第三篇 轨道交通设备.ppt

第3章 地铁运输系统 由于铁路捷运地下隧道建设费用日益增长，以及针对营运弹性与经济的要求，“小型地铁”（Mini-Subway或Neo-Metro）的发展正逐渐受到都市运输界的重视。所谓“小型地铁”是指车辆设备、行车隧道、地下车站等的尺寸均较一般铁路捷运系统小的地铁。由于具较小型的轨路设施与车辆设备，使初期建设费用降低，同时在运作上也具有相当大的弹性，成为一种经济有效的都市中运量捷运系统。 3.1 小型地铁的发展理念 小型地铁的发展，起源于19世纪后期在欧洲建造的几个地铁捷运系统，如伦敦、柏林、布达佩斯等，其中以伦敦的“Tube”历史最久，也最为有名。伦敦的捷运路网共长400余公里，其中约有40％里程在地下。主要施工方法有两种：早期建造的路线，在市区部分系以“明挖覆盖”（Cutand Cover）方式构筑较浅的坑道（称为“Underground”）而成，使用较宽的矩形车辆，即通称的“Surface Line”。另外在20世纪初期开始使用较新式的隧道钻挖（Tunneling）方法，于地下平均27米深处钻掘隧道（称为“Tube”），使用较小型车种。这几条市区路线，称为“DeepTube Line”，或简称Tube”。其最深处达地下67米。 当初进行Tube路线建造时，由于受制于施工技术水准，内径3.6米（12英尺）的隧道是能够达到的最大极限。同时受地上蜿蜒而行的街道的限制，地下路线亦随之产生了不少急弯。虽然今日的 Tube 规划人员已不再受到上述条件的限制，但是当年在此种受限情况下发展出来，“曲折路线，小断面隧道，精缩车厢”的折衷式铁路捷运系统，却在今日的都市运输技术领域中，以“Mini-Subway”的新貌崛起，成为日受瞩目的中运量捷运系统新秀。 除了上述的伦敦Tube系统外，世界上尚有其他不少铁路捷运系统使用小型车厢。由于各系统大多系于早期发展，且建造时受限条件及考虑方向未必相同，故有些系统虽采用小型车厢，但隧道内径尺寸并未相对减缩。 小型地铁的发展理念主要系基干土木工程费用在捷运系统的建设费用中约占75％～80％，其中隧道部分更是占了相当大的比率。隧道工程费用大致与其断面积大小成正比例，因此致力达成最小的隧道直径，成为工程设计的着力重点，而其所牵连的相关因素也导致了小型车厢的设计取向。英国 Metro-Cammell Ltd．车厂的顾问 F.Bonneres曾收集目前欧美使用的捷运车种资料及其配置于地下隧道时的内径尺寸。 1904年完成的纽约地铁 1890年营运至今的伦敦Tube 小型地铁目前在世界各地呈现相当程度的发展： 英国及其欧洲城市，着重于原有系统的整建与扩充；日本方面除了致力于传统铁路车厢及设备的小型化之外，更着手开发“线性马达车厢”；其他地区也开始陆续出现小型地铁型式的AGT系统。 3.2 小型地铁发展概况 伦敦乃至全世界的第一条地铁于1863年开通，长约6.4公里。使用“开挖回填”方式建造，蒸汽机车牵引，后于1884年完成“环状线” (Circle Line)。直到1890年12月建造长5.2公里，从现称“Northern Line”的Kling William Street站到泰晤士河南岸的Stock well站的世界第一条 Tube Line，并以电动机车牵引，开启了伦敦 Tube 发展的新篇章。此后系统不断扩充，主要着重于原有路线延长、车辆改进及服务现代化方面。长22.5公里、自1962年动工至1971年完工的Victoria Line是50余年来的第一条Tube铁路新线。它全部采用地下钻挖方式施工，隧道内径3.8米。1977年开始进行将Piccadilly线延伸到Heathrow国际机场的工程，于1986年初完成环绕场区的6.4公里路线，成为继美国克利夫兰、德国法兰克福之后，提供市区与机场间直捷服务的都市捷运系统。 3.2 小型地铁发展概况 3.2.1 伦敦Tube Line 另外，从 Baker Street到 Charing Corss 的 Jubilee 新线的第一期工程亦于1979年完工通车，使Tube路线里程倍增。 精缩隧道断面已成今日地铁建造趋 Tube使用的车厢配合隧道断面设计成具圆弧形车顶的外形。目前Piccadilly线使用的是1973年车种，列车通常由两个三车组成的车组联挂而成（共六个车厢），头尾车厢配置驾驶室，头部设计有内开的安全门供逃生用。车体由钢架覆铝皮构成，以减轻车重及营运成本。每个车厢长约17.7米，宽2.6米，高2.9米，坐位44个，车身两侧各设两个高度延伸到车顶的双开滑动车门。高峰时间列车最短间隔为90～120秒，一小时单方向可达33车次，