昆明机场轨道交通示范线(6号线)工程机场中心站行李系统改造总体实施方案

发表时间:2021/5/28   来源:《工程建设标准化》2021年2期   作者:汪雅莲
[导读] 6号线基于新型综合交通和空铁一体化的设计理念
        汪雅莲
        中铁四院集团西南勘察设计有限公司  云南省 650200              
        摘  要:6号线基于新型综合交通和空铁一体化的设计理念,着力解决主城区—空港的无缝衔接。为配合民航实施高效集疏运体系,建设以枢纽机场为核心,多种交通方式汇集的“零换乘”、“一体化”的综合交通枢纽,提供城市值机服务。由于城市值机的采用,对已运营的机场行李系统有一定调整,因此本文对其改造方案进行详细阐述。
        关键词:城市值机;行李系统改造;
1 6号线工程概况
        昆明机场轨道交通示范线(6号线)(以下简称“6号线”)全线含塘子巷站、岔街站、东郊路站、菊华站、东部汽车站、大板桥站、机场前站、机场中心站共8站7区间,线路全长约25.605km,平均站间距为3.550km。
        本线速度目标值100km/h,B型车6辆编组(部分5+1),坐席横排2+1布置,DC750V三轨受电,首通段于设车辆段一处(含临时控制中心)、主变电所一座。
2 工程背景
        6号线基于新型综合交通和空铁一体化的设计理念,着力解决主城区—空港的无缝衔接,主要服务进出机场的航空旅客,同时兼顾空港经济区和市中心新CBD区位的商务客流。为配合民航实施高效集疏运体系,建设以枢纽机场为核心,多种交通方式汇集的“零换乘”、“一体化”的综合交通枢纽,提供城市值机服务符合民航发展规划的目标和需求。
        由于城市值机的采用,对已运营的机场行李系统有一定调整,由于行李系统的调整势必带来一定土建工程的拆改。
3 工程实施方案
        出行旅客经由主城区城市值机大厅办理值机后,行李通过地铁线路运输,最终抵达长水国际机场。行李路由在地铁站台层、机场航站楼进行相关配套设备通道改造,实现与长水国际机场行李、安检等系统的连通。改造工程实施方案如下。
2.1 行李改造工程概况
        (1)机场航站楼概况
        航站楼前枢纽由航站楼主体、高架桥、停车楼、轨道交通车站共同组成,以航站楼相对标高±0.000(绝对高程2102.35)为基准,将楼前枢纽分为7层。
        F4层(标高15.200),出发大厅上空,设置少量餐饮及休息区。
        F3层(标高10.400),本层为离港层,设航站楼出发大厅、离港高架桥。
        F2层(标高4.800),设备层。
        F1层(标高±0.000),到港大厅上空,设置少量商业。
        B1层(标高-4.800),本层为到港层,设到港大厅、到港车道。
        B2层(标高-10.000),本层自南向北依次布置地下停车楼、轨道交通车站站厅及机场物业开发、航站楼交通厅及设备区。
        B3层(标高-14.000~-16.000),本层自南向北依次布置地下停车楼、轨道交通车站站台及机场物业开发、航站楼设备区。



        (2) 机场中心站概况
        本站平行于航站楼,为地下二层站,车站位于机场停车楼与航站楼之间。车站设置5座出地面风亭:车站小里程端部活塞风亭位于航站楼出站厅前机动车道两侧;两座排风亭位于航站楼出站厅与机动车道之间的人行道中;一座活塞风亭位于航站楼前VIP景观区及停车场地块内。
        本站为地下两层站,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。站厅中部为公共区,公共区南北与机场地下商业空间相连,东西连接航站楼B2层到港大厅及停车场。公共区分为付费区和非付费区,在付费区内沿纵向设置自动扶梯(步行梯)与站台连通,公共区东侧布置车站主要设备管理用房。站台层中部为有效站台区,主要电力、通信信号及环控用房布置在左线东侧的地下空间内。
         (3) 客流组织
        机场去往市区的乘客流线:航站楼迎客大厅位于到港层(航站楼B1层,相对标高-4.8),迎客大厅外设到港车道,平行于大厅设置,下飞机的乘客出大厅后可在到港车道乘出租车或公交去往市中心。
        航站楼B2层位于到港层(标高-10.00)下方,设置有地下停车场,航站楼GCT大厅、轨道交通车站及部分物业开发。轨道交通车站位于航站楼与停车楼之间,三者平行设置,以轨道交通站厅为核心形成换乘大厅,在大厅内完成各方向客流的交换。
        到港下飞机的乘客也可通过迎客大厅中央两部自动坡道下至B2层,进入车站站厅或穿过站厅去往停车楼乘车,乘坐轨道交通的乘客经楼扶梯运送至站台层(B3层)候车。
        市区抵达机场的乘客流线:从市区乘出租或公交的乘客可通过高架桥直达F3层进入出发大厅经安检进入候机厅。
        从市区乘轨道交通的乘客抵达机场中心站后,由楼扶梯自站台(B3层-16.00)提升至站厅(B2层标高-10.00)经检票出站后,乘坐设置于航站楼侧的楼扶梯提升至B1层到港大厅(标高-4.80),再通过联系B1层(标高-4.80)与F3层(标高10.40)的扶梯进入出发大厅。
         (4) 开通值机功能对航站楼的改造
        城市值机厅扩展了机场航站楼的服务范围,提高了航空业务与高铁、道路交通的竞争实力。目前由于大多数机场距离市中心较远,旅客往返机场不够便捷,成为在航空运输和高铁、道路运输的劣势,在短距离运输中(小于800公里)尤为明显。昆明新机场距离市中心约26km,结合轨道专线和城市值机,必然改观旅客往返机场的不利。
        由于城市值机的采用,扩大了机场核心区的值机处理能力,一定程度上扩展了航站楼容量。原值机大厅内可以适当减少值机柜台数量,更多的空间增设商业服务设施,以及提高高端旅客的服务水准。城市值机的采用,对于机场行李系统有一定调整。目前考虑是在航站楼南侧6号线机场南站-16m站台设置行李卸货平台。行李从轨道列车专用车厢卸装下后,装运到新建的行李系统传输线上。行李系统传输利用航站楼中心区隔震层高度,水平传输至行李机房平面范围内,直线距离大于180m。行李大厅设置在-4.5m高度,行李大厅上空设置分拣层。行李传输线通过不大于18度斜槽提升至行李分拣盘,进入行李大系统。由于行李系统的调整势必带来一定土建工程的拆改。
        城市值机需要昆明新机场航站楼离港网络通过专线(DDN)延伸至城市值机大厅,并在城市值机大厅配置离港值机工作站、自助值机终端及其他外围设备。
2.2 行李系统接入改造设计
        机场中心站作为城市值机的终点站,机场方面应配置相应的系统,保证乘客进入机场后快速、安全和便捷的进入机场,同时承载行李进入机场后的卸货、通过专用通道、进入行李分检系统,最终行李和旅客同时飞离机场等后续流程。行李系统组织方案目前考虑如下:
        行李到港后,接入机场中心站设备用房(原预留空间),即行李卸货区进行卸货,在隔震层增加行李系统,连接至-8m国内转国内行李转盘,利用现有行李系统进入机房,如图5、6所示。

图5 机场中心站行李运输方案剖面示意
        此方案系统由行李自动处理系统及空筐分配系统组成。
        行李自动处理系统:主要用于将远程值机的行李从拆箱区自动输送到航站楼内行李分拣大厅,并实现早交行李的自动在线缓存与管理。
        空筐分配系统:主要将行李空筐由航站楼内行李大厅自动输送到南航站楼行李拆箱区,用于将带轮、包带长、易碎的行包放入筐内输送,保护行李并提高行李系统运行的可靠性。
        路径具备可操作性,但需要对目前机场已完成部分进行相应改造,对航站楼现有的设施产生如下影响:
        (1)行李路由考虑2条皮带,一用一备。不考虑空筐回收。水平直线距离大于180m。
        (2)剖面关系,隔震层层高3.2m,梁下1.8m,输送线安装在隔震层-17.2m,行李系统实盘线(包括行李盘、行李)需要空间高度约为1.6m,行李系统空盘线(包括空盘)需要空间高度约为700mm。理论可行。
        (3)站台板开孔位置一侧从输送机下坡开始,另一侧到行李装载为止,保证行李净空高度,另输送设备总宽度约为1.2m。为维护行李系统,需设置维修通道,需在洞口处设置斜梯,通过斜梯进入-17.2m进行维修,斜梯宽度约1m。
        收集输送机及下游输送机(未下坡前的输送机)安装面为-16.0m后,行李系统使用空间如下图。
图6  行李系统使用空间位置图
.
        (4)从机场中心站施工图上来看,行李系统的安全需拆除行李输送路由上钢筋混凝土墙及局部结构柱。之后穿越机场外墙进入机场隔震层,开洞处需拆除机场止水钢板。
        (5)目前隔震层有机电管线,不可避免的有交叉。共有3处风管交叉,2个阻尼器交叉。交叉的区域内-14.2m柱网内次梁需要取消。带来较多的结构修改。
        (6)行李线需要从-17.2m的隔震层爬到-4.5m行李机房,提升高度约12m,水平距离需要近40m。存在大量楼板开洞的情况。
        (7)增加行李系统后,需要按照消防性能化重新复核,可能增加防排烟和喷淋系统。
        (8)电气增加隔震层照明,以及行李配电机房。
2.3 既有航站楼改造风险分析及应对措施
2.3.1 建筑
        (1)改造实施方案
        机场中心站站台层标高为-16.000,过轨设备区标高为-15.400,相差600,因行李输送设备无法找坡,若要满足其正常运行,过轨设备区站台板需在行李作业区域做降板处理。降板范围在WB03-WA01/C-G17(靠近机场航站楼侧站台),降板后两侧站台保持同一高度,均为-16.0m。降板后行李作业区电缆夹层高度为1.3m。    
        新增行李区域为全封闭空间,作为一个单独的防火单元,并开设相应防火门,便于管理人员进行检修。
        但由于行李卸货区域位于原机场中心站设备区中段,隔断了原有设备区通道,致使左右设备区无法连通,改变了原有消防疏散的设计以及设备区的交通,对该处设备区影响较大。
        为了不影响原消防设计,并解决新增行李区域消防问题,便于机场中心站的运营管理,在保证行李系统净高要求1.6m条件下,现考虑在行李卸货区上方新建净宽1.5m,净高2.8m联通走道,并在封闭卸货区域开设防火门。正常情况下,机场中心站运营管理人员与行李系统管理人员均不能进入对方管理范围内;事故情况下,行李系统管理人员可通过防火门进入机场中心站,通过直通地面楼梯间进行疏散。
        行李作业区需对机场中心站原有环控电控室,室外机房,照明配电室,接触轨维修用房,清扫间等房间进行改造,经现场确认,考虑将这些房间调整至-16.000站台层设备区。同时新增行李系统必要管理和设备用房。
2.3.2 结构
        (1)改造概述和实施方案
        结构需凿除设备区站台板(板厚0.2m),面积为370.2m2;需凿除设备区站台板降板范围内的站台板12个梯柱(300×300)和梯梁(300×400mm,长35.7m);凿除梯柱时要预留上部钢筋,并重新施做站台板及梯柱和梯梁。
        值机行李输送路由需穿越机场中心站设备区站台板至站台板下层,需在站台板上开孔(12.65×2.4m),局部结构柱需要调整或凿除;值机行李输送路由与最外一层站台板支撑墙(宽300mm)冲突,需要凿除30m长的支撑墙,开孔和凿除支撑墙后向内侧设柱梁体系(梯柱300×300和梯梁300×400mm),应对站台板开孔周边设梁加固和加强处理措施。行李系统与站台板梯柱冲突,需要向里侧移动梯柱。并且两道站台板支撑墙需要墙体开洞两个,宽度约3000mm,高度1500mm,开洞后设柱梁体系(梯柱300×300和梯梁300×400mm)。
        (2)改造注意事项
        值机行李输送路由进入机场隔震层中,路由尽量避开阻尼器。
2.3.3 供变电
        (1)改造实施方案
        本次改造工程最紧迫的任务是对原机场中心站混合变电所进行35kV开关柜拼柜、安装作业,拼柜安装时应进行倒闸停电,先对I段(II段)母线进行停电,安装II段(I段)母线上的35kV开关柜,再对II段(I段)母线进行停电,安装I段(II段)母线上的35kV开关柜;开关柜安装完毕后进行35kV电缆安装敷设工作,待原混合变电所及新增跟随变电所工程安装完毕后,进行相关35kV、400V开关柜、电力电缆试验及调试工作,最后进行系统调试及相关验收工作。
        (2)改造注意事项
        1)改造工程实施时,应注意对成品(电气设备、电缆、支架等)做好保护措施(例如:遮挡、包裹、提示、警示);施工中特别注意人身安全,需要采取停电、接地等措施的务必落实到位,现场做好安全防护工作。
        2)改造工程实施时,机场中心站变电所可能处在非正常运行方式下,供电系统单回电源(I段或II段)供电,供电可靠性降低.。如果再发生故障(如另一路电源故障),将造成变电所停电,对系统运营将造成较大影响。
        非正常运行方式下,为保证供电系统安全可靠运行,需引起轨道公司运营部门重视,加强管理,确保供电系统正常运营、调度、检修等。
        3)建设、监理及施工单位应加强管理,确保现场施工人员安全。
        4)施工完成后要按规章做好送电前的验收工作。
2.3.4 电力
        (1)改造实施方案
        机场中心站行李转运空间,根据现场勘察情况,需将既有环控电控室及照明配电室移位,经核实,可将环控电控室及照明配电室移设至站台侧预留房间中。
        通风空调专业新增设通风及防排烟设备(消防负荷),环控电控室需新增4面环控馈线柜(经核实空间预留充足)。
        给排水专业新增给排水及消防设施,新增1套双电源切换箱。
        新增设备用房及改造区域需新增照明设计,设备区用房及改造区域新设照明回路从新设照明配电室照明配电箱(新设1套)引接;由于行李系统为封闭区域,为便于管理及使用,其新增照明回路由新设行李输送系统照明配电室新增设照明配电箱(新设1套)引接。
2.3.5 暖通(含给排水及消防)
        (1)改造实施方案
        根据行李区域改造建筑方案,整个行李区域改造分为两个区域,其中一个为位于机场中心站范围内的行李处理用房,另一个为位于机场结构隔震层范围内的行李输运通道。该两个区域分别通过设置封闭墙体形成独立于机场中心站和机场结构隔震层(梁柱结构分布密集且尺寸巨大,梁下净空仅约1.9m)的建筑防火空间,根据建筑设计防火规范(GB50016-2014)要求,行李处理用房和行李输运通道均属于可燃物(乘客行李)聚集的地下仓库类建筑,火灾危险性类别为丙类,建筑占地面积较大,为满足这两个区域的消防安全要求,需设置完善的防排烟系统、消火栓系统和喷淋系统。
        结合整个行李区域的建筑改造方案特点,考虑两种处理方案:
        方案一:由地铁机场中心站考虑接入,机场中心站给排水及消防施工图中按03版地铁设计规范只要求设置室内消火栓系统(室内消火栓消防水量不满足行李区域用水量需求),不必设置自动喷水灭火系统,且原地铁设计供各管线安装的综合支吊架无法满足行李处理用房区域新增消防水管及自动喷水灭火水管承重需求,为满足行李区域(行李处理用房、行李输运通道)的室内消火栓系统和喷淋系统的消防用水量要求,需要设置消防加压泵房及消防水池,根据车站既有的土建条件,已无条件满足在站内增设的用房需求,结合现场管道布置实施条件,只能在车站小里程端活塞风亭旁地面设置,消防泵房面积至少70㎡,消防水池有效容积至少396m3(同时储存行李区域室内消火栓系统和喷淋系统的用水量)。关于防排烟系统的设置方面,行李输运通道深入机场区域,车站既有的土建条件既无法顾及到行李输运通道区域的排烟机房及其排烟竖井的增设需求也不能满足运输通道通风排烟要求,经现场踏勘,只能采取与隔震层上部楼层机场方既有的排烟机房、送风机房及其井(道)合用,对行李输运通道分段通风排烟,车站仅仅只能解决地铁范围内行李处理用房的通风排烟,合用WB5轴与WB3轴之间的原有环控机房解决补风机和排烟风机的放置。
        方案二为由机场方考虑接入,对于整个行李区域(行李处理用房、行李输运通道)的室内消火栓系统和喷淋系统的消防用水量而言,机场航站楼本身的消防用水量比较大,可通过机场方既有的室内消火栓系统和喷淋系统实现包容,延伸覆盖整个行李区域,满足水消防要求。另外,方案一也阐明了行李输运通道区域只能采取利用机场方既有的防排烟设置,才能解决该区域的防排烟系统设置问题。
        从实施难度而言,方案一存在行李输运通道区域的防排烟系统无条件在地铁范围内解决的情况。从可操作性而言,方案二利用机场既有消防设施的方法是解决整个行李区域消防系统设置问题的较佳选择,但需征得机场方面的同意。经考虑,采取方案二较为可行。
        (2)改造注意事项
        行李处理用房通风防排烟系统风机与地铁通风排烟合用,而行李系统今后由机场独立运行,通风排烟系统控制应接入机场控制中心;行李输运通道经过隔震层时,对干涉风管有调整的,需满足隔震层通风排烟要求。
4 总结
        1、在机场航站楼的隔震层增加行李输送系统存在的改造施工难点:
        1)轨道车站标高-16米,隔震层标高-17.2米,存在一定高差。行李皮带下穿时需对停车楼混凝土结构进行拆改。(难度一般)
        2)虽然隔震层内梁下高度约1.7米,能满足行李运输要求最小的1.6米净高,但隔震层内存在大量混凝土承台、阻尼器,行李系统可选择的运输线路受限。且隔震层内有东西向贯通的设备主风道,南北向行李通道与主风道不可避免的产生交叉。这就要求设备风道进行拆改,拆改量非常大,也会带来-14米混凝土板的开洞等调整。(难度较大)
        3)隔震层行李皮带到达中转厅位置后,需要提升至-8米的行李机房,这就要穿越-14米和-8米2层楼板,按照现场测算,开洞约7米长,如遇到空间限制,甚至存在拆改主次梁的问题。(难度较大)
        4)原隔震层此区域都是结构空间,没有任何机电消防设施,若增加行李通道后,需要按照消防性能化重新复核,增加必要的疏散通道以及火灾报警、防排烟和喷淋系统。而且目前机电很难达到航站楼现有行李通道(B1层)的消防要求,没有相应的预留条件。(难度较大)
        2、运营风险分析
        城市航站楼值机安检通过的行李,由轨道运输至航空港南站后,在进入机场前再次进行安检,按照机场安检要求,城市值机交运行李后必须保障行李100%的安全,因此城市值机的可行必须获得机场安检部门的书面确认。

参考文献
[1] 民用机场航站楼设计防火规范,GB51236-2017.中华人民共和国住房和城乡建设部,2017-05-27.
[2] 地铁设计规范,GB50157-2013.北京,中国建筑工业出版社,2013.
作者简介:汪雅莲(1986年1月),女,学士,工程师邮编:650220
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