某車站建筑設(shè)計(jì)技術(shù)特點(diǎn)

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摘　要:從我國(guó)自主研發(fā)的中低速磁浮列車同傳統(tǒng)輪軌式 交通 工具相比的不同特點(diǎn)入手, 分析 其對(duì)土建設(shè)計(jì)的不同要求及在昆明世博園磁浮列車 旅游 觀光線設(shè)計(jì)中對(duì)此要求所作的技術(shù)設(shè)計(jì) 方法 ,簡(jiǎn)單闡述中低速磁浮列車線建筑專業(yè)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:中低速磁浮列車;特點(diǎn);建筑設(shè)計(jì)

  1 概述    中低速磁懸浮列車軌道交通,是一項(xiàng)高 科技 、高技術(shù)含量的軌道交通尖端工程,具有高效率、高性能、高運(yùn)量、低噪聲、低污染、低能耗的先進(jìn)性,已被國(guó)家列入“十一五”規(guī)劃,具有廣闊的 發(fā)展 前景。同傳統(tǒng)的輪軌式交通工具相比,有其不同的特性,在房建專業(yè)并無現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn),需投入大量的精力進(jìn)行深入的 研究 工作。昆明世博園磁浮列車旅游觀光線,是 中國(guó) 第一條投入客運(yùn)、具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中低速磁懸浮列車線路。此條線路的設(shè)計(jì),對(duì)于今后中低速磁懸浮列車線路的設(shè)計(jì)具有重要的實(shí)踐和指導(dǎo)價(jià)值。   2 磁浮列車同傳統(tǒng)輪軌式交通工具相比的不同特點(diǎn)及對(duì)土建的相關(guān)要求   (1)磁浮列車是要求具有高精確度的運(yùn)行工具,其在運(yùn)行和停止時(shí),其車體懸停于軌道上方的凈空要求始終保持在8mm,而其運(yùn)行時(shí)速高達(dá)80~150km。因此,對(duì)于軌道安裝的精度要求非常嚴(yán)格,必須采用工廠分段預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝的施工方式。本項(xiàng)工程中,將軌道每一節(jié)加工長(zhǎng)度定為1.2m,即要求軌道的支撐結(jié)構(gòu)需每間隔1.2m設(shè)置1組。    (2)磁浮列車在停止時(shí)的摩擦力極小,如本項(xiàng)目中一節(jié)近30t重的車體在懸停時(shí),只需1人即可推動(dòng)。因此,在車站有效站臺(tái)范圍內(nèi),軌道區(qū)域的縱向坡度應(yīng)當(dāng)為零,以保證在旅客上下車時(shí),車體不會(huì)移動(dòng)。另外,《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2003)第8·3·8條規(guī)定:“站臺(tái)面應(yīng)低于空載車輛地板面50~100mm”,是考慮車輛在滿載時(shí)由于車體相應(yīng)被壓低所設(shè)定的安全距離。但由于磁浮列車是依靠磁力來懸浮,在正常運(yùn)營(yíng)情況下不需要機(jī)械式的減震裝置,其滿載和空載時(shí)幾乎沒有豎向位移,只是在靠站時(shí)存在運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的懸浮和簡(jiǎn)單檢修狀態(tài)下落軌兩種情況。因此,設(shè)計(jì)中應(yīng)只需考慮8mm的懸浮高差變化,滿足車體維修需要及保證車門在兩種狀態(tài)下都能夠正常開啟的高差即可。    (3)磁浮列車同輪軌式列車最大的不同之處在于它的驅(qū)動(dòng)方式的不同:普通輪軌式列車的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于軌道之上,即軌道應(yīng)為車體的最低點(diǎn),下面即為道床,為軌道的支撐結(jié)構(gòu);而磁浮列車的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于軌道下方,車體是包裹著軌道前進(jìn)的,具體地講,就是每一個(gè)車廂下部有4個(gè)轉(zhuǎn)向架,置于軌道下方,架內(nèi)的電機(jī)同軌道梁間產(chǎn)生磁力,以使磁浮車體懸浮并推動(dòng)車體前進(jìn);另外,車輛的接觸軌也分別置于軌道下方兩側(cè)。本工程中,軌道面下方的限界高度為1.2m。地上側(cè)式車站直線地段限界如圖1所示。3 世博園磁浮車站設(shè)計(jì)情況    作為軌道交通的一種形式,在 目前 沒有既有的設(shè)計(jì)規(guī)范情況下,此條線路設(shè)計(jì)主要參照了現(xiàn)行的《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2003)及《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ16—87);并針對(duì)前面的各條分析,本工程設(shè)計(jì)采取了以下相應(yīng)措施。    (1)車站建筑的縱向柱網(wǎng)采用6m,是1.2m的倍數(shù),使軌道上的荷載點(diǎn)部分直接置于結(jié)構(gòu)柱上并使荷載均勻地坐落于結(jié)構(gòu)梁上。軌道下面采用H形支墩,結(jié)構(gòu)柱斷面400mm×400mm,其橫向間隙可以作為升降機(jī)的工作空間,而縱向空間可以作為人員通行及疏散空間。    (2)車站站臺(tái)面采用平坡,其地面排水采用橫向向站臺(tái)外找坡0.5%以配合車體?？啃枰?并將站臺(tái)面設(shè)置為只低于車廂地板面20mm,即有效站臺(tái)高度設(shè)定為977mm,以滿足車廂下部轉(zhuǎn)向架的上懸式蓋板的開啟要求;盡量提高站臺(tái)板下凈空減小車內(nèi)外高差;并利于普通旅客及殘疾人上下車。   (3)在總體設(shè)計(jì)中依舊采用傳統(tǒng)地鐵設(shè)計(jì)中設(shè)置站廳層、站臺(tái)層來滿足客運(yùn)流程的作法,而其特殊的 問題 即在于由于軌面下所具有的限界空間使得其站臺(tái)面以下不同于輪軌式列車車站的空間的利用:軌道下方必須留有空間,是磁浮列車區(qū)別于輪軌式列車車站設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)。站臺(tái)板下的空間,是同車輛運(yùn)行的軌行區(qū)最為接近的區(qū)域,在普通地鐵設(shè)計(jì)中只是將其作為車輛牽引用電電纜的走行空間,凈空高度達(dá)到1.4m以上,滿足電路的維修空間要求即可,上部作活動(dòng)人孔蓋板,沒有過多的利用。而在此條專用線的設(shè)計(jì)中,要求軌距2000mm,線路建筑限界寬度3200mm,雙側(cè)式站臺(tái),有效站臺(tái)寬度4m,長(zhǎng)度48m,再加上坐落于本站內(nèi)的12m長(zhǎng)車擋,縱向總長(zhǎng)為60m;在橫向上,為了滿足首層商業(yè)用房的面積要求和二層站廳的人員集散和設(shè)備管理用房的需要,將建筑的進(jìn)深定為24m,如減去3.2m寬的軌行區(qū),站臺(tái)板下這一層的面積即為可觀的60×(24-3)=1260m2,如采用傳統(tǒng)地鐵式的車站設(shè)計(jì),會(huì)造成巨大的浪費(fèi)。如何充分利用好這部分的建筑空間,對(duì)車站建筑設(shè)計(jì)是否合理至關(guān)重要。在本條線路設(shè)計(jì)中,車輛設(shè)計(jì)方還要求磁浮列車在?？空緯r(shí),能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的檢查和維修。在車輛下方設(shè)置升降機(jī),對(duì)易損的電機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的檢查和更換,并送往檢修室。    綜合以上因素,設(shè)計(jì)中干脆將站臺(tái)板下的空間提高為接近3.5m,即設(shè)備夾層樓面高程定為-2.50m,這樣一方面充分滿足了車輛限界和檢修的空間要求,另一方面在站臺(tái)板下形成靜高超過2.5m可利用的空間作為設(shè)備及檢修辦公夾層,由于其最靠近車輛,進(jìn)行檢修等工作也最為便捷。在站臺(tái)下靠近軌行區(qū)兩側(cè)收縮進(jìn)800mm的進(jìn)深空間,可以作為車輛側(cè)面擋板的開啟空間并滿足人員通行的要求(圖2)。由于比輪軌式車站在站廳、站臺(tái)層公共區(qū)間增加了這一層設(shè)備管理用房,在防火設(shè)計(jì)方面需作更多工作。    首先,其必須同公共區(qū)處于不同防火分區(qū),在軌行區(qū)兩個(gè)側(cè)面分別設(shè)置防火墻將軌行區(qū)和站臺(tái)板下空間分隔為兩個(gè)防火分區(qū),并用甲級(jí)防火門作為運(yùn)送人員及設(shè)備的通道;而位于公共區(qū)的、從站廳到達(dá)站臺(tái)的電扶梯及開敞樓梯都在設(shè)備夾層用防火墻圍合并且不設(shè)門,充分滿足上、下車客流同設(shè)備夾層徹底分離的內(nèi)外流線及公共區(qū)、設(shè)備區(qū)防火分隔的要求。    其次,必須解決設(shè)備夾層的防火疏散問題。設(shè)備夾層被軌行區(qū)分隔為南、北兩個(gè)區(qū)域,按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求,各區(qū)均需設(shè)置兩個(gè)疏散樓梯。在本項(xiàng)設(shè)計(jì)中,將4部封閉樓梯間設(shè)置于軌行區(qū)的四角,并直通室外及站臺(tái),一方面滿足防火疏散要求,另一方面,也利于工作人員進(jìn)出站臺(tái)等公共區(qū)域并不和乘車客流產(chǎn)生交叉干擾(圖3)。摘　要:從我國(guó)自主研發(fā)的中低速磁浮列車同傳統(tǒng)輪軌式交通工具相比的不同特點(diǎn)入手,分析其對(duì)土建設(shè)計(jì)的不同要求及在昆明世博園磁浮列車旅游觀光線設(shè)計(jì)中對(duì)此要求所作的技術(shù)設(shè)計(jì)方法,簡(jiǎn)單闡述中低速磁浮列車線建筑專業(yè)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。   關(guān)鍵詞:中低速磁浮列車;特點(diǎn);建筑設(shè)計(jì)       1 概述    中低速磁懸浮列車軌道交通,是一項(xiàng)高科技、高技術(shù)含量的軌道交通尖端工程,具有高效率、高性能、高運(yùn)量、低噪聲、低污染、低能耗的先進(jìn)性,已被國(guó)家列入“十一五”規(guī)劃,具有廣闊的發(fā)展前景。同傳統(tǒng)的輪軌式交通工具相比,有其不同的特性,在房建專業(yè)并無現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn),需投入大量的精力進(jìn)行深入的研究工作。昆明世博園磁浮列車旅游觀光線,是中國(guó)第一條投入客運(yùn)、具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中低速磁懸浮列車線路。此條線路的設(shè)計(jì),對(duì)于今后中低速磁懸浮列車線路的設(shè)計(jì)具有重要的實(shí)踐和指導(dǎo)價(jià)值。   2 磁浮列車同傳統(tǒng)輪軌式交通工具相比的不同特點(diǎn)及對(duì)土建的相關(guān)要求   (1)磁浮列車是要求具有高精確度的運(yùn)行工具,其在運(yùn)行和停止時(shí),其車體懸停于軌道上方的凈空要求始終保持在8mm,而其運(yùn)行時(shí)速高達(dá)80~150km。因此,對(duì)于軌道安裝的精度要求非常嚴(yán)格,必須采用工廠分段預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝的施工方式。本項(xiàng)工程中,將軌道每一節(jié)加工長(zhǎng)度定為1.2m,即要求軌道的支撐結(jié)構(gòu)需每間隔1.2m設(shè)置1組。    (2)磁浮列車在停止時(shí)的摩擦力極小,如本項(xiàng)目中一節(jié)近30t重的車體在懸停時(shí),只需1人即可推動(dòng)。因此,在車站有效站臺(tái)范圍內(nèi),軌道區(qū)域的縱向坡度應(yīng)當(dāng)為零,以保證在旅客上下車時(shí),車體不會(huì)移動(dòng)。另外,《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2003)第8·3·8條規(guī)定:“站臺(tái)面應(yīng)低于空載車輛地板面50~100mm”,是考慮車輛在滿載時(shí)由于車體相應(yīng)被壓低所設(shè)定的安全距離。但由于磁浮列車是依靠磁力來懸浮,在正常運(yùn)營(yíng)情況下不需要機(jī)械式的減震裝置,其滿載和空載時(shí)幾乎沒有豎向位移,只是在靠站時(shí)存在運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的懸浮和簡(jiǎn)單檢修狀態(tài)下落軌兩種情況。因此,設(shè)計(jì)中應(yīng)只需考慮8mm的懸浮高差變化,滿足車體維修需要及保證車門在兩種狀態(tài)下都能夠正常開啟的高差即可。    (3)磁浮列車同輪軌式列車最大的不同之處在于它的驅(qū)動(dòng)方式的不同:普通輪軌式列車的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于軌道之上,即軌道應(yīng)為車體的最低點(diǎn),下面即為道床,為軌道的支撐結(jié)構(gòu);而磁浮列車的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于軌道下方,車體是包裹著軌道前進(jìn)的,具體地講,就是每一個(gè)車廂下部有4個(gè)轉(zhuǎn)向架,置于軌道下方,架內(nèi)的電機(jī)同軌道梁間產(chǎn)生磁力,以使磁浮車體懸浮并推動(dòng)車體前進(jìn);另外,車輛的接觸軌也分別置于軌道下方兩側(cè)。本工程中,軌道面下方的限界高度為1.2m。地上側(cè)式車站直線地段限界如圖1所示。3 世博園磁浮車站設(shè)計(jì)情況    作為軌道 交通 的一種形式,在 目前 沒有既有的設(shè)計(jì)規(guī)范情況下,此條線路設(shè)計(jì)主要參照了現(xiàn)行的《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2003)及《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ16—87);并針對(duì)前面的各條 分析 ,本工程設(shè)計(jì)采取了以下相應(yīng)措施。    (1)車站建筑的縱向柱網(wǎng)采用6m,是1.2m的倍數(shù),使軌道上的荷載點(diǎn)部分直接置于結(jié)構(gòu)柱上并使荷載均勻地坐落于結(jié)構(gòu)梁上。軌道下面采用H形支墩,結(jié)構(gòu)柱斷面400mm×400mm,其橫向間隙可以作為升降機(jī)的工作空間,而縱向空間可以作為人員通行及疏散空間。    (2)車站站臺(tái)面采用平坡,其地面排水采用橫向向站臺(tái)外找坡0.5%以配合車體?？啃枰?并將站臺(tái)面設(shè)置為只低于車廂地板面20mm,即有效站臺(tái)高度設(shè)定為977mm,以滿足車廂下部轉(zhuǎn)向架的上懸式蓋板的開啟要求;盡量提高站臺(tái)板下凈空減小車內(nèi)外高差;并利于普通旅客及殘疾人上下車。   (3)在總體設(shè)計(jì)中依舊采用傳統(tǒng)地鐵設(shè)計(jì)中設(shè)置站廳層、站臺(tái)層來滿足客運(yùn)流程的作法,而其特殊的 問題 即在于由于軌面下所具有的限界空間使得其站臺(tái)面以下不同于輪軌式列車車站的空間的利用:軌道下方必須留有空間,是磁浮列車區(qū)別于輪軌式列車車站設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)。站臺(tái)板下的空間,是同車輛運(yùn)行的軌行區(qū)最為接近的區(qū)域,在普通地鐵設(shè)計(jì)中只是將其作為車輛牽引用電電纜的走行空間,凈空高度達(dá)到1.4m以上,滿足電路的維修空間要求即可,上部作活動(dòng)人孔蓋板,沒有過多的利用。而在此條專用線的設(shè)計(jì)中,要求軌距2000mm,線路建筑限界寬度3200mm,雙側(cè)式站臺(tái),有效站臺(tái)寬度4m,長(zhǎng)度48m,再加上坐落于本站內(nèi)的12m長(zhǎng)車擋,縱向總長(zhǎng)為60m;在橫向上,為了滿足首層商業(yè)用房的面積要求和二層站廳的人員集散和設(shè)備管理用房的需要,將建筑的進(jìn)深定為24m,如減去3.2m寬的軌行區(qū),站臺(tái)板下這一層的面積即為可觀的60×(24-3)=1260m2,如采用傳統(tǒng)地鐵式的車站設(shè)計(jì),會(huì)造成巨大的浪費(fèi)。如何充分利用好這部分的建筑空間,對(duì)車站建筑設(shè)計(jì)是否合理至關(guān)重要。在本條線路設(shè)計(jì)中,車輛設(shè)計(jì)方還要求磁浮列車在停靠站時(shí),能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的檢查和維修。在車輛下方設(shè)置升降機(jī),對(duì)易損的電機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的檢查和更換,并送往檢修室。    綜合以上因素,設(shè)計(jì)中干脆將站臺(tái)板下的空間提高為接近3.5m,即設(shè)備夾層樓面高程定為-2.50m,這樣一方面充分滿足了車輛限界和檢修的空間要求,另一方面在站臺(tái)板下形成靜高超過2.5m可利用的空間作為設(shè)備及檢修辦公夾層,由于其最靠近車輛,進(jìn)行檢修等工作也最為便捷。在站臺(tái)下靠近軌行區(qū)兩側(cè)收縮進(jìn)800mm的進(jìn)深空間,可以作為車輛側(cè)面擋板的開啟空間并滿足人員通行的要求(圖2)。由于比輪軌式車站在站廳、站臺(tái)層公共區(qū)間增加了這一層設(shè)備管理用房,在防火設(shè)計(jì)方面需作更多工作。    首先,其必須同公共區(qū)處于不同防火分區(qū),在軌行區(qū)兩個(gè)側(cè)面分別設(shè)置防火墻將軌行區(qū)和站臺(tái)板下空間分隔為兩個(gè)防火分區(qū),并用甲級(jí)防火門作為運(yùn)送人員及設(shè)備的通道;而位于公共區(qū)的、從站廳到達(dá)站臺(tái)的電扶梯及開敞樓梯都在設(shè)備夾層用防火墻圍合并且不設(shè)門,充分滿足上、下車客流同設(shè)備夾層徹底分離的內(nèi)外流線及公共區(qū)、設(shè)備區(qū)防火分隔的要求。    其次,必須解決設(shè)備夾層的防火疏散問題。設(shè)備夾層被軌行區(qū)分隔為南、北兩個(gè)區(qū)域,按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求,各區(qū)均需設(shè)置兩個(gè)疏散樓梯。在本項(xiàng)設(shè)計(jì)中,將4部封閉樓梯間設(shè)置于軌行區(qū)的四角,并直通室外及站臺(tái),一方面滿足防火疏散要求,另一方面,也利于工作人員進(jìn)出站臺(tái)等公共區(qū)域并不和乘車客流產(chǎn)生交叉干擾(圖3)。4 結(jié)語(yǔ)    由于磁浮列車車輛的特點(diǎn),對(duì)建筑設(shè)計(jì)提出很多不同的要求,相應(yīng)地,建筑設(shè)計(jì)也要不斷地 研究 和摸索,以更加合理地滿足這些要求。本文只是針對(duì)其部分特點(diǎn)和建筑設(shè)計(jì) 內(nèi)容 給予說明隨著我國(guó)中低速磁浮列車的不斷 發(fā)展 ,相信建筑設(shè)計(jì)會(huì)更加深入和合理以適應(yīng)這種需要。    參考  文獻(xiàn) :   [1]施仲衡,等.地下鐵道設(shè)計(jì)與施工[M].陜西:陜西 科學(xué) 技術(shù)出版社,1997.   [2]GB50157—2003,地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].   [3]GBJ16—87,建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].   [4]JGJ37—87,民用建筑設(shè)計(jì)通則[S].