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俄罗斯地铁建设经验考察中国工程院钱七虎M俄罗斯地铁建设经验考察M俄罗斯地铁建设经验考察1.地铁建设及运营总情况◆二十世纪，地铁成为大城市地下交通的基本形式，已在一百多个国家运行，总长度超过5500公里。（欧洲2100公里；亚洲900公里；北美1600公里；南美300多公里。）◆俄罗斯及独联体国家建成的地铁网，总计590多公里，490个车站。一、俄罗斯地铁建设总情况M俄罗斯地铁建设经验考察◆俄罗斯第一条地铁出现在莫斯科，长11.6公里，有13个车站，建造时间约4年，1935年投入运营。◆俄罗斯最大的地铁系统为莫斯科地铁，长212公里，有249个车站，进入了世界最在地铁城市的前十名。莫斯科地铁线路图M俄罗斯地铁建设经验考察◆俄罗斯地铁建设特点：俄罗斯地铁是世界上列车行驶频率最高的地铁，每小时40对，具有很高的运送能力；成功地解决了地铁车站、站厅、换乘枢纽的空间规划布局与设计问题；地铁施工实现了工业化方法，采用了机械化掘进和装配式结构联合新工艺。M俄罗斯地铁建设经验考察2.地铁设计规范沿革◆莫斯科第一批地铁线是按照《地铁1号和2号线设计与施工暂技术条件》和之后的《莫斯科地铁设计与施工的基本技术条件》进行的；◆1955年颁布的《地铁设计技术条件》具有部门水平，进入了国家建设规范体系；◆规范的修订于1962、1968、1980年不断进行。在广为人知的1980年规范（СНиП2-40-80)中，下列内容得到了进一步的发展：M俄罗斯地铁建设经验考察1、选线规划；2、地铁通过能力与运送能力的确定；3、承受岩、土荷载作用下地铁支撑结构的计算方法；4、对道路结构及铁轨结构的要求；5、通风系统、供电系统、工程装置及列车行驶的控制系统（包括遥控装置）、电讯及电钟；6、电气机车库的规划方案、组织、道路及技术系统；7、防火要求（新增）8、地铁线上服务及房间的划分（新增）M俄罗斯地铁建设经验考察◆保证地铁安全颁布的规范性文件：1.《技术运行条例》2.《信号系统规程》3.《电气设备使用安全技术规程》4.《电梯设置及安全使用条例》5.《防火安全条例》6.《建筑物、结构及设施对杂散电流侵蚀的防护指南》7.《人工照明的部门标准》8.各类设备、设施维护的各种指导性、方法性文件M俄罗斯地铁建设经验考察◆1992年《地铁设计参考》的主要章节引言1、总要求2、通过与运送能力3、平面与纵向断面4、车站与站厅5、建筑结构6、道路与路轨7、通风、供热和供暖8、给水、排水与排水工程M俄罗斯地铁建设经验考察9、供电10、线路的自动化与遥控装置11、列车行驶的自动控制12、通讯设施13、车库14、防火要求15、周围介质的保护16、车站上的运营人员与服务房间M俄罗斯地铁建设经验考察九十年代，继而制定俄联邦地铁建设规范文件体系，该体系反映新的经济条件、新的法规及管理体制，新规范体系的主要方向是：1、自主性2、首创性3、法律性4、国际性M俄罗斯地铁建设经验考察2000年新规划与以前的不同点1、在站内设立货客电梯，这样可运送轮椅上的残疾人，失火时又用作备用的疏散通道；2、在站厅层设置公共厕所3、上、下电动梯的范围从3.5米开始，提高乘客的流动速M俄罗斯地铁建设经验考察1.地铁选线规则◆地铁线设计应该建立在城市总体规划、城市交通运输规划以及城市地铁网总方案的基础上，包括设计线路的方向、长度和建设顺序、地铁站和车库配置的地点、地铁站换乘枢纽和地铁站和铁路火车站的换乘枢纽以及地铁生产企业的配置地点；◆地铁网应由若干条列车在每条线上自主运行的地铁线组成。地铁线之间的相交、地铁线与其它形式的交通线之间的相交应规定在不同水平上，在个别情况下，与专门任务书相应时才允许组织交叉行驶；二、地铁设计总要求M俄罗斯地铁建设经验考察◆地铁线应该设计在地下（浅埋与深埋），在个别情况下（在非居民区、与河流交汇处、沿铁路线等）在技术经济有根据的基础上允许建成地面段或高架段；◆地铁线的埋置深度与平面曲线的选择应该考虑地铁站的配置、最短的乘行时间、工程地质及水文地质条件、地貌地形条件、介质的腐蚀性、对周围环境保护的最大可能，按电能消耗为最小的最经济纵剖面、历史文化古迹与建筑保护的规定以及沿路建筑物对地铁列车引起的噪声和振动的保护；M俄罗斯地铁建设经验考察◆地铁车站应该配置乘客生成节点：城市干线的广场、干线交汇点、火车站、河岸码头、公共汽车站、体育场、公园、工业联合企业、地铁线汇交处；◆在拟定地铁线配置与发展方案时，应该预见到对于浅埋线施工，有一个不小于40米的技术区宽度。技术区内，在施工结束前不允许建造房屋。在其内敷设管线、栽植树木以及技术区边界两边30米宽区域内建造构筑物应与地铁设计单位协商后进行；M俄罗斯地铁建设经验考察◆地铁线应设计成双轨并靠右行驶；◆地铁网应与铁路总网相联，每50—70公里1个联结点，在第一条地铁线上规定有第一个联结点；◆车站站厅出入口的水平标高应高于1/300概率的城市暴雨洪水位1米；◆设计采用的方案是通过方案竞争，由设计任务书规定的技术—经济指标来确定；◆站间距照例应为大于800米，小于2000米，在大于3000米时，应在区间隧道中设置紧急出入口。M俄罗斯地铁建设经验考察地铁站间距世界上地铁平均区间长度1128米。俄罗斯地铁站间距明显较大：莫斯科：1615米，彼得堡：1850米。外国城市居民超过500万有发达地铁网的大城市，平均站间距为1005米。城市居民数（百万）网长（公里）区间平均长（米）伦敦7.24211300巴黎10192561墨西哥18131.51110纽约17.8414805芝加哥7.1143.91030东京25.8197.61080大阪8.386.11150在1987年后投入使用的地铁，区间平均长度呈现减少的趋势。M俄罗斯地铁建设经验考察俄罗斯站间距的计算公式大致为2*Ln+LcLn--交通乘客引向地铁站的最大距离，一般为600米Lc--地铁站的纵轴长度，一般为300米。因此站间距的纵轴长一般为1500米。他们认为，必要的步行时间和乘行其它交通到达为最快、最舒服的城市交通——地铁时间为：T=(T1+T2)/2T:地铁站的时间;T1:乘客利用地铁时间;T2:城市地面交通。由此可见，站间距的过于增长和缩短，地铁网的稀网都会降低地铁交通网的舒适性和有效性，增加乘客在乘行时花费的时间。M俄罗斯地铁建设经验考察2.地铁线路的设计◆地铁线路的设计应该考虑最大通过与运送能力的要求,采用下列计算期限的乘客流量：第一个运营时期为线路运行的第一个十年；第二个运营时期为30—40年内城市建设预测的地铁最大发展期；◆地铁线的最大通过能力为每小时40对列车，电力供应网及装置与列车运行的控制装置、自动化装置的计算通过能力为大于最大通过能力的10%，列车中车厢最大数量按最大通过与运送能力由设计计算确定；M俄罗斯地铁建设经验考察◆地铁线的最大通过与运送能力应相应运营时期在乘运高峰时刻的乘客计算数量来确定。乘运高峰时，车厢容量的确定考虑所有座位占满，1平方米车厢自由地面站4.5个乘客。◆地铁线路及其构筑物的基本参数应按两个使用期的最大可能乘客流来确定；M俄罗斯地铁建设经验考察◆车站、浅埋车站前厅、车站旁建筑、隧道及隧道旁建筑物、独头折返线、通风房、泵房、变电站、变电站房间、变电站供电网、列车行驶的自动控制装置（АТДП）以及车库面积尺寸按线路最大运送能力设计；◆通风设备与设施、牵引网、380伏与220伏分布电网，以及停修楼与车库道路应按线路第一使用期设计。在设计带有深埋车站电动梯隧道的第一批站厅时应按第一个使用期的乘客流，在设计以后的站厅时按最大乘客流。M俄罗斯地铁建设经验考察3.车库与折返线（独头线）的设置◆应在每一条地铁线上设置车库，线长大于20公里设第二个车库，线长大于40公里设第三个车库。在论证的基础上，当两条线上车厢为相同类型时，在新线的第一个十年期可由一个车库供两条线使用；◆地铁与车库必须以双轨支线相连；◆地铁线与它的一条或两条相交线路由单轨支线相连；M俄罗斯地铁建设经验考察◆在地铁线上，为了组织运营，行驶车辆的储放以及列车的回转，应该每5—8公里规定有一个独头线（折返线），在长度在20公里的线路上，在其启动区段，应该规定备有行驶车辆的技术服务点（ПТО），点内设有生产房间和卫生生活房间。超过20公里长度时，下一个技术服务点配置在五年以上的地铁终点站后面，进一步的技术服务点数量由计算确定；◆在带折返线的车站后面有车库时，就不规定技术服务点，折返线的长度由计算确定，取决于行驶时最大的车厢数量。车辆的晚间存放应该规定在车库、线路的回转与存放折返线内。M俄罗斯地铁建设经验考察4.噪声和振动的防护◆地铁设计时，应该规定乘客与地铁员工、沿线居民建筑与其它对噪声和振动水平有要求的大楼对噪声和振动的防护；◆技术措施应保证在居民建筑中的振动水平不超过下表所指出的振动水平规范值（分贝）；振动参数平均几何概率（赫兹）2481631.563振速水平696357575757振动加速度水平151515212733振动位移水平12311199938781M俄罗斯地铁建设经验考察◆由列车行驶引起的隧道衬砌振动水平的计算，振动由隧道至大楼的传播计算，以及防振动的构筑物的计算，按规范BCH-211-91进行；◆当隧道墙至居住大楼基础的最短距离达到40米时，地铁设计中就不校核振动水平；◆配置在地铁运营线附近的居住建筑的设计应该引入防振的结构与总体规划方案。这些方案的防振效果由计算方法和配置在基础点的仪器测量确定。M俄罗斯地铁建设经验考察5.地铁建筑与构筑物的设计◆应考虑各线路的逐次投入运行；◆对列车行驶和设备装置的调度由调度中心进行，调度中心建筑必须由设计任务书按专门要求设计，调度中心建筑与第一条地铁线路建设同步进行；◆在拟制城市地铁网规划和设计第一条线路时，就应规定整个地铁网的修理区，拟定技术设备的联合维修设计；M俄罗斯地铁建设经验考察◆在每一条线路上，都应规定工程技术设备的远程服务建筑，领导线路运行分队的活动，在可能的情况下，该建筑与地铁站站厅合一，并且一个建筑管理二条线路；◆设计方案应考虑采用新材料、新设备、新装置；◆设计方案应保证在现代建筑施工的综合机械化与自动化基础上的工业化施工，以及采用标准的装配式构件和相应国际标准的综合设备；◆设计方案应能保证运行过程的最大机械化与自动化；M俄罗斯地铁建设经验考察◆设计方案采用技术手段、地下构筑的规划方案、运行条件来保证列车行驶的安全性，乘客在行驶中以及在车站内的安全，对员工施工和运行中的劳动实施保护；◆规定周围环境和历史文化古迹的保护；◆实施技术进步的方案，应该在预算中规定专门的费用；◆通风照明系统和车站建筑形态要消除地下空间对乘客的负面影响；◆站厅、过厅的艺术形态、照明指示装置及广告板，创造易于记忆的形象，以便乘客的方向识别。M俄罗斯地铁建设经验考察1.概述随着地铁网长度的增加，随着新的线路陆续投入使用，在地铁线的交叉点、地铁线和铁路的交叉点处会出现换乘枢纽。地铁网的发展及其加密，导致地铁换乘枢纽数量的增加。交叉于枢纽的线路数开始是两条，然后是三条，四条及更多。如右图1可见，转乘枢纽数量的增加与地铁线路数并不成正比，而以更快的速度增加。三、换乘站图1伦敦巴黎莫斯科墨西哥大阪M俄罗斯地铁建设经验考察在各地铁城市换乘枢纽总数量中，双线相交的最多占67.1%至88.3%(大阪为100%)，三线相交的其次，从11.7到26.4%。四线相交的份额：在巴黎为7.1%(5个枢纽)，伦敦为1.9%(1个)，莫斯科为4.8%(1个)。仅仅在个别情况下遇见5线相交的枢纽（在巴黎），8线相交的枢纽（在纽约）。各地铁城市绝大多数换乘站的93%到100%，为两条地铁线或三条地铁线相交的换乘站。M俄罗斯地铁建设经验考察建设地铁网的目的是提高乘客的方便与舒适。因此，评定换乘枢纽规划与结构方案有效性的最重要指标是节省换乘时间，以减少居民乘行的疲劳，增加乘客的个人自由时间。所以，应力求最大限度地减少换乘枢纽的各车站站台中心（车站纵、横轴交点）之间的距离。为了增加城市土地的集约利用程度，合理地综合利用地下空