城市轨道交通究采用直线电机系统的广州地铁6号线线路设计李颖慧(广州市地下铁道设计研究院,510010广州//工程师)进行了分析。认为6号线适宜采用转弯半径小。爬坡能力强的直线电机车辆。但在线路设计中采用小半径形式应慎重,在有条件的情况下,尽量采用较大曲线半径,以改善运营条件。
为适应城市高速发展以及2010年召开亚运会的需求,广州市计划于2010年形成1~5号线总长255km的轨道交通骨干网络。6号线是骨干网络形成后将建设的第一条辅助性线路。本文结合6号线的功能定位、线路特点、客流水平等对采用直线电机系统的适用性进行分析,并根据直线电机的线路技术标准对6号线的线路设计进行了系统阐述。
16号线功能定位及线路特点14功能定位广州地铁6号线行经金沙洲、大坦沙、黄沙大道、一德路、万福路、农林下路、先烈路、燕岭路、广汕路一带,为型辅助性线路(见)。其在线网规划中的功能定位主要是解决老城区的交通问题,提升老城区的发展空间,联系老城区与西北向、东北向组团,并为骨干线网客流提供集疏功能。
14线路特点由于6号线是解决城市中心区交通的“u型辅助线,因此它具有如下与其它骨干线所不同的鲜明特点:无明显的交通走廊,路径选择的可变性相对较大6号线为继1、5号线后的中心区第3条东西向线路,主要解决珠江北岸一带的交通,因受沿线控制性建筑物的影响,线路曲线多、转弯半径小。
作为第二层次的线路,换乘节点多,埋深大根据线网规划,6号线与其它轨道交通线路的换乘点多达9处。已建成运营的1、2号线已占用第一层次的地下空间(在老城区大多为地下二层站),导致6号线必须向更深层次的地下空间发展,以避开对与其交叉线路的影响,因此6号线在老城区的布设具有埋深大的特点。
2直线电机系统的技术特点与传统的粘着驱动式系统(转向架轴距、定距相同)相比,最小水平转弯半径可由一般轮轨系统的200m可减至60m,有利于线路平面选线,可避开已建或待建的建筑以及建筑基础、地下管线和其它地下构筑物。
由于该系统采用了非粘着驱动方式,不受粘着系数限制,因此可在坡道陡的线路上使用。其性能在全天候条件下均能保证,最大爬坡能力可达到6%~8%有利于线路纵断面设计、选线及避开地下构筑物,有利于线路由地下至地面、高架的过渡。
直线电机系统采用径向转向架,质量轻,没有牵引齿轮,轮轨接触面好。直线电机再生制动、加上磁研究报告轨以及液力圆盘机械制动(液力圆盘机械制动亦用于停车时的制动)使车辆制动可靠,并能以较高速度下坡,能避免紧急制动及其空气压缩机所带来的噪声大的缺点。这样可减小轮轨噪声,并允许线路采用小曲线半径而不会象许多轮轨系统那样产生尖锐噪声。
6号线线路示意系统选型及采用的线路技术标准3.6号线的系统选型广州地铁现有3种车型,分别为1、2号线最高速度为80km/h的a型车,3号线最高速度为120km/h的b型车,4、5号线的l型车(直线电机系统)。a型车多适用于高运量等级线路,b型车多适用于大中运量等级线路,而l型车多适用于中运量等级线路。
6号线的远期高峰断面预测客流为2. 73万人次/h,其系统选型必须满足预测客流输送的需要,并考虑适当的裕量。结合6号线中运量客流水平,以及服务老城区站间距小、路径曲折的特点,采用转弯半径小、爬坡能力强的直线电机系统最适宜。
采用的线路技术标准最小坚曲线半径:正线3 000m,辅助线2最小平面曲线半径:正线150m,辅助线100m,车场线60m. %辅助线604线路设计线路方案6号线西起金沙洲,过珠江西航道后,由大坦沙岛北端一直行进,与5号线换乘后,南行至岛南端,过珠江东航道,到达如意坊码头;线路沿黄沙大道南行,与1号线换乘后,向东行进。之后线路沿珠江北岸区域布设,由西至东先后穿越荔湾区、越秀区,到达东山区,线路东行,到达东湖公园(该段线路先后与1、8、2号线共计形成3处换乘)之后折向北,主要沿农林下路、先烈路北行,分别与1、5号线再次形成换乘;线路北行,沿先烈路,经黄花岗公园、动物园,过内环路,到达天河区;之后沿广州大道、燕岭路、广汕路向东北行进,到达终点高塘石,先后与规划14、3号线北延段、3号线支线共计形成3处换乘。
3km,其中地下线长约22. 1km,高架线长约8. 6km,过渡段长0.座车站,其中高架站7座;平均站间距1.2km.全线在沙贝设停车场,在高塘石设车辆段。
4.2重点地段研究线路过江到达如意坊码头后,沿珠江北岸区域布设,到东湖公园。该段线路由西至东穿越老城区,沿线为广州市的主要商业、休闲区域。
该段线路为本线选线最困难、实施条件最困难地段。现状道路网成鱼网状,狭窄、曲折,道路两侧房屋密集,高层建筑无规则错落分布。同时,该区域属珠江海积冲积平原,饱和陆相砂层和海相交互相砂层厚度大、埋藏深,饱水,渗透性强,与珠江水体联通。该段路径的选择、站点的布设、埋深的确定等均经过若干方案比选,反复讨论,以在规划要求、车站功能、实施条件、运营条件、工程造价等各方面寻求年城市轨道交通究最佳平衡点。最终推荐方案是线路沿一德路行进,区间埋深为中埋,车站轨面埋深为21.m~33.0 4.6号线线路特征6号线曲线长总计达18km,占全线的58%.右线曲线及纵断面统计如表1、2.表1线路右线曲线分布表序号曲线半径/m曲线数量/个曲线长度/m占曲线总长百分率/%合计表2右线纵断面特征表坡度长度/km占全长的百分率/%合计5小结(1)轨道交通线路的合理选型直接影响到线路走向、敷设方式、可实施性及工程造价等非常重要的因素。广州市地铁6号线在非常困难的选线条件下,寻求了一条综合指标优的轨道交通廊道,得益于采用了转弯半径小、爬坡能力强的直线电机系统。
(2)线路设计中,采用小半径曲线应慎重,并进行经济技术比较,在有条件的情况下,尽量采用较大曲线半径,以改善运营条件。直线电机系统采用径向转向架使其转弯能力大大加强,相对传统电机系统,虽轮对和轨道之间的运行磨耗有所减少,但由于导向力和支承力依靠轮轨相互作用获得,磨耗依然存在,在小半径曲线,需进行限速,以减少轮轨磨耗及噪声。为改善运营条件,6号线线路设计经过反复比较论证,对小半径曲线地段进行了优化,现全线采用最小曲线半径为250m.
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