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1、地铁3.4m线间距单渡线总体方案研究摘要:研究目的:地铁建设项目利用既有双线隧道工程,由于限界限制,线间距只有3.4m,如此小的线间距设置单渡线,国内外工程实例尚无,设置3.4m线间距单渡线可直接利用既有隧道工程,对盘活国有资产降低工程造价,有着重大意义。研究方法:研究道岔设计参数的制定原则,分析我国铁路道岔、城轨交通道岔设计参数的选用情况,确定合理的单渡线设计参数,进而对单渡线作安全性检算并选择合理的结构。研究结论:地铁采用3.4m线间距单渡线。道岔选用的设计参数值,不低于两端单开道岔设计参数值,经过安全性检算,其容许通过速度为30km/h时,地铁车辆行驶在单
2、渡线时能保证行车安全及旅客舒适度。单渡线连接部分结构方案是合理的,给设计3.4m线间距单渡线提供了可靠的支持。关键词:单渡线;安全性;道岔;设计参数;总体方案;研究1概述1.1地铁线路设置单渡线的必要性地铁线路按其在运营中的作用,有正线、辅助线之分,辅助线包括折返线、渡线、联络线、停车线、出入线、安全线等。根据《地铁设计规范》(GB50157—2003)第3.4.2条规定:“当2个具备临时停车条件的车站相距过远时,根据运营需要,宜在沿线每隔3~5个车站加设停车线或渡线”。因此,渡线在地铁线路设计中是必不可少的。渡线有单渡线、交叉渡线2种形式。1.2单渡线的功能(
3、1)列车在运行过程中难免出现诸多故障,当这些故障列车对地铁的安全运营产生不利因素,故障列车应就近安排下线,进入停车线或维修基地进行检修。这种情况一旦发生就会打乱全线列车运行秩序、为了尽量减少故障列车进入停车线的时间,每隔3~5个车站设置停车线,困难时应设单渡线。(2)地铁线路在前方某地段发生病害,列车不能运行时可就近利用单渡线行使正规列车,进入另一股正线维持单线运营,待线路修复后再恢复正常运营,这样就相对减少了全线停运的损失。以上2种使用单渡线情况,均非正常交路,是在特殊情况才加以使用,因此通过列车一般不会太频繁,对其结构损坏远比正线低。2某市轨道交通一期工程单
4、渡线2.1某市轨道交通一期工程单渡线的设置某市轨道交通一期工程,线路全长约17.4km,全部为地下线,其中利用既有人防隧道工程约5.4km。既有人防工程为单洞双线马蹄形隧道,共设6座地下车站。利用既有人防隧道工程,是为了盘活闲置国有资产的迫切需要。经专业部门检测,隧道结构强度具有相当的安全储备,限界满足运营要求,经加固可作为一期工程的一部分,短期内即可形成一条运营线路,给一期工程提供了最大优势和最好的基础条件。5既有人防隧道工程是1973年根据战备需要,按我国早期地铁标准设计修建的单洞双线马蹄形隧道,受限界限制,线间距定为3.4m。根据线路平面图,分别在两个既有
5、站设置了3.4m线间距单渡线。2.2国内外类似工程概况3.4m线间距设置单渡线,由于单渡线两端单开道岔相距较近,无法设置连接短钢轨,违反了有关规定。因此,国内外类似工程实例较少,伊朗德黑兰地铁Ⅰ期工程曾铺设了UIC54kg/m钢轨7.6号道岔3.2m线间距单渡线,已通车运营,我国援助设计的德里兰地铁4号线也拟采用上述单渡线。在我国长春轻轨也曾铺设过3.6m线间距单渡线,已运营2~3年,情况良好。其他城市轨道交通和国家铁路尚无应用实例。2.3与设置正常线间距单渡线的经济性比选若要在既有人防隧道工程地段设置正常线间距单渡线,则需要加宽线间距以满足《地铁设计规范》(G
6、B50157—2003)中关于两道岔间插入短钢轨最小长度的要求。增大线间距可通过设置两对反向曲线的方法来实现。按照规范要求,经计算线间距为4.2m时,满足两道岔间插入短钢轨最小为6.25m的要求;4.0m时,满足两道岔间插入短钢轨最小为4.5m的要求。设置反向曲线使线间距加大以满足规范要求是合理的,但需要对一侧隧道洞壁进行凿壁加宽,加宽长度每组单渡线最小约240m(见图1)。在既有人防隧道地段采用正常线间距单渡线需要凿除改造两处(全长480m)一侧隧道洞壁,其改造工程量巨大、工期延长、工程投资增加约4752万元,在改建过程中造成拱顶受力不均、防水层破坏,新老混凝
7、土结合处强度不足,既有混凝土部分在施工过程中易出现裂缝,形成隐患等问题,给施工带来困难。同时也恶化了正线行车条件。如将既有隧道拆除重新修建,虽施工方便,但造价提高更甚。即使将线间距压缩为3.6m,单渡线条件也没有明显改善。但对既有隧道改建问题依然存在。因此研制3.4m线间距单渡线即节省投资又不影响既有隧道的整体性与4.0m、3.6m线间距单渡线相比具有无可比拟的优越性。3.4m线间距单渡线设计方案的难点,一是车辆行驶在单渡线时得到安全性检算的保证,二是具有结构可行性的支持。33.4m线间距单渡线主要特性3.1单开道岔主要尺寸及通过速度组成单渡线的两单开道岔采用该
8、工程统一的《60kg/m
