综述线路设计

1 目录目录 1 线路设计的任务 1 1 1 线路设计内容概述 1 1 2 线路设计要点 1 1 3 线路设计所需的技术资料 2 1 4 线路设计的要求 3 1 5 线路设计的四个阶段 3 2 城市轨道交通线路设计的特点 4 2 1 关于地铁线路设计的部分规范 4 2 2 与传统的城际铁路相比的特点 4 3 选线 5 3 1 线路走向选择的基本原则 6 3 2 影响车站分布的主要因素 7 3 城市轨道交通线路平面设计 7 4 1 线路的平面位置 7 4 1 1 地下线 7 4 1 2 地面线 8 4 1 3 高架线 9 4 2 线路平面设计的技术要素 10 4 2 1 圆曲线半径选定原则及标准 10 4 2 2 最小曲线半径 m 10 4 2 3 圆曲线最小长度 10 4 2 4 曲线间夹直线最小长度 11 4 2 5 车站正线平面 11 4 3 线路纵断面设计的技术要素 11 4 3 2 站坪坡度 12 4 3 3 坡段长度 12 4 3 4 坡度折减 12 4 3 5 竖曲线 12 5 线路横断面限制 限界 13 5 1 车辆限界 13 5 2 设备限界 13 5 3 建筑限界 14 6 结语 14 个人体会 14 参考文献 15 2 1 线路设计的任务线路设计的任务 1 1 线路设计内容概述线路设计内容概述 线路实际内容分平面 纵断面 横断面三部分 各自均要要满足一 定的技术标准 同时 这三者又是一个整体不同侧面的反映 设计 时必须有机的结合起来 平面设计主要技术要素 最小曲线半径 最小夹直线长度 最小圆曲线长度 缓和曲线的线 型和长度 纵断面设计主要技术标准 最大坡度 坡度代数差 坡段长度 竖曲线选型和曲线半径 横断面设计主要技术标准线路各个断面列车通过限界要求 1 2 线路设计要点线路设计要点 重视基础资料的收集和分析 主要包括沿线地块规划 道路红线 管线 尤其是等级高 埋深 深影响大的电力隧道 文物及相关保护要求 其他控制性建构 筑物等 深入现场 多做方案 积极与规划协调 并尽量取得其书面意见 稳定线路平 纵断面 根据配线设置原则 3 结合车站具体实施条件 优化全线配线布置方案 征求规划部门意见 全网场 段统一选址 落实用地情况 稳定线路起终点 加强与业主 规划 市政等 ZF 职能部门的联系和协调 主动争 取其指导 帮助和支持 加强轨道交通内部相关专业间的配合和协调 1 3 线路设计所需的技术资料线路设计所需的技术资料 城市规划类 城市总体规划 分区规划 城市轨道交通线网规划 客流预测 大型交通枢纽点规划 道路规划红线 规划管线 规划人防设施 现状资料 现状地形图 工程地质及水文地质资料 水文气象资料 文物保 护及建筑物资料 主要构筑物及基础资料 市政及人防设施资料 等 工程前期研究资料 包括可行性报告及批件 各级政府对工程的会议纪要 批示 规 划部门的规划意见等 其他相关资料 包括车辆设备及车辆技术参数资料 既有线运营技术经济指标及 客流技术资料 既有线主要技术标准等 4 1 4 线路设计的要求线路设计的要求 线路设计的基本要求是保证行车安全 平顺 并且使整个工程上和 技术上可行 经济上合理 具体要求有 经济合理 安全舒适 能最大限度的吸引客流 方便乘客的线路 技术条件好 施工方便 对城市干扰少 与城市环境协调 有利节能 运营成本低 1 5 线路设计的四个阶段线路设计的四个阶段 可行性研究 主要任务是通过比线选线路方案 完善线路的走向 路由 敷设 方式 基本确定车站以及辅助线等的分布 提出设计指导思想 主要的技术标准 线路的平纵断面和车站的大概位置 总体设计 依据可行性研究研究报告和审批意见 通过比选方案 初步确定 线路平面及车站的大体位置 辅助线的基本形式 敷设方式不同 的过渡段位置 从而提出线路纵断面的初步标高位置等 初步设计 根据总体设计文件和审查意见 确定线路设计原则 技术标准等 基本上确定线路平面位置 车站位置及进行右线纵断面设计 5 施工图设计 根据有关设计规范 具体工程的设计规则 技术标准等设计文件 完成施工图设计的阶段 2 城市轨道交通线路设计的特点城市轨道交通线路设计的特点 2 1 关于地铁线路设计的部分规范关于地铁线路设计的部分规范 按在运营中的作 用 线路分为正线 辅助线 车场线 线路在城市中心区宜设在地下 在其他条件许可的条件可设在高 架桥或地面上 线路的平面位置和埋设深度 应考虑地面建筑物 地下的管线和 其他构筑物的现状和规划 工程和水文地质条件 使用的结构类 型与施工方法以及运营的要求等因素 通过经济技术综合比较确 定 每条线路应按独立运行进行设计 线路之间以及与其他交通线路 之间的相交处 应为立体交叉 线路之间应根据需要设置联络线 联络线应采用单线 车站应设在客流量大的集散点和线路交会的地方 车站间的距离 按需要确定 在市区 1km 左右 在郊区不宜大于 2km 2 2 与传统的城际铁路相比的特点与传统的城际铁路相比的特点 线路设计结合实际情况 可以采用地面 高架或地下浅埋等多种 形态 6 线路难以改造 因此设计要做长期的考虑 其设计年限长 地铁 初期为检车通车后第 3 年 近期为建成通车后的第 10 年 远期 应符合城市总体规划的规定年限 且不小于完成通车第 25 年 线路允许所谓设计坡度较大 坡度可达 6 8 受原有街道和建筑物所限 曲线段占很大比重 曲线半径一般比 常规铁路小得多 线路为双线 一般车站只有两股道 通常各条线路设有一个车辆 段和一个车场 因其客运量大 采用分方向追踪运行 车站没有 经常性的调车作业 一般车站不设到发线 车辆集中停放在车辆 段和停车场 车站长度短 列车编组长度短 通常为 4 8 节车厢 运行时间 间隔 为几分钟 所以供乘客上下车的站台长度短 通常为 150 200m 运距短 站点密 中等运速 站距一般为 1 1 5km 运行速度 为 40 50km h 3 选线选线 线路走向选择及车站分布也可称为选线 它是轨道交通线路设计 的龙头 选线首先是经济选线 即线路走向选择或称为行车线路的选线 然后才是技术选线 即按照行车选线 结合有关设计规范 平剖 面要求 落实线路位置的工作 其要点是先定点 后选线 点线 7 结合 定点指选定车站 车站定出后 再研究线路的连接和线路 在道路横断面的位置 有时 线路为了迁就站位 降低了标准 若能将站位加以调整 线路状况就会得到很好的改善 这就是点 线结合 3 1 线路走向选择的基本原则线路走向选择的基本原则 城市轨道交通的主要服务对象是城市居民的出行 所以沿着客流 方向布置是城市轨道交通的基本原则 按照线网规划和城市总体规划的要求 线路基本走向应沿着主要 客流方向选择 并且要通过大客流集散点 如工业区 大型住宅 区 商业文化中心 公共枢纽 火车站 码头 长途汽车站等 以便于乘客直达目的地 减少换乘 选择线路走向要考虑地质条件 历史文物保护 地面建筑和地下 建筑等情况 在老城区线路宜选择在地下 地下线路基本走向应结合地形 地质及道路宽窄等条件 尽量选 择在施工条件好的城市主干道上 对于埋深隧道 其线路位置由车站位置确定 一般在两线路之间 取短直方向 对于浅埋隧道线路 地面线路或高架线路 其位置 通常是沿着较宽的城市主干道布设 或是通过建筑物较少的区域 当线路预定与远期规划线路联络时先期建设的线路应考虑与远期 规划交叉点处的衔接 8 选择线路走向还要考虑车辆段 停车场的位置以及连接相邻地铁 线路间的联络线 3 2 影响车站分布的主要因素影响车站分布的主要因素 大型客流集散点 城市规模大小 地区人口密度 线路长度 城市地貌及建筑物布局 轨道交通线网及城市道路网状况 乘客对站间距的要求 3 城市轨道交通线路平面城市轨道交通线路平面设计设计 在确定线路路由的情况下 对线路的平面位置 车站的站位以及全 线的辅助线进行详细的分析和计算 以最终确定线路的准确位置 4 1 线路的平面位置线路的平面位置 城市轨道交通线路敷设方式可分为地下 地面 含路堑 路堤 和高架 三种方式 4 1 1 地下线地下线 城市轨道交通地下线的建设一般选择在城市中心繁华地区 它是对 9 城市环境影响最小的一种线路敷设方式 缩短线路长度 减少拆迁 降低工程造价 A 位 位于道路中心 对周围建筑物干扰较小 施工比较容易 是较为普遍采用的一直线路位置 但若采用明挖法 对道路交通 干扰较大 B 位 位于规划的慢车道和人行道下方 施工时能减少对城市交 通的干扰和对机动车路面的破坏 但由于它靠建筑物较近 市政 管线较多且线路不易顺直 需结合站位设置统一开考虑 C 位 位于道路规划红线以外 是在特殊情况下采用的一种线路 位置 如线路上方建筑物较多 施工时需采用特殊的处理方法或 带来大量的拆迁量 4 1 2 地面线地面线 城市轨道交通地面线是造价最低的一种敷设方式 一般敷设在有条 10 件的城市道路或郊区 为保证城市轨道车辆的快速运行 一般为专 用道形式 与城市道路相交时 一般应设置为立交在连接中心城与 卫星城之间或城市边缘地带 应尽可能创造条件 设置地面线 以 降低工程造价 4 1 3 高架线高架线 高架线在城市中穿越时一般应沿道路设置 一般结合规划道路横断 面来考虑 设于车行道分隔带上 高架线是介于地面和地下之间的一种线路 既保持了专用道的形式 占地也较少 对城市交通干扰较小 高架线是城市轨道交通中一种 重要的线路敷设方式 高架区段中的高架桥是永久性的城市建筑 结构寿命要求按 50 年 或 100 年 以上来考虑 11 线路位于道路中心的方案对道路景观较为有利 环境干扰也相对 较小 是采用较多的一种线路形式 线路位于快慢车分隔带上 对一侧建筑物干扰较小 但对另一侧 干扰大 适用于道路两侧环境要求不一样的地区 4 2 线路平面设计的技术要素线路平面设计的技术要素 线路平面由直线 圆曲线及其之间的缓和曲线圆顺连接而成 4 2 1 圆曲线半径选定原则及标准圆曲线半径选定原则及标准 圆曲线半径应根据车辆类型 行车速度结合沿线地形 地物条件 因地制宜 按标准半径由大到小合理选定 设规 规定地铁圆曲线 半径标准应是 50m 的整数倍 在特殊困难条件时 可设计为 10m 的 整数倍 12 4 2 2 最小曲线半径 最小曲线半径 m 4 2 3 圆曲线最小长度圆曲线最小长度 正线及辅助线的圆曲线最小长度 A 型车不宜小于 25m B 型车不宜 小于 20m 在困难情况下不得小于一个车辆的全轴距 4 2 4 曲线间夹直线最小长度曲线间夹直线最小长度 正线及辅助线上两相邻曲线间的夹直线长度 不含超高顺坡及轨距 递减段的长度 A 型车不宜小于 25m B 型车不宜小于 20m 在困难 情况下不得小于一个车辆的全轴距 车场上的夹直线长度不得小于 3m 4 2 5 车站正线平面车站正线平面 车站站台计算长度段线路应设在直线上 在困难地段可设在曲线上 其半径不应小于 800m 4 3 线路纵断面设计的技术要素线路纵断面设计的技术要素 由坡段和连接相邻坡段的竖曲线组成 主要参数有正线最大坡度 13 站坪坡度 坡段长度和隧道内坡度 坡度折减 竖曲线线型 圆曲 线 竖曲半径 变坡点的位置等 4 4 4 3 1 最大限制坡度最大限制坡度 对于坡度而言一般地段 30 困难地段 35 辅助线地段 40 为满足排水的要求 位于地下隧道内的线路 设置不小于 3 在能借助其他辅助设施的地段 可不受此限制 4 3 2 站坪坡度站坪坡度 位于隧道内的车站 站台段线路应设成单一坡道 坡度宜采用 3 特殊情况下 站台也可设在平坡上 但应设置一定坡度的排水 沟 位于地面和高架桥上的车站 站台段线路宜设在平道上 困难 地段可设在不大于 5 的坡道上 14 4 3 3 坡段长度坡段长度 为了满足行车平稳和旅客舒适 线路坡段长度不宜小于远期列车计 算长度 4 3 4 坡度折减坡度折减 列车在曲线地段行驶时 会产生曲线阻力 在小半径曲线上运行时 会产生粘着系数降低 在隧道内行驶时 会产生隧道附加空气阻力 这些就是坡度折减的原因 4 3 5 竖曲线竖曲线 各坡段由于坡度不同 形成若干折线 其折点相当于线路平面之交 点 当以曲线相连 此即所谓竖曲线 列车运行至坡度代数差最大的变坡点处 容易造成车轮脱轨 车钩 脱钩等问题 在坡度代数差大于等于 2 时 应在变坡点设置竖曲 线 竖曲线长度的选择如下 15 5 线路横断面限制线路横断面限制 限界限界 5 1 车辆限界车辆限界 车辆限界是指车辆最外轮廓线的限界尺寸 应根据车辆的轮廓尺寸 和技术参数 并参考起静态和动态情况下所能达到的横向和竖向偏 移量 按可能产生的最不利情况进行组合确定 5 2 设备限界设备限界 设备限界是指线路上各种设备不得侵入的轮廓线 是在车辆限界的 基础上再计入轨道出现最大允许误差是 引起车辆的偏移和倾斜等 附加偏移量 以及在设计 施工 运营中难于预计的因素在内的安 全预留量 5 3 建筑限界建筑限界 建筑限界是行车隧道和高架桥等结构物的最小横断面有效内轮廓线 在建筑限界以内 设备限界以外的空间 应能满足固定设备和管线 安装的需要 还需考虑其他误差 测量误差 结构变形等 16 6 结语结语 城市轨道交通线路选线设计首先应该对城市总体规划 城市发展格 局 线网规划等进行深入研究 明确功能定位 其次积极与相关规划部门 对接 落实场 段 控制中心等用地 在对基础资料核实的基础上 与相关专业密切配合并对重要节点反