地铁车站与不同盾构型式区间衔接方案及站型研究

岳长庚，朱瑶宏，谭满生

（1. 中铁第六勘察设计院集团有限公司，天津 300308；2. 宁波市轨道交通指挥部，浙江宁波 315100）

1 工程概况

宁波市轨道交通 2 号线二期工程为清水浦站—红联站，招宝山站位于镇海区城河西路与胜利路交叉口。该站站前聪园路站—招宝山站区间采用类矩形盾构法施工，站后招宝山站—红联站区间采用普通圆形盾构法施工。类矩形盾构尺寸为 11.5m×7.5m，左右盾构隧道线间距为 5.1m，普通圆形盾构外径为 6.2m，左右盾构隧道线间距为 9m。为满足隧道抗浮需要，隧道埋深为 1 倍洞径以上，隧道示意图见图1、图2。考虑到招宝山站站后区间下穿甬江，车站设置成地下三层站。

2 车站与区间衔接方案

在车站前后区间工法和车站深度确定的情况下，综合考虑线路线形、车站功能、拆迁、对地块影响等因素，对招宝山站及前后区间进行研究，提出了 3 种车站与区间衔接方案。

图1 类矩形盾构隧道示意图

图2 普通圆形盾构隧道示意图

2.1 方案1

方案 1：招宝山站采用地下三层岛式站，站后顺接圆形盾构区间，站前区间采用“类矩形盾构 + 明挖转换井+圆形盾构”过渡方案。

该方案招宝山站采用 13m 岛式站台，车站左右线线间距为 16m，站后顺接圆形盾构，站前区间则需要设置一段明挖转换井，将线间距从 5.1m（类矩形盾构线间距）渐变至 8.5m（圆形盾构始发条件），然后采用圆形盾构掘进至车站。转换井设置在距区间小里程端 78m 位置，其两端分别衔接类矩形和圆形盾构，转换井长84.5m，埋深 16m。该方案周边拆迁面积为 16664m2（图3）。

图3 方案 1

2.2 方案 2

方案 2：招宝山站采用地下三层岛式站，站后顺接圆形区间，站前区间采用“明挖段”过渡方案。

该方案招宝山站车站站型不变，站前区间采用明挖段过渡，将线间距由 5.1m 扩大至 16m 直接接入车站。明挖段左端作为类矩形盾构的始发或接收井，明挖段长147m，建筑面积 6891m2。该方案周边拆迁面积为 16984m2（图4）。

图4 方案 2

2.3 方案 3

方案 3：招宝山站采用地下三层喇叭型侧式车站，车站站前衔接类矩形盾构，站后衔接圆形盾构。

该方案招宝山站为地下三层喇叭型侧式车站，在车站内线间距由 5.1m 转化为 8.5m，车站站前、站后端分别作为类矩形盾构和圆形盾构始发或接收，车站站前不需设置过渡段。该方案周边拆迁面积 8741m2（图5）。

图5 方案 3

2.4 衔接方案选择

综合比选可知，方案 3 与其他 2 个方案相比，车站土建规模虽有适当增大，但方案 3 采用喇叭型侧式车站直接与区间衔接，省掉了过渡段，降低了总体规模，避免了工法转换麻烦，缩短了工期，最重要的是聪园路站—招宝山站区间可全部采用类矩形盾构法施工，能最大程度地减少拆迁量，经济性最佳。最终选择以方案 3 为基础，对招宝山站站型做进一步研究。

3 车站站型研究

3.1 车站线型

车站从站前端开始，左线采用 2000m 曲线半径，右线采用 1200m 曲线半径，将线间距从 5.1m 渐变至8.5m，以实现车站站前端衔接类矩形盾构、站后端衔接圆形盾构。车站长度 153.5m，左端宽 24.9m，右端宽29.1m，总建筑面积 15860.4m2（图6）。

图6 招宝山站总平面图

3.2 车站站型

3.2.1 方案 1（常规方案）

地下一、二、三层分别为站厅、设备、站台层，为实现乘客“换边”，在站台层和设备层之间增设扶梯，设备层设置夹层通道。其优点为规模较小，缺点为站台层布置 3 组扶梯导致空间局促、运营管理不便，对设备层设备布置影响较大（图7）。

3.2.2 方案 2（倒厅方案）

地下一、二、三层分别为设备、站厅、站台层。优点为乘客“换边”方便；缺点为车站出入口提升高度大，车站附属规模大（图8）。

3.2.3 方案 3（中庭方案）

地下一层为站厅层，车站中部设置中庭，地下二、三层分别为转换层、站台层。优点为地下一层可以实现4 个象限过街功能，乘客走错站台时也只需要提升 1 层，“换边”方便；缺点为车站附属结构为地下2 层结构，规模较大，机电系统投资大且运营维护费用高（图9）。

3.2.4 方案 4（错层方案）

地下一层为站厅层，地下二层为站台层，其中地下一层公共区两端设置夹层设备管理用房。优点为乘客“换边”方便；缺点为出入口提升大，风亭等附属结构需设置为地下 2 层结构，规模较大，车站侧墙、顶板、中板均需要加厚，土建增加投资约 1100 万元（图10）。

图7 站型方案 1（常规方案）

图8 站型方案 2（倒厅方案）

图9 站型方案 3（中庭方案）

图10 站型方案 4（错层方案）

3.2.5 站型选择

经过综合比选及客流研究发现，招宝山站的乘客主要以周边小区居民和镇海区政府工作人员为主。他们熟悉车站布置情况，走错的可能性比较低，因此，不建议采用过大土建规模或者增加运营难度和成本为代价来实现“换边”功能。对于其他旅客则需加强车站导向和导引，减少并尽量避免乘客坐错车，故最终选择车站站型方案 1（常规方案）。

3.3 站厅层公共区布置

考虑到车站长度仅有 154.5m 且为地下三层站，扶梯较长，需占用较多空间，若站厅层楼扶梯距离近，则乘客进出站容易造成拥挤；若站厅层楼扶梯距离远，则站台层扶梯距离端门近，有效候车空间小。因此，在满足规范的前提下，优化车站布置应以满足使用功能为主。

结合喇叭型侧式车站的特点，考虑了 2 种布置形式：①采用扶梯对向布置，T 型楼梯和电梯组合（T 型楼梯组合形式）；②采用扶梯对向布置，L 型楼梯和电梯分开（L 型楼梯分离形式）。这 2 种布置形式中站厅层扶梯和楼梯的客流流线垂直不交叉，在减少拥堵的同时能缩短楼扶梯之间的距离，增大站台层扶梯与端门的距离，优化候车空间。

在结构方面，T 型楼梯组合形式的楼板开洞长度较L 型楼梯组合形式的大，需加大腰梁的截面高度，这将导致车站结构外扩，引起车站规模扩大，造价增加；T 型楼梯开洞位置与中纵梁位置冲突，导致车站纵梁体系不连续，车站纵向传力体系被破坏，对车站结构整体稳定性产生影响。故最终选用 L 型楼梯方案（图11）。

图11 站厅层楼梯组合型式

3.4 设备层空间布置

在满足运营和检修的基础上，以尽量减少建筑空间浪费为原则。在保持轨面标高不变的情况下，将设备层净高压缩 550mm，净高调整为 5560mm；站台层净高提高 350mm，净高调整为 5000mm，便于站台层管线布设（图12）。

3.5 站台层空间布置

侧式站台空间小，乘客候车空间小，管线布置困难。可将站台层折跑楼梯优化成直跑楼梯，留出楼梯侧边及下部空间给乘客；同时，根据管线走向将站台层左右两端各 1 跨的纵梁上翻，使管线和装修能充分利用纵梁高度空间，装修净高大大增加，优化了站台空间效果（图13）。

图12 招宝山站车站横剖面图

图13 招宝山站车站站台层平纵面图

4 结语

招宝山站与区间衔接方案及站型研究是在车站两端区间采用类矩形盾构法和普通圆形盾构法的基础上的一种探索性创新。在保证车站功能的前提下，该衔接方案和站型具有盾构工法适应性强、能最大程度减少拆迁、降低施工难度、缩短工期等特点，希望能对今后类似工程的实施提供参考和借鉴。

[1]朱瑶宏，朱雁飞，黄德中，等. 类矩形盾构法隧道关键技术研究与应用[J]. 隧道建设，2017，37（9）.

[2]李刚. 类矩形盾构施工关键技术研究和应用[R]. 上海：上海隧道工程有限公司盾构工程分公司，2016.

[3]石元奇. 全断面切削类矩形盾构研制[R]. 上海：上海隧道工程有限公司机械制造分公司，2016.

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