共設置20座高架車站。懸軌車站根據站臺形式主要分為島式站臺車站,側式站臺車站等形式。島式站臺車站站臺位于兩條行車線路之間,這種車站站臺利用率高,便于管理;乘客換乘方便,在一個站臺內就可以完成換乘;且車站集約,體量相對較小。
但是此種車站進站時線性彎曲,輪軌磨損大,對車輛和線路的耗損大;進站時車輛向心傾斜,乘坐舒適感不好;且軌道懸臂較長,橋梁鋼結構在車站位置造價高。側式站臺車站站臺位于行車線路的兩側。這種車站和區間線間距相同,區間線形較好;進站時直進直出,輪、軌磨損小,養護、維修費用低;無彎曲線性,進站時乘客乘坐舒適感好;軌道懸臂較短,橋梁鋼結構造價節約;但由于站臺在軌道兩側,車站管理不便;換乘不方便,乘客需經下層站廳才能去對面站臺換乘。對比兩種車站形式,我們更重視整體線路線形,設備磨損及乘坐舒適度等因素,20座車站均采用側式站臺車站。杭州灣懸軌是為杭州灣新區量身打造的高品質旅游觀光車系統,同時兼顧城市公共通勤出行。線路串聯多個旅游文化景點,車站位置均設在主要客流集散點,或靠近地面公交樞紐、商業區、旅游休閑區、住宅集中區和城市主要干道交叉口。
懸軌所經道路的紅線寬度在26m至58m不等,如采用路側車站必定占用道路一側的用地紅線內用地,與周邊建筑貼鄰過近,產生噪音污染,影響采光、視線;同時遮擋建筑朝向街道立面的景觀等。因此,本項目大部分車站均選擇位于路中的高架側式站臺車站,節約用地。車站結構形式采用單柱雙側雙懸挑結構。車站地面層除必要的疏散樓電梯僅需在中央綠化帶布置若干根柱子,對地面交通的影響降低到最小。在明確了車站站臺形式、位置之后,車站層數是本次車站設計的另一個重要課題。
高架二層站是我們最初的選擇。站廳層布置于高架一層,主要為進出站站廳及設備用房;站臺部分布置于高架二層。車站功能分區相對明確,且站廳與站臺豎向疊加設置,車站橫向體量較小,對城市道路的壓迫感較小。但高架二層車站軌面標高要做到16米以上,區間的軌面標高在10米左右,車站與線路區間形成波峰波谷的變坡模式,車站附近軌道柱均需抬高,整體增加造價。為了降低車站高度,我們設計了高架一層站,采用站廳合一的模式:即站廳層與站臺層設計在同一個平面內。
此種車站僅有一層,可以降低車站高度,同時降低車站位置軌面標高,縮小車站與區間的軌面標高差。但由于車站所有功能都布置在一個平面內,車站所需橫向空間較大,且換乘不便,乘客需出站去對面站臺進站方可換乘。兩種車站各具特色,我們在線路中的20座車站結合使用。高架一層車站主要用于人流量較小的寬路幅車站,或是線路上對高度有所限制的車站。高架二層站主要用于客流量較大的車站、換乘車站,或是窄路幅車站。
3、站外連廊
如前所述,車站除需考慮在地面立柱外,另需在地面層布置樓電梯,滿足通行及疏散的需求。疏散樓梯主要可以布置于兩個位置:中央綠化帶及人行道側。中央綠化帶內布置的疏散樓梯無法滿足人員正常通行的需求,只能作為消防疏散樓梯緊急時使用。車站主要滿足使用功能的樓梯布置于人行道側,每座車站需設置連廊與位于路中的高架車站連通。
公共交通通常會帶來大量的人流,懸軌車站更適宜結合商業,辦公等公共建筑統一設計。懸軌車站二層位置設置連廊,與周邊地塊連接,方便乘客出入的同時,會給周邊商業帶來大量的人流,同時連廊也可以起到方便過街的作用。站點附屬連廊設施未來必將是人流聚集、交換的場所。因此在設計時,針對人流量較大的站點,應充分考慮不同接駁方式之間客流的分離與引導。可將連廊與落客區,停靠站結合設置;同時,注意協調車站連廊出入口與周邊大型公建出入口的間隔距離,管理形式,確保二者客流之間有人流緩沖區。車站設計還應考慮通過連廊與已有或規劃中的交通樞紐、公交站點的銜接,形成適宜步行的旅游城鎮交通模式,以及與其他交通方式具有良好的換乘功能。根據需要和實際情況,在車站附近設置非機動車和小汽車的停放場地。
本項目高架二層站站外設置連廊,滿足疏散要求的同時,還可以和周邊地塊銜接,方便乘客,促進周邊地塊的發展。高架一層站行車線路和過街流線在同一平面上垂直相交。如果兩個站臺不能妥善連接,勢必此種車站存在嚴重缺陷。設計之初也考慮地面過街或上架連廊跨越軌道過街,但是通過推算兩種形式乘客行走路線都很長,換乘非常不便。于是利用主體車站的站臺下梁高空間,采用錯層的方式,及上翻連廊兩側邊梁的設計手法在車站側邊做出一段下穿連廊,解決高架一層站通行及過街需求。
4、站內空間
車站設計在滿足客流和車輛運行需求的同時,需保證乘客乘行安全、集散迅速、功能分區明確、布置緊湊、便于管理,并應具有良好的通風、照明、衛生、防災等設施。車站設計還應具有良好的內部和外部環境,為乘客提供舒適的乘車環境。高架二層站站廳層通過連廊與地面層及兩側建筑相聯通,連廊從車站站廳層一端穿過車站。二層設置售檢票設施、站廳、樓電梯、設備用房(配電間、弱電機房、管理用房等)等;進站口和出站口位于連廊同一側,分設于中間服務用房兩旁,保證出入分離。進站后首先進入進站大廳,通過垂直交通上至站臺層兩端。無障礙電梯設置于兩部樓梯之間,設備用房位于站廳層末端,減小對于中央核心交通功能區的影響。
三層站臺層(上、下行站臺分設在中央軌道兩側),為半開敞式結構,設屏蔽門。站臺層垂直交通位于站臺兩側,平行站臺布置。每側站臺設置兩部樓梯和一部電梯。滿足通行及疏散要求,另在電梯兩側布置空調候車室,方便乘客使用。高架一層站部分設備用房布置于地面綠化帶上,進站空間、服務用房及部分設備用房布置在與站臺垂直的連廊上。乘客通過樓扶梯行至連廊,可經下穿連廊過街或去對面乘車,也可上臺階檢票進站乘車。在站臺遠離連廊一側端部布置另一部疏散樓梯連接兩側站臺,滿足兩個疏散口及距離要求。無障礙電梯布置于機非分隔帶內,采用貫通梯的形式,在連廊和站臺檢票位置均可停靠。
5、車站造型
高架車站是城市交通建筑的標志,應具備導向標識性、簡約、維護便利等特點。在形式上不應過分追求新意,而應更加注重科技和人性化的功能特點,具有一定的地域性文化內涵,并與城市環境和區域環境相協調。杭州灣懸軌立面材料主要采用鋁板和玻璃,為避免建筑體量過大對城市空間景觀的破壞,通過設計手法的處理,盡量縮小車站規模,簡化設備與運營管理模式,優化結構體系,力求經濟合理。
6、結束語
懸掛式軌道交通在我國是新型的交通制式,懸軌車站是基于懸掛式單軌交通的衍生產物。本文通過車站比選,車站設計的思考為杭州灣懸軌車站理清設計思路,也希望能為后續懸軌車站設計工作起到一定的啟示作用。
參考文獻:
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張蛟;韓姍姍.基于旅游觀光的懸掛式單軌車站設計.中國高新科技.2018(05):68-70
作者:張雅賢