地铁与轻轨课程设计

《地铁与轻轨工程》课程设计

说明书

课 程 名 称: 地铁与轻轨工程 专 业: 学 号: 学 生 姓 名: 指 导 教 师:

开 始 时 间: 2015 年 12 月 28 日 完 成 时 间: 2016 年 1 月 1 日

课程设计成绩：

学习态度及平时成绩（30） 技术水平与实际能力（20） 创新（5） 说明书撰写质量（45） 总分（100） 等级 指导教师签名：年月日

一、设计目的及要求 ........................................................................................................................ 1 1.1设计目的 ........................................................................................................................................ 1 1.2设计要求 ........................................................................................................................................ 1 二、设计参数 .................................................................................................................................... 2 2.1设计内容 ........................................................................................................................................ 2 2.2设计资料 ........................................................................................................................................ 3 三、设计内容 .................................................................................................................................... 4 3.1设计原则 ........................................................................................................................................ 4 3.2主要技术标准 ................................................................................................................................ 5 3.3车站规模 ........................................................................................................................................ 5 3.3.1客流及客流分析 ..................................................................................................................... 5 3.3.2站台长度、宽度及站台形式 ................................................................................................. 6 3.4站总平面设计 ................................................................................................................................ 8 3.4.1车站总平面布置原则 ............................................................................................................. 8 3.4.2车站总平面布置 ..................................................................................................................... 8 3.4.3车站布置内容、规模指标及车站技术参数统计 ................................................................. 9 3.5车站建筑设计 ................................................................................................................................ 9 3.5.1车站型式 ................................................................................................................................. 9 3.5.2站厅层..................................................................................................................................... 9 3.5.3站台层................................................................................................................................... 10 3.6换乘车站的换乘方式 .................................................................................................................. 10 3.7车站附属设施 .............................................................................................................................. 10 3.7.1出入口及通道 ....................................................................................................................... 10 3.7.2风亭、风道与冷却塔 ........................................................................................................... 10 3.7.3楼梯、自动扶梯与电梯 ....................................................................................................... 10 3.8车站站台有效长度计算 .............................................................................................................. 12 3.9售检票设施 .................................................................................................................................. 12 3.9.1售票....................................................................................................................................... 12 3.9.2检票....................................................................................................................................... 13 3.9.3无障碍设计 ........................................................................................................................... 14 3.10车站装修 .................................................................................................................................... 14 3.10.1装修范围 ............................................................................................................................. 14 3.10.2装修的设计标准与原则 ..................................................................................................... 14 3.10.3装修设计构思 ..................................................................................................................... 14 3.10.4路引与标志 ......................................................................................................................... 14 3.10.5广告布置 ............................................................................................................................. 15 3.11车站防灾设计 ............................................................................................................................ 15 3.11.1人防与防灾防烟分区 ......................................................................................................... 15 3.11.2紧急疏散 ............................................................................................................................. 15 参考文献 ......................................................................................................................................... 16

一、设计目的及要求

1.1设计目的

课程设计是培养学生综合运用有关的专业知识处理好各种因素的相互关系，有效的完成符合生产实际需要的设计任务能力的重要实践性环节。通过完成一项地铁车站建筑设计训练，使学生进一步加深对地铁与轻轨工程及相关基础课程知识的综合理解和系统消化，培养学生树立正确的设计思想和方法，增强独立运用理论知识，以及技术标准、设计规范，参考资料，分析问题和解决问题的能力，能用通顺的文字和准确的图表系统地完整表达设计成果。

1.2设计要求

主要进行的设计有：站厅设计、站台设计、车站管理用房设计、车站出入口设计、车站设施设计（楼梯、电梯、通道、售检票、照明设施配置、无障碍设计、风亭、风道、车站防灾设计）和车站环境设计。

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二、设计参数

2.1设计内容

该设计车站位于A路与B路的交叉路口，地势平坦，A路为本地区东西方向交通主干道，现状宽40米，路下管线沿道路布置，其中路中污水管埋深较深，B路道路红一宽20米，车流量较大，交通繁忙，同时交叉路口四周建筑物基本成型。主体为双层三跨岛式结构(见图1),工程地质勘擦结果见表2.1。

图1. 地层柱状

表2.1 土的物理力学性质指标表 土的类型

厚

度重

度

γ

泊松内摩擦垂直基床水平基床比μ 角ф 0.42 20 0.33 13.56 0.25 45 0.30 23.5

2

（m）

素填土

5.9

（kN/m3） 17.0 19.11 20.972 19.306

系数Kv 25 28 50 30

系数Kx 30 32 60 35

粉质粘性土③1 6.5 圆砾~粘土⑤ 粉质粘土⑥

5.9 3.0

卵石~圆砾⑦ 0.5 21.07 0.20 45 70 80

2.2设计资料

某地铁车站，预测远期超高峰小时客流（人/小时）、超高峰系数如下表： 站点 A1 上行 下行 下客量 5854 超高峰系本车站上、下车数 1.2 乘客百分比 25% 上客量 下客量 上客量 6054 3174 23054 客流密度为0.5m/人，采用三跨两柱双层结构的岛式站台车站，站台上的立柱为0.6m的方柱，两柱之间布置楼梯及自动扶梯，使用车辆为B型车（车长19.5m），列车编组数为6辆，定员1440人/列，站台上工作人员为6人，列车运行时间间隔为2min，列车停车的不准确距离为2m，乘客沿站台纵向流动宽度3m，出入口客流不均匀系数取1.1。

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三、设计内容

3.1设计原则

1、车站设计遵循“以人为本，百年大计，安全可靠，经济适用，保护环境”的设计总则。

2、车站设计符合国家“适用、经济、美观”的建筑方针，更好地体现时代精神和地方特色。

3、车站设计符合城市总体规划要求，满足地铁交通功能的要求，最大限度地吸引乘客，满足乘客的乘降、集散和换乘的要求。

4、车站设计在满足功能的前提下，妥善处理与城市交通、地面建筑、地下管线、地下构筑物之间的关系，减少拆迁和管线改移，减少对建筑、交通和市民的影响。

5、车站的规模及通过能力按远期超高峰小时设计客流量确定，远期超高峰设计小时客流量为该站预测远期高峰小时客流量（或客流控制时期的高峰小时客流量）乘以1.1～1.4超高峰系数。

6、车站的设计规模还应满足事故发生时乘客紧急疏散的需要。车站的紧急疏散能力，应保证在远期高峰小时客流量时将一列车乘客及站台上候车乘客、站内工作人员在6min内疏散完毕。

7、车站设计应合理组织客流，保证乘客方便进出站，安全顺畅；车站的集散厅、站台、出入口、楼梯和通道、自动扶梯、售检票机(口)等各部位的通过能力应相互匹配。

8、车站设计，应尽量压缩车站规模，采取最合理的结构形式，减少初期投资，便于运营管理，减少运营费用，以提高经济效益。

9、车站建筑设计，应简洁、明快、易于识别，并应体现现代交通建筑的特点，同时还应与周围的城市景观相协调。地铁车站出入口布置尽可能与地上规划建筑结合。

10、车站设计应符合有关规范、规定，满足客流、行车组织与运营管理及各专业工艺要求。

11、车站设计充分考虑防灾的相关措施，在灾害条件下保证人员的安全疏散。

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12、车站设计按五级人防设防，按8度地震烈度考虑车站主体及出入口风亭设计均应符合相应的规范要求

3.2主要技术标准

1、车站规模等级为乙级。 2、站厅层

(1) 公共区地坪装修面至吊顶净高3200mm；公共区装修面层至任何悬挂障碍物不小于2400mm；办公用房吊顶净高不小于2400mm；通道用房吊顶净高不小于2400mm。

(2) 站厅层公地坪装修面厚度：公共区为200mm，设备区为200mm。 3、站台层

(1) 岛式站台宽度不小于8000mm；岛式站台的侧站台宽度不小于2500mm。 (2) 站台有效长度120m。 (3) 有效站台宽度12000mm。 (4) 有效装修面层厚度100mm。 (5) 站台层吊顶公共区净高3000mm。 (6) 站台装修面至轨顶面高1020mm。 (7) 有效站台边缘到线路中心1600mm。 (8) 线路中心至侧墙净距1900mm。 (9) 轨顶至结构底板顶面不小于560mm。 4、通道、出入口

宽度不小于2500mm，净高不小于2400mm，与自动扶梯或楼梯相连的通道宽度，必须与其通过能力相匹配。

3.3车站规模

3.3.1客流及客流分析

1、客流预测

预测单向高峰小时客流量：初期（2013年）14000人次/小时，近期（2018年）16000人次/小时，远期（2032年）19500人次/小时(拟定客流)。

2、车辆及编组

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车辆采用地铁B型车，3动3拖编组。 3、确定行车密度

地铁线路必须为全封闭形式，并采用高密度、短编组组织运行。远期设计行车最大通过能力宜采用每小时40对列车，但不应少于30对列车。本车站客流量较大，故采用40对列车。 3.3.2站台长度、宽度及站台形式

1、站台形式

综合考虑车站环境、地质条件、施工方法等因素，车站站台形式采用岛式站台。

2、站台有效长度、站台总长度

使用车辆为B型车（车长19.5m），列车编组数为6辆。

l?sn??式中 l——站台有效长度（m）；

s——列车每节长度（m），B型车为19.5 m；

n——列车的节数，6节；

?——列车停车误差，2m。

则l?sn???19.5?6?2?119m，取有效长度为120m。

站台总长度是根据站台层房间布置的位置及需要由站台进入房门的位置而定，是指每侧站台的总长度，其需综合考虑站台有效长度、站内管理和设备用方面面积等因素确定。

3、车站站台宽度 （1）经验法 1）侧试站台宽度

b?MW?0.4 l式中 M——超高峰小时每列车单向上下车人数；

W

2m——客流密度，按0.7/人计算；

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0.40——有屏蔽门时安全带宽度。

6054?3054?0.7MW60/2b??0.4??0.4?2.17m?2.5ml120则，所以取b=2.5m。 2）岛式站台宽度

B?2b?nc?d

式中 n——站台横断面的立柱数量；

c——柱宽；

d——楼梯与自动扶梯宽。

则B?2b?nc?d?2?2.5?2?0.6?6?12.2m?8m，所以岛式站台宽度取13m能够满足要求。

（2）客流计算法

P1?P2A?NWaP1002mA式中 ——站台总面积（）；

N

——列车车厢数；

a——超高峰系数，取1.2；

P——车厢人数，取240人；

P1?P2100——上、下车乘客百分比，取25%。

则

P1?P2A?NWaP?6?0.5?1.2?240?25%?216m2100

b0Ab??0.25?l21）侧站台宽度：

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式中

b?b0——乘客沿站台纵向流动宽度，取3m。

则

bA2163?0.25?0??0.25??3.55ml21202，取b=3.6m。

2）三跨岛式站台总宽度：

B?2b?b0?2c?d

则B?2b?b0?2c?d?2?3.6?3?2?0.6?6?17.4m，取B=18m。 4、车站埋深

车站上层覆土厚度6米，车站底板埋深约为22米。 5、车站外包尺寸

车站全长208.6m，车站总宽 22.6m，车站设计起讫里程为SK8+260.936～SK8+469.536，有效站台中心里程为SK8+379.336。

3.4站总平面设计

3.4.1车站总平面布置原则

1、 车站平面形式应根据线路特征、营业要求、地上和地下环境及施工方法等条件确定。

2、车站出入口与风亭的位置，应根据周边环境及城市规划要求进行合理布置。出入口位置应有利于客流吸引和疏散；风亭位置在满足功能要求的前提下，尚应满足规划、环保和城市景观的要求。 3.4.2车站总平面布置

根据线路规划、站址环境、市政条件、客流吸引等因素,某站布设于现状某西大街北侧，在赵登禹路以东，新街口南大街以西，站位位置及北侧多为1～3层民房及店铺。本车站设计为地下两层岛式车站，结构形式为两层矩形框架，站台宽度13m，车站规模208.6×22.6m，车站顶板埋深约6m,车站地板埋深约22m。有效站台长度120m；上层为站厅层，为办公、设备和乘客公用区，站台层为乘车区。

为了有利于便捷的吸纳周边的客流，体现地铁设计“以人为本”的原则，车站共设4个出入口。1号出入口利用道路南侧临街商铺前的停车场布置；2、3号出入口设置于道路北侧地块内，3号出入口设置残疾人电梯；4号出入口位于

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道路南侧临街商铺前的人行步道上。

车站设置了2组风亭和一座冷却塔。1号风亭、2号风亭及冷却塔均设置于道路北侧西北象限和东北象限内。

具体布置见车站总平面布置图。

3.4.3车站布置内容、规模指标及车站技术参数统计

车站两侧端头厅根据功能共划分成三个区：中间为公共区，两端为设备与管理区。残疾人专用电梯布置在3号出入口。车站西端头厅设备与管理用房区主要布置了环控机房、环控电控室、通信设备室、信号设备室、综合控制室、照明配电室等，东端头厅设备与管理用房区主要布置了环控机房、环控电控室、照明配电室等；站台层共分成三个分区：两端为设备用房区，中间为站台区。西端设备用房区布置了男女厕所、污水泵房、废水泵房、车站用品库、照明配电室等，东端设备区布置了电瓶间、照明配电室等。车站技术参数统计如下表：

表3-4 车站技术参数统计表 序号 项目 1 2 3 4 5 6

站台形式及宽度

车站中心里程处结构覆土厚度（m） 车站中心里程处结构底板埋深（m）

描述

岛式站台，宽13.0米 5.9m 21.8m

车站中心里程处站厅至地面高差（m） 8.10 站台至站厅高差（m） 车站主体结构外包尺寸（m）

6.90

L=208.6,B=22.6,h=15.90

3.5车站建筑设计

3.5.1车站型式

本站为两层双柱，三跨，岛式站台。车站断面为矩形，采用钢管混凝土柱，设有4个出入口，5个疏散通道，2个风亭。 3.5.2站厅层

站厅层位于地下一层，由两部分组成，中间部分为公共区，东西两端为设备管理用房区，公共区由栏杆及进出站闸机分隔成两部分，中部为付费区，设有站台层通往站厅层的两部自动扶梯和2部楼梯；付费区外侧为“U”型的非付费区，

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非付费区兼做过街功能。站厅层的主要管理设备用房设在西端，主要有车站控制室、环控电控室、环控机房等用房，东端则布置部分环控机房和部分设备管理用房,详见站厅层平面图。 3.5.3站台层

站台层位于地下二层，13.0m宽岛式站台，有效站台长度为120m。站台层设2部上行自动扶梯和2部楼梯至站厅层，站台层的东西两端均设有一部供车站工作人员使用的楼梯，以方便使用和疏散。由站厅到站台的残疾人电梯设在站台东部，站台层的东西两端为设备区，东端设有电瓶间、照明配电室等用房，西端设有照明配电室、厕所、污水泵房、排水泵房等用房,详见站台层平面图。

3.6换乘车站的换乘方式

在车站的东部端头设有通向地铁4号线某站的换乘通道，连接两站的站台层。

3.7车站附属设施

车站附属设施需满足客流的日常状况下的通道能力的需要，还需要满足防灾的疏散要求。按远期高峰小时预测，最高超高峰客流量按

Q单侧?19500?1.30?25350人计。

3.7.1出入口及通道

站台至站厅楼梯（包括自动楼梯）的总宽度为9m，通道口的通行总宽度必须大于9m，所以取为10m。出入口及通道的数量由车站规模、站位选择、城市规划、地形地貌、环境条件及预测远期高峰小时客流量等因素综合确定，综合考虑福民站的实际情况，本车站设置4个出入口，3个换乘通道，5个疏散口。4号出入口设置东西朝向两个进站口，出入口按5m设计，均能满足通过能力要求和疏散要求。

3.7.2风亭、风道与冷却塔

在车站两端各设一个风道及风亭，按照系统的统一布置要求进行设置，风亭及冷却塔于周围建筑物的间距均满足防火要求。 3.7.3楼梯、自动扶梯与电梯

1、楼梯、自动扶梯宽度计算

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（1）楼梯需求宽度计算

本站单侧客流为25350人次/小时，楼梯的最大通过能力为4200人/m?h

N2Km?n2?式中

N2——预测的上行与下行的进站客量（人/h）

；

n2——楼梯双向混合通行能力，取3200人/（h·m）

；

?——楼梯的利用率，选用0.7。

m?则

N2K(6054?3054)?1.2??4.9mn2?3200?0.7，采用2部5m宽楼梯，所以m=10m。

楼梯和自动扶梯相向布置，d=5+1=6m。 （2）自动扶梯需求宽度计算

N1Kn?n1?式中

N1——预测的上行与下行的出站客量（人/h）；

K——超高峰系数1.2；

n1——每小时输送客流的能力，取9600人/（h·m）

?——自动梯的利用率，取0.8。

n?则

N1K(3174?5854)?1.2??1.41n1?9600?0.8台，采用2部1m宽自动扶梯。

2、按防灾要求检算安全疏散的时间

M?NT?1?0.9[n1(n?1)?n3m]

式中 M——列车乘客总量（人），在一列车的上行或下行中取大者，B型车为1440人；

N

——站台候车乘客（上行+下行）与车站管理人员总量（人）；

11

n1——自动扶梯输送能力，取9600人/（60min·m）

；

n——自动扶梯台数；

n3——楼梯上行单向通过能力，取3700人/（60min·m）

；

m——人行楼梯总宽度（m）；

6054?3054?6M?N60/2t?1??1??3.5min?6min960037000.9[n1(n?1)?n3m]0.9?[?(2?1)??10]6060

1440?满足规范防灾要求。

3.8车站站台有效长度计算

使用车辆为B型车（车长19.5m），列车编组数为6辆。

l?sn??

式中：l——站台有效长度（m）；

s——列车每节长度（m），B型车为19.5 m；

n——列车的节数，6节；

?则l——列车停车误差，2m。

?sn???19.5?6?2?119m，取有效长度为120m。

3.9售检票设施

3.9.1售票

车站售票方式采用人工和自动相结合的方式，各占50%来考虑。 1、采用自动售票机，所需台数的计算公式为

M1KN1?m1式中

M1

——使用售票机的人数或上行和下行上车的客流总量；

m1

——每小时售票能力，取360人/（h·台）。

12

则台。

N1?M1K(6054?3054)?50%?1.2??15.2m1360台，所以取为16台，每边各8

2、采用人工售票，所需台数的计算公式为

M1KN?'m1'1式中

m1'——每小时售票能力，取1200人/h。

N1'?则

M1K(6054?3054)?50%?1.2??4.6'm11200间，因为同时设置了16台自动

售票机，所以设置4间来满足要求，每边各2间。 3.9.2检票

采用自动检票的方式 1、进站检票

M2KN2?m2式中

M2——高峰小时进站客流量（上行+下行）；

m2——检票机每台每小时检票能力，取1200人/（h·台）

。

则

N2?M2K(6054?3054)?1.2??9.1m21200台，所以取为10台，每边各5台。

进站检票机旁还需设置一定宽度的人工开启栅栏门，以便于解决检票过程中的特殊情况和较大行李的进入，也有利于站务人员的进出，同时应设检票亭。

2、出站检票

MkN?m2

'2'M式中 2——高峰小时出站客流量（上行+下行）。

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