城市轨道交通设计与施工

城市轨道交通系统的设计与施工本章内容城市轨道交通路网规划与设计2.1城市轨道交通限界2.2城市轨道交通工程施工2.3城市轨道交通路网规划与设计基本概念线网规划线路设计城市轨道交通规划设计，可划分为线网规划与线路设计两部分，两者是系统与子系统间的关系。路网规划与设计城市轨道交通路网规划与设计1.城市轨道交通路网规划与设计的基本概念•什么是城市轨道交通?•城市轨道交通规划设计包括哪两个部分？每个部分的主要工作是做什么？–路，线路，城市中某一把甲地和乙地连接起来的轨道路由.–网，线网，一个城市中轨道交通线路所构成的路网状态.路网．．城市轨道交通路网规划与设计城市轨道交通路网规划与设计•城市轨道交通规划设计的构成线网规划在一定线路数量规模条件下，确定路网的形态及各条线路走向的决策过程。线路设计在已经确定的线网规划基础上，研究某一条或某一段线路的具体位置，包括线路路由、敷设方式及站点选择等的确定过程。城市轨道交通路网规划与设计2.城市轨道交通线网规划（1）线网规划的意义与作用（2）线网规划的内容（3）线网基本结构形式城市轨道交通路网规划与设计（1）线网规划的意义与作用线网规划具有非可逆性，线路一经建成便不可更改。具体作用表现为：①缓解城市中心区交通的供需矛盾。②加强主出行方向上系统的速度和容量。③串联城市大型客流集散点，实现客流的合理疏解。④加强对外交通与市区的联系，方便卫星城镇与市区的联系。⑤节约能源，减少污染。⑥启动内需，成为城市产业发展的新增长点。城市轨道交通路网规划与设计（2）线网规划的内容a.城市背景研究b.线网结构研究c.实施规划研究城市轨道交通路网规划与设计a.城市背景研究城市背景研究主要是对城市自然和人文背景加以研究，以确立知道轨道交通线网规划的技术政策和规划原则。它的具体研究内容包括城市现状与发展规划、城市交通现状与发展规划。城市轨道交通路网规划与设计b.线网结构研究线网结构研究主要包括合理规模研究、线网结构研究、线网方案客流测试和线网方案评价等。城市轨道交通路网规划与设计c.实施规划研究实施规划是轨道交通是否具备可操作性的关键，其主要研究内容是工程条件、建设顺序、附属设施的规划。城市轨道交通路网规划与设计（3）线网基本结构形式根据城市现状与规划情况编制的线网中各条线路组成的几何图形一般称线网结构形式。放射形结构条带形结构棋盘式结构放射形网状结构复合形结构其他结构城市轨道交通路网规划与设计上讲内容回顾城市轨道交通路网规划与设计的基本概念有哪些？城市轨道交通规划设计可划分为哪两个部分？线网的基本结构形式有哪些？城市轨道交通路网规划与设计3.城市轨道交通线路设计（1）城市轨道交通线路设计的过程（2）城市轨道交通线路设计的内容（3）城市轨道交通线路的级别与分类城市轨道交通路网规划与设计（1）城市轨道交通线路设计的过程1.可行性研究阶段2.总体设计阶段3.初步设计阶段4.施工设计阶段城市轨道交通路网规划与设计（2）城市轨道交通线路设计的内容回顾：线路设计主要解决的问题是什么？1.选线2.线路平面的设计3.线路纵断面的设计4.车站站位的选择城市轨道交通路网规划与设计1.选线选线包括选择设计线路的走向、路由、车站分布、辅助线分布、交叉形式和铺设方式等。选线分为经济选线和技术选线。线路铺设方式分为三种：地面线、地下线和高架线。城市轨道交通路网规划与设计线路敷设方式•地下线一般选择在城市中心繁华地区，是对城市环境影响最小的一种线路敷设方式。•地面线是造价最低的一种敷设方式，一般敷设在有条件的城市道路或郊区。•高架线介于地面和地下之间的一种线路，既保持了专用道的形式，占地较少，又对城市交通干扰较小。城市轨道交通路网规划与设计2.线路平面设计从平面上看，线路是由直线和曲线组成的，曲线包括圆曲线和缓和曲线。在线路设计时，主要是根据实地情况和技术要求考虑线路平面的组成要素，如曲线半径、圆曲线长度等。城市轨道交通路网规划与设计地下线有三种位置城市轨道交通路网规划与设计城市轨道交通路网规划与设计城市轨道交通路网规划与设计城市轨道交通路网规划与设计3.线路纵断面设计从纵断面上看，线路是由平道和坡道组成的。在线路设计时，主要考虑线路纵断面的组成要素，如最大坡度、坡段长度等。城市轨道交通路网规划与设计在纵断面设计中，主要是确定洞口以及过渡段的位置和形式。城市轨道交通路网规划与设计城市轨道交通路网规划与设计4.车站站位的选择按纵向位置分为跨路口、偏路口一侧和两路口之间3种。按横向位置分为道路红线内外两种位置选择。①跨路口站位②偏路口站位③站位设于两路口之间④贴道路红线外侧站位城市轨道交通路网规划与设计1）跨路口站位这种站位便于各个方向的乘客进入车站，减少了路口人流与车流的交叉干扰，而且与地面公交线路有良好衔接。在有条件时应优先选用。城市轨道交通路网规划与设计2）偏路口站位这种站位偏路口一侧设置，施工时刻减少对地面交通以及对地下管线的影响，高架时，较容易与城市景观相协调。缺点是路口客流较大时，容易使车站两端客流不均衡，影响车站的使用功能。城市轨道交通路网规划与设计3）贴道路红线外侧站位一般在有利的地形条件下采用。典型的有：设于火车站站前广场或站房下，以利客流换乘。将车站建于红线外侧的建筑区内，可以少破坏路面，少动地下管线，减少交通干扰，充分利用城市土地。城市轨道交通路网规划与设计城市轨道交通路网规划与设计地理位置：地铁火车北站车站位于火车北站（铁路成都站）以南、二环路以北的火车北站站前广场东侧下方。周边建筑：火车北站候车大厅、售票厅、万通商场、人民商场北站分场、汉都大酒店。商业：周边有五块石批发市场、荷花池批发市场等大型的商品批发市场。城市轨道交通路网规划与设计地理位置：地铁人民北路车站位于一环路北三段与人民北路交叉口以南的道路下方，呈南北向设置偏人民北路西侧布置。周边建筑：地矿大厦（金麒麟饭店）、西藏饭店等建筑。商业：附近有金麒麟饭店、西藏饭店等商业设施，邻近城隍庙电子市场。城市轨道交通路网规划与设计地理位置:地铁文武路车站位于人民中路二段西侧道路下方，横穿江汉路与文武路。周边建筑：精图大厦、亚都大厦、四川省人民检察院、成都市公安局等。商业：周边西南侧是成都三大商圈之一的骡马市商圈，是商业繁华区域。另外东北侧的文殊坊是目前蓉城较繁华的仿古街区。城市轨道交通路网规划与设计地理位置:地铁骡马市车站位于未来号路口（羊市街与人民中路交叉口）与西御河沿街之间的人民中路一段道路下方，车站呈南北向布置。周边建筑：成都市房管局大厦、交通银行、外贸大厦、成都体育中心。商业：车站周边为成都市繁华的商业经济区，高楼林立，车流量大，人流密集。城市轨道交通路网规划与设计（3）城市轨道交通线路的级别与分类1.正线2.辅助线3.车场线城市轨道交通路网规划与设计1.正线正线是指供载客列车运行的线路，贯穿所有车站和区间。城市轨道交通正线是独立运行的线路，一般按双线设计，采用右侧行车制。大多数线路为全封闭，与其他交通线路相交处，一般采用立体交叉。城市轨道交通路网规划与设计2.辅助线辅助线是指为空载列车进行折返、停放、检查、转线及出入段作业所运行的线路，包括折返线、渡线、停车线、车辆段出入线和联络线等。城市轨道交通路网规划与设计辅助线包括：折返线渡线停车线车辆段出入线联络线城市轨道交通路网规划与设计●折返线全线客流分布不均匀时，可组织区段运行，即在尽端站与中间站或中间站与中间站之间进行列车折返调头，在这些地方需要为列车设置折返线。城市轨道交通路网规划与设计●渡线渡线是指在上下行正线之间（或其他平行线路之间）设置的连接线，通过一组联动道岔达到转线的目的。渡线有单渡线和交叉渡线之分。城市轨道交通路网规划与设计●停车线停车线一般设置在端点站，专门用于停车，也可进行少量检修作业。与折返线结合设置单独设置城市轨道交通路网规划与设计●车辆段出入线车辆段，在轨道交通沿线适当的位置设置，保证运行列车的停放和检修。车辆段与正线连接的线路为车辆段出入线。城市轨道交通路网规划与设计●联络线在整个城市轨道交通网络中，要使同种制式线路可以实现列车过轨运行，这种过渡一般需要通过线与线之间的联络线来实现。城市轨道交通路网规划与设计3.车场线车场线是指在车辆基地内的各种作业线。包括：检修线试验线洗车线出入库线上讲内容回顾城市轨道交通线路设计的内容有哪几个方面？车站站位有哪几种选择？城市轨道交通线路按其在运营中的作用分为哪几类？本章内容城市轨道交通路网规划与设计2.1城市轨道交通限界2.2城市轨道交通工程施工2.3城市轨道交通限界1.城市轨道交通限界的基本概念2.城市轨道交通限界的种类3.城市轨道交通限界制定原则4.限界设计的基本内容城市轨道交通限界城市轨道交通限界1.城市轨道交通限界的基本概念限界是一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证城市轨道交通列车安全运行所必需的空间。隧道的大小和桥梁的宽窄，都是根据限界来确定的。城市轨道交通限界2.城市轨道交通限界的种类城市轨道交通的限界可分为：车辆限界设备限界建筑限界接触轨（或接触网）限界城市轨道交通限界（1）车辆限界车辆限界是指车辆最外轮廓的限界尺寸。车辆限界就是车辆横断面的最大极限。具体来说，就是当车辆停留在平直铁道上，车体的纵向中心线和线路的纵向中心线重合时，其任何部分不得超出规定的极限轮廓线。城市轨道交通限界城市轨道交通限界（2）设备限界设备限界是指线路上各种设备不得侵入的轮廓线。城市轨道交通限界（3）建筑限界建筑限界是行车隧道和高架桥等结构物的最小横断面的有效内轮廓线。建筑限界中包含以下一些辅助限界：1）隧道建筑限界2）高架桥限界3）车站建筑界限城市轨道交通限界1）隧道建筑限界分为矩形隧道建筑限界圆形隧道建筑限界马蹄形隧道建筑限界城市轨道交通限界2）高架桥限界3）车站建筑界限城市轨道交通限界（4）接触轨（或接触网）限界接触轨（或接触网）限界是轨道交通供电系统的第三轨供电方式的接触轨或架空方式接触网设计位置的轮廓尺寸。城市轨道交通限界3.城市轨道交通限界制定的原则1）限界制定应该经济、合理、安全可靠。2）限界应根据车辆的轮廓尺寸和技术参数等综合因素进行分析计算确定。3）限界一般是按平直线路的条件进行确定。4）在道岔区范围内，建筑限界应进行平面加宽。5）在制定限界时，设计、施工、运营过程中的各种安全因素，都应分别进行研究确定。城市轨道交通限界4.限界设计的基本内容（1）限界的坐标系（2）车辆轮廓线1）车辆轮廓线的含义2）车体外轮廓尺寸城市轨道交通限界1）车辆轮廓线的含义车辆横断面外轮廓线作为确定车辆限界及设备限界的依据，是车辆设计和制造的基本数据。城市轨道交通限界2）车体外轮廓尺寸目前，我国地铁车辆采用标准车型和宽体车型两种类型。北京地铁车辆上海地铁车辆本章内容城市轨道交通路网规划与设计2.1城市轨道交通限界2.2城市轨道交通工程施工2.3城市轨道交通工程施工地下工程施工方法地面与高架结构施工方法城市轨道交通工程施工1.地下工程施工方法（1）明挖法（2）盖挖法（3）新奥法及浅埋暗挖法（4）盾构法（5）沉管法城市轨道交通工程施工（1）明挖法明挖法事将地面挖开，形成露天的基坑，然后在基坑中修筑隧道衬砌，最后回填土石，恢复地面。明挖法适用于地下铁道线路在地下几米深时采用。优点：施工方法简单，技术成熟；工程进度快；浅埋时工程造价和运营费用均较低，且能耗较少。缺点：气象条件影响较大；施工对地面交通和居民正常生活有较大影响；需要拆除工程影响范围内的建筑物和地下管线；坑内土坡的稳定会成为威胁工程安全的重大问题。城市轨道交通工程施工（2）盖挖法明挖法最大的缺点？盖挖法的施工程序时：①先筑边墙②开挖顶部土体并修顶盖③回填并恢复路面④在顶盖保护下开挖下部土体⑤修筑底板及内部结构城市轨道交通工程施工•盖挖顺作法•盖挖逆作法城市轨道交通工程施工（3）盾构法盾构机，全名叫盾构隧道掘进机。采用盾构法施工具有对地面影响小、机械化程度高、工人劳动强度低、施工进度快等优点。城市轨道交通工程施工盾构法施工步骤①在置放盾构机的地方打一个垂直