地铁如何运行轨迹?
首先,要明白地铁列车在地下运行时,受到的地形影响远比地上运行时大! 这主要是因为地球是一个球体,在地下线路行驶时会受到重力和曲线线型的影响,导致列车存在“爬行”和“翻滚”的可能性; 在设计地铁线路时,就必须考虑这些地形因素带来的危险性,采取必要的措施进行控制。
以我国为例,《城市轨道交通设计规范》(GB/T50157-2016)中就对线路设计提出了要求: 正线一般采用明挖法、暗挖法施工,在满足结构正常使用极限状态下,根据土质条件、水文情况及当地地震烈度等,将可能产生的地表沉降控制在一定范围内,对周边环境产生的风险值必须予以考虑。 在进行轨道设计时,还要考虑列车在曲线段运行时的离心力作用,保证车辆能安全、平稳地通过曲线。
而《规范》中也给出了计算离心力导致的侧压力的公式: 根据以上数据,我们来算一下北京地铁五号线刘家窑站到宋家庄站这一段在地面上的距离(就是两站之间里程数): 按照每公里土壤可承载的压力值0.3兆帕计算,两站间长度为894米,则地面可承受的轨道重量约为268吨——这还只是计算了土壤对轨道结构的支撑力,并没有考虑隧道的结构自重大小。
事实上,由于采用了浅埋暗挖工法并实施了结构补强,上述计算值要比实际值小很多。 从上面数据可以看出,即使是在地面线路区间,轨道所受荷载也是很大的,需要做好充足的结构设计和施工控制,才能保障其安全性。 而一旦进入地下,上述问题会更大一些,需要综合考虑各种不确定因素对结构造成的影响,采取更加严格的施工控制和监测手段,确保施工安全和地铁运营安全。