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1、第三节 限界 “限界”是一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证地铁列车安全运行所必需的。 地下铁道的限界分为车辆限界、设备限界、建筑限界和受电弓或受流器限界。它们是根据车辆外轮廓尺寸及技术参数、轨道特性、各种误差及变形，并考虑列车在运动中的状态等因素，经科学地分析计算确定。,一、限界含义及其制定原则,(1)限界是确定行车轨道周围构筑物净空的大小，是管线和设备安装相互位置的依据，是专业间共同遵守的技术规定，它应经济、合理、安全可靠。 (2)限界应根据车辆的轮廓尺寸和技术参数、轨道特性、受电方式、施工方法、设备安装等综合因素进行分析计算确定。 (3)限界一般是按平直线路的条件进行确定。,(4
2、)在制定限界时，对结构施工、测量、变形误差，设备制造和安装误差，设计、施工、运营过程中难于预计的其他因素在内的安全留量等，都应分别进行研究确定。,一、限界含义及其制定原则,二、限界基本内容,1限界的坐标系,X,OXY,Y,2车辆轮廓线 (1)车辆轮廓线的含义 (2)车体外轮廓尺寸 我国地铁车辆采用标准车型和宽体车型两种。将其分为A型及B型，各型车辆基本参数。 标准车型 宽体车型 车长 19000mm 22100mm 宽 2800mm 3000mm 高 3800mm 3800mm 车辆定距 15700mm 12600mm,二、限界基本内容,3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
3、车辆的轮廓尺寸和技术参数，并考虑其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。,二、限界基本内容,4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时，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。,二、限界基本内容,5建筑限界 (1)建筑限界的含义 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。 (2)盾构施工的圆形隧道和矿山法施工的马蹄形
4、以及拱形隧道，在列车顶部控制点范围内，建筑限界以内，设备限界以外即建筑限界与设备限界之间的空间，宜不小于150mm，以满足电缆管线横穿的需要。,(3)在高架桥上以及隧道内可以设置侧向人行道，也可以不设置。一般高架桥侧向便道的宽度以600700mm为宜。,三、 区间直线段隧道建筑限界,(1)区间隧道的建筑限界是根据已定的车辆类型、受电方式、施工方法及地质条件等按不同结构形式进行确定的。 (2)区间直线段矩形隧道建筑限界(明挖法施工) 。,线路中心线,车辆限界,建筑限界,OXY,Y,3960,4500,540,4100,X,(3)圆形隧道建筑限界 (盾构法施工) 。如线路最小平面曲线半径R=300
5、m，圆形隧道建筑限界的直径宜为= 5200mm。,(4)马蹄形隧道建筑限界(暗挖法施工)。马蹄形隧道内部净空尺寸，应考虑施工误差才能满足建筑限界的要求，一般在建筑限界的两侧及顶部各增加100m。,1区间建筑限界的加宽和加高 (1) 曲线地段的加宽,四、区间曲线段及道岔区建筑限界,d内2,加高,1区间建筑限界的加宽和加高 (1) 曲线地段的加宽 (2) 圆曲线地段加宽计算 内侧加宽计算,四、区间曲线段及道岔区建筑限界,式中 a 固定轴距(mm)；L 车体长度(mm)； l 车轴间长度(mm)；R0圆曲线半径(mm)； X4、X8计算控制点的坐标值(mm)； Y4、Y8计算控制点的坐标值(mm)；
6、 =sin-1(h0/s)， 其中，s内外轨中心距离(mm)； h0圆曲线地段计算断面处的超高值(mm)。,外侧加宽计算,(3) 缓和曲线地段加宽计算 内侧加宽计算,外侧加宽计算,式中 X2、X3分别为计算断面处距缓和曲线起点的长度(mm)；x= sin-1(hx/s)， 其中，hx缓和曲线地段计算断面处的超高值(mm)；C=R0Ls， 其中，Ls缓和曲线长度(mm)。,缓和曲线上内、外侧加宽计算，只有当车辆的两个转向架均在缓和曲线范围内时，上两式是适用的。若车辆的一个转向架在缓和曲线上，而另一个转向架在直线上或在圆曲线上时，则缓和曲线上内、外侧加宽计算应进行修正。 (4) 曲线地段加高计算,
7、式中 X1计算控制点的坐标值(mm)； Y1计算控制点的坐标值(mm)。,2道岔区建筑限界的加宽,五、车站限界,1隧道内直线段车站限界 (1)车站建筑限界的确定 直线站台有效长度范围内，其边缘至线路中心线的距离，应根据车厢宽度进行确定，一般站台边缘与车厢外侧面之间的空隙设置为100mm为宜。 直线地段站台面的建筑限界高度，应为车厢地板面至轨顶的垂直距离所控制，一般站台面低于车厢地板面50100mm较为合适。,站内线路中心线至隧道边墙内侧的距离，如无特殊要求，一般都采用与区间相一致。 车站建筑限界的高度，一般与区间相同就能满足设备限界的要求。但由于建筑装修和有些设备及管线安装的需要，因此车站建筑
8、限界的高度都比区间大。 站台有效长度范围以外的所有用房的外墙面距线路中心线的距离宜不小于1800mm，且外墙面不允许安装各种设备和管线。,(2)隧道内直线段车站限界图 2曲线地段车站限界 在曲线地段的隧道内车站，都应在直线地段车站的各有关尺寸基础上，根据所选用车辆的有关尺寸以及平面曲线半径和是否超高进行加宽。,线路设计，一般分为四个阶段，即可行性研究阶段、总体设计阶段、初步设计阶段、施工设计阶段。 地铁线路按其在运营中的作用，分正线、辅助线和车场线。 一、线路选线 线路选线包括线路走向、线路分布、线路路由、车站分布、线路交叉形式、线路敷设方式等的选择。,第四节 地下铁道线路设计,1所需资料 2
9、线路方向及路由选择 (1) 线路方向及路由选择要考虑的主要因素 线路的作用 a为城市居民的生产、生活提供交通服务。 b其它：包括为战备、物资运输、安装电缆等服务。 客流分布与客流方向 城市道路路网分布状况 隧道主体结构施工方法,城市经济实力 (2)通过特大型客流集散点的路由选择 对地铁产生3万上下车人次/小时或20万人次/日及以上客流量的，称之为特大型客流集散点。 路由绕向特大型客流集散点。 采用支路连接。 延长地铁车站出入口通道，并设自动步道。 调整地铁路网部分线路走向。 调整特大型客流集散点。,(3)路由方案比选 路由方案比选的主要内容：吸引客流条件、线路条件、施工条件、施工干扰、对城市的
10、影响、工程造价、运营效益等。 吸引客流条件包括客流量大小、吸引范围内居住及工作人口多少、照顾客流量集散点的多少、乘客便利条件及与其它交通工具换乘条件等。 线路条件包括线路长度、曲线半径大小及曲线总转角大小、车站数目、车站设置条件等。,施工条件包括施工方法、施工场地安排、施工运输道路以及施工难易条件之评价。 施工干扰包括房屋、地下地上管线等拆迁量大小，对道路交通的影响，对商业经营的影响等。 对城市的影响，主要是评价地铁路由与城市改造发展规划的一致性及结合程度。 3车站分布 (1) 影响车站分布的因素 大型客流集散点,城市规模大小 城区面积越大，人口越多，线路上客流量大、乘距长时，车站分布宜稀一些
11、。反之，车站分布宜密一些。 城区人口密度 人口密度大，同样吸引范围内，发生的交通客流量大，因此车站分布宜密一些。 线路长度 不同的线路长度，车站的疏密宜有所不同，短线路宜多设站，长线路宜少设站。,城市地貌及建筑物布局 地铁路网及城市道路网状况 人们对站间距离的要求 在地下铁道设计规范中规定“车站间的距离应根据实际需要确定，在市区宜为1km左右，在郊区不宜大于2km” 。 除上述各因素外，线路平面、纵剖面、车站站位的地形条件，城市公交车线路网及车站位置，也会对地铁车站分布数目造成一定影响。,(2)车站分布对市民出行的影响 车站数目的多少，直接影响市民乘地铁的出行时间。车站多，市民步行到站距离短，
12、节省步行时间，可以增加短程乘客的吸引量；车站少，则恰恰相反，提高了交通速度，减少乘客在车内的时间，可以增加线路两端乘客的吸引量。,(3)车站分布比选 车站分布应根据上述内容经科学地综合分析，进行详细的方案比选后确定。地铁车站分布对建设费用、运营成本、施工等都有很大的影响，必须充分对客流吸引量与乘客出行时间等进行具体分析计算，进行经济效益的比较。,4 辅助线分布 (1)辅助线分类及用途 辅助线按其性质可以分为折返线、存车线、渡线、联络线、车辆段(车场)出入线。 折返线 、存车线 折返线为供运营列车往返运行时的调头转线及夜间存车的；存车线供故障列车停放及夜间存车。,折返线 a双折返线：可设于列车的
13、区段折返站上或端部折返站上，折返能力可大于30对/时，当折返列车对数少时，可以留出一条线作为存车线。,b单折返线。折返能力和灵活性稍差，折返与存车不能兼顾，一般多单独用作存车线。,c渡线折返线。作为正常列车运行的折返线，只适用于终端站上。若采用站后折返，车站可用侧式站台，渡线短，节省折返时间；若采用站前折返，车站一般采用岛式站台，方便乘客乘车。,d侧线折返线。是区段列车折返线形式，主要用在高架线上。需要折返的列车运用正线折返，后续前进列车在高峰时间内，可以通过侧线越行，在平常时间内，后续列车仍可沿正线运行。,e环线折返线。折返能力可与正线匹配一致，并可使列车来回换边，避免车轮偏磨，但是折返距离
14、长，增加运营列车数量，需要适合的地形条件。,f综合折返线。综合折返线是集折返、乘客上下车、列车越行、列车出入场以及列车转线联络等功能中的两项至多项的折返线形式。,联络线 为沟通两条独立运营路线而设置的连接线，为两线车辆过线服务。 联络线一般采用单线，设置地点由路网规划研究统一安排。设置位置，即设在两交叉线的哪一象限，应根据工程简单，施工干扰小，拆迁量少等原则选择。,车辆段(车场)出入线 是正线与车辆段间的连接线，是车辆段与正线间的联络通道。 a.与正线平面交叉形式 ：连接简单，渡线短，工程造价低。主要缺点是平面有敌对交路，车辆段向正线取送列车的能力低，因此采用该出入线时要验算通过能力。,b.与
15、正线立体交叉形式 ：出入段列车与正线列车没有敌对交路，取送列车能力大，使用灵活。通常将出入线与折返线合并设置，则使用更为方便，只是工程较复杂，造价较高。,(2)折返线、存车线、渡线分布地点选择 线路起终点或每期工程的起终点站，必须设置折返线或渡线。在靠近车辆段端，一般可不设折返线而设渡线，利用正线折返。 当线路上客流断面发生变化时，应该设置区段折返线。 每隔35个车站应设置存车线。 当两折返线(存车线)之间相距5个车站，且工程不复杂时，宜在中间端再设一单渡线。,二、线路平面设计 1设计原则及标准 (1)指导思想及一般原则 地铁线路与城市发展规划相结合 双线右侧行车制 线路最高运行速度 地铁线路
16、的最高运行速度一般规定为80km/h。 连接市中心区与周边卫星城的线路及开行大站快车的线路其最高运行速度应大于80km/h。,(2)主要技术标准 曲线半径 最大半径一般很少超过3000m。地下铁道设计规范规定最小半径如表所示。,线路有较大转角(大于45)时，一般视为困难情况，当采用宽体车辆时，最小曲线半径宜采用300m；选用标准车辆时，最小曲线半径可选250m。 车站乘降站台范围内一般不应设置曲线，困难条件下，其曲线半径不应小于800m。,曲线连接 在正线上当曲线半径等于或小于2000m时，圆曲线与直线间应根据曲线半径及行车速度设置缓和曲线。 复曲线上两圆曲线的曲率差大于1/2000时，应设置中间缓和曲线，其长度应根据
