一种快速区间单洞双层车道地铁制造技术

快速区间单洞双层车道地铁是由一条分上、下层车道的区间隧道及双层立体站台构成列车运行空间，占地少、开挖量少。由快车线、站台到发线组成行车、停站上下客分离的线路，改变列车追踪运行，按需自如开行区间快车，减少停站，提高行车密度和旅行速度；用快速自动车钩编组，客流高峰加大编组、以直达或有限停车模式运行，提高运力；客流平峰低峰期减少编组，以站站停模式运行，降低运营成本。车辆用凹底车架结构降低车高和重心，缩小隧道直径；规划不同定员车辆、选用不同编组、各个客流时段采用不同行车模式，获得从1万到9万多单向高峰小时流量阶梯运力，既适应特大城市运量需求，也能降低建造地铁对城市客流规模、人口数量的起点要求。

【技术实现步骤摘要】
一种快速区间单洞双层车道地铁
本案涉及到一种地铁，旨在改变追踪运行模式、减少停站、在区间快速运行，提高旅行速度，具体是一种快速区间单洞双层车道地铁。
技术介绍
城市地铁客运有三个显著特点：一是站距短，约在800米到1500米之间，使得停靠站数多。二是早晚客流高峰峰值大，持续时间短，据北京地铁官方客流统计数据，正常工作日早晚高峰期客流呈双凸峰状，全天客流量48%集中在早晚高峰的四小时内（表1早晚高峰期客流占全天比例）；这四小时是运量最大，运力与运量矛盾最大的时段、运营压力最大，其余十四个小时是平峰、低峰，客流少。三是地铁大多是单线追踪运行、列车固定编组。此外还有一个小特点，就是客流方向性强，早高峰往商业中心、市中心去的多，有些站点客流进站的多出站的少；晚高峰则相反。表1早晚高峰期客流占全天比例三个特点中，第一点是因城市人口密集形成，第二点是普遍性工作时间安排形成，第三点是一百多年沿习下来。站距短停站多。地铁列车从车站开出加速行驶、速度达到最高时速没多久，便就要制动减速准备进站、停车、上下客，区间运行时分少，北、上、广繁忙线路高峰时段发车时间间隔约120~150秒、停站30~40秒，约有1/4时间是用在停站上下客上，微观说，运输是不连续的，停站这部分时间，对客流高峰期来说很重要，但又不能不停，线路的有效利用率（时间利用率、速度利用率）受到很大影响。因此地铁列车纵使有100公里的设计时速，但实际的平均运行速度大多小于40公里/小时，不能快速疏散客流，难以满足日益增长的客流需求。在一线大城市，早晚客流高峰期，行车线路已经达到最大容量（如北京一号线、二号线、十号线已达到120秒左右发一列车的密度），配备再多的运输车辆也无济于事，真是束手无策；以至于车厢内乘客摩肩擦背、拥挤不堪。早晚客流高峰峰值大，持续时间短。早晚高峰四小时约运送全天48%乘客，平均每小时运送12%；大城市地铁每天运行或接近十八小时，其余十四个小时里运送另外52%乘客，平均每小时运送3.7%，两者相差3.2倍。客流运量需求变化幅度是如此之大，高峰期运力严重不足，平峰低峰期过剩浪费，这两种极端同时存在。地铁大多是单线追踪运行、列车固定编组。单线追踪运行，是指列车单向只在一条轨道上跑，前后一列跟一列，依次前行，后车没有办法超越前车，前车始终挡在后车的前面、影响后车行驶。这种运行方式很单一，使得行车调度也单一。单线追踪运行，停站上下客影响后车运行，停站时间长短不确定，影响程度也不确定，为了安全，也拉长发车时间间隔来应对这个不确定性。有地铁运营公司试图改变这种单一方式，在早晚客流高峰期开行区间大站快车，短时间内快速将几个大站的客流缓解，采取某一时间段停开其它慢车，或者在某些区段加修一段临时停车线用作避让；这些办法都能缓解高峰期的压力，显然副作用也不小：某时间段停开慢车，这同时也影响另一拨客流的时间，相当于是将问题转嫁，加修临时停车线，不但施工困难，费用也不低。单线追踪运行，一是传统遗留下来，二是建造单线的地铁成本费用已经很高，改变单线，增加线路，一般认为成本会更高，更考验经济实力，更难以让人接受；单线追踪运行，是城市地铁交通的软肋。列车固定编组是指列车加挂车厢数量固定，从早跑到黑都不变。城市地铁全天客流运量需求变化幅度如此之大，高峰期运力严重不足，平峰低峰期过剩浪费，而线路、车辆等设施供给模式——单线追踪运行、列车固定编组是如此之固定，供需之间不匹配、不适应。高峰期运力严重不足，最终为了保证安全和正常运营，只好人为采取限流措施，不分远近多少，一律暂停乘客进站。应对早晚高峰期客流压力是重中之重，各大城市地铁运营公司采取应对措施挖潜、扩能，诸如增开早晚高峰区间大站快车、大小交路、缩短发车时间间隔、将原来的B型车逐渐用定员更多的A型车取代、甚至设计制造更大的车厢以容纳更多乘客、列车编组从6节车厢加挂到8节车厢，这些措施都将产生一些积极效果。另一方面，在平峰、低峰期，由于客流减少，为适应变化，降低发车密度，把发车时间间隔拉长，这对于降低运营成本来说是非常必要的。但这样一来，乘客候车的时间就加长，耽误乘客的时间，服务质量打折扣，影响民众出行的效率。上述应对早晚高峰期客流压力采取的挖潜扩能措施中，如编组扩大到8节车厢、设计制造更大的车厢容纳更多乘客，恰恰在平峰低峰期埋下不利因素，平峰低峰期客流大幅减少，只有进一步减少发车，把发车时间间隔拉得更长，才不致使全天平均满载率大幅降低，不至于进一步推高运营成本、造成更大的浪费，这就无意中又进一步降低服务质量、降低民众出行效率，顾此失彼，挖潜措施也是一面双刃剑。城市早晚出行的上班族，已习惯了出行拥挤。目前地铁A、B型车厢座位数占车厢定员数都约为16%，从中可以看出，地铁交通服务在高峰期连站席都还很拥挤的情况下，是没有办法、没有能力考虑有更高的座位比例。物质和精神文明发展到今天，人们期望出行安全、快捷、舒适，有尊严、体面，是生活质量的一种体现，是社会文明的高层次体现，这种需求其实已经非常明显、强烈，如果能有一种经济上合理、技术上适用的方案来逐渐减轻早晚拥挤程度当然是最好了。目前的地铁，主要是建造左右分布、相互隔开的双隧道——一洞一线，来作为列车上、下行车道，占用空间大且多、征地拆迁多、建造工程量大、建设周期长、投资成本高；有数据显示，整个地铁建设，土建工程费用占到整个项目总费用的31.51%，是各个单项中比例最高，比排在单项第二的车辆购置费12.4%，整整高出一倍半；设法降低土建工程费用，就抓住降成本的关键少数。近年，已有建造单洞双线（左右分布）的隧道结构（如北京14号线15标段、上海11号线南段6标段、南京10号线过江隧道），有效降低了土建费用，这种结构的站台是左右分布侧式结构为主。国务院办公厅《关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知》中，要求申报发展地铁的城市应达到4点基本条件，其中第3、第4条是：3.城区人口在300万人以上；4.规划线路的客流规模达到单向高峰小时3万人以上；这两点要求应是基于目前地铁模式运力起点高，没有相当规模的城区人口、客流运量规模，会造成运力浪费，投资效益低。殊不知，中国大中城市市民大多集中在城区内、住在高楼里，城区人口或许暂时没进300万的门槛，但人口密度大，早晚交通压力依然很大，公交车曝满、车辆行驶缓慢，这让许多想购买私家车的市民都犹豫了，特别是当电动汽车逐渐成熟后；我们知道，汽车消费是拉动国内消费的重头戏，能腾出更多地面道路让环保私家汽车上路，拉动国内消费，这将是一种长期的效益。如果能有一种地铁，它的运力起点更低、运力范围跨度更大，既适应特大、大城市的大运量起点，也能适应中等城市的较低运量的起点，让中等城市也用上地铁，大、中城市均衡发展，使城市的景观更和谐、经济发展更协调。传统地铁这种在西方世界已经沿用了一百多年、正在发挥重要作用的城市地铁模式，在技术高度发达的今天有没有多一种模式可供选择呢。
技术实现思路
为适应地铁站距短、停站多，高峰期客流量大、持续时间短，平峰低峰客流流量小、持续时间长的特点，改变单线追踪运行，避免列车停站占用行车道、占用线路行车时间的不利因素，提出一种快速区间单洞双层车道地铁，改变地铁单线追踪运行，增加调度灵活性，可以根据客流情况自如开行区间直达快车，客流高峰期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速区间单洞双层车道地铁，包括①由管片（11）、牛腿管片（10）、路基预制件（9）共同构成上下层立体车道结构的区间隧道，②由快车线、站台到发线组成行车、停站上下客分离的轨道线路，③由凹底车架构造而成的车辆，④乘客信息牌，⑤列车从到发线出站上线时会车的双保险安全措施，共同组成；其特征是：所述区间隧道是由管片（11）、牛腿管片（10）、路基预制件（9）共同组成的纵向区间隧道；区间隧道每一环支护壁中包含有2件牛腿管片（10）对称分布在隧道的左右两腰，牛腿管片的楔形凸台支承面（20）是朝向上；管片（11）与牛腿管片（10）、牛腿管片（10）与牛腿管片（10）之间是通过螺栓孔和第一手孔（21）用螺栓连接紧固；路基预制件（9）两端的第一下支撑面（37）、第二下支撑面（39）则分别架装在隧道两腰牛腿管片（10）的楔形凸台支承面（20）上，相邻两块路基预制件（9）之间通过螺孔和第二手孔（42）用螺栓连接紧固；路基预制件（9）沿区间隧道纵向铺架后，将隧道分隔成上层道床（8）和下层道床（12）；区间隧道铺设的路基预制件（9）上表面浇筑有上层道床（8），管片（11）、牛腿管片（10）和路基预制件（9）衬砌架装后的隧道横截面呈“日”字形状；下层道床（12）上至路基预制件（9）之间的空间（13）是列车下层行车空间，上层道床（8）上至拱顶管片（11）之间的空间（15）是列车上层行车空间；区间隧道两端头设有上下重叠的侧式站台，上层侧式站台和下层侧式站台处于快车线的同一侧；所述到发线设置在站台区域，由用于列车进站的进站渡线（2）、用于停车上下客的停车线（3）和用于列车出站的出站渡线（5）组成；进站渡线（2）和出站渡线（5）对称分布在停车线（3）的两端，到发线始端点（A）和末端点（D）的道岔旁靠在快车线（1）轨道同侧与快车线（1）连接；进站渡线（2）在始端点（A）处布置有一副道岔、出站渡线（5）在末端点（D） 布置有一副道岔，在两副道岔的辙叉心末端接有一段短钢轨，短钢轨端头紧接铺设有一段过渡曲线轨，两条过渡曲线轨与停车线（3）的端头连接点（B）、连接点（C）平滑连接；进站渡线（2）一侧、始端点（A）附近道岔的导曲线轨，部分或全部铺设在隧道内；同样地，在出站渡线（5）一侧，末端点（D）附近道岔的导曲线轨，部分或全部铺设在隧道内，到发线的始端和末端都有一段钢轨铺设位于隧道内；上下层站台的到发线，在高度方向上互相平行；所述凹底车架构造而成的车辆，该凹底车架侧梁侧面呈两头高、中间下凹形状，两头高部分是侧梁前后两头设置的第一翼梁（60）和第二翼梁（64），中间下凹部分是侧梁的凹底梁（62），凹底梁（62）上平面的车厢地板表面安装有座椅；第一翼梁（60）和第二翼梁（64）的内端头设有圆弧过渡分别与对应的第一斜拉梁（61）和第二斜拉梁（63）连接；第一翼梁（60）下面固定设置有第一导框E，第一导框E的内导框装在第一翼梁（60）与第一斜拉梁（61）的过渡圆弧上，第二翼梁（64）下面固定设置有第二导框F，第二导框F的内导框装在第二翼梁（64）与第二斜拉梁（63）的过渡圆弧上；第一导框E和第二导框F架装在轴箱减振系上；所述乘客信息牌，其动态显示如下信息：①.正在候车客流信息，包括去往沿途各站及对应人数、各站依次先后排序；②.正在或即将上客列车的信息，包括去往各站的站名、各车厢的人数；③.即将进站列车的信息，包括预计进站时刻、将去往各站的站名、各车厢人数；④.本站车辆需求计划，包括请求调入列车（空车）的数量、编组数、到达时刻；其他主要大站点车辆需求计划，包括请求调入列车（空车）的数量、编组数、到达时刻；⑤.快车线全线的行车密度；所述列车从到发线出站上线时会车的双保险安全措施，在停车线（3）的列车处于待发状态，首先向控制中心申请上线指令，控制中心根据快车线（1）上的行车密度选择一个离D点最近、前后两车间距符合要求的位置点和时间窗口，给待发列车回复发出上线指令；同时也向在快车线上行驶、与位置点对应的后续列车发出指令，要求后续列车根据自身当前的速度、距D点的距离，在线作出判断：在T秒后D点将被封闭限行并持续t秒，是减速缓行还是原速前行，作出响应执行；这是第一道安全保险措施；待发列车收到指令，经读秒后时间窗口来到，待发列车自动启动上线，以容许速度通过D点后加速行驶，控制中心通过轨旁泄漏电缆检测到上线车的位置信息，并不断将信息发送给后续的限行列车，后续限行列车按预定程序，只有上线车越过D点、转辙机动作使道岔恢复直通常态，并延续一个短暂时间以加速达到某个速度，后续列车才能通过D点警冲标，否则，哪怕t秒计时已经结束，后续限行列车也不能通过D点警冲标；这是第二道安全保险措施。...

【技术特征摘要】
1.一种快速区间单洞双层车道地铁，包括①由管片(11)、牛腿管片(10)、路基预制件(9)共同构成上下层立体车道结构的区间隧道，②由快车线、站台到发线组成的轨道线路，③由凹底车架构造而成的车辆，④乘客信息牌，⑤列车从到发线出站上线时会车的双保险安全措施，共同组成；其特征是：所述区间隧道是由管片(11)、牛腿管片(10)、路基预制件(9)共同组成的纵向区间隧道；区间隧道每一环支护壁中包含有2件牛腿管片(10)对称分布在隧道的左右两腰，牛腿管片的楔形凸台支承面(20)是朝向上；管片(11)与牛腿管片(10)、牛腿管片(10)与牛腿管片(10)之间是通过螺栓孔和第一手孔(21)用螺栓连接紧固；路基预制件(9)两端的第一下支撑面(37)、第二下支撑面(39)则分别架装在隧道两腰牛腿管片(10)的楔形凸台支承面(20)上，相邻两块路基预制件(9)之间通过螺孔和第二手孔(42)用螺栓连接紧固；路基预制件(9)沿区间隧道纵向铺架后，将隧道分隔成上层道床(8)和下层道床(12)；区间隧道铺设的路基预制件(9)上表面浇筑有上层道床(8)，管片(11)、牛腿管片(10)和路基预制件(9)衬砌架装后的隧道横截面呈“日”字形状；下层道床(12)上至路基预制件(9)之间的空间(13)是列车下层行车空间，上层道床(8)上至拱顶管片(11)之间的空间(15)是列车上层行车空间；区间隧道两端头设有上下重叠的侧式站台，上层侧式站台和下层侧式站台处于快车线的同一侧；所述到发线设置在站台区域，由用于列车进站的进站渡线(2)、用于停车上下客的停车线(3)和用于列车出站的出站渡线(5)组成；进站渡线(2)和出站渡线(5)对称分布在停车线(3)的两端，到发线始端点(A)和末端点(D)的道岔旁靠在快车线(1)轨道同侧与快车线(1)连接；进站渡线(2)在始端点(A)处布置有一副道岔、出站渡线(5)在末端点(D)布置有一副道岔，在两副道岔的辙叉心末端接有一段短钢轨，短钢轨端头紧接铺设有一段过渡曲线轨，两条过渡曲线轨与停车线(3)的端头连接点(B)、连接点(C)平滑连接；进站渡线(2)一侧、始端点(A)附近道岔的导曲线轨，部分或全部铺设在隧道内；同样地，在出站渡线(5)一侧，末端点(D)附近道岔的导曲线轨，部分或全部铺设在隧道内，到发线的始端和末端都有一段钢轨铺设位于隧道内；上下层站台的到发线，在高度方向上互相平行；所述凹底车架构造而成的车辆，该凹底车架侧梁侧面呈两头高、中间下凹形状，两头高部分是侧梁前后两头设置的第一翼梁(60)和第二翼梁(64)，中间下凹部分是侧梁的凹底梁(62)，凹底梁(62)上平面的车厢地板表面安装有座椅；第一翼梁(60)和第二翼梁(64)的内端头设有圆弧过渡分别与对应的第一斜拉梁(61)和第二斜拉梁(63)连接；第一翼梁(60)下面固定设置有第一导框E，第一导框E的内导框装在第一翼梁(60)与第一斜拉梁(61)的过渡圆弧上，第二翼梁(64)下面固定设置有第二导框F，第二导框F的内导框装在第二翼梁(64)与第二斜拉梁(63)的过渡圆弧上；第一导框E和第二导框F架装在轴箱减振系上；所述乘客信息牌，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭培炎，
申请(专利权)人：谭培炎，
类型：发明
国别省市：湖南;43