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广州十一号线赤沙车辆段创新设计实践 发布时间:2021.09.15

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广州十一号线赤沙车辆段创新设计实践

李雄春 董力早  周英学  袁为  周水姣

  (广州地铁设计研究院股份有限公司, 广东 广州 510010 )

 

摘要:广州市轨道交通环线十一号线赤沙车辆段,在原有八号线车辆段的基础上实现一段一场功能,项目面临用地受限、全网资源共享、站城一体等多重挑战,车辆段充分发掘地下空间,采用双层布置,将地铁一段一场的功能融为一处,实现土地高效集约。利用盖板再造一片城市,释放土地价值,形成多种业态复合的场站综合体,实现站城一体。将整个盖板层定义为地面,在盖板之下为地下空间,场站综合体依托于地下空间组织各种交通网络。

关键词:双层车辆段;地下空间;资源共享

中图分类号: U 45     文献标志码:A

 

引言

随着城市建设的发展,土地的集约利用越显重要,原选址较为偏远用于地铁机车停放、检修的地铁段场逐渐处于城市开发的前沿,其占地问题成为城市发展中较为突出的矛盾,在全网资源共享及土地高效集约的大背景下,对既有车辆段的重新利用成为当前城市建设的重要课题。

本次设计实践,利用既有地面车辆段(八号线另外建设白云湖车辆段)场址,在四至受限的用地范围,实现单个车辆段向一段一场的功能转换,打造广州市轨道交通首个环线双层车辆段,利用盖板再造一片城市,释放土地价值,实现站城一体。

1、本工程概况

1.1 项目区位

广州市轨道交通十一号线呈环形线路。线路全长44.2km,全部采用地下敷设方式,全线共设32座车站,设置车辆段一座,为赤沙车辆段。赤沙车辆段为定修车辆段,位于线路东南端,利用现状海珠区八号线赤沙车辆段及其西北侧地块新建(图1-1,1-2)。

 

图1-1  广州地铁11号线示意图

图1-2  赤沙车辆段周边示意图

1.2 项目挑战

1.2.1场地限制

赤沙车辆段项目地块北侧为黄埔涌及30米宽规划路会展大道,东部紧邻华南快速干线,西面紧邻30米宽规划路,南侧为现状赤沙涌,其中东、西、北三侧均为市政道路,南侧为水系,四至受限(图1-3),车辆段用地范围约29万平方米。

图1-3 赤沙车辆段场地分析图

广州市十一号线采用A型车8辆编组,车辆段定位为本线的定修段,共设93列位。根据《城市轨道交通工程项目建设标准》(建标104-2008)中第七十一条,车辆段占地面积宜按指标900m²/车控制。用地规模需要约66.96万平方米,远超既有用地规模。

1.2.2资源共享

十一号环线赤沙车辆段在原有八号线车辆段基础上新建及扩建,实现一段一场功能,如何综合利用部分原有段场地铁设施,实现全网资源共享?

1.2.3车辆段品质

赤沙车辆段地块为场站综合体, 且位于琶洲西区板块,定位高端,车辆段如何提升自身品质,与上盖开发协调,实现站城一体?

2、设计方案分析

双层盖板,高效集约

设计策略

1)用地集约

车辆段综合考虑用地规模、城市景观、经济效益等因素,采用双层(地面一层、地下一层)布置形式,实现用地的高效集约。地面部分以车辆段功能为主,主要有运用库、检修库及物资库、镟轮库及区域控制中心等用房组成。地下部分以停车场功能为主,主要有运用库等,并与地面层库房上下对应(图2-1)。

图2-1 赤沙车辆段双层布置形式

2)结构集约

项目采用工业化预制装配结构设计,可以减少现场施工支架及模板、减少施工时长、减少施工现场“三废”。实现安全、高质、高效、绿色的建设方案(图2-2)。

  图2-2 赤沙车辆段预制装配结构设计

3)经济集约

本车辆段规地下及盖下层规模约30万平方米,按单方造价约0.9万元计算,建设成本共计约27亿元。2021年2月19日,海珠区赤沙车辆段地块以82亿元出让。

自动段场,先进工艺

1)八字接轨,资源共享

四条出入段线分上下层布置(I线及Ⅳ线接入地下层,II线和III线接入地面层)、每层按“八字式”接轨,分别从赤沙滘站和石榴岗站接出,其中赤沙滘站接两条出入段线(I线及II线),石榴岗站接两条出入段线(III线和Ⅳ线),实现资源共享(图2-3)。

 

 

 

图2-3 赤沙车辆段出入段线布置方式

2)一段一场,自动运行

车辆段采用双层布置形式。将11号线一段一场的功能融为一处。同时地面采用倒装式设计,地下采用尽端式设计,并预留全自动运行条件,实现列车全自动运行系统,打造新时代的智慧城市轨道交通(图2-4)。

图2-4 赤沙车辆段布置形式

3)改造及利用8号线出入段线为联络通道,实现资源全网共享。

功能多样,复合聚力

利用盖板再造一片城市,其上方设置住宅、商业、办公、学校等公建配套,并结合其西侧12号线赤沙站TOD综合体,整体打造功能多样、复核聚力的建筑群。

3、设计亮点或创新点

3.1重新诠释地下

对于赤沙车辆段,将整个盖板层定义为地面,对于未来生活工作在这里的市民而言,在盖板之下都是地下空间,整个城市片区依托于地下空间组织各种交通网络。

3.2 节约用地

车辆段采用双层布置形式。分别在地面及地下设置功地铁车辆段用房,将上部让位于城市发展(图3-1),实现地铁功能建设与土地高效集约双赢。

图3-1 车辆段东西向剖面

3.3 结构创新

结构考虑装配式设计、分期实施,缩短工期,确保开通。盖上物业开发总高度100米结构全转换,提供更多可能(图3-2)。

图3-2 赤沙车辆段结构全转换

3.4工艺先进、资源共享

赤沙车辆段采用双层布置形式。将十一号线一段一场的功能融为一处,利用正线实现地铁车辆在不同层转换。其地面采用倒装式设计,地下采用尽端式设计,车辆段整体采用装配式,该形式全国少有。项目改造及利用8号线出入段线为联络通道,实现资源全网共享。

3.5特殊消防设计

3.5.1消防设计难点

1)现行《建筑设计防火规范》、《地铁设计规范》及《地铁设计防火标准》中没有明确关于地铁车辆基地与上盖民用建筑组合建造时,地铁停车库设于盖下及地下时的消防车道防排烟要求相关条文。

2)根据《地铁设计防火标准(GB51298)》第3.3.4条:“…地下消防车道与停车库、列检库、停车列检库、运用库、联合检修库之间应采用耐火极限不低于3.00h的防火墙分隔。”由于运用库轨道为电化股道,其上方设置接触网导线,其库房前端存在无法设置防火墙进行与消防车道分隔的问题,需采取一定的技术措施进行分析论证。

3.5.2消防难点设计

1)消防车道排烟

结合赤沙车辆段设计消防技术咨询报告[1],对消防车道排烟提出如下策略:

A、自然排烟

盖下及地下消防车道有条件时采用自然排烟,在侧面或顶部开敞,自然排烟开口面积不小于车道地面面积的25%,排烟口均匀布置。

侧向开口距离库房边不大于车道顶棚高度h的2倍;顶部开口最大水平间距不超过该段车道顶棚高度h的4倍且不大于60m;车道面积按消防车道地面面积计算。

盖下消防车道与地面库区之间设深度不低于顶棚高度20%的挡烟垂壁(图3-4)。

  图3-4 自然排烟方式

B、机械排烟

地下库区与平交道采用耐火极限不低于3.00h的防火墙和挡烟垂壁相结合的方式(列车通行部位采用挡烟垂壁、其余部位采用防火隔墙)进行分隔,挡烟垂壁高度不小于该空间净高的20%,在开口部位设置高压细水雾分隔。

为减少库前消防车道顶部开口对盖上建筑的影响,在平交道(约247米)中部设置开敞露天通风口(宽度不应小于 6m、总长度不应小于20m)将其进行分段设置机械排烟系统。

由露天开口将每层库前消防车道的机械排烟系统分为2段,长度分别为130m和80m,每段机械排烟系统的排烟量按不小于运用库最大防烟分区需要的排烟量计算确定为111000 m3/h(图3-5、图3-6)。

图3-5 机械排烟方式-剖面

图3-6 机械排烟方式-平面

2)地下库区与消防车道之间防火分隔

A、地下库区与消防车道采用耐火极限不低于3.00h的防火墙和挡烟垂壁相结合的方式(列车通行部位采用挡烟垂壁、其余部位采用防火隔墙)进行分隔,挡烟垂壁高度不小于该空间净高的20%,在开口部位设置高压细水雾幕分隔。

B、高压细水雾系统末端喷头设计工作压力为10MPa,采用流量系数K=1.0开式喷头;喷头的安装间距不大于3.0m,不小于1.5m,距墙不大于1.5m。设计流量为Q=1300L/min,火灾持续喷水时间为3h(图3-6)。

 

图3-6 地下库区与消防车道间防火分隔

以上消防设计已通过十一号线车辆基地工程特殊消防设计专家评审。

4、设计总结

本项目面临用地受限、资源共享、上盖开发等诸多挑战,设计采用双层车辆段、既有地铁设施合理利用、重新定义地面地下等策略进行了有效的回应,并在实践中解决了双层车辆段消防车道排烟及防火分隔等诸多难点,为后续段场设计提供了一定的借鉴。

参考资料:

[1]《广州市轨道交通十一号线工程赤沙车辆段设计消防技术咨询报告》,天津泰达消防科技有限公司;

 

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