增加运营列车调度灵活性;在与其他辅助线合用时,能完成或增强其他辅助线的功能。
①折返线形式很多,常用的如图2.4.2所示。
a双向折返线。图2.4.2(a)是双向折返线,可设于列车的区段折返站上或端部折返站上,折返能力可大于30对/h,当折返列车对数少时,可以留出一条线作为存车线。在端部正线继续延伸后,仍可作为折返线或存车线,没有废弃工程,特别适用于明挖法施工的岛式车站。北京、上海、广州等城市地铁线都大量使用这种形式,是最常用的一种折返线形式。 在站前或折返线尾部加设渡线,如图2.4.2(a)中虚线所示,可以增加另一方向的列车折返灵活性,在终点站可增加列车的存放位置。
b.单向折返线。如图2.4.2(b)所示,它的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。如图2.4.2(c)、(d)所示,分别为站前和站后正线折返,作为正常列车运行的折返线,只适用于终端站。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。
采用渡线作折返线,节省建设资金,但是当正线延伸后,其正常运行列车难于折返,需另设折返线车站。
d.侧线折返线。图2.4.2(e)所示的侧线折返线,是一种比较简便经济的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,在平埠时间内,后续列车仍可沿正线运行。
e环线折返线。如图2.4.2(f)所示,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。综合拆返线是集折返、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或多项的折返线形式,图2.4.2(g)所示的形式,集列车折返(双向)、乘客上下车、列车越行等三功能于一体,使用灵活、功能多,但车站规模大、效率较低。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
(g)
图2.4.2 折返线的七种形式
②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)应依据工程简单,施工干扰小,拆迁量少等原则选择。联络线的使用频率很低,正常情况下,一般每月仅使用1—2次。图2.4.3是联络线的实例,它将存车线与联络线合并设置。
至2号线车辆段 至1号线车辆段 图2.4.3 联络线的形式
③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。
车辆段出入线形式,按满足通过能力,节省工程费用的原则选择。图2.4.4所示是出入
线的三种典型形式。
图2.4.4(a)中的车辆段出入线与正线为平面交叉,连接简单,渡线短,工程造价低。它的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。当车辆段出入线长,可在道岔后部增设安全线,如图中虚线所示,将出段列车预先行驶到安全线道岔前端待命。
图2.4.4(b)、(c)所示车辆段出入线与正线为立体交叉,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没置,则使用更为方便,只是工程较复杂,造价较高。图2.4.4(b)所示车辆段双出入线从一车站端的折返线上引出,适用于尽端式车辆段。固2.4.4(c)所示车辆段出入线从两端车站分别引出,适用于贯通式车辆段,也可适用于尽端式车辆段。
(a) (b)
(c)
图2.4.4 出入线的三种形式
(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,因列车需要转线返回,必须设置折返线或渡线。在靠近车辆段端,一船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,为了经济使用运输能力,小客流断面的区段上要减少列车对数,一部分列车实行中途折返,在这些车站上也应该设置区段折返线,其车站称为区段折返站。在客流量很大的车站上设置折返线,要考虑区段折返列车必然带来部分回头乘客及继续前进的乘客,增加该站台上的客流量,必须对站台面积及上下车时间进行验算,一旦处于临界状态时,宜将折返线向断面客流减少方向移动一站。在曲线上,设置折返线困难时,也可以采取上述方法。
为了使故障列车尽快退出正常运营,每隔3~5个车站应设置存车线,供故障列车临时停放或检修。起终点站及区段折返线上应有供故障列车存放的能力,不再另没存车线。靠近车辆段出入线的折返线可以不考虑故障列车存放。远离车辆段的终端折返线,若列车折返多,没有能力停放故障列车时,应选择邻近车站设置存车线。
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,平时可增加维修工程车折返的灵活性,一旦线路及设备发生故障时,可使运营中断地段缩短。
2.4.2线路平面设计
1.设计原则及标准 (1)指导思想及一般原则
①地铁线路与城市发展规划相结合
地铁为城市繁荣和经济发展服务,为市民的出行提供快速交通工具车难解困,因此地铁的设计必须服从城市的整体发展及改造规划。
地下铁道是一个庞大而复杂的系统工程,涉及面广,因此要求城市按地铁路网的详细规划,为地铁建设留出地上和地下空间,让它有路可迥,有口可出。
地下铁道是在高人口密度、高建筑物密度的城市市区环境里修建的,空间十分拥挤又宝贵。地铁线路必须为市约土地及空间而精心设计,尽量与道路红线及城市主要建筑物平行,地铁隧道、车站出入口等,有条件与城市建筑结合的,应尽量结合。
⑦双线右侧行车制
地下铁道是随到随运的城市交通运输工具,采用与我国城市衔面交通一致的右侧行车制。地铁具有高行车密度和大运输量的特点,其跟踪列车最小间隔时间为75~120s.因此地铁正线必须设置成双线。
③线路最高运行速度
地铁车站站间距离小,列车运行速度一般不低于35km/h,宜在60~75km/h,所以地铁线路的最高运行速度一般规定为80km/h。对于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,平均站间距离大,其最高运行速度可大于80km/h。美国旧金山海湾区快速运输系统(BART)最高限速为120km/h。
(2)主要技术标准 ①曲线半径
曲线半径宜按标准从大到小合理选用。实际工作中,最大半径一般很少超过3000m。 400m以下的曲线半径轮轨磨耗大,噪声大,应尽量少用,尤其位于两站中间更应少用。《地铁设计规范》规定曲线最小半径如表2.4.2所示。
表2.4.2曲线最小半径表
一般情况(m) A型车 350 550 250 150 B型车 300 500 200 110 困难情况(m) A型车 300 450 150 110 B型车 250 400 线路 V≤80km/h 80km/h<V≤100km/h 联络线、出入线 车场线 正线 注:除同心圆曲线外,曲线半径应以10m的倍数取值。
地铁线路不宜采用复曲线。《地铁设计规范》允许“在困难地段,有充分技术依据时可采用复曲线”。
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。 ②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干1/2000时,应设置中间缓和曲线,其长度应根据计算确定,但不应小于20m。缓和曲线采用三次抛物线。
辅助线上是否设缓和曲线,无严格要求,联络线及车辆段出入线,一般应设缓和曲线,车场线上不设缓和曲线。
正线及辅助线上两缓和曲线尾端的圆曲线、不设缓和曲线的圆曲线,最小长度一般不应小于20m,困难条件下,不得小于一个车辆的全轴距。
正线及辅助线上,两相邻曲线问的夹直线段长度间的夹直线长度不应小于3m。 2.线路平面位置选择 (1)地下线平面位置 ①位于道路规划红线范围内
地铁位于城市规划道路范围内,是常用的线路平面位置,对道路红线范围以外的城市建筑物干扰较小。
地铁线路居道路中心,对两侧建筑物影响较小,地下管网拆迁较少,有利于地铁线路裁弯取直,减少曲线数量,并能适应较窄的道路红线宽度。缺点是当采用明挖法施工时,破坏了现有道路路面。对城市交通干扰较大。
地铁线路位于慢车道和人行道下方,能减少对城市交通的干扰和对机动车路面的破坏。 地铁线路位于待拆的已有建筑物下方,对现有道路及交通基本上无破坏和干扰,地下管网也较少,但房屋拆迁及安置量大。只有与城市道路改造同步进行时,才十分有利。
②位于道路范围以外
在某些有利的条件下,地下线置于道路范围之外,可以达到缩短线路长度,减少拆迁,降低工程造价之目的。这些条件是:
a.地质条件好,基岩埋深很浅,隧道可以用矿山法在建筑物下方施工 b.城市非建成区或广场、公园绿地(耕地);
c.老街改造区,可以同步规划设计,并能按合理施工顺序施工。
除上述条件外,若线路从既有多层、高层房屋建筑下面通过时且造价高昂,选线时耍尽量避免。
(2)高架线路平面位置选择
高架线路平面位置选择,较地下线严格,不但施工复杂、难度大,自由度更少,一般要