南京南站枢纽轨道交通换乘通道的改造设计体会
作者 :  唐婕

  摘要:既有车站换乘通道的实施经常面临既要实现换乘方便、快捷,同时又要尽量减少工程的实施难度,保证施工进度;还要尽量不对管线和周围环境造成影响。这一矛盾如何有效解决,是换乘设计、施工考虑的重点。通过对南京南站轨道交通1、3号线与S1、S3线之间换乘通道可实施性方案的研究,介绍了项目设计改造内容、设计难点和实施步骤,提出切实可行的改造方案
  关键词:城市轨道交通;地铁车站;换乘通道: 改造方案
  引言
  在交通繁忙、建筑物密集、地下管线纵横交错的大型交通枢纽建筑中,如何建立彼此之间有效可行的换乘联系,是常遇到的设计难题。换乘通道的实施经常面临既要实现换乘方便、快捷,同时又要尽量减少工程的实施难度,保证施工进度;还要尽量不对管线和周围环境造成影响。这一矛盾如何有效解决,是换乘设计、施工考虑的重点。本文通过对南京南站轨道交通1、3号线与S1、S3线之间换乘通道可实施性方案的研究、介绍了项目设计改造内容、实施步骤和设计难点,为今后车站改造项目的换乘通道的实施提供了一种设计思路。
  一、工程概况
  南京南站枢纽位于位于南京市南部新城核心区,是集铁路客运、城市轨道、长途汽车、常规公交、出租车以及小汽车等多种交通方式为一体的特大型综合交通枢纽,总建筑面积达66.7万平方米。南京南站枢纽于2008年1月10日开工,2011年6月28日启用。
  图1 南京南站枢纽周边区域规划示意
  图2 南京南站枢纽剖面示意图
  图3 南京南站枢纽和城市轨道交通平面示意图
  南京南站枢纽的交通换乘一体化设计采用“竖向换乘”理念,根据不同交通方式的特点进行空间布局,由多个换乘空间进行立体化组合。综合体内部大型换乘空间取代了传统的以站前广场做为换乘场所的设计,使得综合体外部广场及其周边区域的功能更为自由、与城市的互动性更强。
  地面层(±0.000):地面层中部为换乘大厅及国铁出站口,东西两侧分别为社会及出租停车场、城市公交及长途汽车站。轨道交通1、3号线通过位于中央换乘大厅内的3个出入口与长途客运换乘;地铁S1、S3线通过位于中央换乘大厅北侧的2个出入口与长途客运换乘;中央换乘大厅面积为2650平方米。如图4所示:
  图4 地面层平面布置示意图
  地下一层(-9.600):地下一层中部为轨道交通1、3号线的站厅层及地铁商铺,东西两侧分别为地下商业、小汽车停车场。北侧为在建轨道交通S1、S3线的站厅层。1、3号线与S1、S3线之间换乘通道长240米、宽12米(除去中间立柱和装修宽度,有效净宽10.6米),采用非付费区换乘。轨道交通4线站厅、换乘通道及地铁商业开发的总建筑面积为33300平方米。如图5所示:
  图5 地下一层平面布置示意图
  地下二层:为四条城市轨道交通线路的站台层。
  国铁、城市轨道交通、长途汽车、公交、出租、社会车辆之间的换乘通过地面层换乘大厅和地下一层换乘通道来实现,平面最长距离约为400米,步行约8分钟时间。
  图6 站厅层非付费区换乘通道现状
  (三)城市轨道交通在建情况
  根据南京市轨道交通线网规划调整成果,南京南站枢纽地区的轨道交通线路和接入等已经确定,共有4线城市轨道交通接入南京南站枢纽,包括已建成的1、3号线“双岛、同站台、平行换乘”车站,在建的城际轨道交通S1、S3线(原规划6、12号线)“一岛两侧、共站台站厅、平行换乘”车站,两个车站通过地下一层换乘通道实现非付费区换乘。
  在轨道交通S1线初步设计评审后,考虑4线轨道交通换乘客流量大、枢纽乘客携带行李相对多的特点,本着乘客换乘方便、轨道交通运营管理方便,初步拟定将两站之间由非付费换乘改为付费区换乘,对已建地下一层换乘通道进行改造。
  目前轨道交通S1、S3线南京南站已于2014年6月正式投入使用。
  图7 换乘通道纵向剖面示意图
  二、存在问题
  受国铁南京南站枢纽规划设计、南京城市轨道交通线网规划修编、南京南站地区城市规划、建设开发等影响,配合铁路南京南站枢纽的建设和京沪高铁的开通要求,轨道交通1、3号线南京南站位于国铁站房正下方,其中国铁站房三排柱与地铁站结构结合设计,建筑长度为411.1米、宽度为48.9米,车站主体建筑面积为47864 平方米。受车站1、3号线换乘方式和线路条件影响,车站站厅、站台位于整个枢纽综合体的南部地下一、二层。因此在建的轨道交通S1、S3线车站站厅与既有1、3号线站厅之间形成了一条长达240米换乘通道,通道有效净宽10.6米,该换乘通道同时还起到联系和沟通地下一层东西两侧的地铁商业、市政配套商业、小汽车停车场等功能区的作用。
  图8 地铁停运后进站口现状
  从客流预测看,远期2039年南京南站枢纽的轨道交通高峰小时换乘量41514人,其中1、3号线与S1、S3号线的换乘量为32959人。换乘通道由非付费区换乘改为付费区换乘后,解决了轨道交通两个车站、四条线之间乘客换乘时两次购票及检票的问题,大大方便了乘坐和换乘轨道交通的乘客。但同时也带来了以下三方面问题,一是地下一层流动性限制;轨道交通付费区以外人流在地下一层的活动受到很大的制约,该层不同功能区的割裂;两个轨道交通车站非付费区无法贯通;二是对地下一层的商业价值影响大,非付费区人流的流动性和可达性降低,降低了地下商业的价值,对招商将产生不利影响。三是对原有的安全疏散造成一定影响,需要重新进行必要的调整。因此有必要对换乘方案进一步深入研究、慎重选择。
  三、轨道交通的换乘方案研究
  在轨道交通S1线初步设计评审后,考虑4线轨道交通换乘客流量大、枢纽乘客携带行李相对多的特点,本着乘客换乘方便、轨道交通运营管理方便,拟定将两站之间由非付费换乘改为付费区换乘,并对已建成的地下一层换乘通道进行相应改造。我院于2013年承担了该项目的改造设计及施工配合工作。   本次研究的几个重点因素:枢纽内的不同交通方式、商业等不同功能要素所形成的人员流动性;轨道交通的运营组织和管理;轨道交通售检票系统的技术条件;既有和在建工程的土建设备技术条件;经济性分析与考虑。
  总体上看,围绕着轨道交通四线两站之间的换乘存在付费区换乘和非付费区换乘两大方案。
  (一)方案一 ―― 付费区换乘方案
  将该换乘通道改为付费区,通过增设票亭、闸机、售票机、电磁门和不锈钢栏杆,以及对部分墙体进行改移,实现全付费区换乘。但该方案的实施使得原来换乘通道两侧贯通的商业客流被打断,乘客购票通过付费区通道,或者绕行较远距离,因此对两侧商业开发利用影响较大。如图所示:
  图9 全付费区换乘通道方案示意图
  图10 换乘通道拟改为付费区示意
  SWOT分析:
  现状地铁商业区分布在车站公共区南北通道两侧除管理用房和设备用房以外区域,地铁能够通过商业连通口与国铁地下空间开发连通。
  1、地铁换乘客流形成无缝对接,其他交通方式换乘客流基本不影响;对于地铁换乘社会车辆的客流和通道两侧商业客流有一定影响,可能需要走行较长距离。
  2、有利于地铁的运营组织管理,增配票务人员,服务质量提高。
  3、增设闸机、售检票机和票厅,技术上易于实现。
  4、对现有的土建设备工程作少量改造,增设栏杆和门禁系统,不改变原防火分区划分,不改变通风空调系统,通过门禁和AFC闸机系统确保火灾时断电自开,实现消防疏散通道的畅通。
  5、工程投资较少,仅需少量土建改造成本和增购的AFC系统设备,工程易于实施。
  6、地铁商铺收益大为下降,大部分不便使用(门面基本面向换乘通道)。外侧铁投商铺受客流被割裂影响,商业价值也有所下降。
  7、换乘通道长240米,两通道口分别设防火卷帘,火灾时关闭。在火灾工况下,不能作为互相之间的安全疏散口。
  针对上述不利因素,主要是客流被割裂导致部分交通、商业交换不畅,商业收益下降,建议采取以下方案弱化不利因素:
  (1)、换乘通道净宽10.6米,若采取以换乘通道内的中间立柱为界,上方通道改为付费区换乘,下方通道仍维持非付费区通道方案, 地铁商铺收益可以得到一定恢复。但对于南京南站远期四线换乘3.2万人次/小时客流, 换乘通道宽度的减小一半,单向通道不能满足换乘疏散宽度需求, 且相邻国铁地下空间仍无法直接连通。对于客流疏散,设计方建议做专项仿真客流设计判定。
  目前疏散口按商业开发疏散宽度计算值为16米,设计总疏散宽度为22.4米,现阶段改造设计满足疏散需求。
  (2)、在门禁栏杆处设置专门人员监督,人工确认只需通过换乘通道的旅客,人工放行。
  该方案对现状土建和设备改动及影响最小,只需增加人工成本。
  对于单程票而言,出站需重新购票,但不增加原布置在S1(S3)线和1号(3号)线的售检票设施,也不影响纯购物而不乘地铁客流的流动,也不影响相邻国铁地下商业开发的使用。
  但该方案带来地铁运营管理的不便和投入,增加客服和运营工作强度。
  (3)增设天桥方案
  为实现换乘通道两侧区域的互联互通,提出立体交通概念,在合适位置设置横跨越付费区通道上部的通道,带动两侧商业客流。天桥可沿换乘通道水平和垂直方向布置,跨越换乘通道。
  图11 换乘通道上方增设天桥剖面示意图
  在换乘通道合适区域,上部增设钢结构天桥通道,实现两侧商业客流贯通。天桥下部通道设计净高3.2米,天桥净高2.5米。具体如下图12所示:
  换乘通道梁下净高5.9米,从高度上看,具备做跨通道天桥的可行性,但实际在吊顶内,已布置了站厅层所有及连接站台的设备管线(大风道、小风管、给水管、回水管、消防管、喷淋、电缆桥架、通信信号管线、FASBAS),现状实际净空高度只有0.4米。见图12。
  图12 换乘通道典型剖面示意图
  现状付费区中间通道两跨6.7米,从(A)-(L)轴标高4~5.1高度范围内,有两排送风道各宽2米高1.2米,两排排风道各宽1.6米高1.2米,相邻叠加有17根暖通专业风管,4根冷水管,4根回水管,有给排水专业消防水管和电缆桥架,还有通信信号4根从控制中心引入宏运大道光缆,站间电话电缆,公安光缆及光纤共用桥架。在(C)-(E)范围内除去管径最大的车站系统送风管和回风管外,有2根小系统风管和8根水管,以及不同规格大小的电缆及各类灯具、电线和桥架。
  图13 吊顶内管线现状一
  图14 吊顶内管线现状二
  图15 吊顶内管线现状三
  图16 吊顶位置现状
  从施工角度:新增的钢结构天桥通道设置,将引起现有换乘通道建筑和各系统管线的改造迁移。需先建好过渡期管线迁改位置,进行管线过渡搬迁调试可行,再进行通道内天桥设置.改造工程量非常大改造工期相当长,初步计算增设天桥的直接费用至少需525万,并不包括工程安装实施费用(其工件体量大,只能在现场拼装,由于该通道已运营,因此缺乏施工场地,施工费用和工期难以估算)。
  从设计角度:改造后通道并入付费区后,不能违反防火规范设置商业,联通口也不能做为商业和地铁站厅公共区间相互安全疏散口。
  采用此方案,工程投资较大,技术实施难度大,不具备实际操作的可行性。
  (二)方案二 ―― 非付费区换乘方案
  仍维持原南京南站枢纽设计时方案,换乘通道为非付费区。
  SWOT分析:
  1、南京南站枢纽内的各交通方式换乘、商业客流顺畅;对于地铁单程票换乘客流存在二次购票问题,南京南站的换乘客流比例高,远期高峰小时达2万多,即使按单程票30%计算,也有近6000人/小时,需要布置大量的自动售票机才能满足需求,排队的客流可能会对通行有一定影响。
  2、对地铁的运营组织管理有一定影响,两个车站非常近,但不能无缝换乘,容易引起社会投诉;上述二次购票的乘客疏导和管理也将是运营的难题。
  3、南京地铁线网AFC系统设计为付费区内换乘,即在换乘车站需实现付费区连通。目前南京南站1、3号线共用站厅A,S1、S3线共用站厅B,原设计在A、B站厅间有换乘通道将两个站厅付费区相连,以实现付费区内换乘。若该换乘通道修改为非付费区通道后,则A、B站厅付费区无法相通。但由于S3线将在油坊桥与2号线换乘,(远期S1线也将在将军路站与5号线换乘)因此, B站厅付费区仍然与线网付费区相通,并不能形成两个独立的收费区域,这对线网AFC系统的设计和运营带来了较大的影响。如图11所示:
  图17 付费区迂回连通示意图
  4、对现有的土建设备工程基本不做改动,但需增加购置自动售票机,对S1 线AFC设备合同进行变更。
  5、工程投资较少,仅需增购的AFC系统设备,工程易于实施。
  6、地铁商铺和外侧铁投商铺不受影响,商业收益高。
  采用非付费区内换乘,主要是持单程票换乘客流需要二次购票所产生的地铁运营组织和管理困难问题。
  为此我院积极组织各方技术力量,对该换乘换乘技术方案进行多次讨论和现场勘查,从枢纽内的不同交通方式、商业等不同功能要素所形成的人员流动性;轨道交通的运营组织和管理;轨道交通售检票系统的技术条件;既有和在建工程的土建设备技术条件;经济性分析与考虑等五个方面进行了研究和分析。针对上述问题,南京地铁公司组织相关各方并在2013年5月21~22日专门召开了南京市地铁第三次专家委员会,会议由中国工程院院士、南京市地铁专家委员会主任施仲衡主持,与会专家经认真讨论,肯定了付费区换乘方案。
  因此经过慎重全面研究最终仍推荐付费区换乘方案。
  四、结束语
  目前轨道交通S1、S3线南京南站2014年6月正式投入使用,换乘通道土建改造已于2014年12月完成。
  实践也证明了上述换乘改造是成功的。既提高了换乘速度,缩短了客流疏散时间,又减少了运营管理不必要麻烦,也节省了投资经费。

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