1、第一节第一节 城轨交通概述城轨交通概述第二节第二节 轨道与结构工程轨道与结构工程第三节第三节 城轨交通车站城轨交通车站第四节第四节 城轨交通车辆城轨交通车辆第五节第五节 信号与通信系统信号与通信系统第六节第六节 供电、环控与给排水系统供电、环控与给排水系统2第三章第三章 城市轨道交通设备城市轨道交通设备 重点掌握重点掌握 城市轨道交通系统的发城市轨道交通系统的发展历史，基本分类，不同轨道交通系统设展历史，基本分类，不同轨道交通系统设备的基本功能特点，设备设计与运营要求。备的基本功能特点，设备设计与运营要求。3第一节第一节 城轨交通概述城轨交通概述一、历史与现状一、历史与现状二、城市轨道交通基本
2、形式二、城市轨道交通基本形式4一、历史与现状一、历史与现状 l世界上最早的地铁是世界上最早的地铁是1863年元月年元月10日日在在伦伦敦敦开通的一段开通的一段6km长的线路。列车由蒸汽机长的线路。列车由蒸汽机车驱动，通风也很成问题；这条线路被人们车驱动，通风也很成问题；这条线路被人们称为称为“地沟铁路地沟铁路”。不过它运营几年后就电气。不过它运营几年后就电气化了。化了。l目前，伦敦已经建成了由目前，伦敦已经建成了由12条线路组成、总条线路组成、总长长400余余km的现代化城市轨道交通系统。的现代化城市轨道交通系统。5l亚洲亚洲最早的地铁是最早的地铁是日本东京日本东京1927年年12月开通的浅草
3、月开通的浅草-涩谷线。涩谷线。l目前，日本有目前，日本有11个城市拥有城市轨道交个城市拥有城市轨道交通系统，东京通系统，东京50km圈内的轨道交通系统圈内的轨道交通系统总长达总长达2355km，其中高架铁路其中高架铁路1985km，地铁及线性地铁地铁及线性地铁273km。一、历史与现状一、历史与现状 6l我国最早的地铁是我国最早的地铁是1969年年建设的建设的北京北京地铁。地铁。l天津天津（1984）、）、上海上海（1995）、）、广州广州（1997）陆续建设了地铁）陆续建设了地铁l香港香港的第一条地铁建成于的第一条地铁建成于1975年。年。l到到2001年底，已有年底，已有10多个多个城市建
4、成和正在城市建成和正在建设轨道交通系统。建设轨道交通系统。一、历史与现状一、历史与现状 7l近年来，随着社会与经济的发展，人口向城近年来，随着社会与经济的发展，人口向城市的集中加快，这种城市化导致了城市内部市的集中加快，这种城市化导致了城市内部以及城市与市郊之间的众多交通问题。以及城市与市郊之间的众多交通问题。l现代城市交通的目标包括六个方面：现代城市交通的目标包括六个方面：l1 1使人与货物到商业区、学校、工作地等地使人与货物到商业区、学校、工作地等地点的可达性最大化点的可达性最大化 即实现客货的位移需要，即实现客货的位移需要，这也是交通运输最基本的目标。这也是交通运输最基本的目标。一、历史
5、与现状一、历史与现状 8l2 2减少交通事故减少交通事故 事故除了直接损失外，还产生事故除了直接损失外，还产生了许多难以估计的外部费用。因此，降低交通事了许多难以估计的外部费用。因此，降低交通事故成为所有发达国家与发展中国家共同关心的重故成为所有发达国家与发展中国家共同关心的重要问题。要问题。l3 3使交通对环境的不利影响最小化使交通对环境的不利影响最小化 随着人口密随着人口密度的增加，交通引起的环境问题也越来越尖锐。度的增加，交通引起的环境问题也越来越尖锐。l4 4引导城市规划目标的实现引导城市规划目标的实现 交通对城市发展具交通对城市发展具有诱导作用，交通规划考虑了城市或地区的长期有诱导作
6、用，交通规划考虑了城市或地区的长期效益，具有较好的可持续性。效益，具有较好的可持续性。一、历史与现状一、历史与现状 9l5 5保存稀缺资源，尤其是土地和石油保存稀缺资源，尤其是土地和石油 要考要考虑人类生存和发展的长期后果，考虑发展的可虑人类生存和发展的长期后果，考虑发展的可持续性。持续性。l6 6使公众的代价最小化使公众的代价最小化 它反映了社会优化它反映了社会优化的观点。的观点。一、历史与现状一、历史与现状 10l研究表明：研究表明：有轨的、运输能力大的交通系统有轨的、运输能力大的交通系统已经成为现代城市发展的重要基础设施已经成为现代城市发展的重要基础设施。l日本的研究表明：按人公里计算，
7、轨道交通日本的研究表明：按人公里计算，轨道交通能耗为能耗为1时，公共汽车能耗为时，公共汽车能耗为1.8，私人汽车能，私人汽车能耗为耗为5.9，飞机为，飞机为4.1。l按人公里排放的按人公里排放的CO2计算，当轨道交通排放为计算，当轨道交通排放为1时，公共汽车的排放为时，公共汽车的排放为2.7，私人汽车的排放，私人汽车的排放则高达则高达8.3。一、历史与现状一、历史与现状 11l轨道交通技术在以下三个领域内取得了较好发展：轨道交通技术在以下三个领域内取得了较好发展：l1 1、技术上较为复杂的、技术上较为复杂的高速铁路系统高速铁路系统在全世界范围在全世界范围内得到了较好的认可和发展；内得到了较好的
8、认可和发展；l2 2、发生在、发生在城市中心到民航机场城市中心到民航机场之间。之间。l3 3、城市轨道交通系统的建设城市轨道交通系统的建设，这些发展很大程度，这些发展很大程度上缓解了城市范围内的上缓解了城市范围内的交通拥挤交通拥挤，尤其是在私人，尤其是在私人轿车上下班线路上的拥挤。轿车上下班线路上的拥挤。一、历史与现状一、历史与现状 12l城市轨道交通系统的设备包括城市轨道交通系统的设备包括:l车辆、车站、线路、列车、控制以及通车辆、车站、线路、列车、控制以及通信信号系统等；它们的协同工作是为用信信号系统等；它们的协同工作是为用户提供满意服务的保证。户提供满意服务的保证。一、历史与现状一、历史
9、与现状 13l按能力分为：按能力分为：l市郊铁路市郊铁路(Suburbs Rail)l地铁地铁(Subway)l轻轨轻轨(Light Rail Transit)l有轨电车有轨电车(Trolley Bus)二、城市轨道交通基本形式二、城市轨道交通基本形式 14l按构造分为：按构造分为：l铁路铁路l地铁地铁l单轨单轨l导向轨道交通导向轨道交通l磁悬浮磁悬浮二、城市轨道交通基本形式二、城市轨道交通基本形式 15l北美轨道交通系统则分为：北美轨道交通系统则分为：l快速轨道交通（快速轨道交通（RRT）l轻轨交通（轻轨交通（LRT）l通勤铁路（通勤铁路（CR）l自动导向系统（自动导向系统（AGT）二、城市
10、轨道交通基本形式二、城市轨道交通基本形式 16l主要服务于城市间客货运输主要服务于城市间客货运输l早期的铁路由蒸气驱动的机车牵引早期的铁路由蒸气驱动的机车牵引l现代铁路则主要有现代铁路则主要有电力电力和和内燃内燃两种机车牵引形两种机车牵引形式，电力牵引采用式，电力牵引采用高压交流供电高压交流供电方式。方式。（一）铁路系统（一）铁路系统 17l目前，铁路主要是目前，铁路主要是沟通城市边缘与远郊区沟通城市边缘与远郊区的手段。的手段。由于服务于人口密度相对稀疏的郊区，站间距比由于服务于人口密度相对稀疏的郊区，站间距比较大，它使得列车的运行速度可以提高许多。较大，它使得列车的运行速度可以提高许多。l目
11、前城市间目前城市间高速高速铁路的商业速度已达到铁路的商业速度已达到250km/h以以上上，一般地，一般地，市郊市郊铁路线路的最高速度可以达到铁路线路的最高速度可以达到100km/h以上。以上。l市郊铁路主要为市郊铁路主要为通勤者通勤者提供运输服务，故有时也提供运输服务，故有时也称称通勤铁路通勤铁路或或地区铁路地区铁路。（一）铁路系统（一）铁路系统 18l为土地紧张的城市中心区提供的一种交通形式，为土地紧张的城市中心区提供的一种交通形式，每小时单向最大运送能力每小时单向最大运送能力可达可达5万人次万人次以上。以上。l地铁建设投资大，周期长。地铁建设投资大，周期长。l现代地铁的牵引多采用现代地铁的
12、牵引多采用电力驱动的动车组电力驱动的动车组方式，方式，供电方式多为供电方式多为直流直流。各国地铁系统的建设标准。各国地铁系统的建设标准不完全相同。不完全相同。（二）地铁系统（二）地铁系统 19l日本还建设了另一种日本还建设了另一种小断面地铁小断面地铁，即，即线性地铁线性地铁。l特点：特点：断面断面较一般地铁要小，可降低建设成本，较一般地铁要小，可降低建设成本，l此外，它可以采用此外，它可以采用较小的曲线半径较小的曲线半径和和较大的坡较大的坡道道，也可，也可高架高架，维护较易维护较易，目前在日本已有几，目前在日本已有几条线路建成投产。条线路建成投产。l线性地铁线性地铁能力略低于能力略低于一般地铁
13、系统。一般地铁系统。（二）地铁系统（二）地铁系统 2021（三）轻轨系统三）轻轨系统 l目前各国采用较多的是目前各国采用较多的是形式比较灵活形式比较灵活的城市轻的城市轻轨运输系统（轨运输系统（Light Rail Transit或或Light Rapid Transit）。）。l轻轨系统的轻轨系统的雏形雏形是是城市有轨电车城市有轨电车，后者由于与，后者由于与道路交通间的冲突而被淘汰和改造为与道路交道路交通间的冲突而被淘汰和改造为与道路交通具有一定程度隔离的轻轨系统。通具有一定程度隔离的轻轨系统。22Metrolink列车在车站轻轨铁路23（三）轻轨系统三）轻轨系统 l一般地，轻轨要求有一般地，
14、轻轨要求有至少至少40%的股道与道路的股道与道路完全隔离，以避免拥挤，这也是它区别于有完全隔离，以避免拥挤，这也是它区别于有轨电车之处。轨电车之处。l轻轨运输系统可以在轻轨运输系统可以在地面、地下或高架地面、地下或高架建设，建设，其最大运送能力根据列车编组确定，每列车其最大运送能力根据列车编组确定，每列车2节编组节编组时时每小时单向能力每小时单向能力可达可达13500人人。24（四）特殊形式的轨道交通（四）特殊形式的轨道交通l1单轨系统单轨系统l最早的单轨系统一般可以追溯到最早的单轨系统一般可以追溯到1821年年的的英国英国人人Palmer开发单轨所获得的发明专利。开发单轨所获得的发明专利。l
15、世界上世界上第一条第一条单轨运输线路是单轨运输线路是1824年年在在伦伦敦敦船坞修建的那条船坞修建的那条木轨线路木轨线路，比蒸汽铁路，比蒸汽铁路还早，不过它是用还早，不过它是用马马来牵引的。来牵引的。25（四）特殊形式的轨道交通（四）特殊形式的轨道交通l1888年法国年法国人在爱尔兰铺设的、长约人在爱尔兰铺设的、长约15km的的跨跨座式独轨蒸汽铁路座式独轨蒸汽铁路可以被认为是单轨铁路的先可以被认为是单轨铁路的先驱，它也是有动力单轨铁路走向实用的标志。驱，它也是有动力单轨铁路走向实用的标志。l1893年年，德国人，德国人Langen发明了发明了悬挂式单轨车辆悬挂式单轨车辆l1901年年，一条，一
16、条13.3km的悬挂式单轨铁路投入运的悬挂式单轨铁路投入运营，它也是利用街道上空建设单轨铁路的开始。营，它也是利用街道上空建设单轨铁路的开始。26l现代单轨系统有现代单轨系统有跨座式跨座式和和悬挂式悬挂式两种类型。两种类型。l单轨铁路一般使用道路上部空间，单轨铁路一般使用道路上部空间，故土地占用较少故土地占用较少。l大多数单轨系统采用大多数单轨系统采用橡胶轮胎橡胶轮胎，可以适应，可以适应急弯及大坡急弯及大坡度度，对复杂地形有较好的适应性，从而，对复杂地形有较好的适应性，从而减少拆迁量减少拆迁量。l同时，单轨系统建设同时，单轨系统建设工期较短工期较短，投资也小于地铁系统。，投资也小于地铁系统。l
17、单轨系统单轨系统每小时单向最大运送能力每小时单向最大运送能力在在8400人至人至25200人人，适用于对速度和运输需求较低的场合。适用于对速度和运输需求较低的场合。（四）特殊形式的轨道交通（四）特殊形式的轨道交通2728292自动导向系统（自动导向系统（AGT）l自动导向系统（自动导向系统（Automatic Guideway Transit）是是一种一种通过非驱动的专用轨道引导列车运行通过非驱动的专用轨道引导列车运行的轨道交的轨道交通。通。l在日本，较早的在日本，较早的AGT系统是系统是1981年年开通的两条线开通的两条线路：一是路：一是神户神户新交通公司开通的三宫新交通公司开通的三宫-中公
18、园线路，中公园线路，全长全长6.4公里公里；二是；二是大阪大阪市住之江公园市住之江公园-中埠头间的中埠头间的6.6公里公里线路。线路。30自动导向系统312自动导向系统（自动导向系统（AGT）l目前这两条线路均采用目前这两条线路均采用无人驾驶的无人驾驶的ATO系系统，运营速度统，运营速度22 27km/h，最大速度达到最大速度达到60km/h；高峰期高峰期最小间隔最小间隔达到了达到了3min左左右，能力与单轨系统大致相同。右，能力与单轨系统大致相同。l下图是几类典型的下图是几类典型的AGT系统。系统。3233第二节第二节 轨道与结构工程轨道与结构工程一、土质路基的轨道结构一、土质路基的轨道结构
19、二、隧道内的轨道结构二、隧道内的轨道结构三、高加桥上的轨道结构三、高加桥上的轨道结构四、结构工程四、结构工程34概述概述l轨道结构是城市轨道交通系统的重要组成部分，轨道结构是城市轨道交通系统的重要组成部分，一般由一般由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔及其他附钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔及其他附属设备属设备组成。组成。l为保证列车运行的安全，轨道结构应具有足够为保证列车运行的安全，轨道结构应具有足够强强度度和和稳定性稳定性、耐久性耐久性、绝缘性绝缘性及及适量弹性适量弹性，且，且养养护维修量护维修量小，以确保列车安全运行和乘客舒适。小，以确保列车安全运行和乘客舒适。35l轨道交通在土质路基上一般宜采用
20、轨道交通在土质路基上一般宜采用混凝土枕混凝土枕碎石道床碎石道床，并尽可能敷设，并尽可能敷设无缝线路无缝线路。一、土质路基的轨道结构36l目前的钢轨形式有三种：目前的钢轨形式有三种：l一是一是槽形钢轨槽形钢轨，多用于街道轨道，即路面与钢多用于街道轨道，即路面与钢轨轨面在同一平面的场合，如香港屯门轻铁。轨轨面在同一平面的场合，如香港屯门轻铁。l第二种是第二种是19世纪应用很广，但目前已经很少采世纪应用很广，但目前已经很少采用的用的双头钢轨双头钢轨，这种钢轨在英国还能见到。这种钢轨在英国还能见到。l第三种是目前广泛采用的第三种是目前广泛采用的平底钢轨平底钢轨。（一）钢轨（一）钢轨37l我国国家铁路的
21、钢轨主要有我国国家铁路的钢轨主要有50kg、60kg与与75kg三种类型。三种类型。l年通过总重在年通过总重在15Mt25Mt时，采用时，采用50kg/m钢轨；钢轨；l在在25Mt50Mt时，采用时，采用60 kg/m钢轨；钢轨；l在大于在大于50Mt时，采用时，采用60 kg/m或或750 kg/m钢轨。钢轨。（一）钢轨（一）钢轨38l从技术性能上分析，从技术性能上分析，60kg/m钢轨重量只增加钢轨重量只增加17.7%，而允许通过的总重量可增加，而允许通过的总重量可增加50%。l重型钢轨重型钢轨不仅能增加轨道的稳定性，减少养护不仅能增加轨道的稳定性，减少养护维修工作量，而且还能增加回流断面
22、，减少杂维修工作量，而且还能增加回流断面，减少杂散电流。散电流。（一）钢轨（一）钢轨39l城市轨道交通在经济条件允许下，无论城市轨道交通在经济条件允许下，无论地面线、地面线、地下线或高架线地下线或高架线，运营正线运营正线宜选用宜选用重型钢轨重型钢轨。l对对车场线车场线来说，由于主要是供来说，由于主要是供空车空车运行，速度运行，速度又低，考虑到经济性，选用又低，考虑到经济性，选用50kg/m或或43kg/m钢钢轨均是可行的。轨均是可行的。（一）钢轨（一）钢轨40l轨枕是轨道的基础部件，其功能是支撑钢轨，轨枕是轨道的基础部件，其功能是支撑钢轨，保持轨距及方向，并将钢轨压力传递到道床。保持轨距及方向
23、，并将钢轨压力传递到道床。l轨枕的轨枕的种类种类按构造有按构造有横向轨枕、纵向轨枕、短横向轨枕、纵向轨枕、短轨枕和宽轨枕四种轨枕和宽轨枕四种；l按按铺设部位铺设部位有适用于区间线路的有适用于区间线路的普通轨枕普通轨枕、道、道岔区的岔区的岔枕岔枕和无碴桥上的和无碴桥上的桥枕桥枕；l按按制造材料制造材料可分为可分为木枕木枕、混泥土枕混泥土枕及及钢枕钢枕三种。三种。（二）轨枕及扣件（二）轨枕及扣件41l一般情况下，碎石道床的轨枕应尽可能采用常一般情况下，碎石道床的轨枕应尽可能采用常规铁路所使用的规铁路所使用的预应力混凝土枕预应力混凝土枕。l对采用第三轨受电方式的系统，在安装三轨托对采用第三轨受电方式
24、的系统，在安装三轨托架的地方还需使用特殊加长的混凝土枕。架的地方还需使用特殊加长的混凝土枕。（二）轨枕及扣件（二）轨枕及扣件42l扣件是联结钢轨与轨枕间的中间零件，其作用扣件是联结钢轨与轨枕间的中间零件，其作用是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距并阻止钢轨是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距并阻止钢轨的横纵向移动。的横纵向移动。l有碴轨道的钢轨扣件可采用有碴轨道的钢轨扣件可采用弹条弹条I I型扣件型扣件 （二）轨枕及扣件（二）轨枕及扣件43扣件44l道床是指路基之下、轨枕之上的部分。道床是指路基之下、轨枕之上的部分。l一般分为一般分为道碴道床道碴道床（有碴道床有碴道床）和）和无碴道床无碴道床两两大类。大类
25、。l常见的道碴道床有常见的道碴道床有碎石道床碎石道床。（三）道床（三）道床 45l土质路基土质路基上一般采用上一般采用碎石道床碎石道床。l碎石道床结构简单，容易施工，减振、减噪性碎石道床结构简单，容易施工，减振、减噪性能较好，造价低；能较好，造价低；l不足之处是轨道建筑高度较高，轨道维护工作不足之处是轨道建筑高度较高，轨道维护工作量大。量大。（三）道床（三）道床 46l（一）扣件（一）扣件l（二）扣件型式（二）扣件型式 二、隧道内的轨道结构二、隧道内的轨道结构47l整体道床整体道床整体性能好，坚固稳定、耐久；整体性能好，坚固稳定、耐久；l轨道建筑高度小，减少隧道净空，节省投资；轨道建筑高度小，
26、减少隧道净空，节省投资；l轨道维修量小，适宜城市轨道交通运营时间长，轨道维修量小，适宜城市轨道交通运营时间长，维修时间短的特点。维修时间短的特点。（三）道床（三）道床 48l1 1无枕式整体道床无枕式整体道床 亦称亦称整体灌注式整体灌注式，无枕式轨，无枕式轨道建筑高度较小，主要采用就地连续灌注混凝土道建筑高度较小，主要采用就地连续灌注混凝土基床或纵向承轨台。基床或纵向承轨台。l国外一些国家修建铁路隧道时常采用这种型式，国外一些国家修建铁路隧道时常采用这种型式，香港地铁和新建的轻轨交通也采用了这种型式，香港地铁和新建的轻轨交通也采用了这种型式，简称简称PACTPACT型轨道型轨道。l这种型式结构
27、简单，减振性能也较好，但施工时这种型式结构简单，减振性能也较好，但施工时需采用刚度较大的模架，施工较为复杂。需采用刚度较大的模架，施工较为复杂。（三）道床（三）道床 49l2 2轨枕式整体道床轨枕式整体道床 这种型式道床可分为短枕式和长这种型式道床可分为短枕式和长枕式两种。枕式两种。l（1 1）短枕式整体道床）短枕式整体道床 这种道床轨道建筑高度一般为这种道床轨道建筑高度一般为550550mmmm左右，轨枕下道床厚度一般不小于左右，轨枕下道床厚度一般不小于160160mmmm，一般一般设中心排水沟。设中心排水沟。l这种道床稳定、耐久、结构比较简单，施工方法简便，这种道床稳定、耐久、结构比较简单
28、，施工方法简便，进度较快。我国北京地铁一、二期工程大多铺设这种进度较快。我国北京地铁一、二期工程大多铺设这种道床，经道床，经2020多年运营，使用状态良好。天津地铁亦铺多年运营，使用状态良好。天津地铁亦铺设了这种道床。设了这种道床。（三）道床（三）道床 50l（2 2）长枕式整体道床）长枕式整体道床 这种道床设侧向水沟，一般这种道床设侧向水沟，一般长轨枕预留圆孔，让道床纵筋穿过，加强了与道床的长轨枕预留圆孔，让道床纵筋穿过，加强了与道床的联结。联结。l它适用于软土地基隧道，可采用排轨法施工，施工快。它适用于软土地基隧道，可采用排轨法施工，施工快。l上海和新加坡地铁铺设了这种轨道，使用状况良好。
29、上海和新加坡地铁铺设了这种轨道，使用状况良好。（三）道床（三）道床 51轨枕轨枕 长枕式整体道床长枕式整体道床52l高架桥上的轨道结构也可分为高架桥上的轨道结构也可分为有碴轨道和无碴轨有碴轨道和无碴轨道道两种。两种。l有碴轨道有碴轨道和土质路基轨道结构相同。和土质路基轨道结构相同。l无碴轨道无碴轨道与有碴轨道相比，可减少桥梁恒载，降与有碴轨道相比，可减少桥梁恒载，降低梁的刚度和造价，同时可大大减少轨道维修工低梁的刚度和造价，同时可大大减少轨道维修工作量。作量。l但由于整体道床轨道调整量有限，所以对桥梁徐但由于整体道床轨道调整量有限，所以对桥梁徐变及桥墩的不均匀沉降提出了更高的要求。变及桥墩的不
30、均匀沉降提出了更高的要求。三、高架桥上的轨道结构三、高架桥上的轨道结构 53l高架桥上通常采用承轨台式轨道结构，分高架桥上通常采用承轨台式轨道结构，分有碴有碴和无碴和无碴两种型式两种型式l无碴式无碴式承轨台是一种整体灌注式的钢筋混凝土承轨台是一种整体灌注式的钢筋混凝土结构结构l有碴式有碴式承轨台是一种沿纵向铺设在钢轨下面的承轨台是一种沿纵向铺设在钢轨下面的条形钢筋混凝土结构，系二次灌注混凝土结构。条形钢筋混凝土结构，系二次灌注混凝土结构。三、高架桥上的轨道结构三、高架桥上的轨道结构54四、结构工程四、结构工程l（一）（一）地下结构类型及施工方法地下结构类型及施工方法l轨道交通地下工程的结构类型
31、及施工方法应根轨道交通地下工程的结构类型及施工方法应根据区间隧道及车站的规模、工程地质及水文地据区间隧道及车站的规模、工程地质及水文地质条件和周围环境条件进行技术经济比较确定。质条件和周围环境条件进行技术经济比较确定。55l一般常用的结构类型和施工方法有一般常用的结构类型和施工方法有明挖法明挖法和和暗挖法暗挖法两种，特殊情况下还可采用一些其他两种，特殊情况下还可采用一些其他方法。方法。（一）（一）地下结构类型及施工方法地下结构类型及施工方法56 1明挖法明挖法 l地下铁道线路在地下地下铁道线路在地下几米深几米深时采用。时采用。l明挖法采用明挖法采用敞开口开挖敞开口开挖或以或以工字钢桩工字钢桩、
32、钢板桩钢板桩、地地下连续墙下连续墙、钻孔桩钻孔桩等等护壁施工护壁施工的明挖隧道或车站，的明挖隧道或车站，一般为一般为现浇整体式矩形钢筋混凝土框架结构现浇整体式矩形钢筋混凝土框架结构。l根据运营需要可做成根据运营需要可做成单跨单跨、双跨双跨或或多跨多跨结构，结构，单层单层、双层双层或或多层多层结构。结构。57 1明挖法明挖法 l为减少明挖施工对城市的干扰，必要时可为减少明挖施工对城市的干扰，必要时可采用桩、梁、板等构件，将施工基槽部分采用桩、梁、板等构件，将施工基槽部分或全部覆盖，或者对以地下连续护壁的明或全部覆盖，或者对以地下连续护壁的明挖隧道，采用挖隧道，采用逆作法逆作法尽快完成结构顶板。尽
33、快完成结构顶板。58明挖法放坡分配明挖法放坡分配明挖放坡分配明挖放坡分配59(2)暗挖法暗挖法l暗挖法可分为暗挖法可分为盾构法盾构法和和矿山法矿山法。60l在松软含水地层，或地下线路等设施埋深达到在松软含水地层，或地下线路等设施埋深达到10m或更深时，可以采用或更深时，可以采用盾构法（盾构法（Shield Method）。l盾构既是一种盾构既是一种施工机具施工机具，也是一种强有力的临，也是一种强有力的临时时支撑结构支撑结构。l盾构外形上看是一个大的盾构外形上看是一个大的钢管机钢管机，较隧道部分，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。的。（
34、1）盾构法）盾构法 61复合式盾构机复合式盾构机结构工程结构工程62l它包括三部分：它包括三部分：前部的切口环前部的切口环、中部的支中部的支撑环撑环以及以及后部的盾尾后部的盾尾。l大多数盾构的形状为大多数盾构的形状为圆形圆形，也有，也有椭圆形椭圆形、半圆形半圆形、马蹄形马蹄形及及箱形箱形等其他形式。等其他形式。l盾构方法在日本的最早采用是盾构方法在日本的最早采用是20世纪世纪40年年代代，广泛应用则是在，广泛应用则是在60年代年代。（1）盾构法）盾构法 63盾构施工方法由以下几个盾构施工方法由以下几个步骤步骤组成：组成：l第一，在置放盾构机的地方打一个第一，在置放盾构机的地方打一个垂直井垂直井
35、，再用再用混泥土墙混泥土墙进行加固；进行加固；l第二，将盾构机安装到第二，将盾构机安装到井底井底，并装配相应的，并装配相应的千斤顶千斤顶；l第三，用千斤顶之力驱动井底部的盾构机往第三，用千斤顶之力驱动井底部的盾构机往水平方向前进水平方向前进，形成，形成隧道隧道；l第四，将开挖好的隧道边墙用事先制作好的第四，将开挖好的隧道边墙用事先制作好的混泥土混泥土衬衬砌砌加固加固，地压较高时可以采用，地压较高时可以采用浇铸浇铸的的钢制衬钢制衬砌砌加固来代替混泥土衬加固来代替混泥土衬砌砌。（1）盾构法）盾构法 64盾构法施工概貌盾构法施工概貌65l盾构法具有施工速度快、振动小、噪音低等盾构法具有施工速度快、振
36、动小、噪音低等优点优点，且对隧道上方地面的副作用很少。且对隧道上方地面的副作用很少。l在松软含水地层中及城市地下管线密布，施工条在松软含水地层中及城市地下管线密布，施工条件困难地段采用盾构法施工，其优点尤为明显。件困难地段采用盾构法施工，其优点尤为明显。l近年来，新开发的近年来，新开发的泥水加压盾构泥水加压盾构和和土压式盾构土压式盾构，对进一步克服盾构施工造成地表隆起和沉降量大，对进一步克服盾构施工造成地表隆起和沉降量大，致使周围建筑物、地下管线、道路路面变形和裂致使周围建筑物、地下管线、道路路面变形和裂缝的缺点，有明显成效，提高了盾构法的生命力。缝的缺点，有明显成效，提高了盾构法的生命力。（
37、1）盾构法）盾构法 66l盾构法的盾构法的缺点缺点是对是对断面尺寸多变断面尺寸多变的区段适的区段适应能力差。应能力差。l此外，新型盾构购置费此外，新型盾构购置费昂贵昂贵，对施工区段，对施工区段短的工程不太经济。总的短的工程不太经济。总的费用一般也比盖费用一般也比盖挖法要高。挖法要高。（1）盾构法）盾构法 67l矿山法分矿山法分传统矿山法传统矿山法和和新矿山法新矿山法l传统矿山法施工工艺落后，安全性较差，传统矿山法施工工艺落后，安全性较差，近年来有逐步被新矿山法取代的趋势。近年来有逐步被新矿山法取代的趋势。l新矿山法又可称为新矿山法又可称为新奥法新奥法或或浅埋暗挖法浅埋暗挖法。（2）矿山法）矿山
38、法 68l矿山法施工的隧道一般采用矿山法施工的隧道一般采用拱形结构拱形结构，其基，其基本断面型式为本断面型式为单拱单拱、双拱双拱和和多跨连拱多跨连拱。l隧道衬砌的作用是加固围岩并与围岩一起组隧道衬砌的作用是加固围岩并与围岩一起组成一个有足够安全度的隧道结构体系，共同成一个有足够安全度的隧道结构体系，共同承受可能出现的各种荷载，防止地表下沉。承受可能出现的各种荷载，防止地表下沉。l衬砌的基本结构类型衬砌的基本结构类型为为复合式衬砌复合式衬砌，由初期，由初期支护、防水隔水层和二次衬砌所组成支护、防水隔水层和二次衬砌所组成。（2）矿山法）矿山法 69l外层为外层为初期支护初期支护，其作用为加固围岩，
39、控制围，其作用为加固围岩，控制围岩变形，是衬砌结构中主要的承载单元，一般岩变形，是衬砌结构中主要的承载单元，一般应在开挖后立即施作，并应与围岩密贴，所以应在开挖后立即施作，并应与围岩密贴，所以最适宜采用喷锚支护。最适宜采用喷锚支护。l内层为内层为二次衬砌二次衬砌，通常在初期支护变形稳定后，通常在初期支护变形稳定后施作，主要为安全储备，承受初期支护腐蚀后施作，主要为安全储备，承受初期支护腐蚀后所引起的后续荷载；所引起的后续荷载；l在初期支护和二次衬砌之间应敷设防水隔离层。在初期支护和二次衬砌之间应敷设防水隔离层。（2）矿山法）矿山法 70（二）高架结构（二）高架结构 71第三节第三节 城轨交通车
40、站城轨交通车站一、线路一、线路二、车站二、车站三、限界三、限界72l线路是轨道交通系统中重要的组成部分。线路是轨道交通系统中重要的组成部分。l轨道交通运营线路包括三部分：轨道交通运营线路包括三部分：(1)区间区间结构结构 (2)车站车站 (3)轨道轨道一、线路一、线路 73l线路线路l按其在运营中的作用，也可分正线、辅助线和车场线。按其在运营中的作用，也可分正线、辅助线和车场线。l正线正线l指载客列车运行的线路，包括指载客列车运行的线路，包括区间正线、支线、车站区间正线、支线、车站正线及站线正线及站线。l辅助线辅助线l指为指为空载列车空载列车进行折返、停放、检查、转线及出入段进行折返、停放、检
41、查、转线及出入段作业所运行的线路。作业所运行的线路。l是轨道交通系统的重要组成部分，直接关系到系统运是轨道交通系统的重要组成部分，直接关系到系统运营组织的效率。营组织的效率。l辅助线包括辅助线包括折返线、临时停车线、渡线、车辆段出入折返线、临时停车线、渡线、车辆段出入线、联络线线、联络线等。等。一、线路一、线路 74一、线路一、线路l辅助线的种类：辅助线的种类：l1.折返线折返线 l列车除在两端车站需要进行列车折返外，根列车除在两端车站需要进行列车折返外，根据列车运行交路的要求，据列车运行交路的要求，中间有折返作业的中间有折返作业的车站也需设置折返线车站也需设置折返线。l区段运行是指列车根据运
42、行交路的要求，在区段运行是指列车根据运行交路的要求，在端点站与中间车站或中间站与中间站之间开端点站与中间车站或中间站与中间站之间开行折返列车，这些可折返的中间站上需要配行折返列车，这些可折返的中间站上需要配置折返线。折返线的形式应能满足折返能力置折返线。折返线的形式应能满足折返能力的要求。的要求。75折返线折返线76一、线路一、线路l辅助线的种类：辅助线的种类：l2.临时停车线临时停车线l运营过程中，在线运营列车可能会发生故障。运营过程中，在线运营列车可能会发生故障。为不影响后续列车运行，设计上应能使故障列为不影响后续列车运行，设计上应能使故障列车及时退出运营正线。一般说来，车及时退出运营正线
43、。一般说来，在轨道交通在轨道交通线路沿线每隔线路沿线每隔3至至5个车站的站端应加设车辆个车站的站端应加设车辆停放线停放线。77一、线路一、线路l辅助线的种类：辅助线的种类：l3.渡线渡线 l停车线仅仅提供了停车线仅仅提供了故障列车的临时停放故障列车的临时停放。为使。为使这些故障列车返回车辆段，一般还需要设置渡这些故障列车返回车辆段，一般还需要设置渡线，以保证故障列车能及时调头返回车辆段。线，以保证故障列车能及时调头返回车辆段。l渡线的作用是渡线的作用是使离开车辆段的故障列车能及时使离开车辆段的故障列车能及时调头返回车辆段调头返回车辆段。78一、线路一、线路l辅助线的种类：辅助线的种类：l4.车
44、辆段出入线车辆段出入线l车辆段出入线是车辆段出入线是从车辆段到商业运营正线之从车辆段到商业运营正线之间的连接线间的连接线。车辆段出入线可以设计为。车辆段出入线可以设计为双线双线或单线或单线，与城市道路或其他方式的交叉处可，与城市道路或其他方式的交叉处可采用采用平交或立交平交或立交，具体方案要根据远期线路，具体方案要根据远期线路通过能力需要量来确定。通过能力需要量来确定。79一、线路一、线路l辅助线的种类：辅助线的种类：l5.联络线联络线 l在城市轨道交通网络中，要使同种制式的线在城市轨道交通网络中，要使同种制式的线路可以实现列车过轨运行。这种过渡一般通路可以实现列车过轨运行。这种过渡一般通过线
45、与线之间的联络线来实现。过线与线之间的联络线来实现。80二、车站二、车站l车站车站供旅客乘降的场所供旅客乘降的场所。一般应设置在客流。一般应设置在客流量大的集散点和与其他线路交会的地方。车站间量大的集散点和与其他线路交会的地方。车站间的距离应根据实际需要确定，在市区宜为的距离应根据实际需要确定，在市区宜为1km左左右，在郊区右，在郊区不宜大于不宜大于2km。81二、车站二、车站1）按车站与地面相对位置分：）按车站与地面相对位置分：v地下站、地面站、高架站地下站、地面站、高架站2）按车站运营性质分：）按车站运营性质分：v终点站、一般中间站、中间折返站、换乘站等终点站、一般中间站、中间折返站、换乘
46、站等3）按车站结构形式和施工方法分：）按车站结构形式和施工方法分：v明挖站、暗挖站等明挖站、暗挖站等82轨道交通的线路轨道交通的线路/车站形式车站形式83二、车站二、车站4）按车站站台形式分：）按车站站台形式分：v岛式站台、侧式站台、一岛一侧、一岛两侧等车岛式站台、侧式站台、一岛一侧、一岛两侧等车站形式站形式5）按车站服务的对象及功能可以分为：）按车站服务的对象及功能可以分为：v城市标志站城市标志站（作为城市的象征或著名建筑物）、（作为城市的象征或著名建筑物）、与干线或机场等交通连接的与干线或机场等交通连接的换乘枢纽站换乘枢纽站（完成与（完成与机场或其他交通方式的接续运输过程）、机场或其他交通
47、方式的接续运输过程）、市郊地市郊地区车站区车站、农村地区车站农村地区车站等等84不同型式的站台不同型式的站台8586轨道交通车站大多是在城市地区。这种城市车站具轨道交通车站大多是在城市地区。这种城市车站具有一些不同于城市间车站的有一些不同于城市间车站的特点特点，主要体现在：，主要体现在：1需要处理的行李很少或没有；需要处理的行李很少或没有；2旅客密度高，流量大，进出口的设计需要更快速旅客密度高，流量大，进出口的设计需要更快速有效有效；因此，车辆设计也包含了较多、较宽的自动；因此，车辆设计也包含了较多、较宽的自动门，站台设计一般与车厢地板同高；门，站台设计一般与车厢地板同高；3列车间隔较短列车间
48、隔较短，一般非高峰期间隔为，一般非高峰期间隔为10min，高，高峰期间隔峰期间隔90s；从而不需要太多的等待候车空间和设；从而不需要太多的等待候车空间和设施。施。（一）车站的分类（一）车站的分类87l4需要设计或预留自动售、检票设施。需要设计或预留自动售、检票设施。l5当设计成高架或地下形式时，需要当设计成高架或地下形式时，需要注意注意纵向流通径路纵向流通径路；使轨道交通；使轨道交通与街道交通保与街道交通保持良好的接续持良好的接续。l6城市车站位于高犯罪区时，要有特殊的城市车站位于高犯罪区时，要有特殊的保安措施保安措施；如闭路电视监控系统灯。；如闭路电视监控系统灯。l7在郊区车站，需要为巴士、
49、私家车提供在郊区车站，需要为巴士、私家车提供乘降设施以及相应的乘降设施以及相应的停车存放场所停车存放场所。（一）车站的分类（一）车站的分类88（二）车站的组成（二）车站的组成l大型轨道交通系统的车站一般由大型轨道交通系统的车站一般由四部分组成四部分组成：l一是车站大厅及广场一是车站大厅及广场，它通常是乘客、游客和商，它通常是乘客、游客和商人聚集的地方；人聚集的地方；l二是售票大厅二是售票大厅，为乘客出售列车客票；，为乘客出售列车客票；l三是站台三是站台，直接供乘客乘降车使用；，直接供乘客乘降车使用；l四是旅客不经常到达的地方四是旅客不经常到达的地方，如车站办公室、仓，如车站办公室、仓库、维修设
50、施及铁路股道等。库、维修设施及铁路股道等。89l对城市铁路来说，车站一般包括对城市铁路来说，车站一般包括主体、出入主体、出入口及通道、通风道及风亭（地下）和其它附口及通道、通风道及风亭（地下）和其它附属建筑物属建筑物组成。组成。l车站主体是列车的停车点，它不仅要供乘客车站主体是列车的停车点，它不仅要供乘客上下车、集散、候车，一般也是办理运营业上下车、集散、候车，一般也是办理运营业务和运营设备设置的地方。务和运营设备设置的地方。（二）车站的组成（二）车站的组成90l车站主体根据功能的不同，可分为以下两大部分。车站主体根据功能的不同，可分为以下两大部分。l1乘客使用空间乘客使用空间 它又可分为非付
