深圳地鐵崗廈北站延伸線方案及預(yù)留接口研究

陳立濤

(中國鐵路設(shè)計集團有限公司，天津 300142)

當前，城市軌道交通處于高速發(fā)展階段，如深圳市線網(wǎng)規(guī)劃由2015年提出的20條線路調(diào)整為目前的32條線路，北京、上海、西安、成都等地也相繼發(fā)布新一輪城軌線網(wǎng)規(guī)劃。城市規(guī)劃的升級和遠期人口規(guī)模的調(diào)整，會對早期預(yù)測的客流量及流動形態(tài)產(chǎn)生深刻影響[1]，如一條線路當前規(guī)劃的起終點站，在新的線網(wǎng)修編中可能變成中間站或者換乘站。因此，在地鐵干線起終點設(shè)計中需盡量為線路繼續(xù)延伸預(yù)留條件，增強線路遠景適應(yīng)能力及靈活性，尤其對于起終點客流量較大的情況，預(yù)留延伸條件是化解遠期客流組織風險、節(jié)約工程投資的有效途徑之一。在杭州地鐵I號線一期工程16號路站的設(shè)計中，因規(guī)劃不穩(wěn)定，分別按終點站和中間站研究了相應(yīng)配線及換乘形式，提出包容性的設(shè)計方案，為二期延伸預(yù)留了條件，雖然初期投資略有增加，但該方案能較好應(yīng)對遠期多種變化，整體效益較高[2]。結(jié)合崗廈北站周邊規(guī)劃、地下建構(gòu)筑物及關(guān)聯(lián)線路等控制因素，依托深圳地鐵14號線及11號線東延項目設(shè)計，對崗廈北站兩端線路延伸方案進行深入研究并提出經(jīng)濟合理的預(yù)留接口設(shè)置方案[3]。

1 項目概況

深圳市城市軌道交通14號線工程是《深圳市軌道交通規(guī)劃(2012～2040)》中深圳都市經(jīng)濟圈軌道網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，已經(jīng)列入深圳市城市軌道交通第四期建設(shè)規(guī)劃，于2017年7月正式得到國家發(fā)改委批復(fù)(發(fā)改基礎(chǔ)[2017]617號)。該項目主要串聯(lián)福田中心、清水河、布吉、橫崗、大運新城、坪山新區(qū)、坑梓、沙田等地區(qū)并預(yù)留遠期延伸至惠州的工程條件，能夠加強深圳中心區(qū)與東部組團及深惠兩市間聯(lián)系，是支撐整個東部發(fā)展軸的市域快線，對支持深圳東進戰(zhàn)略、完善區(qū)域交通運輸網(wǎng)具有重要意義。

深圳地鐵14號線起自崗廈北站，終于沙田站，全長50.335 km，均為地下線，共設(shè)站17座，車輛基地按1段1場布置，總投資393.2億元；線路最高設(shè)計速度為120 km/h，一般曲線半徑取850 m，采用8列A型車編組，有效站臺長度186 m，最大坡度為30‰[4-5]。

深圳地鐵11號線目前已經(jīng)通車運營，主要串聯(lián)福田中心、南山、前海、寶安機場、福永、沙井及松崗等片區(qū)，是連接城市核心區(qū)與濱海區(qū)的市域快線，同時兼顧機場快線功能。線路起自福田站，終于碧頭站，全長51.936 km，共設(shè)站18座，設(shè)松崗車輛段1座，采用A型車8列編組，最高運行速度為120 km/h，起點福田站預(yù)留了延伸條件。根據(jù)深圳市軌道交通四期建設(shè)規(guī)劃，11號線將向東延伸至上海賓館或大劇院，遠期延至黃貝嶺，東延線將在崗廈北站與14號線換乘(如圖1)。

圖1 深圳地鐵11、14號線平面位置示意[10]

2 崗廈北站線路方案研究

2.1 崗廈北站周邊概況

崗廈北站位于深圳福田中心區(qū)。該區(qū)是全市行政文化中心和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)商務(wù)中心，人口眾多、客流密集；周邊城市軌道交通線路共有7條，其中2號線、10號線、11號線東延線與14號線在本站換乘；崗廈北站西側(cè)800 m處為規(guī)劃水晶島工程，位于市民中心前廣場，是集公園、游憩、軌道交通及人行商業(yè)等多功能于一體的下沉式休閑廣場；崗廈北站西側(cè)1 200 m處為福田站，車站全長1 023 m，最寬處78.86 m，平均深度32.2 m，共設(shè)8線4站臺，是匯集了高速鐵路、地鐵及地面公交、出租系統(tǒng)等多種交通設(shè)施于一體的城市地下綜合交通樞紐[6]。

2.2 崗廈北站客流預(yù)測及延伸必要性分析

根據(jù)客流預(yù)測成果：14號線與11號線在崗廈北站客流交換量較大，沙田至碧頭方向過軌量初、近、遠期高峰斷面分別為0.74萬人/h，1.06萬人/h及1.24萬人/h。14號線是快速市域干線，需擴大站臺規(guī)模來滿足旅客換乘需要，供電、信息等設(shè)備系統(tǒng)規(guī)模也需擴大，投資將大幅增加，不利項目實施(如圖2)。

圖2 崗廈北站客流斷面示意[9]

崗廈北站旅客乘降以換乘為主，換乘系數(shù)達到88.81%，大量客流集中于一個車站換乘會導致旅客通道及站臺長期處于高負荷狀態(tài)，客流組織風險增大，易發(fā)生擁擠、踩踏等事故，危及乘客安全[7]；利用延伸線路增加福田中心區(qū)換乘站點，能夠增加旅客換乘選擇的靈活性，進而有效緩解崗廈北站換乘壓力。

14號線與11號線同為快速干線，具備過軌運營條件，但是崗廈北站為四線換乘站，采用部分列車過軌運營僅能減少14號線與11號線間換乘量，無法徹底解決崗廈北站換乘量大的矛盾。大客流換乘需要延長列車在該站停留的時間[8]。根據(jù)計算：14號線列車在崗廈北站折返時間為132 s，相較于遠期要求133 s僅富余1 s，儲備量嚴重不足，會影響遠期14號線運輸能力。因此，崗廈北站有必要繼續(xù)延伸，為提升14號線運輸能力提供支撐(如表1)。

表1 崗廈北站遠期高峰小時客流換乘量(人次/h)[9]

綜上分析，為滿足遠期客流換乘需求，減小車站規(guī)模及投資，降低客流組織風險，提升運輸能力儲備，崗廈北站有必要在設(shè)計施工中預(yù)留繼續(xù)延伸條件。

2.3 崗廈北站線路方案概況

崗廈北站是14號線起點站，位于深南大道與彩田路交口， 2號線、10號線、11號線東延線在此與14號線換乘，其中14號線與11號線東延線構(gòu)成雙島四線同臺同向換乘形式，站臺寬16 m，14號線位于雙島內(nèi)側(cè)，線間距6 m； 2號線并行于14號線北側(cè)，采用擴大站廳的換乘形式。14號線出站向東下穿皇崗立交、福田河后折向北；11號線東延線自福田站預(yù)留節(jié)點引出，向東上跨4號線后接入崗廈北站，出站后外包14號線向東延伸至大劇院；公園南停車場由14號線與11號線共享，出入場線自本站東側(cè)引出。

14號線在崗廈北站小里程端設(shè)置站后折返線及故障停車線，預(yù)留與11號線設(shè)置過軌渡線條件，在需要時滿足14號線左線列車過軌運行至11號線左線的需求；大里程端設(shè)置1組交叉渡線和兩組單渡加交叉組合渡線，交叉渡線可滿足14號線延伸工程施工期間臨時組織站前折返需求，右線組合過軌渡線可實現(xiàn)11號線右線列車過軌運行至14號線右線功能及停車場收車功能，左線組合過軌渡線可實現(xiàn)停車場出車功能[10](如圖3)。

圖3 崗廈北站線路配線示意

3 崗廈北站延伸線方案研究及預(yù)留接口概況

3.1 深圳地鐵14號線延伸方案研究

根據(jù)2016年12月公示的《深圳市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃(2016～2030)》32條線網(wǎng)規(guī)劃，遠期20號線起點為會展中心，14號線延伸至會展中心與規(guī)劃20號線換乘，可增加旅客在福田中心區(qū)換乘選擇的靈活性，緩解崗廈北站換乘壓力。

該方案線路自崗廈北站折返線中部引出，曲線直緩點距車站端部約150 m，出站后采用400 m的曲線半徑向南下穿市民中心南廣場，在站端西側(cè)約300 m處下穿11號線右線，以400 m的曲線半徑下穿4號線、怡景中心城西北角后沿中心四路前行，下穿1號線后至會展中心設(shè)站并與規(guī)劃20號線換乘。

14號線在崗廈北站設(shè)置站后折返線，同時需滿足故障停車條件，按規(guī)范要求折返線范圍內(nèi)設(shè)計坡度為2‰；遠期14號線向南延伸時需將該段落坡度調(diào)整為29‰。因此，施工過程中主體結(jié)構(gòu)不僅要在平面上設(shè)分線喇叭口過渡結(jié)構(gòu)，而且需要將縱向預(yù)留坡度由2‰調(diào)整為29‰的喇叭口過渡結(jié)構(gòu)，坡度變化通過填充墊層實現(xiàn)?？紤]縱向過渡不能影響預(yù)留14號線與11號線過軌道岔的設(shè)置，為滿足跨越凈距要求，11號線進站前坡度需由2‰調(diào)整為-29.791‰，此調(diào)整不利于制動及節(jié)能環(huán)保設(shè)計(如圖4)。

圖4 崗廈北站南延方案示意[10]

3.2 深圳地鐵11號線延伸線方案研究

深圳地鐵11號線已于2016年6月28日正式開通運營。根據(jù)線網(wǎng)四期建設(shè)規(guī)劃，11號線自福田站向東延伸至大劇院，遠期延至黃貝嶺，福田火車站已經(jīng)預(yù)留11號線下穿通過條件。結(jié)合沿線規(guī)劃、地下建構(gòu)筑物及關(guān)聯(lián)線路等重大控制要素，研究了沿深南大道延伸方案和沿福華路延伸方案。

(1)沿深南大道延伸方案：線路出崗廈北站后，外包14號線并行向東，先后下穿14號線正線、公園南停車場出入線、福田河、北環(huán)電纜隧道后引入上海賓館站，出站后下穿1號線，繼續(xù)沿深南大道向東至大劇院，該方案受北環(huán)電纜隧道及地鐵1號線高程控制，上海賓館站需設(shè)置為地下四層站(如圖5)。

圖5 崗廈北站11號線沿深南大道延伸方案示意

(2)沿福華路延伸方案：線路出崗廈北站后，外包14號線并行向東，出站后繞避皇崗立交橋樁基，先后下穿14號線、公園南停車場出入線、1號線、福田河及福田中學地塊后沿福華路向東至大劇院，該方案取消了上海賓館站(如圖6)。

(3)方案優(yōu)缺點分析

方案的優(yōu)缺點分析如表2。

(4)建議

綜合11號線東延線方案研究，沿深南大道延伸方案受1號線干擾較大，上海賓館設(shè)站埋深較大，且遠期延伸至大劇院站需在京基地塊設(shè)站(地塊內(nèi)規(guī)劃塔樓高約700 m)，工程難度及協(xié)調(diào)難度較大；沿福華路延伸方案沿線受控因素相對簡單，但需對線網(wǎng)規(guī)劃進行調(diào)整。由于遠期路由方案的不確定性，建議14號線崗廈北站采用包容性設(shè)計，利用兩方案出站后約300 m共路由段落作為萬能接口，在皇崗立交前結(jié)束明挖段，主體結(jié)構(gòu)預(yù)留側(cè)向延伸接口。該方案能夠滿足11號線東延線遠期多通道延伸需求。

圖6 崗廈北站11號線沿福華路延伸方案示意

表2 崗廈北站11號線東延線方案優(yōu)缺點分析[11]

4 結(jié)論

依據(jù)客流預(yù)測成果分析崗廈北站線路續(xù)延的必要性，對14號線及11號線續(xù)延方案進行深入研究，提出崗廈北站預(yù)留接口設(shè)計方案：(1)14號線在崗廈北站西端150 m處折返線上設(shè)置半徑為400 m平面分線喇叭口過渡結(jié)構(gòu)，同時設(shè)置坡度為29‰縱向分線喇叭口過渡結(jié)構(gòu)，利用填充層調(diào)節(jié)實現(xiàn)故障停車2‰的坡度要求，線路在保證14號線站后折返、故障停車及與11號線過軌運營等功能需求前提下可續(xù)延至國展中心；(2)在崗廈北站東側(cè)300 m處設(shè)置半徑為400 m平面分線喇叭口過渡結(jié)構(gòu)，利用比選方案共線段落作為萬能接口，可增加11號線東延方案的路由彈性[12]。