12月29日,由广州地铁设计研究院股份有限公司(SZ.003013)承担总体总包设计的西安地铁十五号线一期工程(细柳站~东兆余站)正式开通运营。作为横贯西安主城区南部的骨干线路,西安十五号线串联高新、长安、航天三大板块,激活主城南翼创新轴带,为古城西安再添东西向轨道交通大动脉。
线路总体组
西安地铁十五号线一期工程为西安市城市轨道交通第三期规划的收官之作,也是广州地铁设计研究院在西安承担的第二条总体总包设计线路。广州地铁设计研究院始终秉持“提升城市品质,设计美好未来”的使命,以红帮裁缝的工匠精神作为传承,坚持创新驱动、绿色先行,通过创新采用全自动灵活编组、氢赋能智慧零碳能源中心、装配式车站、地裂缝盾构扩挖技术、贴附送风、智慧车站等多项新技术新应用,将西安十五号线一期工程打造成一条节能、智慧、科技的线路,为西安市民带来了全新的出行体验。
串联城南三大板块
赋能区域融合与高质量发展
西安十五号线一期西起细柳站、东至东兆余站,全长约19.4公里,设13座地下车站(换乘站3座:东长安街、航天城、郭杜西),配置GOA4级全自动运行系统,设计时速100公里/小时,初期实行4/6节编组混跑。
西安十五号线一期工程线路示意图
全线部署智慧车站,该线路将显著缩短高新区—长安区—航天基地之间的跨区出行时间,缓解城南交通压力,强化“产—学—研—城”要素流动与协同,激活主城南翼创新轴带、重塑城南发展格局。
“弓奏弦鸣”谱新篇
文化科技共交融
西安十五号线一期公共区装修,携手文化遗产研究院深挖沿线历史文脉、产业特色与区位禀赋,以“共性元素标准化、个性元素景点化”为设计心法,锚定“一线、双核、三区、十三站”整体定位。将三区“高新技术、科教文化、航天产业”的联动发展为“弓”,线路串联为“弦”推演出“弓奏弦鸣”的设计主题。
航天城站
航天城站以“慧聚云端、展翼载梦”为主题。提取腾飞的翅膀作为空间设计元素,天花采用铝方通结合冲孔铝板,以阵列组合的形式出现,犹如大鹏展翅,寓意自由、力争向上。中部透光膜布模拟出星空的效果,结合蓝色烤瓷铝板墙柱面,天地墙一体化整体设计,科技感十足。
皇子坡站
皇子坡站是西安埋深最大的分离岛式车站。装修设计以“逐梦九天,尖端赋能”为主题。站厅层天花以白色基调为主结合简洁干净的椭圆线条融合金属艺术装置,地面采用黑金砂花岗岩,整个站厅形成鲜明对比。结合车站的土建空间特点,站厅到站台的长通道中建筑装修与声光电进行一体化设计,使人在此驻留期间犹如穿越时空隧道。暗挖站台用蓝灰色烤瓷铝板包裹,结合顶部灯光、墙面文创、艺术座椅共同营造出深邃、神秘、引人遐想的艺术环境。
皇子坡站厅站台连通道
皇子坡站台层
全线标准站提取“韵律曲线”作为共性元素在天花呈现,结合车站建筑空间布局,融合线路色及线路景观墙应用至付费区内侧墙面,突显十五号线的文化特征及线路识别性。柱身更以高新绿、智慧褐、航天蓝三色精准呼应所属区域,同时中部楼扶梯视觉焦点处,以“工业构件、横书画卷、智慧天”体三大符号表达不同区段,使乘客置身地下空间,亦能直观感知所属区位。
标准站装修
创新驱动
落地应用多项新技术
府君庙~祝村区间连续穿越两条强活动性地裂缝,施工前区间上方房屋均未按计划完成拆迁,采用先大断面暗挖穿越地裂缝,再盾构机空推的传统方案在暗挖施工竖井选择和端头加固方面遇到了征地拆迁难以协调等困难,为此我们通过科研攻关,创造性提出了“盾构通过+扩挖成型”新型建造技术,顺利穿越了地裂缝。
新型建造技术实现了盾构机连续掘进,大幅减小暗挖断面,无需设置竖井及暗挖端头加固,机械化作业水平高,工程造价低,施工进度指标较传统工法提高30%,多次获院士、大师评价创新性强、国内首创。
盾构扩挖技术
为满足神舟二路附近居民集聚区出行需要,项目统筹城市规划、交通需求、工程规模及风险等因素,成功攻克了“大高差、超埋深”特殊黄土层地段增设皇子坡站的技术难题。
十五号线航天城站与东长安街相距2.9Km,分别与既有2、4号线换乘,两站地面高差达74m,自然坡度达43.5‰,在该地段增设车站面临地形高差悬殊、深厚黄土层、穿越输水隧洞等多重挑战。设计过程中,针对超过30‰的线路坡度开展长大纵坡专题研究,系统论证了大坡度下的行车安全与应急救援方案。
结合湿陷性黄土地质特点,综合比选深层明挖、PBA等工法,创新采用“厅台分离、明暗结合”的车站方案,有效化解47.5米超深车站施工风险;通过设置倾斜角27.3度、提升高度30米、长度69.1m的重载型扶梯,解决大高差带来的乘降不便;首次在西安地铁应用贴附送风技术,提升站台通风效率与空气品质。通过专项设计与技术攻坚,我国黄土地区埋深最大的皇子坡站得以顺利建成并投入运营。
皇子坡站设计
坚持科技创新,开展了《西安地铁车站装配式关键技术应用研究》,在十五号线多座车站推广应用装配式站台板和出入口技术,创新门型预制自稳结构,解决了传统现浇站台板狭小空间支模拆模难,浇筑质量不稳定,施工环境差的难题,实现了绿色工业化建造。同时提出了适用于抗震设防烈度8度区的地铁车站轻量化装配整体式方案,拟在后续线路中逐步推广应用,为地铁车站建设提供了更加高效、环保的解决方案。
装配式车站现场
以人为本,首次整体迁移运营线路车控室,在长距离换乘通道内设置自动人行步道系统,彰显人文关怀。航天城站是十五号线与二号线的换乘站,是全线换乘量最大的车站,但二号线作为早期线路车站空间较为局促,垂直交通采用“双扶梯+楼梯”的形式,不能满足大客流换乘需求,经系统分析研究,提出了压缩改造原有设备房,扩大公共区增设2部扶梯的设计方案。
二号线的改造的重点之一是压缩和拆除原设备区用房,尤其是将原车控室整体迁移至交接班室,迁移方案的复杂程度和实施难度巨大,在全国范围内尚属首例。我们通过细致的实地勘察,编制了详尽的指导施工组织的改造方案,并进行了全过程、全方位的施工配合,确保了本次改造任务的顺利完成。改造后不仅实现了空间利用与功能需求的完美平衡,大幅提升了换乘舒适度及效率,更彰显了城市人文关怀。
二号线改造和换乘通道实景图
同时两线采用通道换乘,换乘距离约285米,通道设计以人为本,克服了拆迁难度大、近距离侧穿2号线区间隧道、交通疏解、管线迁改、出入口改移等方面困难,设置了全地下换乘通道,通道内设置了2部自动步道、4部扶梯提升换乘效率,大幅提升了乘客换乘的便捷性与舒适性。
氢启零碳
智领地铁绿色新高度
作为西安十五号线的核心配套,细柳车辆段氢赋能零碳智慧能源中心示范项目,是国内轨道交通领域首个“零碳”车辆段标杆,项目构建了多能互补的清洁供能体系,核心由能源交换站、氢能站、储能电池、地源热泵井及既有光伏系统组成。清洁电能来自 6.9MW 太阳能光伏与 1.2MW 氢燃料电池,搭配 5MWh 储能电池保障供电稳定;供热则优先利用 1MW 氢燃料电池余热与 0.5MW PVT 余热,再通过 5.63MW 高温+ 3.2MW 常温地源热泵(含 6 口深井、481 口浅井)补充,3MW 电锅炉负责调峰,实现供冷、供热、供电全链条零碳。
多能互补的清洁供能体系
项目建成后效益显著,每年可节约车辆段 50%以上的供能运行费用,实现 CO?零排放,年减碳量约 3 万吨;同时依托智慧能源管控与展示系统,让能源供应全程智能化、高能效运行。此外,项目同步落地海绵城市设计与接触网组合式电动隔离开关柜等创新技术,在防涝、设备集成化等方面进一步提升,为城市轨道交通绿色发展提供可复制的“细柳方案”。
细柳车辆段零碳原理图
微改造、微中心
实现轨交与空间景观深度融合
秉承这“建地铁就是建城市”的理念,西安地铁15号线对站点周边及沿线道路进行了提升改造,改造长度约14.9km。包含郭杜西站、郭杜站、樱花广场站等9处地铁站点微改造;项目通过“打通两处瓶颈路段、改造沿线交叉路口、完善全线慢行体系、更新地下老旧管网、增设智慧交管设施、地铁微中心一体化”六大举措,秉着“地上--张图、地下一张网,五位一体”统筹建设的理念,对沿线道路实施整体提升改造。
樱花广场站微改造示意图
充分挖掘并利用车站外部空间资源,系统优化站点周边人居环境,创新性地以车站附属设施为核心构建站点“微中心”。以郭杜站为例,该站点依托出入口、风亭等地面构筑物形成的围合空间打造城市微中心,通过整合地面建筑,有效强化空间整体性。平面布局上,采用“U型”庭院围合设计,庭院中心配置核心景观、休闲座椅、遮阳设施等,显著提升场地向心性与活力。在保障市民便捷乘车的基础上,为周边社区提供兼具街角公园功能的休闲活动场所。此外,微中心同步配套建设P+R停车场、非机动车停放区、公交与出租车便捷接驳点及机非车辆充电设施等便民服务载体,实现轨道交通与城市空间景观的深度融合。
郭杜站“微中心”效果图
智慧车站设计
高效快速全景管控
由广州地铁设计研究院牵头研究和设计的智慧车站试点站随西安5、6号线一期工程于2020年12月开通上线后,在3年以上的实际运营应用过程中持续开展功能验证和总结,对设计方案进行了多轮优化迭代后,于2023年助力西安地铁公司形成了企业标准《西安市城市轨道交通智慧车站技术标准》,并将标准化后的智慧车站方案在第三轮新建线路8、10、15号线中推广应用。
智慧车站
在既有智慧车站方案的基础上,广州地铁设计研究院在十五号线一期工程设计方案中新一步提出融合集成、因地制宜、守正创新、取优去杂的智慧车站实施方案,注重提升效率的同时控制投资和运维成本,并提出业务闭环、云边协同和管理同步的智慧车站发展方向。
十五号线一期工程全线在综合监控系统的基础上搭建智慧车站综合运管平台(ISCS-SOM),可实现场景联动、可视化综合看板、无线单兵、车站设备管家、客流实时监测和分析、智能车站管控等功能,全面提升车站在客运管理、设备运管、乘客服务、人员管理四个业务板块的效能。
面向未来,广州地铁设计研究院将继续秉持创新引领、绿色发展的理念,深耕轨道交通领域,赋能城市建设,为全国的轨道交通建设持续输出先进技术和创新思维,助力城市高质量发展再上新台阶!