武汉地铁梨园站与华侨城支线换乘方案研究

陶 岚，李慎奎

(中铁隧道勘测设计院有限公司，天津 300133)

0 引言

武汉轨道交通8号线连接了金银潭工业组团、塔子湖居住组团、二七居住组团、永清商务区、徐东商业中心和东湖风景名胜区等城市重要的工业、居住、商业和风景区，加强了汉口滨江活动区与武昌滨江活动区的联系，属于轨道交通线网中重要的镇间过江轨道交通骨干线路。根据《武汉市城市快速轨道交通建设规划》的要求，地铁8号线需引入规划华侨城，梨园站是8号线与华侨城支线的换乘站。对换乘站的方案设计，研究文献较多。李舸鹏［1］结合工程实例对地铁换乘车站的各种换乘形式的主要特点及适用条件进行了论述;范宏宇［2］针对武汉轨道交通4号线二期，对换乘车站设计提出清晰的思路;张小春等［3］以地铁天津站为例，提出地铁换乘车站设计的几个原则;李坤［4］、程云妍等［5］结合工程实例，分析建筑换乘设计的形式、应用及存在的问题;殷峻［6］、周伶俐等［7］对地铁同台换乘的换乘功能进行了研究;李国清［8］阐述北京地铁换乘站设计现状并提出建议;许俊峰［9］针对行人仿真模拟技术在地铁换乘站设计中的应用进行了分析研究。

综上，多数学者对城市中单一车站的换乘方案进行了研究，在各种控制条件下，从功能、技术、经济等方面进行了方案比选，确定出合理的换乘方案，而对地铁双线与单线换乘方式的研究较少。

本文以武汉地铁8号线一期终点站及华侨城支线梨园站为例，分析多种控制因素，满足行车组织前提下，进行多种主线与支线换乘方式的比选，并对各种换乘方式进行施工经济技术比较，提出经济、合理、可行的地铁换乘车站建筑布置形式。

1 工程概况

梨园站为8号线一期工程终点站，车站位于徐东大街与华电小路、东湖路路口，沿徐东大街东西向布置，是8号线与华侨城支线的换乘车站。

华侨城段线路从梨园站单线引入至华侨城，全长3.64 km。具体走向为:从梨园站出站下穿东湖路隧道后，沿东湖路北行，避开红庙立交桥、中北路延长线高架桥后，沿中北路延长线东行，并分别在园林路路口设园林路站、工业路路口设华侨城站(见图1)。

图1 8号线华侨城支线走向示意图Fig.1 Plan layout of No.8 Metro line and OCT branch line

华侨城段若采用APM线，需要设置单独的信号系统、车辆系统、控制中心等，纯电脑系统控制列车运行，运营成本高，且收费计价制度与地铁不一致，换乘地铁需重新购票，给乘客带来不便，故不考虑采用APM进行衔接。华侨城段若设置双线，需拆迁华侨城站西侧一座跨水渠框架桥，工程实施难度大，同时线路输送能力余量达2/3，能力虚靡。单线方案运能余量为14.3%，可以较好地应对华侨城支线突发性客流，服务水平较高，运营组织、远期线路方案灵活，且对主线无影响，运营相对容易，车站设置和区间线路避开了沿线市政工程项目，满足东湖风景区、华侨城规划以及城市规划的要求［10］。

综合考虑，8号线一期工程建成后，华侨城段线路以单线往返运行。

1.1 环境特点分析

1)梨园站东侧紧邻东湖风景区。东湖风景区位于武汉市城区内，总面积73 km2，其中湖面面积33 km2，是中国最大的城中湖，国家5A级景区，节假日往往有大规模的客流。

2)目前本站周边主要为华中电力局、新华社湖北分社及东湖天下住宅、电力宿舍、东湖中学等，远期规划以科研、居住、旅游用地为主。

3)武汉华侨城未来将成为一个具有世界领先水平的旅游与生态相结合的人文社区，推动整个东湖风景区和相关区域的发展，为武汉旅游发展提速(见图2)。

图2 华侨城规划示意图Fig.2 Planning sketch of OCT

1.2 控制因素

1)主线有效站台长度按A型车6节编组设计为140 m，土建预留8节编组186 m长的站台条件。支线有效站台长度按A型车3节编组设计为72 m，为单线运营。主线、支线同期实施，华侨城支线从梨园站单线引入。

2)车站大里程端区间隧道穿越东湖路市政隧道。东湖路隧道为武汉二环线通道，宽22 m，双向6车道，隧道底板深约14.9 m，影响梨园站及相邻区间的轨面标高。

3)徐东大街道路红线宽60 m，为武汉市的主干道，是武汉大道的一部分，交通非常繁忙，道路已形成规划，两侧均为建筑物、绿地及硬化地面。

4)车站主线站前设置交叉渡线，满足列车的站前折返，并设置主线与支线之间的单渡线，站后需满足终点站停车要求。

5)道路两侧各处用地所属不同，协调困难。站位东西两端地面西高东低，高差约3 m。

6)选择合适的换乘方式，使换乘距离最短，做到明确、简捷、方便乘客，减小换乘高差，避免高度损失。

1.3 工程水文地质

车站场地属剥蚀堆积垅岗区，为长江Ⅲ级阶地。场地上覆土层主要为近代人工填土层(Qml)、中更新统(Ql+pl)冲积相黏性土、卵石层构成，底部基岩为志留系坟头组(S2f)泥岩，场地主要土层分布如下:〈1－1〉杂填土，〈1－2〉素填土，〈10－1〉黏土，〈12〉卵石，〈20c－1〉强风化泥岩，〈20c－2－1〉中风化泥岩，〈20c－2－2〉中风化泥岩。地下水主要为上层滞水、承压水及基岩裂隙水。承压水主要赋存于12层卵石层(厚9～15 m)中，赋存环境相对较封闭，主要接受侧向补给与排泄，地下水位季节性变化不明显，水量较为丰富;基岩裂隙水主要赋存于下部基岩中，主要接受上部含水层中地下水的下渗及侧向渗流补给，基岩裂隙水与承压水呈连通关系。

2 行车组织

根据《武汉市轨道交通8号线工可阶段客流预测报告》的客流预测结果，8号线主线初期、近期、远期高峰小时单向最大断面客流量分别为14 576人次/h，22 488人次/h，35 047人次/h;华侨城支线初期、近期、远期高峰小时单向最大断面客流量分别为1 810人次/h，2 722 人次/h，3 411 人次/h。

本站从运营组织上讲，分为主、支线各自独立运营和主支线贯通Y型运营2种方式。

2.1 主支线独立运营方案

主线和支线系统设计输送能力见表1和表2。

从表1和表2可以看出，本线设计能力可以满足研究年度的客流需求，舒适度适宜，运能余量适当，列车运行交路图见图3—5。

表1 主线系统设计输送能力表Table 1 Design transportation capacity of main line

表2 支线系统设计输送能力表Table 2 Design transportation capacity of branch line

图3 初期列车运行交路图Fig.3 Train operation organization in preliminary stage

图4 近期列车运行交路图Fig.4 Train operation organization in short term

图5 远期列车运行交路图Fig.5 Train operation organization in long term

2.2 主支线贯通Y型运营方案

考虑支线与主线之间的联络，考虑将主线列车对数调整为25对。主线系统设计输送能力见表3。

从表3可以看出，本线设计能力可以满足研究年度的客流需求，但受支线运营影响较大。

综上考虑，华侨城段在主支线独立运营和主支线贯通Y型运营2种模式下以单线往返，均能满足年度客流需求。

3 换乘方案研究

华侨城支线串联了规划华侨城和东湖风景区，为了便于充分发挥华侨城与东湖风景区间的整体效益，考虑对梨园站进行综合开发。为带动整个东湖风景区的发展，对梨园广场考虑商业开发。梨园站和梨园广场间通过商业步行街连通。无论采用主支线独立运营还是主支线贯通Y型运营，本站都有换乘需求。前期工作中，在满足车站基本功能(含换乘功能)的前提下，做了以下的换乘方案研究。

3.1 主支线独立运营方案

3.1.1 叠岛换乘方案

2个换乘线路采用上下平行设置，为地下4层岛式站台车站，因支线下穿东湖路的隧道处标高控制，故支线设置在地下3层，主线设置在地下4层。地下1层为物业层，地下2层为共用站厅层，地下3层为支线站台层，地下4层为主线站台层。车站总长354.5 m，标准段宽22.3 m。叠岛换乘方案见图6。

表3 主线系统设计输送能力表Table 3 Design transportation capacity of main line

图6 叠岛换乘方案Fig.6 Transfer scheme based on separate-floor island station

3.1.2 一岛一侧换乘方案

2个换乘线路采用左右平行设置，支线在最左侧，为地下3层一岛一侧站台车站。地下1层为物业层，地下2层为站厅层，地下3层为站台层。支线站台宽度为5 m，主线站台宽度为13 m。车站总长358 m，标准段宽31.1 m。一岛一侧换乘方案见图7。

3.2 主支线贯通Y型运营(双岛换乘方案)

2个换乘线路采用左右平行设置。两侧为主线，中间为支线，为地下3层双岛三线车站。地下1层为物业层，地下2层为共用站厅层，地下3层为站台层，站台宽度均采用10 m。车站总长478.6 m，标准段宽32.7 m。双岛换乘方案见图8。

图7 一岛一侧换乘方案Fig.7 Transfer scheme based on one-island and one-side-platform station

图8 双岛换乘方案Fig.8 Transfer scheme based on two-island station

通过表4和表5这3种换乘方案的对比分析可看出:

1)叠岛换乘方案可实现站台—站台的换乘，换乘距离较长。运营时方便工作人员管理，但运营成本高。主线、支线区间隧道要上、下重叠设置，且车站基坑深约30 m，基坑开挖对周边影响较大工期较长，施工风险大，工程费用较高，不推荐采用叠岛式换乘方案。

表4 3种换乘方案对比Table 4 Comparison and contrast among 3 transfer schemes

表5 3种换乘方案施工技术经济比较Table 5 Comparison and contrast among 3 transfer schemes in terms of construction technology and cost

2)双岛换乘方案功能最好，换乘距离最短，但车站规模最大，因运营能力不匹配还存在运营安全隐患。车站基坑最宽，交通疏解存在困难，区间隧道与东湖路隧道围护桩有冲突需要人工破桩，施工风险最大，工程费用最高。根据主线车站运营及折返要求，支线、主线运营时相互影响，本站不适宜采用共线运营换乘方案。

3)一岛一侧换乘方案的付费区换乘是最常见的换乘方式，采用站厅—站厅换乘，换乘距离长，由站台层通过垂直交通到达站厅，换乘客流较分散，事故隐患较小，方便运营管理。基坑局部较宽，区间隧道与东湖路隧道围护桩有冲突需要人工破桩，施工风险较大，工程费用最低，是最适合本站的换乘方案。

4 结论与体会

1)本站换乘方式与主线、支线运营方式有关。在满足行车组织需求的前提下，考虑主线与支线换乘方案。

2)通过车站的合理设置，华侨城支线与地铁8号线全面地覆盖了周边区域，有利于区域的快速发展。

3)地铁换乘车站除了满足换乘功能外，还要根据施工难度、造价及对区间的影响等方面进行综合技术经济比较，合理选择。

4)远期客流预测不确定因素较多，突发性客流较多，华侨城支线行车组织是否满足要求，还需进一步论证。

5)对主线与支线换乘方式的分析比较，拓宽了分析研究问题的范围和思路。国内许多城市在轨道交通建设过程中都会遇到类似的问题，本文所提出的设计思路和观点，希望对地铁设计人员起到一定的借鉴作用，能在特殊的环境下具体问题具体分析，做出经济、适用的方案。

6)本文对华侨支线采用APM、双线、单线运营的优缺点进行了概括性地分析研究，仅适用于本站。对于其他主线与支线的运营方式结合实际情况进一步研究。

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