□文/趙麗君
地鐵疊線區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置方案研究
□文/趙麗君
文章以地鐵疊線區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計(jì)為例,探討了聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置的2個(gè)方案并重點(diǎn)介紹了區(qū)間疏散的原則及疏散方式,對(duì)豎向聯(lián)絡(luò)通道與水平聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)行了同等深度的全方位的比較研究。
地鐵;聯(lián)絡(luò)通道;疊線區(qū)間;同臺(tái)換乘
地鐵線路為改善換乘功能,在兩條不同線路間設(shè)置同臺(tái)換乘車站,通過(guò)車站實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向客流的完全同臺(tái)換乘,使兩條線路的左右線在部分區(qū)間各自上下重疊,形成疊線區(qū)間。根據(jù)GB50157—2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》,兩條單線區(qū)間隧道間,當(dāng)隧道連貫長(zhǎng)度>600m時(shí),應(yīng)設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道且聯(lián)絡(luò)通道至車站端頭距離不應(yīng)超過(guò)600m。由于疊線區(qū)間同一條線路左右線上下重疊,是在同一條線路的左右線間設(shè)置豎向聯(lián)絡(luò)通道,還是在兩條線路間設(shè)置水平聯(lián)絡(luò)通道,目前規(guī)范并無(wú)明確規(guī)定且這兩種做法各具優(yōu)缺點(diǎn)。本文就疊線區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行了探討。
某地鐵A、B號(hào)線為獨(dú)立的地鐵線路,通過(guò)兩線的交叉實(shí)現(xiàn)環(huán)線功能,兩線分別在北段的X站以及南段的Y站—Z站交叉。Y站和Z站均為地下3層島式站臺(tái)車站且為兩條線的同臺(tái)換乘站(A號(hào)線在南側(cè),B號(hào)線在北側(cè))。
Y站—Z站區(qū)間兩條線的左、右線各自上下重疊,通過(guò)兩座車站實(shí)現(xiàn)兩個(gè)客流方向的完全同臺(tái)換乘。見(jiàn)圖1。
地鐵線路區(qū)間隧道位于行車方向左側(cè)設(shè)置縱向疏散平臺(tái),以列車尾部火災(zāi)為例進(jìn)行分析。
在緊急情況下,平臺(tái)側(cè)的列車門打開(kāi),乘客從側(cè)門離開(kāi)火災(zāi)列車下到疏散平臺(tái),再由疏散平臺(tái)經(jīng)聯(lián)絡(luò)通道疏散至對(duì)側(cè)隧道或臨近車站。見(jiàn)圖2。
從圖2可見(jiàn),區(qū)間緊急疏散影響的區(qū)域包括了發(fā)生事故的隧道、對(duì)側(cè)隧道、兩條隧道之間的聯(lián)絡(luò)通道以及隧道兩端的車站。
GB50157—2003第19.1.22條,兩條單線區(qū)間隧道之間,當(dāng)隧道連貫長(zhǎng)度>600m時(shí),應(yīng)設(shè)聯(lián)絡(luò)通道并在通道兩端設(shè)雙向開(kāi)啟的甲級(jí)防火門。Y站—Z站區(qū)間隧道長(zhǎng)度分別為B號(hào)線800.5m,A號(hào)線815.9m,區(qū)間中部需設(shè)置一處聯(lián)絡(luò)通道且聯(lián)絡(luò)通道至車站端頭距離不超過(guò)600m,同時(shí)聯(lián)絡(luò)通道應(yīng)盡量與區(qū)間廢水泵房結(jié)合。
1)B號(hào)線聯(lián)絡(luò)通道方案設(shè)計(jì)
B號(hào)線在Y站—Z站區(qū)間線路為上下重疊關(guān)系(右線在上,左線在下),結(jié)合區(qū)間最低點(diǎn)位置設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道和泵房,上下隧道軌面間高差為13.7m,左右線的聯(lián)絡(luò)通道需通過(guò)側(cè)邊1.2m寬步行樓梯連接。結(jié)合線路埋深及工程地質(zhì)情況,區(qū)間重疊線聯(lián)絡(luò)通道方案采用明挖工法,先施工聯(lián)絡(luò)通道主體結(jié)構(gòu)并覆土后盾構(gòu)機(jī)再通過(guò),見(jiàn)圖3和圖4。
(1)聯(lián)絡(luò)通道建筑布置
聯(lián)絡(luò)通道采用左右線內(nèi)部上下連通方式,為地下3層,長(zhǎng) 14.9m,寬 11.65m,高 24.548m,-3層為左線隧道,-2層作為連接左右側(cè)疏散平臺(tái)的轉(zhuǎn)換層,同時(shí)為設(shè)置防火門的位置,-1層為右線隧道,頂板覆土厚度約為5.7m。
(2)聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)方案
聯(lián)絡(luò)通道為地下3層矩形框架結(jié)構(gòu),明挖基坑為14.9m×11.65m,深 30.207m,泵房處基坑深 32.7m,圍護(hù)結(jié)構(gòu)為1.2m厚地下連續(xù)墻,連續(xù)墻底穿透第二承壓含水層進(jìn)入其下不透水層,墻深約62m,采用內(nèi)支撐方案,共設(shè)置7道支撐,第1道支撐為鋼筋混凝土支撐,第2~7道支撐及換撐均為φ800mm,厚16mm的鋼管支撐。盾構(gòu)進(jìn)出洞兩側(cè)端頭土體采用高壓旋噴樁進(jìn)行加固。
2)A號(hào)線聯(lián)絡(luò)通道方案設(shè)計(jì)
A號(hào)線在該段區(qū)間線路重疊形式出Y站后即上下拉開(kāi),同時(shí)平面線間距拉開(kāi),左右線在區(qū)間中部交叉換位,隨后線路平面和縱斷面又逐漸靠攏以上下重疊形式進(jìn)入B站。
本區(qū)間A號(hào)線左、右線線路最低點(diǎn)位置不重合,因此左右線需分開(kāi)設(shè)置廢水泵房,而在廢水泵房設(shè)置位置,左、右線上下高差較大,約為9.3m和9.4m且平面線間距為13m和12m,如將聯(lián)絡(luò)通道與廢水泵房合建,則需要采用明挖法,工程規(guī)模較大,不經(jīng)濟(jì)。
該區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道推薦采用與廢水泵房分開(kāi)建方案,聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置在左右線交叉點(diǎn)軌面標(biāo)高相同位置,采用暗挖法,該通道與常規(guī)區(qū)間段聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計(jì)基本相同(為水平聯(lián)絡(luò)通道),聯(lián)絡(luò)通道和區(qū)間廢水泵房采用水平凍結(jié)法對(duì)地層進(jìn)行預(yù)加固,礦山法施工。
B號(hào)線上下重疊軌面高差較大達(dá)13.7m,左、右線上下聯(lián)絡(luò)通道連接需通過(guò)樓梯進(jìn)行聯(lián)通,過(guò)高的樓梯在緊急疏散時(shí)需要消耗大量的體力,特別對(duì)于體力較弱者,為解決該缺點(diǎn),可采用A、B號(hào)線相連的水平向聯(lián)絡(luò)通道方案,即B號(hào)線左線與A號(hào)線右線相連的1#聯(lián)絡(luò)通道(該聯(lián)絡(luò)通道兼廢水泵房),B號(hào)線右線與A號(hào)線左線相連的2#聯(lián)絡(luò)通道比較方案,同時(shí)在A號(hào)線左線最低點(diǎn)設(shè)獨(dú)立廢水泵房以解決區(qū)間排水問(wèn)題。
在Z站和Y站,都是A號(hào)線位于車站站臺(tái)南側(cè),B號(hào)線位于車站站臺(tái)北側(cè),Z站—Y站區(qū)間兩條線間設(shè)水平聯(lián)絡(luò)通道,聯(lián)絡(luò)通道洞門開(kāi)口均靠近車站站臺(tái)一側(cè),為滿足疏散平臺(tái)可直接與聯(lián)絡(luò)通道相連通,該段區(qū)間隧道的疏散平臺(tái)設(shè)置位置將與其他區(qū)間段設(shè)置不同,存在區(qū)間隧道疏散平臺(tái)換邊現(xiàn)象。同時(shí)該兩右線區(qū)間隧道綜合管線斷面布置也需要進(jìn)行左右側(cè)鏡像調(diào)換,可利用區(qū)間兩端車站端頭盾構(gòu)井加深段布置管線穿軌換位。
1#聯(lián)絡(luò)通道處兩隧道中心線間距為13m,軌面高差為1.03m,在通道中部設(shè)置步行梯進(jìn)行過(guò)渡,2#聯(lián)絡(luò)通道處兩隧道中心線間距為26m,軌面高差為2.10m,在通道中部設(shè)置步行梯進(jìn)行過(guò)渡,聯(lián)絡(luò)通道兩端均設(shè)置雙向開(kāi)啟的甲級(jí)防火門,1#和2#聯(lián)絡(luò)通道在平面上相距約50m。見(jiàn)圖5-圖7。
區(qū)間水平聯(lián)絡(luò)通道采用暗挖法施工,該通道與常規(guī)區(qū)間段聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計(jì)基本相同,聯(lián)絡(luò)通道和區(qū)間廢水泵房采用凍結(jié)法對(duì)地層進(jìn)行預(yù)加固,礦山法施工。
Y站—Z站區(qū)間由于存在兩條線共4條平行隧道,聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)置形式有兩種選擇,其中豎向設(shè)置的聯(lián)絡(luò)通道連通區(qū)域在同一條線路之內(nèi);水平設(shè)置的聯(lián)絡(luò)通道連通區(qū)域在不同線路之間。
從疏散組織來(lái)看,無(wú)論聯(lián)絡(luò)通道的如何設(shè)置,相應(yīng)的機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行、運(yùn)營(yíng)組織的要求基本一致;但從疏散路徑來(lái)看,當(dāng)聯(lián)絡(luò)通道豎向設(shè)置時(shí),緊急疏散模式影響的范圍在同一條線路之間;當(dāng)聯(lián)絡(luò)通道水平設(shè)置時(shí),緊急疏散模式影響的范圍就擴(kuò)大到兩條線路。
針對(duì)以上豎向聯(lián)絡(luò)通道和水平聯(lián)絡(luò)通道方案存在的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析比較。
3.4.1豎向聯(lián)絡(luò)通道方案
1)優(yōu)點(diǎn)
(1)聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置在本條線內(nèi),左右線相連,區(qū)間綜合管線布置等設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)水平聯(lián)絡(luò)通道區(qū)間方案相同。
(2)采用明挖法,工法成熟,施工過(guò)程對(duì)相鄰隧道影響小。
(3)-2層空間可作為人員疏散時(shí)的休息過(guò)渡平臺(tái)。
(4)聯(lián)絡(luò)通道建成后對(duì)地面景觀環(huán)境無(wú)影響。
2)缺點(diǎn)
(1)采用明挖法施工,施工期間需臨時(shí)遷改部分地下管線,對(duì)地面交通存在一點(diǎn)的影響。
(2)上下隧道軌面高差達(dá)13.7m,人員從下方隧道向上方隧道疏散時(shí)需要耗用大量體力。
(3)當(dāng)下方隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí),人員向上疏散與煙霧擴(kuò)散方向相同,對(duì)疏散不利。
(4)當(dāng)上方隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí),作為地下工程,人員從上方隧道向更深的下方隧道疏散,對(duì)疏散人員產(chǎn)生一定的心理影響。
(5)兩端為連接區(qū)間盾構(gòu)隧道,共存在4處進(jìn)出洞過(guò)程,施工風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大。
(6)工程規(guī)模較大,投資造價(jià)較高。
3.4.2水平聯(lián)絡(luò)通道方案
1)優(yōu)點(diǎn)
(1)聯(lián)絡(luò)通道水平向設(shè)置,兩隧道間高差小,有利于人員的緊急疏散。
(2)采用暗挖法,施工期間對(duì)地面交通無(wú)影響。
(3)對(duì)區(qū)間盾構(gòu)施工無(wú)影響。
(4)工程投資造價(jià)較低。
2)缺點(diǎn)
(1)區(qū)間隧道疏散平臺(tái)設(shè)置位置由行車方向的左側(cè)換到右側(cè),同時(shí)區(qū)間綜合管線位置也需左右側(cè)對(duì)換,與其他區(qū)間設(shè)計(jì)方式不同。
(2)突破了GB50157—2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》第19.1.2條規(guī)定:同一條線路按同一時(shí)間內(nèi)發(fā)生一次火災(zāi)考慮。在本區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時(shí),A、B號(hào)線兩條線按同一時(shí)間發(fā)生一次火災(zāi)考慮。
(3)區(qū)間隧道火災(zāi)狀態(tài)下的通風(fēng)、供電、行車調(diào)度、信號(hào)、通信等聯(lián)動(dòng)方式由一條線路增加為A、B號(hào)線兩條線路,需進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)或采取附加技術(shù)措施。
(4)聯(lián)絡(luò)通道距離上方或下方隧道較近,采用凍結(jié)法施工的凍融過(guò)程對(duì)相鄰隧道變形存在一定的影響,施工風(fēng)險(xiǎn)較大。
綜合以上分析,通過(guò)豎向聯(lián)絡(luò)通道與水平聯(lián)絡(luò)通道的同等深度比較研究,采用2種聯(lián)絡(luò)通道方式技術(shù)上均是可行的。但就工程的具體情況而言,兩方案各有優(yōu)劣:就工程造價(jià)及乘客逃生思維習(xí)慣而言,水平聯(lián)絡(luò)通道優(yōu)于豎向聯(lián)絡(luò)通道;但從規(guī)范的符合性、工程風(fēng)險(xiǎn)及運(yùn)營(yíng)管理等角度分析,豎向聯(lián)絡(luò)通道優(yōu)于水平聯(lián)絡(luò)通道。從工程案例角度講,豎向聯(lián)絡(luò)通道已有先例(臺(tái)北),而兩條線之間的水平聯(lián)絡(luò)通道尚無(wú)先例。
經(jīng)綜合方案比選,Z站—Y站區(qū)間推薦采用豎向聯(lián)絡(luò)通道方案。
TU921
C
1008-3197(2011)03-31-04
2010-12-21
趙麗君/女,1966年出生,高級(jí)工程師,天津市市政設(shè)計(jì)工程研究院,從事地鐵及民用建筑設(shè)計(jì)工作。