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(wèn)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(guò)泰晤士河。但這條鐵路并不算成功，在數(shù)月后便關(guān)閉?，F(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(guò)去的，后來(lái)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(wàn)～3萬(wàn)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(wàn)～8萬(wàn)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(wèn)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(wèn)題

雖然地鐵對(duì)于雪災(zāi)和冰雹的抵御能力較強(qiáng)。但是對(duì)地震、水災(zāi)、火災(zāi)和恐怖主義等抵御能力很弱。由于地鐵的構(gòu)造，而導(dǎo)致極易因?yàn)檫@些因素發(fā)生悲劇。為此自地鐵出現(xiàn)以來(lái)，工程師們就不斷持續(xù)研究如何提高地鐵的安全性。

六.地鐵的安全性問(wèn)題

地震：地震可以導(dǎo)致行進(jìn)中的車輛出軌，因此地鐵都設(shè)計(jì)有遇到地震立即停駛的功能。為防止地鐵地道坍塌，處于地震地帶的地鐵結(jié)構(gòu)必須特別堅(jiān)固。

水災(zāi)：由于地鐵內(nèi)的系統(tǒng)低于地平線，而導(dǎo)致地上的雨水容易灌入地鐵內(nèi)的設(shè)施。因此地鐵在設(shè)計(jì)時(shí)不得不規(guī)劃充分的防水排水設(shè)施，即使如此也可能發(fā)生地鐵站淹水事件。為此在發(fā)生豪雨之時(shí)，地鐵車站入口的防潮板和線路上的防水閘門都要關(guān)閉。一個(gè)知名的例子是臺(tái)北捷運(yùn)在納莉臺(tái)風(fēng)侵襲時(shí)曾經(jīng)發(fā)生淹水事件。六.地鐵的安全性問(wèn)題

火災(zāi)：在以前，人們不太重視地鐵站內(nèi)的防火設(shè)施，車站內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，瞬間就會(huì)充滿煙霧，而引發(fā)嚴(yán)重的災(zāi)禍。

1987年11月18日，英國(guó)倫敦地鐵King'sCross站發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致31人死亡。產(chǎn)生火災(zāi)的原因之一是因?yàn)閭惗氐罔F內(nèi)采用了大量木質(zhì)建筑。因此，日本地鐵部門規(guī)定在地鐵站內(nèi)禁煙來(lái)避免火災(zāi)。

2003年2月28日，韓國(guó)大邱廣域市的地鐵車站因?yàn)槿藶榭v火而產(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)生如此嚴(yán)重死傷的原因除了車廂內(nèi)部裝潢采用可燃材料之外，車站區(qū)域內(nèi)排煙設(shè)施不完善也是重要因素，加上車輛材質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生了大量的一氧化碳等有害物質(zhì)，而導(dǎo)致不少人中毒死亡。六.地鐵的安全性問(wèn)題

恐怖襲擊事件：

1995年3月20日在日本東京奧姆真理教發(fā)動(dòng)了東京地鐵沙林毒氣事件。

2001年9月11日在美國(guó)紐約的911恐怖襲擊事件中，地鐵雖然沒有成為恐怖主義者直接攻擊的目標(biāo)，但是倒塌了的世貿(mào)中心大樓(WTC)的正下方有地鐵車站，而地鐵車站也因?yàn)榻ㄖ牡顾黄茐?，部分人因此死亡?/p>

2005年7月7日在英國(guó)倫敦發(fā)生了爆炸事件。地鐵正成為恐怖主義者攻擊的目標(biāo)。第二章地鐵車站概述

一.地鐵車站的類型與組成

1.按線路走向可分為：側(cè)式站臺(tái)候車與島式站臺(tái)候車；

2.從結(jié)構(gòu)的類型可分為：矩形箱式地下建筑和圓形或橢圓形的隧道式建筑；

3.從建筑而已的形式可分為淺埋式和深埋式。一.地鐵車站的類型①島式站臺(tái)：

a.便于乘客換乘其他車次；

b.島式站臺(tái)兩根單線單隧道布線方式在城市地下工況復(fù)雜情況下穿行則具有較大的靈活性。②側(cè)式站臺(tái)：

a.不利于乘客換乘其他車次；

b.側(cè)式站臺(tái)軌道布置集中，有利于區(qū)間采用大的隧道或雙圓隧道雙線穿行，具有一定的經(jīng)濟(jì)性；

c.城市地下工況復(fù)雜的情況下，大隧道雙線穿行反而又缺乏靈活性。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)墻后大開挖的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，施工對(duì)周邊環(huán)境影響大，土方量大，影響地面交通。④圓形或橢圓形的隧道：可采用盾構(gòu)法施工，土方量減少，周邊環(huán)境影響小，但技術(shù)要求較高。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)劃方案

圖b)橢圓形隧道式車站地鐵站肅的形式⑤淺埋式車阻站：土方量較凍小﹑技術(shù)難度悼減小﹑客流上下暑高度的減墳小﹑節(jié)省投資成。⑥深埋式罵車站：深基坑犁的技術(shù)克難度增熔加﹑土方量帝增加﹑投資加大﹑客流上下龜高度的增拜加。如圖3-3所示。地鐵站裹的形式車站的建樸筑形式必舒須結(jié)合城輸市特有的勒發(fā)展規(guī)劃﹑地理?xiàng)l趴件及經(jīng)紋濟(jì)狀況呼，因地選制宜的駛考慮選呢型。上海的地剝鐵車站模己式基本為部矩形的箱暮式結(jié)構(gòu)，涌分上下兩遼層，上層炒為站廳層炎，下層為揀站臺(tái)層。圖a)軌道交逝通車站裁剖面形吩式---喂---高架式；圖b)軌道交通侮車站剖面項(xiàng)形式----地面式叼；圖c)軌道交通柜車站剖面蔬形式----半地下式象單柱雙跨圖d)軌道交通秒車站剖面蟻形式---柳-淺埋式圖e)軌道交漲通車站杰剖面形繼式----深埋雙柱元三跨島式增；圖f)軌道交通個(gè)車站剖面蛛形式---佳-雙柱三跨可雙島式圖g)軌道交通匹車站剖面股形式----單拱島式圖h)軌道交通睡車站剖面仆形式----單層單份柱雙跨綱側(cè)式圖i)軌道交通粗車站剖面重形式----雙柱三跨填島側(cè)混合功式圖j)軌道交通淺車站剖面運(yùn)形式----雙層單兩柱雙跨雄島式圖k)軌道交虎通車站眼剖面形蘆式----塔柱式圖l)軌道交靠通車站雜剖面形豈式----塔柱式二.地鐵車站半的組成1.地鐵車站晶的組成基尋本上分為憂兩大部分堅(jiān)：①與客床流直接江有關(guān)的漆公共區(qū)謙域，站袖廳層、得站臺(tái)層秧及出入疑中通道驕；②涉及車流站運(yùn)行的藥技術(shù)設(shè)備顫用房及管愉理用房，役一般分設(shè)葬于站廳和符站臺(tái)的兩影端部。⒉地鐵車訪站的平牽面布局以上海地隙鐵標(biāo)準(zhǔn)車含站的組合婚形式為例鼠，如圖示泉。圖3-4上海地鐵選標(biāo)準(zhǔn)車站平示意圖1-半自動(dòng)售談票機(jī)；2-進(jìn)站；3-出站；4-車站控制何室；5-環(huán)控機(jī)容房；6-降壓變電逢所圖3-9地鐵車站典標(biāo)準(zhǔn)剖面瘋示意圖娘車站質(zhì)直線段父矩形隧棋道限界賤圖(尺寸單位雙：mm)第三章蠢地編鐵區(qū)間羨隧道概倘述一.地鐵區(qū)設(shè)間隧道乳結(jié)構(gòu)包括行論車隧道辱、渡線鏟、折返癢線、地端下存車信線、聯(lián)笛絡(luò)線以推及其它孫附屬建撞筑物；地鐵區(qū)間夸隧道襯砌揪結(jié)構(gòu)與構(gòu)爽造主要取卸決于隧道帽的用途、董沿線地形扒、地物、推水文地質(zhì)焦、工程地耀質(zhì)、施工奏方法、環(huán)杜境要求、鋤維修管理活、工期要連求以及投仇資高低等喉因素。二﹑地鐵區(qū)港間隧道畫的結(jié)構(gòu)陰