地铁结合高铁区域交通枢纽立体化模式研究
2021-02-26
来源:易榕旅网
2012年2月 第2期(总161) 铁道工程学报 Feb 2012 JOURNAL OF RAILWAY ENGINEERING SOCIETY NO.2(Ser.161) 文章编号:1006—2106(2012)02—0090—07 地铁结合高铁区域交通枢纽立体化模式研究 宋冰晶料 (中铁第一勘察设计院集团有限公司, 西安710043) 摘要:研究目的:地铁目前已经成为各大城市轨道交通不可或缺的交通形式,伴随着地铁线网的延伸,地铁同 国铁、高铁、公路、航空等交通模式的联系也愈发密切,有必要对地铁与高铁车站及各种交通模式的接驳设计 进行分析研究,从而使区域交通枢纽的立体化发展更加理性和合理化。 研究结论:本文以笔者参与设计的实际工程——地铁太原南站为例,阐述了地铁车站与高铁车站交通组 织流线采用地下中央换乘大厅集中进行换乘,使高铁、地铁、停车、商业、广场各流线之间畅通无阻,同时对地 铁穿越太原南站地下工程区间特殊处理方式进行分析,建议该段采用盾构法施工。最终展望了太原南站区域 交通枢纽将带动城市副中心商圈发展,成为典型的地铁结合高铁区域交通枢纽立体化发展的引领模式。 关键词:地铁车站;高铁;太原南站;区域交通枢纽;立体化模式 中图分类号:U231 .2 文献标识码:A Research on Three—dimensional Model of Regional Transp0rtati0n Hub of Metro with High——speed Railway SONG Bing——jing (China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd,Xi’an,Shanxi 7 10043,China) Abstract:Research purposes:Metro has become an indispensable urban trafic mode.Wifth the extension of metro line.the relation between the metro and the other transportation modes of the national railway,high—speed railway, road transport and aviation transport becomes closer.So it is necessary to analyze and research the tranship design between metro stati0n and high —speed railway station and the other transportation modes to make the three— dimensional development of the regional transportation hub more reasonable. Research conclusions:Taking the design of the Taiyuan Metro South Station as an example,this paper describes the tramc streamliBes used f0r the passenger transfer in the underground central transfer hall between the metro station and high—speed station to make all streamlines unobstructed among the high—speed railway,metro,parking area, cominercial area and square. analyzes the special treatment method for the underground engineering approach of the metro across the Taiyuan South Railway Station,suggests to US shield construction for this area,and looks forward to the regional transport hub that will promote the development of downtown business district and become the typical leading model of three——dimensional development of the regional transport hub. Key words:metro station;high—speed railway station;Taiyuan South Station;regional transportation hub;three— dimensiona1 mode1 收稿日期:2011—10—11 作者简介:宋冰晶,1982年出生,女,工程师。 第2期 宋冰晶:地铁结合高铁区域交通枢纽立体化模式研究 91 地铁——目前作为线型快速交通形式在全国各大 城市发展十分迅速,城市快轨交通与原有国铁、高铁、 公路交通、航空等交通模式的联系也愈发密切,并且在 加速城市建设,推动现代都市交通发展中也起到举足 变迁也体现了多种交通型式进行立体开发的可行性与 必要性,给予了我们很大启发。 1.2新北京南站 新北京南站充分考虑了原有铁路模式与高铁、地 铁的融合,是一座集普通铁路、高速铁路、市郊铁路、地 铁、公交等交通设施于一体的大型综合枢纽。该站占 地面积49.92万rfl ,总建筑面积42万m 。预计2015 年车站年运量超过1.5亿人次。 轻重的作用。在地铁发展过程中,如何与原有交通以 及新兴模式的结合对于交通沿线城市开发的作用不可 估量,本文以笔者参与的实际工程案例对地铁与高铁 枢纽工程立体化发展模式进行探讨,该立体化无缝对 接模式与城市区域性的一体化建设对于城市发展具有 深远研究意义。 、 1 区域交通枢纽立体化发展的必然性 区域交通枢纽立体化发展实现了地铁、国铁、高 铁、公交的有序接驳,在客流换乘、改善地面交通现状 方面十分有利,地铁车站也可以与其沿线地面、地下空 间进行合理的开发与结合,充分提高城市轨道交通沿 线经济以及城市区域经济的发展。国内外轨道交通在 该方面均有不同程度的尝试,下文的德国柏林中央火 车站和北京南站均是城市轨道交通工程与高铁枢纽无 缝接驳的较好实例。 1.1 中央火车站建筑设计理念 德国柏林中央火车站是欧洲最大的火车站,日客 流量约25万人次,是一座大型综合多种交通型式的枢 纽工程。在横穿柏林市中心的施普雷河河畔,火车站 南北向远程铁路通过地下隧道穿过施普雷河,东西向 铁路及区域列车和轻轨铁路以高架型式与之结合,东 西线铁轨位于车站上方,高出路面12 m,而南北线路 则位于地下15 m。建筑主体为高46 m的双塔,东西 方向贯穿钢架玻璃结构的屋盖,占地1.5万m ,如图1 所示。 图1德国柏林中央火车站 该车站是集铁路、轻轨、地铁、公交的大型综合体, 是现代城市轨道交通与铁路交通枢纽以及周边区域立 体化开发的典型实例,这种开发模式形成的便捷发达 的交通网络和高效优质的人性化理念,实现了地铁与 城市大型交通枢纽的立体化发展,柏林中央火车站的 北京南站交通系统总共5层,从上到下依次为高 架候车厅以及配合的高架环形车道、站台轨道层、换乘 大厅、地铁4号线、地铁I4号线。该车站体现了现代 轨道交通和原有交通形式相融所产生的多元化功能正 在被人们所接受。新北京南站展示了各种交通融合发 展的多样形式及多种流线关系,我们可以借鉴该设计 思路并在设计及研究中加以运用。 2地铁结合高铁枢纽工程实例分析 除了中央火车站、新北京南站综合交通枢纽,还有 西安北站、广州新客站等,它们均在车站、国铁、高铁等 多种交通融合设计中取得了成功,人们使用满意度较 高。通过分析以上国内外实例,笔者将结合太原南站 的投标设计,从其周边规划及环境特性着手,分析该站 与高铁及地下物业开发紧密结合的条件,使国铁与地 铁换乘流线顺畅、形成完整的地下广场空间,从而带动 地块物业开发,吸引更多地铁客流,提升整个区域的商 业开发价值,最终提出地铁结合高铁枢纽工程立体开 发模式的思考。 2.1太原南站概况及立体开发设计思路 2.1.1太原南站概况 太原南站位于太原市西南的北营地区,距太原火 车站和迎泽大街7.8 km。枢纽地区规划范围北起学 府街,南至武宿立交桥;东起太行路,西至太榆路,基地 范围约2.0 km 。 新建太原南铁路客运站占地面积45公顷,站房主 体结构为地上两层地下一层,建筑面积约20.o6万 km ,其中站房建筑面积11.35万m 。车场规模为l0 台22线,设计年发送旅客量可达4 000万人次以上, 暂为华北第三大车站。 太原南站是一个集高速铁路、普通铁路、地铁以及 公交、出租等市政交通设施为一体的区域性综合交通 枢纽。太原市地铁线网规划共有3条线(近期2号线、 远期3号线、远景7号线)通过太原南站,并在东西广 场布设地铁车站。东广场东北侧布设长途客运站、公 交枢纽站,西广场东北侧布设公交枢纽站,两广场地下 一层均布设出租车停车场、社会车辆停车场。因而,地 92 铁道工程学报 2o12年2月 铁站位设计应考虑地铁各线之间的换乘以及与高铁、 公交、出租车、长途车的无缝接驳,同时兼顾与地下商 业的结合,如图2所示。 图2太原南站高铁总平面图 2.1.2站位周边规划布局 从图3看到,太原车站周边用地性质以铁路用地、 广场用地为主,另有少量商业金融用地及居住用地。 从现状条件和周边地块规划情况来看,站位周边用地 性质对于该区域作为城市副中心商圈的发展起到良好 的推动作用,为太原南站地铁车站与高铁枢纽接驳设 计及立体开发提供较好的条件,如图3所示。 图3太原车站区域土地利用规划图 2.1.3车站立体开发设计思路 依据太原市轨道交通线网规划资料,经过太原南 站的三条地铁线路,其线路走向及站位设置与太原南 站的接驳设计至关重要。 我们首先从分析线网着手,充分考虑铁路、公交、 出租车、社会车辆及长途客运等各种交通方式,深人研 究各种交通形式的换乘关系,使南站综合交通枢纽的 规划设计具有前瞻性,为站区交通环境创造长足的发 展空间,力求使太原南站成为地铁与高铁、公共市政交 通高度集成的大型综合交通枢纽。 2.2地铁车站与高铁枢纽立体开发方案 2.2.1 太原南站之3线地铁线路走行与站位设置 通过对站址周边规划及交通设施总体布局的分 析,对近期2号线、3号线、远景7号线的综合线网规 划进行了梳理,提出了三个线路方案进行比选: 由于太原南站高铁站房已施工,线站位设置需对 三线换乘形式、区间穿越南中环街及高铁站场等进行 综合考虑。 图4方案一 图5方案二 图6方案三 方案一2、3号线平行股道在西广场设换乘站,7 号线在农科北路设站。优点是三线的地铁太原南站沿 高铁主站房的中轴线布置,形成广场交通轴心,在车站 广场地下空间衔接较好,各线之间与高铁换乘均较便 捷。但2、3号线区间下穿南中环街和高铁股道,三者 第2期 宋冰晶:地铁结合高铁区域交通枢纽立体化模式研究 93 竖向关系复杂,预留工程大。如图4所示。 考虑到方案一与火车南站东广场的客流缺乏有效 联系,方案二2号线在西广场平行股道设站,3号线在 高铁车站北侧站台下设站,7号线在东广场设站。3号 线从中 IL、"街站向北引出后,线路由晋阳街向北转垂直 穿越高铁站台,并在站台下设站,能兼顾东西两个广场 的客流。缺点是由于受工期和站台雨棚柱的影响,3 号线的地铁站需暗挖做分离岛式车站,对高铁运营影 响较大。7号线线路加长约500 m,且要两次穿越高铁 股道,如图5所示。 方案三中3条轨道交通线路基本沿着规划道路布 设,线型顺畅,对地块切割小。2、3号线车站集中布置 在西广场,轨道交通、高铁相互间客流换乘方便。7号 线为规划远景线,线站位设置灵活,避免了工程预留, 待远景轨道交通线网形成后,与2、3号线和高铁站均 能形成换乘。3号线在东广场设站,与长途公交枢纽 对接,实现了市内、市域交通换乘。本方案对高铁车 站、站区道路系统、东西广场以及地下空间开发影响 小。2、3号线区间盾构下穿高铁股道,工程筹划合理, 施工风险小,可实施性强,如图6所示。 综上所述,地铁线路方案设计应尽量遵循广场规 划和道路系统规划,减少对高铁站施工的影响,依据轨 道线网规划确保2号线的近期顺利实施,方便3号线 的预留衔接,由于7号线是一条远景线路,不宜与本次 工程产生更多预留关系,2号线是近期实施线路,需要 重点处理好与本次工程的同步设计同步施工的接口关 系,要重点处理好3条轨道交通与高铁的换乘关系,因 而将方案三作为推荐方案。 2.2.2综合交通枢纽设置 2.2.2.1地铁和高铁的换乘 地铁枢纽站结合太原南高铁站房的客流组织模式 来设计乘客换乘路径,做到无缝衔接。高铁站房分为 高架候车厅、站台、地下出站通道三个层次,客流“平 进下出”,各类客流分层分方向进出站。 地铁枢纽在站房地下通道出站层设置站厅,客流 “下进下出”。综合考虑各类客流,站房与地铁枢纽通 过地下换乘,中央大厅作为出站和换乘的节点,紧密结 合,减少换乘路径。换乘中央大厅是整个交通枢纽的 核心,是立体整合式交通空间的心脏。 南站西广场地下出站厅与地铁2、3号线的站厅通 过换乘中央大厅连通,国铁出站人流经由换乘大厅进 入地铁站厅。换乘中央大厅面积达3 800 m ,顶部设 有自然采光天窗,如图7所示。 在南站东广场长途汽车站南侧设置3号线东广场 站,实现长途客运与地铁站的便捷换乘。 图7 中央大厅与高铁位置示意 2.2.2.2地铁2、3、7号线之间的换乘 地铁2、3号线采用T形换乘形式,远景7号线与 2、3号线形成通道换乘,换乘便捷有序。3号线贯穿东 西广场分别设站,使得地铁与南北广场有机融合,形成 大型综合交通枢纽,如图8所示。 一地铁2号线; 一地铁3号线; 一地铁7号线; -地轶范围: 一地铁风亭; 地面广场; 赫广场水景; 广场周边建筑 一广场绿地景观 图8太原南站地铁总平面图 地铁站厅北侧为2、3号线T形换乘区域,横向长 度达86 m;站厅南侧为2号线分离站厅,长度为48 m。 地铁站厅西侧可连通广场地下商业开发。 地下二层为2号线车站站台层,为14 m岛式站 台。有效站台长120 m,站台布置2组楼扶梯、1部残 疾人电梯,在站台端部设置一部与3号线的换乘楼梯, 如图9所示。2号线站台层设有屏蔽门。站台两端布 置部分设备管理用房。3号线地下二层为设备层,设 置变电所用房及其他的设备用房,如图10所示。 地下三层为3号线车站站台层,为14 m岛式站 台。站体中部为车站有效站台,长120 m,站台布置2 组楼扶梯、1部残疾人电梯,在站台中间设置一部与2 号线的换乘楼梯。站台层设有屏蔽门,站台两端布置 部分设备管理用房,如图11所示。 2.2.2.3地铁和公交、长途客车的换乘 车站设置四个出人口,车站客流可以方便到达地 下出租停车场、社会车辆停车场及商业开发区域。远 景7号线通过地下商业开发空间与2、3号实现通道换 乘,从而实现地铁与南站的有序结合,如图12所示。 94 铁道工图9太原南站地铁站厅层平面图布置 一 Ⅱ 太 n 一 一 餐 证 图10 2号线地下二层站台层平面图 图11 2号线剖面图 图12公交出租布置位置示意图 2.2.3生态广场空间 2.2.3.1地下换乘中央大厅 南站西广场的地下换乘中央大厅及东广场的地下 商业区域中心顶部均设有自然采光天窗,不仅丰富了 程学报 2012年2月 地面广场景观设计,而且使地下商业开发空间更富有 生机及活力,从而使广场地面景观及地下空间实现有 机融合。 2.2.3.2东西广场景观规划 东广场面积约7.5公顷,广场面宽约300 m,进深 约250 1"11。广场整体沿南站中心景观轴对称布局,西 广场面积约18公顷,广场面宽约550 m,进深约300 m。 地下空间规划有地铁车站、南北两侧社会车辆停车场 及地下商业等空间。 景观规划以“一纵二横”为空间结构格局,使站区 环境与城市有机交织在一起,是城市景观的延续景观 带,并突出交通枢纽的区域中心地位。 2.2.3.3充分利用地下空间,提升地面环境质量 结合高铁建设,充分利用地下空间作为交通空间。 方案考虑社会停车、出租、换乘长途车、旅游车均在地 下完成。太原南站3线地铁车站结合高铁出站口以及 广场地下物业开发设4个出人口,6组风亭。出人口 分设在广场中部及两侧,风井与广场紧密结合,尽量减 少对周围环境和地块开发的影响。 2.2.4引入多种开发模式,使立体开发更具可行性 2、3、7号线车站站厅层公共区西侧与车站广场地 下物业相通,形成一个完整的地下空间,使地铁公共区 两侧通过非付费区域进行连通,公共区付费区增加面 积至1 875 m ,并在两边设12 m的非付费区通道与地 下商业联通,满足人们乘坐地铁、娱乐消费、欣赏景观 的多种需求。 2.2.5 内部交通组织流线及外部交通一体化设计 本站及物业开发设计的内部交通流线分为:地铁 进出流线、高铁进出流线、出租车流线、社会车辆流线 以及地下商业流线及管理流线等。如图13所示,地铁 进站的流线,有下列几种:从高铁出站进入中央换乘大 厅流线;从广场进入地铁车站站厅层公共区流线;由地 下公交枢纽进入地铁车站以及进入地下商业流线。地 铁出站的流线,分别是:从地铁出站进入社会车辆、出 租车停车场流线;进入公交枢纽站流线;进入站前广场 流线以及进入地下商业流线。上述地铁客流、高铁出 站人流、购物人流及各种车行流线均不交叉。 广场地面交通形成环状车行流线,并与太榆路、太 行路、南中环街相接,交通较为发达,为地铁与高铁结 合的综合交通枢纽的建设创造了良好的条件,如图l4 所示。 2.2.6地下工程特殊处理形式 3号线区间穿越国铁站房和雨棚桩基,区间结构 外皮距桩边最小距离约3 m,为确保国铁的运营安全, 建议采用盾构法施工。 第2期 宋冰晶:地铁结合高铁区域交通枢纽立体化模式研究 95 作为区域空间布局的骨架,为旧城重构、新城布局提供 了千载难逢的机遇,在轨道交通的带动下,将逐步形成 以交通节点为中心的城市副中心,实现城市空间新的 结构布局。 另外,南站综合交通枢纽轨道交通的规划建设,实 现太原周边各区域中心的快速联系,覆盖了周边都市 圈的重点城镇和产业带,将带动城市副中心商圈进一 图13地铁、高铁与地下公交、出租流线示意图 图14广场外部交通流线示意图 该段区间明挖下穿须与规划箱涵同期施工,而规 划箱涵建设方案尚未确定,故不推荐采用明挖工法,暗 挖及盾构法不受国铁及规划箱涵的建设工期制约,且 区间与规划箱涵的最小净距较大(约7.5 m),有利于 后期区间通过,综合考虑施工场地布设、施工沉降控 制、后期线路的灵活性等因素,该段区间建议采用盾构 法施工。 2.2.7工程投资估算 太原南站投标阶段投资估算仅为初期必要预留土 建工程(与站前广场合建)的部分,不考虑装修、设备 等费用。地铁投资总估算为31 287.17万元(不含远 景地铁7号线相关投资),其技术经济指标为8 192.50 万 正线公里;其中2号线建筑工程费为17 617.20 万元,3号线建筑工程费为7 696.40万元。 3地铁结合高铁枢纽工程立体化发展 模式 太原南站集城市轨道交通、高铁、地铁、公交、长途 客运于一体,并将周边商业通过广场地下开发联成一 片,形成地下、地面互联互通的发展格局,这便是笔者 提出的交通枢纽立体化发展模式。该模式将轨道交通 步发展,如图l5所示。 从地铁太原南站的设计中,集中体现了笔者对于 车站、广场、商业、交通接驳、景观等全方位、立体化的 开发设想,且该一体化立体模式发展对于城市交通、经 济发展方面十分有利。该站地铁设计是太原南站投标 阶段的方案。 图15地铁、高铁与开发立体化发展意向图 4 结论 本文以太原南站地铁为实例对地铁车站结合区域 交通枢纽立体化开发模式进行了探讨,通过仔细剖析 太原南站地铁2号线、3号线、7号线与高铁太原南站 的结合设计,推荐地铁2、3号线十字换乘,与远期7号 线通道换乘。并在设计中实现了地铁车站公共区与高 铁出站共用中央换乘大厅的一体化设计,使高铁、地 铁、停车、商业、广场各流线之间畅通无阻,同时对地铁 穿越太原南站地下工程区间特殊处理方式进行分析, 建议该段采用盾构法施工。另外,针对太原南站高铁 站的性质,对周边区域也进行了合理考虑,使地铁、高 铁和物业开发充分融合,同时也实现了各种地面、地下 交通形式的立体化发展,打造了人性化的交通枢纽空 间。该模式将更好地发挥区域交通枢纽对于周边环境 和资源的优化整合作用,推动太原南站区域空间核心 96 铁道工程学报 2012年2月 加速形成。 Li Ming.Recommendations of the Regional Transport 参考文献: [1] 彭可.筒论广州新客站地铁与国铁换乘接驳设计[J].铁 道勘测与设计,2008(4):23—24. 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(编辑 吕 洁) ●,l',l’',’’, ’'l,2t., l',',, '’'''’,,,l',''' 2t.,'l,,,’,',’’,,l,,',,,’lib'l’,,’l,,’,''l,’’,,,’, ,,,,’, (上接第89页) 由于多处设计与规划协调,故针对本线协调情况 总结相关建议如下: Shandong Press,1994. 崔志强.地铁车站方案设计探讨[J].隧道建设,2005 (3):25—27. Cui Zhiqing.On tahe Desin ogf Subway Station Plan (1)建议与地铁车站关系密切的相关市政工程同 期设计、同期实施,应从城市发展的高度统筹协调处 理。 [J].Tunnel Construction,2005(3):25-27. (2)处于开发阶段的城市,可利用地铁建设的契 康海燕,郑世枚,吴倩.地铁换乘站客流组织研究[J].铁 道运输与经济,2009(8):89—91. Kang Haiyan,Zheng Shimei,Wu Qian。Study on 机,完善强化城市地下空间的建设,使得区域性的交通 组织得到相应的改善。 Passenger Organization of Metro Transfer Station[J]. Railway Transorpt nd aEconomy,2009(8):89—91. 参考文献: [1] 刘学军.地铁换乘行为及换乘站布置选型[J].城市轨道 交通研究,2006(8):25—28. Liu Xuejun.Type Selection of Metro Interchange 张喜正.天府广场站节点与平行换乘方式的研究[J]. 铁道工程学报,2007(12):13—15. Zhang Xizheng.Study on the Node and Parallel Transfer Modes of Tianfu Square Station[J].Journal of Railway Engineering Society,2007(12):13—15。 Station from Behavior Measures[J].Urban Railway Transportation Research,2006(8):25-28. 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