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地铁的预留车站是怎么预留的?

发布:2024-10-06 浏览:39

核心提示:加站有两种方式。一种是在既有运营正线上加站;另一种是通过改移线路,使得运营线线路变更到设有车站的新线上。前者轨道的位置不发生变化,而后者改变了轨道的位置。下图是改变轨道位置的示意图。这两种情况我们都会讨论。地下站相比起地面、高架车站(以下统称「地上站」),由于施工条件及既有土木结构的差异,实现加站需要的条件是不同的。地上站需要的条件,地下站基本都要满足。而地下站为了不停运,还需要额外的条件。所以我们先从地上站说起。预留地上加站需要预留什么?对于运营正线上加站,答案是非常简单的,只有这两条:1. 轨道比较平

加站有两种方式。
一种是在既有运营正线上加站;另一种是通过改移线路,使得运营线线路变更到设有车站的新线上。
前者轨道的位置不发生变化,而后者改变了轨道的位置。
下图是改变轨道位置的示意图。
这两种情况我们都会讨论。
地下站相比起地面、高架车站(以下统称「地上站」),由于施工条件及既有土木结构的差异,实现加站需要的条件是不同的。
地上站需要的条件,地下站基本都要满足。
而地下站为了不停运,还需要额外的条件。
所以我们先从地上站说起。
预留地上加站需要预留什么?对于运营正线上加站,答案是非常简单的,只有这两条:1. 轨道比较平直;2. 建设站台和其他必要设施的足够空间。
其中第二点是显而易见的,我不再专门解释。
接下来解释第一点。
第一点我们可以继续拆分成两部分:1. 轨道比较平;2. 轨道比较直,或者说,不太弯。
轨道不平,车辆要停住是需要额外制动的。
试验表明,当轨道坡度为2‰时,地铁列车即便不制动,也不会溜车。
而3‰时,一旦不制动,就溜车了。
所以车站的轨道坡度最好不超过2‰;那么坡度是不是越小越好呢?也不是。
除了车辆制动,还有一个问题是排水。
为了确保排水顺畅,轨道需要有一定坡度。
完全水平的面,理论上也可以排水,但实际施工中很难实现完全水平,就会出现积水。
实际上2‰对于排水来说已经是比较小的坡度(区间一般最小坡度是3‰),所以干脆我们就推荐一个数,2‰GB 50157-2013 《地铁设计规范》6.3.2规定:而轨道不直,车厢与站台之间就必然会产生巨大的空隙。
我们知道,每一节车厢都是直的。
在转弯时,列车两端的转向架在轨道上,而车厢则与转向架的连线平行,偏离曲线轨道。
下图中,黑线为曲线轨道,而蓝色框是车体。
曲线站台为了不妨碍列车通过,只能按照保证车厢最突出位置建造成圆弧,不突出的位置,车门就距离站台比较远了。
如在上图中,曲线下方的站台要保证车厢中部顺利通过,而列车两端的就和站台有一定的缝隙;曲线上方的站台就反过来。
比如说下图是伦敦地铁Central线的Bank站,车体中部和曲线站台之间有非常显著的缝隙。
这么大的缝隙,人不小心就会踩进去,是很危险的。
所以为了避免危险发生,我们通常需要让车站所处的曲线轨道尽可能有一个比较大的半径。
半径较大的曲线上,车体距离曲线站台的缝隙可以控制在一定范围之内。
GB 50157-2013 《地铁设计规范》6.2.1规定:而对于预留改移线路加站,相对于正线加站,条件有所不同。
1. 具备按照技术规范设计建造这一段新线的条件;2. 在设定的线路改移位置,具备短时间改移的条件。
其中,第一条包含了上方介绍的站内轨道平直,以及具备设站空间的要求。
而第二条则是针对改移线路来说的。
对于短时间改移线路而言,有砟轨道是有一定优势的;但这并不意味着改移无砟轨道就一定要停运。
——所谓「有砟轨道」就是下方铺石子的轨道。
而当今很多高速铁路、地铁采用的「无砟轨道」使用钢筋混凝土取代枕木和道砟的功能,相对来说改移比较困难。
如上海2号线东延伸时,因张江高科站不具备延伸条件(线由被住宅阻挡),必须设置新站。
恰好龙阳路至张江高科区间线路因紧邻车辆段布置,设置了一小段地面线。
在延长时,这段地面线发挥了巨大的作用,避免了拼桥、拆隧道等繁琐而危险的工程。
该区间2010年2月14日停运,2月24日新线开通运营,停运10天期间进行了轨道改移和贯通调试工作。
由于倒数第二站具备折返条件,这样的停运没有造成太大的影响。
而上海1号线建设时,已确定上海南站的选址,但尚未进行具体设计。
因此建设时此处简易设置了新龙华站,并在其东西两端预留了相应的改线条件,东端为有预留的隧道内无砟轨道改移,西端为地面线有砟轨道改移。
2004年接入上海南站,上行线10月29日、下行线12月3日各用时一晚完成改移,没有造成运营线停运。
东端的无砟道床改建非常巧妙,如果没有预留可能会极为困难,甚至不可能完成。
而2019年2月实施的北京13号线清河站加站改移施工因为是在高路基段拨接,需要进行路基施工;同时待拆除的既有桥梁又临近新线,要在新线通车前彻底拆除。
这两个主要原因导致地面线拨接也花了一周时间。
那地下线呢?对于地下线的运营正线上加站,条件比地上线要稍微复杂一点:1. 轨道比较平直;2. 建设站台和其他必要设施的足够空间;3. 隧道结构的破除工程不能影响线路正常运营。
第二点仍然略过不论。
这个第一点我又加粗了,因为对于地下线来说,这一点格外重要。
地面线贴着地面布置,高度变化一般很平缓;高架线路通常不能太高,因而高度变化有限。
但地下线不同,暗挖的地下线喜欢「大起大落」——当然,这只是相对而言。
对于暗挖隧道来说,如果不考虑地质因素,埋深的起伏对于造价的影响不大。
这时线路设计通常在隧道中设置坡道,使区间中部较两端车站更低,使得列车出站下坡、进站上坡,利用重力加速和减速,以节省牵引制动耗能。
底图

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