武漢地鐵首創"連續換乘"模式 專家比喻"像擰麻花"
武漢地鐵4號線與2號線在洪山廣場、中南路兩個車站交會,首創了國內同站臺連續換乘模式。兩條地鐵線路4個方向的隧道在同一區間時而平行、時而交錯,隧道之間的上下間距最小僅2米,鐵四院的設計工程師們將該區間的隧道布局形象比喻為“擰麻花”。
重疊部分長達700多米
專家比喻“像是在擰麻花”
地鐵洪山廣場站位于洪山廣場正下方,為地下三層島式車站。中南路站為地下兩層島式車站,采用中間立柱做支撐,整個車站是常規車站的兩倍寬。
鐵四院工程師、隧道專業負責人呂延豪介紹,為了實現同臺連續換乘,4號線和2號線4條隧道從北側進入洪山廣場站,各自以上下重疊的走向進入站臺,分列站臺兩側。從洪山廣場站至中南路區間,4號線(往武昌火車站方向)隧道先后與2號線的兩條對向隧道交錯。到達中南路站后,4條線路又走到同一層站臺,呈平行分布,其中,2號線兩條軌道位于站臺中間,4號線的兩條軌道則分列站臺兩側。出了中南路站后,4號線(往武漢火車站方向)隧道再次與2號線的兩條隧道先后兩次交錯,然后分開各行其道(如圖)。
在這一區間,從洪山廣場至中南路區間,4條隧道的先后走向可概括為“上下重疊-交錯-四線平行-交錯”?!?條隧道多孔交疊,時而平行、時而交錯,就像是在擰麻花。”呂延豪說,上下重疊的隧道間距最小僅2米,實際施工間距為1.6米,屬于小間距盾構,遠低于國內6.0米的規范小間距標準,而且,隧道重疊部分長達700多米,這么長距離的重疊,在國內罕見。
換乘設計借鑒香港經驗
實現4個方向的同臺換乘
當初為什么會在這兩站設計成同臺連續換乘模式?鐵四院教授級高級工程師、地鐵4號線總體設計負責人車輪飛介紹說,2號線是武漢地鐵運量最大的一條線路,4號線運量排在第二位,4號線開通運營后,兩條地鐵線路的換乘量將非常大。
“怎么解決這么大的運量?通過一個車站來換乘,顯然應付不過來?!避囕嗭w表示,4號線與2號線這兩條線路,剛好在兩座車站的區間有平行段。在設計之初,公司在會商方案時,結合兩條線路并行的實際情況,副總工程師熊朝暉提出設想,借鑒香港地鐵建設經驗,在洪山廣場和中南路兩站進行同臺連續換乘,這樣就可以實現4個方向的同臺換乘,最大限度方便乘客,這一方案最終被確定下來。
靠得太近增大施工難度
兩座車站花費最長工期
車輪飛介紹,近距離隧道重疊,大面積開挖,是地鐵施工過程中遇到的最大難題。兩條盾構隧道垂直重疊,就要相互受力,相互支撐,“這就要求線路設計要非常精細化,在盾構推進時進行實時監控?!?br />
記者了解,在隧道施工過程中,出于對各自穩定性的控制,采取“先下后上”的順序,首先穿越下面的隧道,再完成上面隧道的穿越。
“300噸重的一個盾構頭,在隧道上方作業,產生往下的壓力要想辦法克服掉。”車輪飛說,在施工中首先確保盾構既不能把下方的隧道管片壓破,也不能將隧道壓沉降、變形,這要通過對作業面地質進行加固處理來實現,通過注漿孔注漿,確保作業面周圍土層固結、穩定,盾構機再通過。
中南路站地下是常年古河道,地質情況復雜,施工風險非常大,因為開挖面太大,現場施工只能一半路面蓋住,另一半路面開挖,然后對換位置。相對于其他地鐵車站,這兩座車站及區間的工期要慢很多,因為要在盾構推進過程中不斷地監測和調整。