无锡地铁4号线市民中心站站内自动扶梯改造方案分析

徐金钰

（无锡地铁建设有限责任公司，江苏 无锡 214023）

随着国内城市基础设施建设的全面发展，无锡地铁进入第二轮建设周期，前期开通项目中普遍存在着换乘站预留后续线路设备土建设施条件的情况。市民中心为1号、4号线两条线路换乘站，而1号线已于2014年开通，并预留了4台站内自动扶梯的土建条件，自动扶梯根据安排在4号线开展设备设计、招标、安装及实施。

在核测地铁4号线一期工程市民中心站站内扶梯井道过程中，发现E4115/1（N）、E4115/2（N）、E4115/3（N）、E4115/4（N）4台扶梯的井道尺寸不满足安装条件，由于施工误差，存在井道宽度小、井道倾斜等诸多问题，且缺少上端部支撑梁。4号线扶梯招标的参数与1号线施工图设计的参数一致，井道设计宽度1850mm，但现场井道最小宽度尺寸1721mm，且该测量尺寸不包含结构立柱与楼梯二者的装修面层厚度。经过设计核算，结构柱不可改动，支撑梁需要重新加固。因装修形式原因，装修完成面与结构柱预留至少800mm，需对预留扶梯基坑的改造方案和经济性展开研究。

1 现场土建条件确认

根据现场实测，结合招标设计参数，自动扶梯本体、土建条件如表1所示，预留井道投影面非正规矩形，不满足扶梯安装条件。

表1 扶梯设计与现场实施参数一览表

2 改造方案及分析

2.1 补强上支撑梁

上支撑梁是自动扶梯上梯头与土建的搭接处，是扶梯的平稳运行的重要保证。由于4处扶梯均缺少上支撑梁，因此需要进行补强。上梯头角钢与支撑梁搭接长度为200mm，结合扶梯运行载荷，上支撑梁的垂直受力为103kN，上支撑梁的宽度600mm、高度500mm、长度1850mm，如图1所示。上支撑梁采用C35钢筋混凝土，通过钢筋植入与楼板连接。

图1 上支撑梁补强方案设计图

设置600mm宽的上支撑梁后存在另一个问题：梁的宽度占用自动扶梯基坑的跨度空间，从表1可以看出，自动扶梯E4115/1(N)、E4115/2(N)的基坑实际跨度均减少600mm，即28705mm、28478mm，自动扶梯E4115/3(N)、E4115/4(N)则减少至28301mm、28765mm。因轨道交通自动扶梯为公共交通重载梯，其上下平阶数量一般取4，考虑梯头检修空间，轨道交通自动扶梯的上下平段的最小距离分别为5050mm、3550mm，自动扶梯倾斜角度一般为30°，提升高度设为H，则井道跨度为5050+3550+H×cos30°mm。各扶梯设计跨度详见表1，自动扶梯总长度需要适应由于补强上支撑梁而导致的基坑跨度减少。

2.2 优化扶梯长度

自动扶梯井道跨度为5050+3550+H×cos30°mm，H、cos30°均为定值无法调整，只能优化扶梯上下端部尺寸5050mm、3550mm。以下从规范角度出发，以探讨方案的可实施性。

《地铁设计规范》（GB 50157-2013）明确了自动扶梯速度、提升高度、平阶数量的关系：“当额定速度为0.5m/s，且提升高度大于6m时，上、下水平梯级数量不得少于3块；当额定速度等于0.65m/s时，上、下水平梯级数量不得少于3块；当额定速度大于0.65m/s时,上、下水平梯级数量不得少于4块。”地铁自动扶梯的速度一般取0.65m/s，市民中心站自动扶梯的提升高度均大于6m，因此，平阶数量理论上应不小于3块。《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》（GB16899-2011）关于梯级、速度的关系描述为：“5.7.2.1自动扶梯梯级在出入口处应有导向,使其从梳齿板出来的梯级前缘和进入梳齿板的梯级后缘应有一段不小于0.8m长的水平移动距离。如果名义速度大于0.50m/s但不大于0.65m/s或提升高度大于6m，该水平移动距离不应小于1.2m。如名义速度大于0.65m/s,该水平移动距离不应小于1.6m，在水平运动区段内，两个相邻梯级之间的高度差最大允许为4mm。”由上可知，市民中心站扶梯平阶的总长度不小于1.2m，自动扶梯盖板的宽度0.4m，平阶数量取3即满足规范要求。市民中心站自动扶梯的平阶数量取为3均满足国家标准，上下平阶分别减少1个，可减少扶梯长度800mm，适应补强上支撑梁导致的基坑跨度减少的影响。

2.3 优化扶梯宽度

为了在该井道目前土建条件下完成设备的吊装及就位,故重新调整设计扶梯,使扶梯宽度最终宽度变为1600mm并满足国标要求，对扶梯进行非标设计，修改内容包括：桁架缩窄；主驱动系统，单主机30kW调整为双主机2×15kW；扶手驱动系统由端部驱动变为桁架内驱动。另外，导轨系统、地板、护栏以及电气开关等由于桁架缩窄也进行调整。桁架缩窄方案主要是将单主机和单驱动变更为双主机和双驱动，双驱动链条保证安全系数不变，同时窄链条可以减少扶梯总宽度。扶手驱动由龙头驱动改为桁架内大摩擦轮驱动,这样原本外露的扶手带回转部件收缩到桁架内，取消原有的龙头部件，缩窄扶梯的总宽度。

2.4 方案成本分析

现场情况结合改造方案：土建改造主要包括拆除钢筋混凝土结构、植筋，考虑材料费（钢筋、混凝土）、大型机械设备进出场及安拆、既有车站工程及设备保护、二次搬运、安全文明施工费基本费、规费、税金等，土建改造费用约为9.8万元。相对于自动扶梯招标报价，市民中心站的4台自动扶梯改造部分主要包括桁架（主要为桁架缩短、非标设计）、主驱动（开模）、涨紧架（非标设计）、导轨系统、地板、护栏系统、电气安全开关等，费用合计约为20万元。

3 结语

换乘站预留设备土建的改造是地铁项目建设中较为常见的工程内容。本文以无锡地铁4号线市民中心站站内自动扶梯为例，首先描述了现场的自动扶梯井道土建情况和设计情况，对存在的问题进行了详细阐述，结合功能需求和国家标准，给出了增加上端部梁、缩短扶梯长度、减少扶梯宽度的方案，进行成本分析，方案最终顺利实施。基于建设单位而言，管理方面应加强对竣工图和现场实地的审查工作，对于市民中心此类换乘站，为后续线路设备安装的预留条件应加强竣工审查和核实。