地铁与轻轨设计第2.2节线路设计

第二节线线路设计计一、基本本规定二、选线线三、线路路平面设设计四、线路路纵断面面设计一、基本本规定⒈线路设计计一般分分为四个个阶段，，即可行行性研究究阶段、、总体设设计阶段段、初步步设计阶阶段和施施工设计计阶段。。⒉地铁和轻轻轨线路路按其在在运营中中的作用用，可分分为正线线、辅助助线和车车场线。。⒊地下铁道道线路在在城市中中心地区区宜设在在地下，，条件允允许时可可设在高高架桥和和地面上上。⒋地下铁道道的地下下线路的的平面位位置和埋埋设深度度。⒌地下铁道道每条线线路均应应按独立立运营进进行设计计，线路路之间以以及线路路与其他他交通线线路之间间的交叉叉处，应应为立体体交叉。。二、选线线⑴选线包括括设计线线路走向向、线路路路由、、车站分分布、辅辅助线分分布、线线路交叉叉形式、、路线敷敷设方式式等的选选择。⑵选线分为为经济选选线和技技术选线线。⒈经济选线线⑴经济选选线就是是选择行车车线路的的起始点点和经过过点。⑵线路起始始点往往往选择在在换乘量量大的处处所。⑶在城市中中心区，，轨道交交通宜设设置在地地下。⑷线路应应尽量经过过大的客客流集散散点,见图2-8。⑸在市郊集集合部和和郊区，，应以高高架桥和和地面线线路为主主。图2-8上海地铁铁一号线线示意图图⑹地铁与轻轻轨不论论地下、、高架或或地面线线，左线线和右线线一般平平行并列列于同一一街道范范围内。。左右线线的组合合方式形形式多样样，常见见地下线线的组合合形式如如图2-9所示。等高并列平行等高平行并列上下重叠水平分离上下水平均分离图2-9左右线路路位置关关系(尺寸单位位：m)图2-10高架轻轨轨线路及及车站横横断面(尺寸单位位：m)图2-11地面轨道道交通线线路横断断面(尺寸单位位：m)地面线路路一般也也是并列列、平行行、等高高。地面面线路，，应结合合街道规规划，可可以放在在车道中中心，也也可设置置在一侧侧，应全全线通盘盘考虑，，不可随随意换位位。图2-12上海明珠珠轻轨高高架桥区区间线路路横断面面高架线路路在左右右线一般般采用同同一桥墩墩，故左左右线一一般均为为并列、、平行、、等高。。⒉技术选线线⑴技术选线线是按照照行车线线路、结结合有关关设计规规范，平平面和纵纵剖面设设计要求求，确定定不同坐坐标处线线路位置置。一般般遵循先先定点，，后连线线，点线线结合。。⑵车站的疏疏密与人人口密度度的高低低以及线线路的长长短有关关。⑶《地下铁道道规范》中规定““车站间间的距离离应根据据实际需需要确定定，市区区宜为1km左右，郊郊区不宜宜大于2km”。⑷我国已建建成的地地铁车站站平均间间距如表表2-6所示。城市名称线别线路运营长度(km)车站个数平均站间距离(m)北京1号线西段16.87121534北京环线23.01181278北京复八线13.511(地下9个、地面2个)958上海地铁1号线(一期)16.1131200上海地铁2号线(一期)13.5101277上海明珠轻轨线24.97519(高架16个、地面3个)1370广州地铁1号线18.47161086广州地铁2号线23.21201105天津一期工程7.471100我国已经经建成地地铁平均均站间距距离表表2-6⒊辅助线的的分布⑴辅助线路路按其使使用性质质可以分分为折返返线、存存车线、、渡线、、联络线线、车辆辆段(车场)出入线。⑵辅助线是为保保证正常运营营，合理调度度列车而设置置的线路，最最高运行速度度限制在35km/h。⑶折返线为供运营列车车往返运行时时调头转线及及夜间存车而而设置的线路路。图2-13折返线形式⑷联络线是为沟通两条条单独运营线线路而设置的的连接线，为为两线车辆过过线服务。图2-14联络线图⑸车辆段出入线线是正线与与车辆段间的的连接线，是是车辆段与正正线之间的联联络通道。图2-15车辆段出入线线辅助线的分布布原则：⑴每条线路的起起始点或每期期工程的起止止点必须设置置折返线或渡渡线。在靠近近车辆段端一一般设渡线，，利用正线折折返。⑵小客流截面的的区段上应设设置区段折返返线。⑶每隔3~5个车站应设置置存车线，供供故障列车临临时存放或检检修。三、线路平面面设计⑴理想的轨道交交通线路平面面上应是由直直线和很少数数量的曲线组组成，而且每每一条曲线采采用尽可能大大的半径，在在曲线和直线线之间有缓和和的过渡曲线线。⑵在城市中，两两个车站不可可能都用一条条直线连接，，线路中有时时要避开障碍碍物，曲线是是不可避免的的，如图2-16，曲线半径应应按照规范或或公式计算选选取。1.地铁线路曲线线平面设计最小曲线半径径：是修建地地下铁道的主主要技术标准准之一，它与与地铁线路的的性质、车辆辆性质、行车车速度、地形形地物条件等等有关。最小曲线半径径选定的合理理与否，对地地下铁道线路路的工程造价价、运行速度度、养护维修修都将产生重重大影响。图2-16地下铁道曲线线连接示意图图式中：Rmin——满足欠超高要要求的最小曲曲线半径(m)；V——设计速度(km/h)；hmax——最大超高(120mm)；hgy——允许欠高(hgy=61.2mm)。⑴理论公式(2-13)⑵曲线半径选择择线路平面最小小线路半径，，按《地下铁道设计计规范》（GB50157－2003）规定，如表表2-7。线路一般情况(m)困难情况(m)A型车B型车A型车B型车正线v≤80km/h35030030025080km/h<100km/h550500450400联络线、出入线250200150车场线150110110最小曲线半径径表表2-7⑶缓和曲线计算算为了保证列车车运行的平顺顺，满足曲率率过渡、轨距距加宽和超高高过渡的要求求，保证乘客客舒适安全，，在正线上当当曲线半径等等于或小于2000m时，圆曲线与与直线间应根根据曲率半径径和行车速度度设置缓和曲曲线。vLＲ10095908580757065605550454030303000302520－－－－－－－－－－－－25003530252020－－－－－－－－－－2000403530252020－－－－－－－－－15005550453530252020－－－－－－－1200706050403530252020－－－－－－100085706050453530252520－－－－－8008580756555454035302520－－－－700858075706050453530252020－－－650858075706055454035302020－－和曲线长度度表表2-8l

Ｒ1009590858075706560555045403030600807570706055454035302020－－5507570706555454035202020－－5007070656050453520202020－45070656055504025202020－400656060554525202020－35060606050302520202030060606035302520202506060403530202020060404035252015040403525v续上表式中：l１——以超高顺坡率率求计算缓和和曲线最小长长度(m)；H——圆曲线实设超超高(mm)。①超高顺坡率率超高顺坡率不不宜大于2‰，困难地段不不应大于3‰，则缓和曲线线最小长度为为：(2-14)式中：v——设计速度（km/h）；f——为允许的超高高时变率。目前国内地铁铁设计尚缺乏乏这方面的资资料，通常取取f=40mm/s。以f=40mm/s，H=120mm代入，得到：：②限制超高时时变率要求为保证乘客的的舒适，缓和和曲线长度l2(m)为：(2-15)(2-16)为保证乘客的的舒适度，取取β=0.3m/s３，代入得到到：式中：α——离心加速度（（m/s2）；v——为设计速度（（m/s）；l3——按离心加速度度增长率限制制确定缓和曲曲线长。③限制离心加加速度时变率率为了保证乘客客进入曲线段段舒适，必须须限制离心加加速度的增长长率β：(2-17)(2-18)说明：⑴道岔附带曲曲线可不设缓缓和曲线和超超高，但曲线线半径不得小小于道岔曲线线半径。⑵地下铁道线线路不宜采用用复曲线。⑶在困难的地地段有充分技技术依据时才才可采用复曲曲线。⑷当两圆曲率率差大于1/2500，应按计算设设置缓和曲线线。⒉高架轻轨线⑴半径选择①线路平面要要与规划道路路平面保持一一致，曲线半半径参照表2-8选用。②正线上最小半半径一般不小小于200m（控制速度55km/h）,困难条件下不不小于100m（限速40km/h）特殊困难条条件下个别半半径小于60m（限速30km/h）。③场线上最小小半径30m，但应尽可能能使用较大半半径。④联络线可比比正线标准再再降低一级使使用，但最小小半径不应小小于60m。⑵平面连接正线与联络线线上曲线半径径小于1500m时，直线与圆圆曲线间，要要设缓和曲线线。场线上由由于运行速度度低，可不设设缓和曲线和和超高。当曲曲线半径小于于150m时，按3‰的变更率设过过渡段，其长长度不短于表表2-9所列数据。R3040506080100过渡段543211过渡线长度(m)表2-8两曲线间夹直直线，一般情情况下不短于于50m，困难情况下下不短短于25m。场线上两曲曲线夹直线不不短于12.5m（均不含过渡渡段）。圆曲曲线最小长度度为12.5m，以不小于最最大转向架中中心销距11.0m，进整为标准准轨长的一半半。⑶曲线函数计算算公式①缓和曲线示意意图见图2-17。图2-17缓和曲线示意意图式中：R——半径；a——偏角。②圆曲线函数计计算公式(2-19)(2-20)③缓和曲线函数数计算公式式中：l—为缓和曲线长长度曲线加宽和缓缓和曲线函数数表，见表2-8。四、线路纵断断面设计⑴轨道交通线路路按地面标高高差异分为地地面线、高架架线、地下线线。⑵地下铁道车站站设线路纵剖剖面的最高处处，车站两端端为下坡，称称为节能纵坡坡。⑶车站主体结构构采用明挖法法施工，区间间隧道采用盾盾构法或其他他暗挖法施工工，方便设计计成节能纵坡坡。⒈坡度选择⑴最大纵坡①我国地下铁道道正线规范规规定最大坡度度宜采30‰，困难地段可可采用35‰，辅助线的最最大坡度宜采采用40‰，但均不包括括各种坡度的的折减值。②高架轻轨线按按我国轻轨样样车技术条件件规定正线的的限制坡度定定为60‰。⑵车站纵坡①地下铁道车站站站台计算长长度段坡度宜宜采用2‰，困难条件下下不大于3‰。②地面和高架架桥的车站站站台段线路设设置在平道，，在困难地段段可设在不大大于3‰的坡道。⑶最小纵坡①隧道内线路坡坡度一般不小小于3‰。②车场线设在不不大于1.5‰的坡道上。③为了便于道岔岔的养护与维维修，道岔应应铺设在不大大于5‰的坡度上，在在困难的条件件下可设在不不大于10‰的坡度上。④隧道内折返线线和存车线一一般选取20‰。⒉竖曲线⑴为了缓和变坡坡度的急剧变变化，使列车车通过变坡点点时产生的附附加加速度不不超过允许值值，相邻坡度度差大于或等等于2‰时，应设竖曲曲线。⑵列车通过变坡