3城市轨道交通ppt.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第三章 城市轨道交通,第一节 城市轨道交通概述,第二节 轨道构造,第一节 城市轨道交通概述,一、发展城市轨道交通的意义,二、城市轨道交通的类型、特点及选择,三、国内外铁路的发展,四、磁悬浮交通,一、发展城市轨道交通的意义,水、交通和环境是城市发展的三大要素。,交通问题已成为制约城市经济发展的重要因素。城市交通的发展在于发展城市轨道交通。,城市轨道交通优点,运量大、舒适性好、对环境污染小、能源利用率高等，快速、安全、便捷，誉为绿色交通工具。,二、城市轨道交通类型、特点及选择,类型：,地下铁道、城市轻轨,(,包括单轨,),、城市有轨电车、市郊铁路等。,1.,地下铁道,(,Subway),特点：,运量大，能迅速疏散旅客，不易堵塞，运行采用全封闭信号控制，安全、快速、准时，造价昂贵。,地铁常建于城市中心地区，,凡城市运量在,4,万人次,/h,以上的（地铁适于,3-6,万人次,/h,），可以选用地铁。,地下铁道,地铁站,2.,轻轨交通,(Light Rail Transit),是原城市有轨电车的发展而来，采用中等载客容量的车箱，每小时单向交通流量在,1.53,万人左右。,轻轨交通车辆轴重较轻，施加在轨道上的荷载相对于市郊铁路或地铁的荷载来说比较轻，故称轻轨。是一种介于有轨电车和地铁之间的中运量的轨道交通工具。,特点,中等运量，多采用全封闭或半封闭方式，实行信号控制。其造价仅为地铁的,1/5-1/3,。,适用,道路坡道较大或弯曲的大中城市，也可在特大城市配合地铁在郊区的延伸。,轻轨的优点,(1),比地铁安全 由于动力来自车顶部，而非地铁系统的第三轨。此外无须防护栏杆，因为它也可在街道上行驶。,(2),在建设上比地铁更灵活 由于土地昂贵，尤其在闹市区，轻轨系统可以放在街道，旅客可以在人行道上下车。,(3),更适合低运量场合 在中等规模城市用以补充巴士运输。,(4),大部分线路按右行规则隔离时，在混合交通条件下的平均行车速度可以更高，从而比巴士更具吸引力。,(5),轻轨铁路技术成熟，并已有丰富经验，不存在机械风险或大的费用过载问题。,重庆轻轨,天津轻轨,3.,有轨电车,(Trolley Bus),特点,低运量、全地面、不封闭、无信号系统，投资少、运营费用低、对环境污染小等。,适用,在中小城市很有发展前景，客运量可达,15000,人次,/h,，有很好的经济性。,天津有轨电车,大连有轨电车,瑞士有轨电车,4.,市郊铁路,(Suburbs Rail),特点,运量大（单向最大运能可达,8,万人次,/h,）、,投资省、见效快、速度比较高、效率高、,技术上容易实现、服务范围广等。,适用,可用于连接市中心和郊区间的运输。,在日本、法国、俄罗斯以及东欧国家得到了广泛的应用，并与地铁、轻轨共同构成城市轨道交通网络。,布宜诺斯艾利斯,我国发展城市轨道交通,问题,造价比较昂贵,;,有些地铁设备陈旧,;,有些地铁是利用外资，进口设备，既提高了造价，又带来了地铁设备,“,万国牌,”,的隐患,;,城市交通总体规划不均，与公交、出租车、码头、机场之间的紧密衔接、密切配合不够,;,对市郊铁路发展不重视，没有纳入城市轨道交通发展的总体规划中。,目标：,达到标准化、国产化、造价低、服务质量高的要求，真正成为大能力、快速运行和合理疏散的交通骨干。,三、国内外铁路的发展,(,一,),国外铁路建设发展的三个时期,(,二,),铁路运输的现代化,(,三,),我国铁路的发展,(,一,),国外铁路建设发展的三个时期,1.,快速发展时期,2.,衰落期,3.,振兴时期,1.,快速发展时期,世界上第一条铁路：,1825,年，英国在大林顿,(Darlington),到斯托克顿,(Stockton),间修建了第一条公用铁路。,1840,年到,1913,年世界大战前，铁路发展最快。其中,80%,集中在美、英、法、德、俄五国。铁路成了这些国家工业化的先驱，并奠定了工业化的基础。,铁路垄断了陆上的交通运输，其承担的运输量一般高达,80%,以上。,2.,衰落期,1913,年至,1970,年，经历了第二次世界大战。,一方面，西欧各国的经济受到战争的破坏，直到,1955,年前后，世界经济才复苏发展。,另一方面，铁路运输受到公路和航空运输的挑战，铁路亏损严重。,二次大战后，原苏联和第三世界国家铁路有所发展。,3.,振兴时期,自,1970,年，世界铁路由于下列原因而得到了振兴和新的发展机遇。,(1),能源危机。,(2),环境问题。,(3),安全问题。,从能源、环境和安全角度出发，铁路具有明显的优越性。,部分国家修建第一条铁路的时间表,1,英国,1825,3,法国,1832,5,德国,1835,7,俄国,1837,9,荷兰,1839,11,瑞士,1844,13,秘鲁,1851,15,澳大利亚,1854,17,日本,1872,2,美国,1830,4,比利时,1835,6,加拿大,1836,8,奥地利,1838,10,意大利,1839,12,西班牙,1848,14,印度,1852,16,南非,1860,18,中国,1876,世界十大地铁,（1）莫斯科（俄国）：年输送旅客量达26亿人次。,（2）东京（日本）：年客流量25亿人次。,（3）纽约（美国）：年客流量15亿人次。,（4）墨西哥城（墨西哥）：年载旅客15亿人次。,（5）巴黎（法国）：年乘地铁人次为12亿。,（6）大阪（日本）：年载客为9.48亿人次。,（7）圣彼得堡（俄国）：年客流量8.21亿人次。,（8）伦敦（英国）：年输送旅客8.15亿人次。,（9）首尔（韩国）：年输送旅客8.12亿人次。,（10）香港（中国）：年输送旅客6.3亿人次,按里程,1、上海420公里2、伦敦408公里3、纽约370公里4、东京304.1公里5、莫斯科292.2 公里6、首尔286.9公里7、马德里284 公里8、北京226 公里9、巴黎215公里,10、墨西哥城201.38 公里,1,、世界最繁忙的地铁：莫斯科地铁,莫斯科地铁年输送旅客量,26,亿人次，是世界上最繁忙的地铁。目前,900,多万莫斯科市民平均每人每天要乘一次地铁，它的年客运量要占全市公共交通总运量的,45%,。,2,、全世界地铁最多的国家：美国,美国是世界上拥有地铁最多的国家。纽约、芝加哥、费城、华盛顿等,10,个城市的地铁达,1200,公里，约占全世界的五分之一。,地铁世界之最,3,、全世界最安全的地铁：新加坡地铁,新加坡地铁，在最大程度上，避免了种种不安全的发生。新加坡地铁为了防止火灾的发生，地铁乘客所触及之处，均不采用木质、天然纤维易燃材料，同时还有一整套灭火救灾的自动监测系统。,4,、全世界最短的地铁：伊斯坦布尔地铁,土耳其的伊斯坦布尔地铁总长度只有,0.6,公里，全程仅设两个半车站。,5,、全世界埋得最深的地铁：朝鲜平壤地铁,世界上埋得最深的地铁是朝鲜平壤地铁，它埋深地下达,100,米左右,(,一般明挖,10-20,米，暗挖埋深,20,米以上,),。,(,二,),铁路运输的现代化,铁路运输的现代化率先出现在欧、美国家和日本等国。,标志,高速列车(高铁）、重载列车,德国高速列车,法国高速列车,1、高速列车（高铁）,日本,率先于,1964,年,10,月建成了东京到大阪的东海道干线，翌年实现了,210km/h,的最高速度。至,1997,年，最高速度达,260-300km/h,。,法、德、意、西班牙和比利时等国也修建了高速铁路，最高速度达到,270-300km/h,。,日本、法国和欧洲正在规划高速铁路网的建设。亚洲的韩国和中国台湾省也正在修建高速铁路。,中国的动车组：最高设计速度可达,260-350km/h,，最高运营速度可达,160-250km/h,。,2,、重载运输,主要特点：,加大列车重量；,加长列车编组；,实现全程直达运输。,2,、重载运输,世界各国发展重载，大体有以下两种形式,:,(1),以北美,(,美国和加拿大,),为代表，包括巴西、澳大利亚和南非等国在内的,重载单元列车,。,通过货物集中发送、快速装卸，加快列车周转，使运输成本降低，以获取更大盈利来提高铁路的竞争能力。,(2),以前苏联为代表的,超重、超长列车和合并列车,。,以挖掘现有的技术设备潜力，有效地提高了运输能力。,2,、重载运输,统一标准,1986,年,10,月在加拿大温哥华召开的第二届国际重载运输会议上讨论确定，凡属重载运输，应至少满足下列三个条件中的两个。,（,1,）年运量不少于,20Mt,的线路；,（,2,）列车重量达到,5000t,；,（,3,）车辆轴重在,25t,以上（包括从,21t,提到,25t,）。,（三）国内铁路的发展,1876,年由英国人擅自修建的淞泸铁路，是我国第一条铁路。,而,1881,年,11,月,8,日由开平矿务局出资修建的唐胥铁路（唐山至胥各庄）则是中国人自己修的第一条铁路。,京张铁路连接北京丰台，经八达岭、居庸关、沙城、宣化至河北张家口，全长约,200,千米，于,1909,年建成，是中国首条不使用外国资金及人员，由中国人自行完成，投入营运的铁路。詹天佑是建设铁路的总工程师。,我国最早的地铁是,1969,年建设的北京地铁。,天津（,1984,）、上海（,1995,）、广州（,1997,）陆续建设了地铁。,香港的第一条地铁建成于,1975,年。,到,2001,年底，已有,10,多个城市建成和正在建设轨道交通系统。,中国铁路图,“,和谐号,”,动车组,2007,年,12,月,22,日，首列国产时速,300,公里,“,和谐号,”,动车组列车,(CRH2-300),在南车四方机车车辆股份有限公司竣工下线。它的成功下线是我国铁路全面实施自主创新战略取得的重大成果，标志着我国铁路客运装备的技术达到了世界先进水平，中国也由此成为世界上少数几个能够自主研制时速,300,公里动车组的国家。,时速,300,公里,“,和谐号,”,动车组是在引进消化吸收国外时速,200,公里动车组技术平台的基础上，由我国自主研制的，是目前世界上运营速度最高的动车组列车之一。,中国和谐号动车,京沪高铁,京沪高速铁路于,2008,年,4,月,18,日开工，从北京南站出发终止于上海虹桥站，总长度,1318,公里，总投资约,2209,亿元。它的建成将使北京和上海之间的往来时间缩短到,5,小时以内。,全线纵贯北京、天津、上海三大直辖市和河北、山东、安徽、江苏四省。是新中国成立以来一次建设里程最长、投资最大、标准最高的高速铁路。,2011,年,6,月,30,日正式开通运营。,全线,桥梁长度约,1140km,，占正线长度,86.5%,；隧道长度约,16km,，占正线长度,1.2%,；路基长度,162km,，占正线长度,12.3%,；全线铺设无砟正线约,1268,公里，占线路长度的,96.2%,。全线用地总计,5000km,2,（不包括北京南站、北京动车段、大胜关桥及相关工程）。,开通后，运营,4,天，发生,3,起事故，引起广泛热议。,2011,年,8,月,1,日，铁道部称京沪高铁上座率,107%,。,2011,年,8,月,16,日，上海铁路局实施新运行图，对京沪高铁列车开行速度和价格进行调整。,青藏铁路,青藏铁路,于,2006,年,7,月,1,日,9:00,全线通车。,由青海省西宁市至西藏自治区拉萨市，全长,1956,公里,。,其中，西宁至格尔木段长,814,公里,，,1979,年建成铺通,，,1984,年投入运营,。,格尔木至拉萨段，自青海省格尔木市起，沿青藏铁路南行至西藏自治区首府拉萨市，全长,1142,公里,，其中新建,1110,公里,，格尔木至南山口既有线改造,32,公里,。,美丽的青藏铁路,上海磁浮示范运营线,上海磁浮示范运营线,，是世界上第一条投入商业化运营的磁悬浮列车示范线，具有交通、展示、旅游观光等多重功能。于,2002,年,12,月,31,日,启用，由当时的中国国务院总理朱镕基与德国总理施罗德，主持剪彩仪式。,磁浮示范运营线西起,上海轨道交通,2,号线龙阳路站，东到上海浦东国际机场站，主要解决连接浦东机场和市区的大运量高速交通需求。线路正线全长约,30,公里，双线上下折返运行，设计最高运行速度为每小时,430,公里，单线运行时间约,8,分钟。,02,年,12,月,31,日,中德总理乘坐上海磁浮列车,五、磁悬浮交通,1,、磁悬浮交通的特点,2,、磁悬浮轨道交通的优越性,3,、磁悬浮轨道交通建设存在的问题,1,、磁悬浮交通的特点,磁悬浮交通是一种新型的交通运输系统，是交通运输方式一种革命性质变。,传统铁路,是在车轮与钢轨接触的情况下，依靠轮轨之间的粘着关系实现支承、导向、牵引和制动三大功能，,磁悬浮列车,是在车辆与导轨无接触的情况下，利用电磁系统产生的吸引力或排斥力使车辆悬浮，利用电磁力进行导向，使车辆不偏离运行轨迹，同时依靠直线电动机驱动，推动列车前进。,2,、磁悬浮轨道交通的优越性,(1),速度高。,(2),安全性高。,(3),噪声低。,(4),维修少。,(5),舒适度良好。,(6),选线自由度大。,(7),能耗少。,3,、磁悬浮建设存在的问题,(1),初期投资昂贵。,(2),不能与轮轨方式的现有铁路网兼容。,我国上海磁悬浮快速列车工程引进德国先进技术，线路设计为双线，起点为地铁,2,号线上的龙阳路站，终点为浦东国际机场站；长度约,30km,；设计最高速度为,430km/h,。,上海磁悬浮,第二节 轨道与结构工程,一、土质路基的轨道结构,二、隧道内的轨道结构,三、高架桥上的轨道结构,轨道结构是城市轨道交通系统的重要组成部分，一般由,钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔及其它附属设备,组成。,为保证列车运行的安全，轨道结构应具有足够,强度,和,稳定性,、,耐久性,、,绝缘性,及,适量弹性,，且,养护维修量,小，以确保列车安全运行和乘客舒适。,轨道交通在土质路基上一般宜采用,混凝土枕碎石道床,，并尽可能敷设,无缝线路,。,无缝线路（continuous welded rail）用焊接长轨条铺设的轨道，因为长轨无缝线路条没有轨缝而得名。,一、土质路基的轨道结构,通常使用的标准钢轨长度为12.5米和25米两种。把10根或20根标准钢轨先在工厂焊接成125250米的钢轨，再用特别编组的运轨车运到铺设工地，焊接成10002000米的长轨铺设在线路上，就成为无缝线路。,目前的钢轨形式有三种：,一是,槽形钢轨,，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。,第二种是,19,世纪应用很广，但目前已经很少采用的,双头钢轨,，这种钢轨在英国还能见到。,第三种是目前广泛采用的,工字形钢轨,。,（一）钢轨,我国国家铁路的钢轨主要有,50kg/m,、,60kg/m,与,75kg/m,三种类型。,年通过总重在,15Mt,25Mt,时，采用,50kg/m,钢轨；,在,25Mt,50Mt,时，采用,60 kg/m,钢轨；,在大于,50Mt,时，采用,60 kg/m,或,750 kg/m,钢轨。,从技术性能上分析，,60kg/m,钢轨重量只增加,17.7%,，而允许通过的总重量可增加,50%,。,重型钢轨,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，减少杂散电流。,城市轨道交通在经济条件允许下，无论,地面线、地下线或高架线,，,运营正线,宜选用,重型钢轨,。,对,车场线,来说，由于主要是供,空车,运行，速度又低，考虑到经济性，选用,50kg/m,或,43kg/m,钢轨均是可行的。,轨枕的,种类,按构造有,横向轨枕、纵向轨枕、短轨枕和宽轨枕四种,；,按,铺设部位,有适用于区间线路的,普通轨枕,、道岔区的,岔枕,和无碴桥上的,桥枕,；,按,制造材料,可分为,木枕,、,混泥土枕,及,钢枕,三种。,（二）轨枕及扣件,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,预应力混凝土枕,。,对采用第三轨受电方式的系统，在安装三轨托架的地方还需使用特殊加长的混凝土枕。,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的横纵向移动。,有碴轨道的钢轨扣件可采用,DTI,型扣件,扣件,道床是指路基之上、轨枕之下的部分。,一般分为,道碴道床,（,有碴道床,）和,无碴道床,两大类。,常见的道碴道床有,碎石道床,。,（三）道床,土质路基,上一般采用,碎石道床,。,碎石道床结构简单，容易施工，减振、减噪性能较好，造价低；不足之处是轨道建筑高度较高，轨道维护工作量大。,传统道床常用碎石作成,呈散粒状态,是一种极不稳定的结构。在行车的反复荷载作用下，产生残余下沉，通过一定运量后就会出现病害，必须加以整修，而随着运量及行车密度的增加，列车正常运行和轨道养护维修之间的矛盾将日益尖锐。,到,70,年代，对道碴道床的重大改进主要有两种方案。一是将碎石道床更换成整体结构，二是保留碎石道床，在其间灌入沥青材料将它连成整体。前者称整体道床，后者称沥青道床。,多采用整体式道床，分无枕式和有枕式两类。,整体道床,整体性能好，坚固稳定、耐久；,轨道建筑高度小，减少隧道净空，节省投资；,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。,二、隧道内的轨道结构,亦称,整体灌注式,，无枕式轨道建筑高度较小，主要采用连续灌注混凝土基床或纵向承轨台。,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，简称,PACT,型轨道,。,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。,1,无枕式整体道床,分为短枕式和长枕式两种。,（,1,）短枕式整体道床,这种道床轨道建筑高度一般为,550mm,左右，轨枕下道床厚度一般不小于,160mm,，一般设中心排水沟。,这种道床稳定、耐久、结构比较简单，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道床，经,20,多年运营，使用状态良好。天津地铁亦铺设了这种道床。,2,轨枕式整体道床,（,2,）长枕式整体道床,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，加强了与道床的联结。,它适用于软土地基隧道，可采用排轨法施工，施工快。,上海和新加坡地铁铺设了这种轨道，使用状况良好。,轨枕,长枕式整体道床,也可分为,有碴轨道和无碴轨道,两种。,有碴轨道,和土质路基轨道结构相同。,无碴轨道,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作量。,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。,三、高架桥上的轨道结构,高架桥上通常采用承轨台式轨道结构，分,有碴和无碴,两种型式,无碴式,承轨台是一种整体灌注式的钢筋混凝土结构,有碴式,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。,