武汉市轨道交通3号线换乘方案研究

黎 明

1 武汉市轨道交通线网规划及3号线概述

2008年3月,武汉市编制完成了新一轮轨道交通线网规划,提出2020年前建成8条线,总长230 km,形成覆盖三镇中心城区并与主要交通枢纽衔接的轨道交通网络;远景年建成12条线,总长540 km,形成完善的轨道交通网络体系[1]。

轨道交通3号线线路穿越了汉阳区、桥口区、江汉区、江岸区及东西湖区5个主城区,正线起于汉阳沌口开发区至东西湖拟建的市民中心结束,全长28.0 km,为全地下线,设车站23座。

3号线为连接汉口、汉阳的一条骨干线路,解决了汉阳武汉经济开发区、汉口王家墩CBD、后湖大型城市居住区等与主城区的交通连接,同时将有效缓解过汉江桥梁的压力。建成后将与先期建设的轨道交通1号,2号,4号线形成联系三镇的轨道交通基础网络,对发挥轨道交通规模效益具有重要支撑作用。

2 3号线客流特征和换乘站设计情况

3号线具有很强的换乘功能,初期换乘客流量占全日客流34.2%,近期达到35.7%,远期达到48.4%。与武汉轨道交通1号,2号,4号线平均乘距超过9 km所不同的是,地铁3号线平均乘距7.3 km,也再次说明了该线路换乘功能突出。

根据线网规划,3号线共设11个换乘站,见表1。

表1 3号线换乘车站表

3号线与线网规划远景年12条线路中10条换乘,换乘功能为线网中所有线路之最,换乘线路涉及到初、近、远期及已运营和在建项目,所以,3号线换乘车站节点预留方式和换乘站方案研究显得尤为重要[2]。

3 换乘站设计思路

1)对于线网规划中初期实施的线路(与3号线实施年限相差3年～5年),设计考虑两站同期实施或先期实施换乘线路的换乘节点。

2)对于线网规划中近期实施的线路(线网规划中2020年前需建成通车),设计考虑近期实施换乘节点。

3)对于线网规划中远景年线路(线网规划中2039年前建成通车),设计考虑预留实施条件。

4 3号线换乘站方案设计

下面通过选取3号线中几个有代表性的换乘站简要介绍换乘方案的选择及换乘节点的预留思路。

4.1 体育中心北站

站址位于东风大道与太子湖路交叉口北侧,东风大道规划路宽为50 m,太子湖路规划路宽为40 m。站址东南象限为武汉体育中心,东侧为汉阳区规划的大型商业用地,西侧为居住用地。该站与线网规划中远景年实施的地铁10号线换乘,10号线线路南段与3号线线路平行走行于东风大道路下,与体育中心北站换乘后向东转向鹦鹉大道[3]。

10号线线路可选择在3号线体育中心北站站前向东转,从规划地块中穿过后上鹦鹉大道,3号,10号线车站呈“V”字形换乘;亦可选择平行于3号线走行,设站后再向东转到鹦鹉大道,两线车站平行换乘。

方案一:因两线站前区间需立交,3号线车站采用地下两层岛式站台形式,10号线车站只能选择地下三层岛式站台形式,两站通过站厅层实现付费区换乘。

方案一优点:两站间站厅层连接部位空间大,整个站厅层非付费区形成一个环形的通路,方便人流疏散,南侧非付费区设计的较为宽敞,可满足武汉体育中心突发客流的需求。

方案一缺点:1)10号线为地下三层站,车站规模大;2)10号线车站及区间斜穿商业用地,对地块开发影响较大;3)10号线车站远期施工时对3号线车站运营影响较大。

方案二:3号,10号线分设于东风大道东西两侧,平行换乘。3号线车站仍采用地下两层岛式站台形式,考虑到两线北端线路出站后快速拉开高差后再行立交,10号线车站可采用地下两层岛式站台形式,两站通过站厅层通道实现付费区换乘。

方案二优点:1)10号线车站可采用地下两层形式,规模较方案一大为减小;2)10号线敷设于东风大道西侧,对商业地块开发无干扰;3)10号线车站施工对3号线运营影响小。

综合上述考虑,该站决定采用方案二作为实施方案。方案一和方案二近期3号线车站施工时预留工程都很少,但远期10号线车站工程量相差较大,且对周边地块的干扰及对运营线路的影响有差别。

4.2 王家湾站

站址位于龙阳大道与汉阳大道交叉口,路口东北角为华中汽车批发市场,地面无建筑物,西北角为三层的金马凯家居市场,东南角为二层的家乐福购物中心,西南角为三层的好美家家居广场。龙阳大道现状宽40 m,规划为60 m,规划26 m宽二环线高架桥在此通过;汉阳大道宽为40 m,站址处为汉阳的商业中心,两条道路交通繁忙。该站为地铁3号,4号线换乘车站,4号线现已全线动工,故该站3号,4号线考虑同期施工。

该站的控制线因素主要顺龙阳大道方向的二环线高架桥,3号线北端区间需经过溶洞和石灰岩区域,此外路口南侧正在修建汉阳区最大的商业城。经研究,为满足3号线区间避让溶洞及坚硬石灰岩区要求,设计考虑3号线线路在上,4号线在下的方案[4]。为避让桥墩,方案一:将3号线线路偏移到道路一侧,采用地下两层岛式站台形式,4号线采用地下三层岛式站台形式,两站呈“L”形岛岛换乘。方案二:将3号线线路分设于桥墩两侧,采用地下两层宽岛站台形式,4号线仍维持地下三层岛式站台形式,两站呈“T”形岛岛站台形式。

方案一优点:1)车站与高架桥脱开,施工相互干扰小;2)3号线车站为标准站台形式,规模小。

方案一缺点:1)线路偏移到道路一侧,需增加拆迁数量,且区间对地块有一定影响;2)两站“L”形岛岛换乘,节点小,换乘不太便利,节点通行能力偏小。

方案二优点:1)3号线采用宽岛形式,换乘可设扶梯,换乘能力大;2)3号线线路位于道路红线内,拆迁量小;3)两站呈“T”形相交,对路口四个象限吸引客流有利。

方案二缺点:1)3号线采用宽岛站台形式,车站规模较大;2)车站与高架桥桩结合紧密,设计及施工过程中车站与高架桥需同步设计,同步施工,协调难度较大。

设计考虑,该路口交通繁忙,地铁与高架桥须同期实施,避免两者分期实施对交通的二次干扰,同时可减少拆迁及对周边土地利用的影响,因此决定采用方案二作为推荐方案[5]。

4.3 王家墩中心站

王家墩中心站位于汉口正在兴建的城市副中心——王家墩商务区中心广场下方,现状广场三个象限仍为空地,西南侧为正在兴建的武汉市第一高楼——武汉中心项目。根据线网规划地铁3号,7号,10号三条线路经过该区域,其中,3号,10号线呈南北走向,7号线呈东西走向。该广场中部规划有一个下沉广场和商业开发,南北向规划有黄海路下穿隧道及广场周边环形地下通道。

考虑10号线为远景年规划线路,设计将其走廊东移约400 m顺商务东路走行,3号,10号线在本站远期采用非付费区换乘,虽然换乘略有不便,但3号,10号线分别在二七路站和沌阳大道站均可实现换乘。此方案可减少近期3号,7号线实施的预留工程量,从远期来看也可增大轨道线网的覆盖面。

根据线网规划7号线与3号线建成通车仅差一年,因此本站3号,7号线车站考虑同期实施。

方案一:3号,7号线采用地下三层“十”字侧岛换乘,地下一层为规划的下沉广场,广场周边为商业开发,地下二层为3号线侧式站台层及进入站售检票区,周边为地下商业及小汽车停车区,地下三层中部为7号线岛式站台层,站台层两侧为两个方向黄海路下穿公路隧道(见图1)。

方案二:3号,7号线采用地下四层“T”形岛岛换乘,地下一层设计与方案一同,地下二层为3号,7号线共用站厅层,地下三层为3号线岛式站台层,地下四层为7号线岛式站台层。

以上两个方案均较好的结合了规划的下沉广场及黄海路下穿隧道,但方案一在车站及黄海路下穿隧道整体规模上较方案二小,且侧岛换乘较岛岛换乘节点通行能力大。方案一由于采用侧式站台,两侧站台联系较为不便,且中部轨行区将地下二层东西两侧的商业隔断,需通过地下一层的下沉广场连接。

方案一工程量较方案二大为减少,3号,7号线的出入口设于下沉广场内,风亭与下沉广场周边商业结合采用侧出风模式,车站与整个广场规划实现完美结合,决定采用方案一作为实施方案。

4.4 香港路站

香港路站位于建设大道与香港路的交叉路口,为汉口繁华商业地段,站址周边建(构)筑物密集,建设大道规划道路红线宽50 m,沿建设大道路下有两条宽5.2 m,埋深5.5 m的黄孝河排水箱涵。根据线网规划,3号,6号,7号三条线路在此相交,3号,7号线沿建设大道走向,6号线沿香港路走向。

3号线线路出菱角湖路站后穿越长江日报路与建设大道西北侧地块,进入建设大道并沿其向北走行。7号线南侧线路顺建设大道走行,在香港路设站后向东转入澳门路,6号线顺香港路走行在香港路与建设大道路口与3号,7号线相交设站。

考虑到本站为三线换乘站,且沿建设大道有两条埋深较大的排水箱涵,为减少车站整体埋深,设计考虑将6号线车站采用侧式站台形式置于地下一层,车站整体为地下三层形式,较普通岛岛换乘方案能减少一层埋深。同时,利用顺黄孝河箱涵方向设置联系两侧式站台的通道,可充分利用地下空间,进一步减小车站埋深。

3号,7号线站台形式考虑了两种方案,方案一:3号,7号线左、右线线路各自重叠,形成地下二、三层叠岛式站台(见图2)。方案二:3号,7号线均采用岛式站台形式,分别位于地下二、三层。受区间控制,3号线与7号线的站台重合部分只有60 m,半侧站台宽度只能做到6 m宽,但3号线与7号线可以实现50%的同站台换乘,换乘更方便,方案一车站总长度239.1 m。方案二3号,7号线站台分别设于地下二、三层,采用岛式形式,同样受曲线控制,3号,7号线车站站台投影不能完全重合,且3号,7号线区间盾构需满足能分期实施的要求,两线盾构井不能重叠,车站本次明挖部分需实施到盾构井完全分开的地方,方案二车站长度418 m。

方案一与方案二相比具有如下优点:1)车站整体埋深小,车站长度短,工程量小;2)3号,7号线实现同站台换乘,换乘便捷;3)因3号,7号线线路重叠,在不增加车站的长度下,两线区间可满足盾构分期实施的要求。方案一站台重叠部分仍有客流集中的问题,综合考虑后设计还是推荐方案一作为实施方案。

4.5 二七路站

二七路站位于建设大道与二七路的交叉口,为地铁3号线与远期10号线的换乘站,3号线顺建设大道敷设,10号线顺二七路站敷设,两线斜交。路口北侧规划为二七长江大桥江北高架引桥段,周边有湖北银兴影院、武汉市等离子体技术研究所、武汉农业药械厂、市物业集团公司、中国二炮指挥学院及居住区。

考虑到10号线为规划线网中远景年实施的线路,建设年限久远,线路走向不确定性大,设计思路考虑近期3号线建设时应尽可能减少预留工程量,同时需预留便捷的换乘条件以及保证将来10号线建设时不影响3号线运营安全。设计放弃了“十”字形换乘形式,采用两站站台拉开的“T”形岛岛换乘方式,3号线车站采用地下两层岛式站台形式,10号线采用地下三层岛式站台形式,两站远期可实现站厅层付费区换乘。近期建设3号线车站时预留站厅层与 10号线车站连接处打通的条件,将两站相交处3号线底板强度加强,节点近期不实施。

通过上述措施,设计最大限度的节省了近期工程投资,同时预留了远期10号线换乘条件和穿越3号线车站底板的条件。

5 结语

我国目前正进入地铁建设的高峰期,伴随着城市地铁线网的增加,将会出现越来越多的换乘站,换乘站节点预留是否合理及换乘站方案优劣将对轨道交通线网能否发挥出最大作用具有重要意义。

[1] 武汉市人民政府.武汉市城市快速轨道交通建设规划(2009-2020)[S].

[2] 潘海啸.城市交通方式和多模式间的转换[M].上海:同济大学出版社,2003.

[3] 周干峙.发展我们大城市交通的研究[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[4] 郭志勇.城市轨道交通枢纽换乘协调研究[D].武汉:华中科技大学,2001:12.

[5] 覃 煜,晏克非,赵 童.铁路客运与市内公交衔接协调性的评价分析[J].武汉交通科技大学学报,2000(2):209-210.