地鐵輕軌基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講稿

地鐵基礎(chǔ)知識(shí)講座之三

地鐵工程概論第三部分地鐵工程概論第一章地鐵工程概述第二章地鐵車站概述第三章地鐵隧道概述第一章地鐵工程概述

一．地鐵的定義

地下鐵道，簡(jiǎn)稱地鐵，亦簡(jiǎn)稱為地下鐵，狹義上專指在地下運(yùn)行為主的城市鐵路系統(tǒng)或捷運(yùn)系統(tǒng)；但廣義上，由于許多此類的系統(tǒng)為了配合修筑的環(huán)境，可能也會(huì)有地面化的路段存在，因此通常涵蓋了都會(huì)地區(qū)各種地下與地面上的高密度軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)。

二.地鐵的歷史

世界上首條地下鐵路系統(tǒng)是在1863年開通的倫敦大都會(huì)鐵路（MetropolitanRailway），是為了解決當(dāng)時(shí)倫敦的交通堵塞問題而建。當(dāng)時(shí)電力尚未普及，所以即使是地下鐵路也只能用蒸汽機(jī)車。由于機(jī)車釋放出的廢氣對(duì)人體有害，所以當(dāng)時(shí)的隧道每隔一段距離便要有和地面打通的通風(fēng)槽。

到了1870年，倫敦開辦了第一條客運(yùn)的鉆挖式地鐵，在倫敦塔附近越過泰晤士河。但這條鐵路并不算成功，在數(shù)月后便關(guān)閉。現(xiàn)存最早的鉆挖式地下鐵路則在1890年開通，亦位于倫敦，連接市中心與南部地區(qū)。最初鐵路的建造者計(jì)劃使用類似纜車的推動(dòng)方法，但最后用了電力機(jī)車，使其成為第一條電動(dòng)地下鐵。早期在倫敦市內(nèi)開通的地下鐵亦于1906年全數(shù)電氣化。

二.地鐵的歷史1896年，當(dāng)時(shí)奧匈帝國(guó)的城市布達(dá)佩斯開通了歐洲大陸的第一條地鐵，共有5公里，11站，至今仍在使用。

法國(guó)巴黎的巴黎地鐵在1900年開通，最初的法文名字“ChemindeFerMétropolitain”（法文直譯意指“大都會(huì)鐵路”）是從“MetropolitanRailway”直接譯過去的，后來縮短成“métro”，所以現(xiàn)在很多城市軌道系統(tǒng)都稱metro。俄羅斯的地鐵也順理成章，只是改用了西里爾字母，稱為Метро。三.地鐵與輕軌的區(qū)別

隨著中國(guó)城市的發(fā)展，一些大中型城市已開通或正在建設(shè)地鐵和輕軌，普通民眾由于對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)接觸較少，認(rèn)識(shí)時(shí)間較晚，概念上有些誤區(qū)。有人認(rèn)為城市軌道交通中，在地面以下行駛的叫地鐵，在地面或高架上行駛的就是輕軌；還有人認(rèn)為輕軌的鋼軌重量比地鐵輕，這兩種認(rèn)識(shí)都是錯(cuò)誤的。城市軌道交通分為地鐵和輕軌兩種制式，地鐵和輕軌都可以建在地下、地面或高架上。為了增強(qiáng)軌道的穩(wěn)定性，減少養(yǎng)護(hù)和維修的工作量，增大回流斷面和減少雜散電流，地鐵和輕軌都選用軌距為1435毫米的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)雙軌作為列車軌道，與國(guó)鐵列車選用的軌道規(guī)格相同，并沒有所謂的鋼軌重量輕重之分。三.地鐵與輕軌的區(qū)別

劃分兩者區(qū)別的依據(jù)是所選用列車的規(guī)格。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，城市軌道交通列車可分為A、B、C三種型號(hào)，分別對(duì)應(yīng)3米、2.8米、2.6米的列車寬度。凡是選用A型或B型列車的軌道交通線路稱為地鐵，采用5～8節(jié)編組列車；選用C型列車的軌道交通線路稱為輕軌（上海軌道交通8號(hào)線除外），采用2～4節(jié)編組列車，列車的車型和編組決定了車軸重量和站臺(tái)長(zhǎng)度。上海軌道交通3號(hào)線采用6節(jié)編組A型列車，有90%的線路都是在高架上，但是按照車型分類標(biāo)準(zhǔn)仍然屬于地鐵線路；上海軌道交通6號(hào)線采用4節(jié)編組C型列車，有70%的線路都是在隧道內(nèi)，但是按照車型分類標(biāo)準(zhǔn)仍然屬于輕軌線路。三.地鐵與輕軌的區(qū)別A型車是目前最高端的城市軌道交通列車。其特點(diǎn)是車體寬和編組大，A型車寬度為3米，上海軌道交通10號(hào)線采用的阿爾斯通Metroplis地鐵列車寬度達(dá)到3.2米；6節(jié)編組A型地鐵列車最大載客量為2460人，上海軌道交通1、2號(hào)線的阿爾斯通和西門子8節(jié)編組A型地鐵列車最大載客量達(dá)到3280人。

B型車和C型車的造價(jià)和技術(shù)含量要小于A型車。

輕軌：在我國(guó)的規(guī)范中將軸重相對(duì)較輕，單方向輸送能力在1萬～3萬人次的軌道交通系統(tǒng)，稱為輕軌。

地鐵：每小時(shí)客運(yùn)量3萬～8萬人次的軌道交通系統(tǒng)，稱為地鐵。四.地鐵的優(yōu)點(diǎn)

節(jié)省土地：由于一般大都市的市區(qū)地皮價(jià)值高昂，將鐵路建于地底，可以節(jié)省地面空間，令地面地皮可以作其他用途；

減少噪音：鐵路建于地底，可以減少地面的噪音。

減少干擾：由于地鐵的行駛路線不與其他運(yùn)輸系統(tǒng)（如地面道路）重疊、交叉，因此行車受到的交通干擾較少，可節(jié)省大量通勤時(shí)間。

節(jié)約能源：在全球暖化問題下，地鐵是最佳大眾交通運(yùn)輸工具。由于地鐵行車速度穩(wěn)定，大量節(jié)省通勤時(shí)間，使民眾樂于搭乘，也取代了許多開車所消耗的能源。五.地鐵的缺點(diǎn)

建造成本高由于要鉆挖地底，地下建造成本比建于地面高。

建設(shè)周期長(zhǎng)同樣由于要挖地道，鋪設(shè)鐵軌，設(shè)備等等，以及各種調(diào)試工作。地鐵從開始動(dòng)工到投入運(yùn)營(yíng)需要很長(zhǎng)的時(shí)間。

前期時(shí)間長(zhǎng)建設(shè)地鐵的前期時(shí)間較長(zhǎng)，由于需要規(guī)劃和政府審批，甚至還需要試驗(yàn)。從開始醞釀到付諸行動(dòng)破土動(dòng)工需要非常長(zhǎng)的時(shí)間，短則幾年，長(zhǎng)則十幾年也是有可能的。

抗災(zāi)能力弱對(duì)地震、水災(zāi)、火災(zāi)和恐怖主義等抵御能力弱。

六.地鐵的安全性問題題雖然地鐵對(duì)于雪災(zāi)災(zāi)和冰雹的抵御能能力較強(qiáng)。但是對(duì)對(duì)地震、水災(zāi)、火火災(zāi)和恐怖主義等等抵御能力很弱。。由于地鐵的構(gòu)造造，而導(dǎo)致極易因因?yàn)檫@些因素發(fā)生生悲劇。為此自地地鐵出現(xiàn)以來，工工程師們就不斷持持續(xù)研究如何提高高地鐵的安全性。。六.地鐵的安全性問題題地震：地震可以導(dǎo)致行行進(jìn)中的車輛出軌軌，因此地鐵都設(shè)設(shè)計(jì)有遇到地震立立即停駛的功能。。為防止地鐵地地道坍塌，處于地地震地帶的地鐵結(jié)結(jié)構(gòu)必須特別堅(jiān)固固。水災(zāi)：由于地鐵內(nèi)的系系統(tǒng)低于地平線，，而導(dǎo)致地上的雨雨水容易灌入地鐵鐵內(nèi)的設(shè)施。因此此地鐵在設(shè)計(jì)時(shí)不不得不規(guī)劃充分的的防水排水設(shè)施，，即使如此也可能能發(fā)生地鐵站淹水水事件。為此在發(fā)發(fā)生豪雨之時(shí)，地地鐵車站入口的防防潮板和線路上的的防水閘門都要關(guān)關(guān)閉。一個(gè)知名的的例子是臺(tái)北捷運(yùn)運(yùn)在納莉臺(tái)風(fēng)侵襲襲時(shí)曾經(jīng)發(fā)生淹水水事件。六.地鐵的安全性問題題火災(zāi)：在以前，人們不不太重視地鐵站內(nèi)內(nèi)的防火設(shè)施，車車站內(nèi)一旦發(fā)生火火災(zāi)，瞬間就會(huì)充充滿煙霧，而引發(fā)發(fā)嚴(yán)重的災(zāi)禍。1987年11月18日，英國(guó)倫敦地鐵鐵King'sCross站發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致致31人死亡。產(chǎn)生火災(zāi)災(zāi)的原因之一是因因?yàn)閭惗氐罔F內(nèi)采采用了大量木質(zhì)建建筑。因此，日本本地鐵部門規(guī)定在在地鐵站內(nèi)禁煙來來避免火災(zāi)。2003年2月28日，韓國(guó)大邱廣域域市的地鐵車站因因?yàn)槿藶榭v火而產(chǎn)產(chǎn)生火災(zāi)，12輛車廂被燒毀，192人死亡，148人受傷。這次火災(zāi)產(chǎn)生如此此嚴(yán)重死傷的原因因除了車廂內(nèi)部裝裝潢采用可燃材料料之外，車站區(qū)域域內(nèi)排煙設(shè)施不完完善也是重要因素素，加上車輛材質(zhì)質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生了大大量的一氧化碳等等有害物質(zhì)，而導(dǎo)導(dǎo)致不少人中毒死死亡。六.地鐵的安全性問題題恐怖襲擊事件：1995年3月20日在日本東京奧姆姆真理教發(fā)動(dòng)了東東京地鐵沙林毒氣氣事件。2001年9月11日在美國(guó)紐約的911恐怖襲擊事件中，，地鐵雖然沒有成成為恐怖主義者直直接攻擊的目標(biāo)，，但是倒塌了的世世貿(mào)中心大樓(WTC)的正下方有地鐵車車站，而地鐵車站站也因?yàn)榻ㄖ牡沟顾黄茐?，部部分人因此死亡?！?005年7月7日在英國(guó)倫敦發(fā)生生了爆炸事件。地地鐵正成為恐怖主主義者攻擊的目標(biāo)標(biāo)。第二章地鐵車站站概述一.地鐵車站的類型與與組成1.按線路走向可分為為：側(cè)式站臺(tái)候車車與島式站臺(tái)候車車；2.從結(jié)構(gòu)的類型可分分為：矩形箱式地地下建筑和圓形或或橢圓形的隧道式式建筑；3.從建筑而已的形式式可分為淺埋式和和深埋式。一.地鐵車站的類型①島式站臺(tái)：a.便于乘客換乘其他他車次；b.島式站臺(tái)兩根單線線單隧道布線方式式在城市地下工況況復(fù)雜情況下穿行行則具有較大的靈靈活性。②側(cè)式站臺(tái)：a.不利于乘客換乘其其他車次；b.側(cè)式站臺(tái)軌道布置置集中，有利于區(qū)區(qū)間采用大的隧道道或雙圓隧道雙線線穿行，具有一定定的經(jīng)濟(jì)性；c.城市地下工況復(fù)雜雜的情況下，大隧隧道雙線穿行反而而又缺乏靈活性。。如圖3-1所示。站臺(tái)形式圖3-1島式和側(cè)式站臺(tái)a)島式站臺(tái)；b)側(cè)式站臺(tái)a)b)地鐵站的形式③矩形箱式車站：大都采用地下連續(xù)續(xù)墻后大開挖的現(xiàn)現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)，施工對(duì)周邊邊環(huán)境影響大，土土方量大，影響地地面交通。④圓形或橢圓形的的隧道：可采用盾構(gòu)法施工工，土方量減少，，周邊環(huán)境影響小小，但技術(shù)要求較較高。如圖3-2所示。圖a)矩形箱式車站國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)規(guī)劃方案圖b)橢圓形隧道式車站站地鐵站的形式⑤淺埋式車站：土方量較小﹑技術(shù)難度減小﹑客流上下高度的減減小﹑節(jié)省投資。⑥深埋式車站：深基坑的技術(shù)難度度增加﹑土方量增加﹑投資加大﹑客流上下高度的增增加。如圖3-3所示。地鐵站的形式車站的建筑形式必必須結(jié)合城市特有有的發(fā)展規(guī)劃﹑地理?xiàng)l件及經(jīng)濟(jì)狀狀況，因地制宜的的考慮選型。上海的地鐵車站模模式基本為矩形的的箱式結(jié)構(gòu)，分上上下兩層，上層為為站廳層，下層為為站臺(tái)層。圖a)軌道交通車站剖面面形式------高架式；圖b)軌道交通車站剖面面形式----地面式；圖c)軌道交通車站剖面面形式----半地下式單柱雙跨跨圖d)軌道交通車站剖面面形式----淺埋式圖e)軌道交通車站剖面面形式----深埋雙柱三跨島式式；圖f)軌道交通車站剖面面形式----雙柱三跨雙島式圖g)軌道交通車站剖面面形式----單拱島式圖h)軌道交通車站剖面面形式----單層單柱雙跨側(cè)式式圖i)軌道交通車站剖面面形式----雙柱三跨島側(cè)混合合式圖j)軌道交通車站剖面面形式----雙層單柱雙跨島式式圖k)軌道交通車站剖面面形式----塔柱式圖l)軌道交通車站剖面面形式----塔柱式二.地鐵車站的組成1.地鐵車站的組成基基本上分為兩大部部分：①與客流直接有關(guān)關(guān)的公共區(qū)域，站站廳層、站臺(tái)層及及出入中通道；②涉及車站運(yùn)行的的技術(shù)設(shè)備用房及及管理用房，一般般分設(shè)于站廳和站站臺(tái)的兩端部。⒉地鐵車站的平面布布局以上海地鐵標(biāo)準(zhǔn)車車站的組合形式為為例，如圖示。圖3-4上海地鐵標(biāo)準(zhǔn)車站站示意圖1-半自動(dòng)售票機(jī)；2-進(jìn)站；3-出站；4-車站控制室；5-環(huán)控機(jī)房；6-降壓變電所圖3-9地鐵車站標(biāo)準(zhǔn)剖面面示意圖車站直線線段矩形隧道限界界圖(尺寸單位：mm)第三章地鐵區(qū)區(qū)間隧道概述一.地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)包括行車隧道、渡渡線、折返線、地地下存車線、聯(lián)絡(luò)絡(luò)線以及其它附屬屬建筑物；地鐵區(qū)間隧道襯砌砌結(jié)構(gòu)與構(gòu)造主要要取決于隧道的用用途、沿線地形、、地物、水文地質(zhì)質(zhì)、工程地質(zhì)、