城市轨道交通系统线路设计课件

1、城市轨道交通规划与设计第七章城市轨道交通系统线路设计，理解：线路规划与设计的基本原则，线路敷设方法，线路规划的一般步骤。理解：线路设计方法和相关技术标准。掌握：线路走向和车站分布，水平和垂直断面的设计原则和方法，以及相关的技术规范和标准。第七章道路交通系统线路设计，7.1总体线路设计，7.2水平和垂直线路设计，7.3城市轨道交通系统线路设计案例研究，7.1总体线路设计，研究某一线路或某一路段的具体位置，确定相关细节，包括线路方案、敷设方式和选址等。7.1.1线路方向和路线，1。所需数据2。线路方向和路径选择1。线路方向和路线选择需要考虑的主要因素(1)线路功能(2)客流分布和方向。(3)城市道

2、路网布局。(4)隧道主体结构施工方法。(5)城市经济实力。2)通过超大客流集散点的路线选择当超大客流集散点离开线路的直线方向或通过主干道时，有以下几种路线选择方式。(1)线路走向超大客流集散点。(2)使用分支连接。(3)延伸车站出入口通道，设置自动人行道。(4)调整部分路网的路线。(5)调整超大客流集散点。(3)线路方案的比较对线路工程建设和城市发展有很大的影响，因此需要比较更多的线路方案。吸引客流的条件、线路条件、建设条件、建设干扰、对城市的影响、工程造价、运营效益等。是路由方案比较的主要内容。4)影响线路走向和线路确定的因素(1)线路的性质、功能和位置(2)客流集散站和主要客流走向(3)城

3、市道路网和建设现状(4)线路的铺设方式和技术条件(5)结合城市的近期和远期发展，线路走向和线路方案的研究一般在1/500001/10000地形图上进行。 7.1.2地下线路一般选择在市中心的闹市区，这是对城市环境影响最小的线路敷设方式。 地面线路是成本最低的铺设方法，通常铺设在有条件的城市道路或郊区。高架线路是介于地面和地下之间的线路，它不仅保持了特殊道路的形式，而且占地少，对城市交通干扰小。4.线路和地面建筑之间的安全距离，1)地下线路和地面建筑之间的安全距离。2)高架线与建筑物之间的安全距离。3)接地线与道路和建筑物之间的最小安全距离。5.线路定位方案的比较和选择；1)线路条件比较：包括线

4、路长度、曲线半径、转角等。对于小半径曲线，如果拆除数量、拆除难度和工程造价增加不大，建议采用半径较大的方案。如果半径大于或等于400米，不建议用大半径曲线来增加工程成本。5。线路定位方案的比较和选择；2)房屋拆迁的比较：包括房屋拆迁的数量、质量、使用性质和难度的比较。危房和质量差的旧房可以拆除，民房容易拆除，办公楼次之，厂房难拆除；学校、医院和其他单位一般设在附近；在市场经济条件下，很难拆除不同地方的商品房。5。线路定位方案比较，3)管道拆除比较：包括给排水管网、地下地上电力线路(管)、地下地上通信电缆(管)、燃气管道、热力管道的数量、规格、成本、拆除难度的比较。大型管道的搬迁成本很高，降液管

5、的搬迁也很困难。5。路线定位方案的比较和选择，4)搬迁道路和交通通道的面积比较：包括施工期间搬迁交通的临时道路区域和临时桥梁，施工中损坏的公路桥的修复等。5。Compa，5。线路定位方案的比较和选择；6)地铁主体结构施工方法的比较：包括施工难度、安全性、工期、质量保证、对市民生活影响的综合分析和评价。1.车站分布原则，1)尽可能靠近大客流集散点，为乘客提供方便的上车条件；2)在城市交通枢纽、地铁线路和其他轨道的交叉口设置车站，使其与道路网和公共交通网紧密结合，为乘客创造良好的换乘条件；7.1.3车站的数量和分布，3)应与城市建设紧密结合，与旧城区房屋改造和新区土地开发相结合；4)尽量避开不良地

6、质区域，尽量减少对周围环境的干扰；5)考虑站间距离的均匀性。影响车站布局的因素1)大型客流集散点。2)城市的规模。3)城市人口密度。4)线路长度。5)城市地形和建筑布局。6)轨道交通网络和城市道路网络的现状。7)站间距离要求。车站分布对人们出行时间的影响地铁车站的数量直接影响人们的出行时间。车站多，市民步行到车站的距离短，节省了步行时间，增加了短途乘客的吸引力；相反，如果车站更少，提高交通速度，减少乘客在车内的时间，可以增加线路两端乘客的吸引力。当市民出行时，交通工具的选择既快捷又省时。例如，通过比较芝加哥湖滨线上不同车站之间的距离，结果显示大的车站距离(1.6公里)比小的车站距离(0.8公里

7、)吸引了3%的乘客。与站点分布相比，由于站点成本较高，站点数量对整个轨道交通的工程成本影响很大。在线路规划中，通常需要比较23个站点的数量和分布方案。相比之下，有必要分析客运服务条件、运营条件、周围环境、工程难度和成本等。并通过综合、综合评价确定推荐方案。5。车站选择的原则，1)方便乘客使用。2)与城市道路网和公共交通网紧密结合。3)结合旧城住宅改造和新区土地开发。4)施工方便，拆除少，成本低。5)考虑站间距离的均匀性。上海地铁1号线线路位置示意图、上海地铁1号线徐家汇人民广场段线路走向方案示意图、7.2线平纵断面设计，在线路规划方案的基础上确定线路在城市空间中的详细位置，一般分为可行性研究、

8、初步设计和施工设计几个阶段。7.2.1线路设计1的技术数据。城市总体规划、分区规划、城市轨道交通系统路网规划、客流预测、大型交通枢纽规划、道路规划红线、管线规划、人防设施规划等。2。现状数据现状地形图、工程地质和水文地质数据、水文气象数据、文物保护和建筑物数据、主要构筑物和基础数据、市政和人防设施数据等。3。项目前期研究资料(预)可行性报告和批准文件、各级政府对项目的会议纪要和说明、规划部门的规划意见等。4。其他相关数据车辆设备和技术参数、既有线技术经济指标和客流统计、既有线主要技术标准等。7.2.2主要设计原则和技术标准，1。主要设计原则1)线路应以城市轨道交通线网规划为基础，并有充分的调整

9、理由。2)新线长度不应小于10公里，以确保运营效益。7.2.2主要设计原则和技术标准，3)线路敷设方式：在市区，应采用地下线路；在市区的外围，有宽阔的街道，地面和高架线应该是首选。4)当轨道线7)通过市郊火车站时，应设置换乘站；连接传输应保留条件。2.主要技术标准，注：特殊困难路段的技术标准按国家现行相关技术规范执行。C型车的最小曲线半径为80m，即集流体车。否指道岔数量，r指道岔导向曲线半径(m)。7.2.3在线路平面设计中，在确定线路走向的情况下，对线路的平面位置、车站位置和整条线路的辅助线进行详细的分析和计算，最终确定线路的准确位置。1)地下管线有三个位置；1.线路的平面位置，位置A:位

10、于道路的中心，对周围建筑物干扰小，施工相对容易。这是一个比较常见的线路位置，但如果采用切割和覆盖，会对道路交通造成较大的干扰。乙：位于规划的慢车道和人行道下，可以减少施工过程中对城市交通的干扰和对机动车路面的破坏。但由于靠近建筑物，市政管线较多，线路不易平直，应结合车站设置考虑。c位置：位于道路规划红线外，是特殊情况下采用的线位置。如果线路上方有许多建筑物，施工时应采用特殊的处理方法或进行大量拆除。高架线一般在城市交叉时沿道路设置，考虑到规划道路的横断面，一般应设置在车行道分隔带上。提升时有两种方案。线位于道路中心的方案有利于道路景观，环境干扰相对较小，是较为可行的路线形式之一。该线路位于快速

11、车和慢速车的分隔带，对建筑一侧干扰小，对另一侧干扰大，适用于道路两侧不同环境要求的区域。3)地面线路，通常用于铁路、河流或城市绿化带沿线。在城市道路上设置地线一般有两种位置。2.车站位置：1)交叉路口车站该车站方便来自四面八方的乘客进入车站，减少了交叉口人流和车流之间的交叉干扰，与地面公交线路连接良好。条件允许时，应给予优先权。2)路外站这种站设置在道路交叉口的一侧，可以减少施工时对城市地面交通和地下管线的影响，高架时更容易与城市景观协调。然而，其缺点是当交叉口的客流较大时，容易使站内两端的客流不均衡，影响站的使用功能。一般来说，当很难建造高架线或交叉路口时使用。位于道路红线外的典型车站有：位

12、于火车站前广场或车站建筑下，方便乘客换乘；与城市其他建筑同步，与新开发的建筑相结合；结合城市交通规划，建设城市综合交通枢纽等。3。辅助线路的类型和设计，1)折返线和临时折返线的地铁规范规定：“在区间运营的各终端和折返站应设置折返线或交叉线，其折返能力应与区间通过能力相匹配。当两个折返站之间的距离太长时，建议在沿线每3至5个站的站端增加一条交叉或车辆停车线。”(1)站前折返线，以及(1)站前折返模式是指列车通过站前交叉线折返。优点：当列车在站前折返时，列车空驶少，折返时间短，乘客可以同时上下车，可以缩短停车时间，降低成本。缺点：这样会有一定的交叉路口，对行车安全造成一定的威胁。当客流量大时，可能

13、会造成客流秩序混乱、2)储车线，(1)与折返线结合设置，(2)分开设置，(3)站场出入口线应尽可能靠近车站出口，以减少对主线运行的干扰。4.线平面设计计算：第一步：以城市道路红线或建筑坐标为控制点，先确定沿线任意点的坐标和沿线直线方位角作为计算依据。步骤2:计算交点坐标这一步从起点开始。首先，通过使用已知的直线交点公式和点之间的距离公式来计算起始边长，然后通过使用坐标公式来计算交点坐标。用交点坐标和第二条线方位角作为新的起始边缘线，继续用上述方法计算第二个交点坐标，从而交替计算边长和坐标，直到整条线的交点坐标计算完毕。第三步：曲线元素的计算根据直线的设计标准，选择合理的曲线半径和缓和曲线长度来

14、计算各曲线元素。曲线元素的计算方法，圆曲线的计算公式：t(切线长度)=Rtg(/2) L(曲线)=R/180 E0(外矢量)=Rsec(/2) R其中R是圆曲线的半径；是偏转角。计算缓和曲线的公式为：t=(R)TG(/2)m l=R/180 l E0=(R)sec(/2)R(缓和曲线角度)=90 l/(R) m(切线垂直距离)=l /2 l 3/(240R)(圆曲线移动)=(2688R3) l缓和曲线长度，第4步：里程计算里程计算一般从起点开始，以公里标志K0 000表示，各点里程据此计算。里程计算一般包括起止点里程、直线度、圆度、圆度、直线度、车站中心、道岔中心和特殊点等。必要时，左、右线的

15、里程应分别计算，先计算右线，后计算左线。一般来说，站中心的里程是一样的。当左右线长度不同时，用断链调整左线。第五步：关键点坐标和距离的计算这一步主要采用点与线的垂直距离的计算方法来计算一些工程控制点之间的距离和线的左右线之间的距离，以此来检查和确定工程设计的条件。7.2.4线路纵断面设计，在纵断面设计中，主要确定洞口和过渡段的位置和形式。(1)确定铺设方式和过渡段，轨道交通线路将从地下过渡到地上。线路纵断面的设计可按以下步骤进行：1)在道路中间开口，即在道路中间设置过渡段，可分为双线同时出口和单线顺序出口两种形式。2)在道路红线外开放。3)结合地形等环境条件进行开放。(2)线路设计控制点分析。

16、各种敷设方式的分界点确定后，应对不同敷设方式的断面进行控制高程点分析。控制点包括以下类型：1)地下线路结构的屋面厚度。当地下管线位于城市道路下时，应考虑路面和管线的要求。隧道结构的顶部一般离地面23米；当当地下行线路位于城市公园或绿地时，应考虑最小植被厚度，草坪0.20.5米，灌木0.51.0米，树木1.52.5米；当局部引下线位于正常水面以下时，应考虑防水层的厚度，一般为1米左右；当地下线作为人防工程使用时，应考虑人防工程的最低覆盖要求；寒冷地区应考虑保温层的最小厚度。2)地下管线和构筑物在明挖车站遇到地下管线时，应尽可能更换和移动，以减少覆土厚度，方便乘客通行。当地下隧道结构穿过地下管道或地下结构时因此，在纵断面设计中应考虑排水站的