城市轨道交通工程线路设计内容及方法

发表时间:2021/5/8   来源:《建筑实践》2021年4期   作者: 武 鹏
[导读] 在铁路运输工程中,设计起着非常重要的作用。作为城市轨道交通工程设计的第一专业人员
        武 鹏
        北京亦庄公交有轨电车有限责任公司 北京 100000
        摘 要:在铁路运输工程中,设计起着非常重要的作用。作为城市轨道交通工程设计的第一专业人员,是地铁和轻轨整体设计中最重要的。为了提高城市轨道交通线路设计的质量和效率,促进高速、和谐发展,介绍了不同阶段道路设计的内容和工作方法。在设计线路时,需要考虑到所有因素,对线路和车站方案进行深入细致的研究,与市政当局和物业单位建立积极联系,逐步稳定线路和车站方案,最后确定科学、合理、可实现的平台纵断面方案。
关键词:轨道交通工程;线路设计;包含内容;方式方法;分析;
前 言:近年来,随着城市现代化进程的加快,城市交通压力加大。面对这种情况,城市轨道交通的规划和发展正在加快,轨道交通的规划和建设已成为大中型城市现代城市轨道交通建设的重要内容。铁路运输工程建设中,线路设计是整个工程的核心和灵魂,直接决定工程造价、社会经济效益和缓解交通压力的效益。并具有全球性、决策性和全球性的特点。因此,有必要改进线路设计方案的比较和优化,找出最佳解决办法,并为铁路交通建设奠定坚实的基础。
1 线路专业设计特征
1.1 总体性
        线路专业人员在了解整个城市轨道交通工程方面具有一定的专业优势,其选线设计在工程方面处于领先地位。可以说,它是整个项目的灵魂,其质量直接控制着其他项目的设计和投资,这些项目的横向设计也是最重要的。在某种程度上,它反映了项目的总体布局,并确定了项目完成后的外观和有效性。因此,在设计方案时必须明确界定所有控制措施。除了干线方向、车站布局、移交计划和布线条件之外,还应充分考虑到干线的初步、近期和长期业务需求,以及车辆仓库布局(停车区)和综合计划的可行性。特别是,在对项目进行初步研究时,应充分考虑到中继站方案的所有组成部分。生产线设计必须以整合方式进行计划,输入整体计划,处理下列五种关系,并选择最佳整合计划。城市规划:与城市规划保持一致,相辅相成,改进城市规划;综合城市交通联系:与其他城市交通方式的一体化、综合交通联系和转移;内外接口协调:线路设计是基于不同专业和系统之间的协调,需要加强内外接口的协调;项目可行性:全面审查线路站计划的可行性,同时考虑到施工方法、拆除土地和清除交通等因素;工程经济性:降低集成工程和运营成本。
1.2 复杂性
        电路设计是一系列复杂的工程,涉及多学科、多部门和协调的研究。第一,全面研究相关线路数据,深入了解城市轨道交通系统中设计的地铁站的方向、换乘关系、功能定位和分布;分析公路沿线的地质技术和水文地质数据。第二,进行现场视察,了解公路、建筑物、交通和地下管线沿线的情况。实施线路位置规划的可行性,确定控制线路位置的控制点,并与车站全面协调线路位置。最后,讨论了优化线路和站台位置的可能性,并制定了站台和区间的施工方法和结构类型。线路的初步规划由业主与城市规划、环境保护、交通管理、文化财产、花园、重要建筑物等业主密切协商和协调制定和批准。根据协调提示调整线路,最终稳定线路位置和车站位置。当然,这种行动并非一蹴而就,需要进行多种侦察和协调,以确保布线方案的稳定。
        
2 交通工程线路规划原则
2.1 与城市形态结合
        铁路运输线路的布局应与城市形态、土地利用布局和发展方向相一致。铁路运输网的布局应符合城市土地未来发展的需要。它们相互联系,相互依存,最终达成一致。铁路干线的主干网应与城市主导的客运方向相一致,与城市道路网相辅相成,并与其他城市的公共交通网连接良好,以促进两者之间的过渡。网络规划必须体现稳定性、灵活性和连续性的统一性。中心城市的网络规划必须相对稳定,城市边缘必须有发展空间,整个网络必须能够随着城市规模的调整和扩大而扩展和扩大。轨道运输方式应当适合当地条件,功能水平的构成应当合理统一。正如城市道路系统规划需要定义不同级别的道路功能一样,铁路运输网络也需要划分为不同级别的功能。不同职能级别的铁路运输线使用不同的标准以及灵活的建设、运营和运输安排方案,以满足各级运输需求。
2.2 交通网络运营
        在线路运营组织方面,积极的铁路交通网络优先考虑道路,可以采取地下或地面高层框架的形式。在与其他运输方式交叉的情况下,优先考虑铁路运输路线的流动。其他辅助系统可以使用灵活的运输和运营组织,并结合道路标志系统穿过十字路口。可以使用封闭的私人地面道路或与其他交通工具共用交通空间的混合道路(在欧洲广泛使用)铺设道路。车站必须在客流和网络的主要集散点选择换乘点。站台之间的距离应考虑到合理的吸引半径和车辆的运输安排。各主要线路之间必须有良好的连接关系,以便利乘客的转移,并尽快改变客流的方向,建立几个转移中心,分配转移客流,便利线路的运作,提高服务水平。干线与支线之间的客流切换是通过车站之间的交通安排进行的,以避免干线与支线之间的共同性。同时,换乘站应尽量不要设置为最后一站,以免客流积聚,不利于客流引导。干线两端必须确保车辆存放处和车辆存放处的位置,这是线路布局的重要组成部分。这是确定线路位置和安排线路运行的必要条件,应在规划阶段予以保证。如果线路长度超过20公里,停车区可以扩大,如果网络长度超过50公里,则车辆维修车间和主要设备维修车间必须分开建立。
3 城市轨道交通工程线路设计流程
3.1 线网规划
        网络规划方面,需要稳定网络中每条线路的方向、起点和终点,稳定传输站节点,稳定传输中心连接。在这方面,线路网规划应遵循以下科学原则:遵守一般规则;按照地铁设计标准和城市轨道交通建设标准等相关标准进行线路网规划和建设规划,以确保规划的科学性展望原则:从实践和联网角度出发,借鉴国外先进铁路运输资源共享规划经验,科学预测运输阶段对客流的需求,确保列车组成、线路设计和规模控制的进展和预测系统原则:必须考虑到与其他城市交通的联系,进行统一规划,避免冗馀或缺乏建筑,满足业务需求,实现设施的综合利用和资源共享。目标原则:目标原则强调城市社会经济发展和铁路运输的现状,研究综合规划方案的可行性,并进行合理规划,同时确保城市经济的可持续发展。
3.2 总体设计
        在城市轨道交通线路设计方面,总体设计不是国家主管当局规定的必要步骤。然而,考虑到城市轨道交通项目的复杂性和规模,合同规定扩大总体设计链,继续执行外部建筑条件,稳定线路和车站规划,编制一般文件,加强准备工作。城市轨道交通的总体设计必须适应城市化的特点:融入城市建筑,与总体城市规划和社会发展相一致,以及实现城市发展和交通发展的互利。宣传:确定城市轨道交通服务的受众,体现以人为本的设计宗旨,提高运营功能和服务水平,重点规划设计交通环节转移。集成:集成意味着所有行业都必须集成到整体设计项目中,形成一个独立整体集成的系统项目,从而简化垂直系统和水平界面,创建一个整体联想概念,并实现项目集成可行性:项目的总体设计必须是可行的,以便后续行动能够满足对客运的大量和迅速的需求。节约:经济强调,项目规划必须加强项目成本管理,降低运营成本,实现项目建设的节约,提高社会经济效益。
3.3 施工图设计
        稳定线的总方向和工作站节点的分布平面后,需要确定线平面、工作站的具体位置、导管布线装置、线的布线方式以及输入输出的位置,主要确定线的纵断面。最后,工作站的确切位置将准确,直线纵断面坡度和铁路曲面高程将保持稳定。执行计划的设计包括轨道、通信、电力系统、综合监测和设备监测、安全和出入控制、通风、空调、控制运营控制中心、人防防汛大门、计划设计阶段的目标系统是与各行业协调,准确优化水平线路,并根据总体设计文件完善整体线路设计,以提供一个示意图。
4 城市轨道交通线路设计主要工作内容
4.1 线路与站点的方位研究
        (1)选择布线方案。城市轨道交通路线的选择是轨道和车站设计方案的核心。选择稳定的路线有助于准确规划总体路线,并为综合优化和实际建造站台平面图奠定坚实的基础。布线解决方案的选择是比较和优化多个解决方案,应与上述总体设计相结合,包括城市轨道交通网络电缆规划参考、建设规划研究等。并根据城市道路的现状、工程建设可行性和施工难度选择最佳路线。优化工作站计划。铁路运输站的设计和选择至关重要。科学合理的车站规划直接决定了铁路运输的运营效率以及铁路运输的社会和经济效益。需要进行详细分析,以比较各种设计方案,包括各种工作站设计方案的可行性、成本效益和便利性,以及连接和运输的好处。并根据各种因素比较和选择最佳做法。根据所有设计方案的优缺点、综合服务功能、流量抑制能力等。根据项目的可行性和成本效益选择最佳的车站设计方案。
        (2)增减站计划。减少站台方案主要是根据进一步可行性研究的结果调整总体设计,以进一步提高站台和线路规划的可行性、成本效益和效用。具体方法是在站台之间增加站台,以有效缓解交通压力,或减少低成本、实际运作效率不高的站台。一方面实现了项目成本管理的优化,保证了一分钱;此外,城市轨道交通线路的设计质量也得到了提高,从而确保了运营效率。城市轨道道路通常有三种路由模式:地下、地面和高架。必须根据城市规划、自然环境、地质条件和运输因素,充分考虑到三种铺设方式的选择。地下铺设采用暗挖浅挖法,隧道施工采用暗挖深挖护盾法。比较和优化布线方式主要涉及三种布线方式的经济性、便利性和社会效益等因素。
        (3)深埋车站。深刻的设计和车站的选择直接决定了项目的费用。地铁建设费用高,建筑投资占总投资的40%以上,车站建设投资占45%以上。因此,合理的车站规划和设计可以有效地降低工程成本,实现节约。在设计和选择车站的深度时,需要考虑许多因素,包括地下管线的影响、冻结层的界限、线路高度的界限和建筑物高度的界限。控制隧道深度的主要因素包括地质条件、道路施工、湖泊、低能耗边坡和火线。隧道及周边环境的动力响应对于不同的特定沉孔深度断面不同,应认为铁路路基振动加速度响应在整个隧道结构中最高,沉孔深度应考虑地铁振动响应。
4.2 线路平面与纵、横断面设计
        电路的图形设计应基于在线网络规划,电路和站的确定,对电路、站平面站和延伸线的平面位置进行详细分析比较,以确定最终平面位置,实现优化。轨道曲面的高程由工作站和管段的井底深度确定,以确保回路平面的稳定性。充分考虑地质条件,避免软土地层。横断面设计必须结合电路的布线方式,考量道路上的建筑,并在规划道路时考虑作业因素。在空中铺设时,应根据线路和配电线路之间的相应位置关系,采用中央道路、道路边缘和非分隔带的集中形式。最后,布线设计。设计原则是确保地铁列车正常运行,进行合理的车辆规划,并在发生故障、事故或灾害时满足线路的组织和维护要求。例如基地的进出线、联系线、撤退线、停车线、安全线等。
4.3 调线调坡设计
        线路和坡度调整的设计是车站和隧道建造后和轨道结构铺设前的一项重要设计工作,其重要性与地铁运营的安全性有关。在车站和隧道施工过程中,由于围岩变形、结构变形、测量误差和施工误差,车站和隧道的结构不能准确对应设计位置。如果将轨道放置在未经处理的原始设计位置,则局部结构可能会进入建筑物边界,危及列车运行的安全,并造成事故。线路调整和边坡调整是根据线路执行计划和路线完成后的横断面测量设计的,以便结构的间隙尽可能满足建筑的间隙要求。
结束语:
        总的来说,在城市轨道交通工程设计中,线路内容设计时应考虑到所有因素,详细研究线路和车站站台方案,与市政当局和物业单位建立积极联系,逐步稳定线路和车站方案,最后确定平台纵断面设计方案——科学、合理、可持续的平台本文件为前线工作者提供了一套想法和工作方法,但篇幅不够长,有些问题还没有得到后续人员的深入研究。
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