地铁车站公共区垂直电梯布置研究论文_王博尧

中铁第五勘察设计院集团有限公司 北京市 102600

摘要：通过对客流流线、疏散能力、车站景观、结构体系、运营管理等方面的分析，结合实际设计过程，对普通标准站公共区垂直电梯的布置方式进行研究与分析，最后提出车站站内垂直电梯单独设置独立付费区的布置形式。

关键词：地铁车站；公共区；垂直电梯

1[]公共区垂直电梯布置原则

轨道交通车站公共区垂直电梯布置应符合下列规定：

（1）无障碍电梯宜布置在付费区内。设在非付费区内的无障碍电梯，应布置在车站非付费区靠设备用房一侧，并应有检票措施；

（2）全线各车站站厅至站台的无障碍电梯宜布置在相同位置；

（3）站厅贯通的岛式车站，站台到站厅应设一部无障碍电梯；站厅分离的端头厅岛式车站，应在设有无障碍电梯出入口一端的站厅设置到达站台的无障碍电梯；

（4）侧岛换乘车站以及站厅、站台不同层的侧式站台车站，应在每侧站台各设1部到达站厅的无障碍电梯；

（5）站台、站厅同层的地下侧式站台，应在两侧站厅各设1部无障碍电梯直通地面；

（6）无障碍电梯门前的等候空间深度不应小于1.8m，并不得小于轿厢深度的1.5倍。电梯门不应朝向轨道区布置，当确有困难时，朝向轨道区梯门前的等候空间深度不得侵入侧站台乘降区内；

（7）无障碍电梯可兼作车站内部工作电梯使用，但进入设备管理区的梯门前应设前室，并应采取防止乘客进入设备管理区的措施。

2 方案比较

由于公共区涉及范围较广，本次仅重点研究标准站垂直电梯设置于车站公共区付费区内及单独设置独立付费区两种形式对公共区布置的影响。本次研究旨在抛砖引玉，为广大同仁在今后的设计过程中展现一个更新、更广的视角。

根据扶梯规范，扶梯每小时输送能力为7300人，电梯满载为13人，按每分钟运营一次估算，每小时输送能力约为780人。由此可见车站内主要客流是通过楼、扶梯输送，因此有人提出无障碍电梯可单独设置独立付费区。但从运营管理、无障碍设施的使用的便利性等方面考虑，设置在付费区内也有一定的优势。以下对两种形式进行了分析：

第一种形式，车站公共区设置三组楼扶梯，电梯设置于车站公共区一端设备区，电梯前加设宽通道闸机一部，形成一个独立付费区的方案一（如图1、图2）。

图2 站台层公共区平面图（方案一）

第二种形式，根据车站公共区布置常规做法，垂直电梯布置于车站中部公共区，公共区采用三组楼扶梯，一端为上、下行扶梯，另一端采用上行扶梯加楼梯，中部采用转折楼梯加电梯的方案二（如图3、4）。

图8 方案二站台层客流流线

2.2疏散能力

方案一、方案二均设置3部扶梯（两上一下）、3部楼梯，且楼梯总宽度均为5.4米，因此，两方案理论计算上疏散能力相同，均为2056人/6min，但方案二采用转折楼梯，在实际应用中，疏散能力应作相应的折减，且适应大客流的能力较弱。

2.3 车站景观

地下车站由于受车站站台形式、地面交通、管线及工程投资影响，一般为一狭长空间，一般空间感较差，且较为压抑。方案一将中部电梯调整至设备区端部，有利于车站空间的延伸，提升了空间的通透感，减弱了空间的压抑感（如图9）。方案二将电梯设置在公共区中部，基本将公共区一分为二，空间的连续性较差，空间感较弱，且较为局促、压抑（如图9、10、11）。

图11 方案二站内实景二（上海地铁7号线静安寺站）

2.4结构体系

在地铁车站结构设计中，对相关专业影响最大的就是中板洞口梁的设计。车站结构由于楼扶梯孔、电梯孔、吊装孔、设备孔等，中板开洞削弱该处中板刚度，若开洞断开纵梁，对车站中板结构受力更加不利。采用ANSYS通用有限元程序，建立空间板壳模型。模型1为中纵梁断开模型，模型2为中纵梁连续模型。中板板厚400mm，中纵主梁为1000mmx900mm，次梁和横梁尺寸为1000mmx700mm。模型柱子材料为C45混凝土，其他材料为C35混凝土。为方便计算，取洞口所在区域及相邻三跨范围的区段作为分析对象。

图13~图14为中板水平竖向变形情况。图15~16为中板水平竖向应力应变变化情况。图17为中板内力变化情况。可以看出，断开纵梁，导致中板洞口周围出现局部悬挑板，悬挑板水平和竖向位移均较周围板略大。悬挑板出现应力集中，局部应力达到2600kPa（不断开纵梁，应力为500kPa），局部应变较大，应变量约215微应变（不断开纵梁，应变量约50微应变），开洞处横梁弯矩为2700kNm（不断开纵梁，弯矩为2100kNm），按控制裂缝宽度进行配筋，横梁尺寸1000X800，配筋20Φ32。

从结构角度出发，中板开洞断开纵梁对板结构受力不利，建议车站中板减少开洞，尤其开洞断开纵梁等情况。

图17 梁的弯矩图（N·M）

2.5 运营管理

地铁安检作为一种有效的安全防范措施,对保证地铁运营安全发挥了重要作用。若安检设置于车站内，方案一乘客需通过安检后再乘坐垂直电梯，使用不便，不便于运营管理；若安检设备设置于车站外出入口处，则对运营无影响。但方案一无障碍电梯距无障碍车厢较远，乘车走向距离较长，对站台人流有一定的影响。

3 结束语

综上所述，方案一虽乘电梯换乘走行距离较长，但客流流线顺畅、疏散便捷、车站空间感较好，运输能力较大且结构受力合理。而方案二电梯对使用电梯的乘客较为方便，但电梯占用公共区中部，易形成客流干扰及拥堵，结构受力不均匀，空间品质较差。两个方案各有利弊，出发点不同，选择各不相同。应结合运营组织模式，安检形式及对无障碍电梯的定位，合理选择不同的形式。

参考文献:

[1] 城市轨道交通工程设计规范（DB11/995-2013）

[2]《地铁设计规范》（GB50157-2013）

论文作者:王博尧

论文发表刊物:《防护工程》2019年18期

论文发表时间:2020/1/13

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