专利名称：浅埋型地下轨道列车隧道系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低成本的地下轨道列车隧道系统。更具体地说，它涉及一种适合轻型地铁列车的浅埋型地下轨道列车隧道系统。
背景技术：
传统的地铁列车的隧道系统深埋于地下约十几米甚至超过的二十米的深度，如果考虑到国防的需要，通常其深度甚至超过三十米，因此传统地下轨道的建设成本非常高、施工期也很长，是地面轨道建设成本、施工时间的五倍以上。即使采用非常先进的地下盾构机构钻进施工方式，轨道施工建设成本也高到每公里以亿元计。目前近现代战争出现的新式武器已使得地铁隧道兼顾军事用途的地位明显降低。但是，受传统轨道列车设计的深刻影响，地铁列车基本上还是传统地面列车的设计思路，高高的车身、直径很大的车轮、硕大且笨重的减震弹簧结构及传统载重列车的车架-底盘系统使得地铁列车的高度尺寸和结构重量上与传统地面列车不相上下。结果，不仅由于深埋地下的地铁隧道由于包括高度的结构尺寸及壁厚等尺寸也很大需要坚固的结构强度及较强的防水工程外，其建造成本及施工难度等等也相应增加。实际上，由于城市地铁的主要功能只是作为一种运送乘客的便捷代步工具，它的载重量仅有传统货运列车的一半以下，因此完全不必要采用笨重的传统列车车身的设计方法。相反，对于平均不到一公里的市内车站间隔，需要频繁起步、加速、减速、停车的市内公共交通工具来说，传统的、笨重的地铁列车要耗费大量的能量才能达到快速、便捷的要求。此外，由于地铁隧道内的恒温条件，可采用无缝长轨道及轨道直接铺设在连续的水泥地面上的方法。因此，可以采用轻型的减震结构，甚至完全省去减震弹簧结构。实际上，地铁列车的设计可以完全摆脱传统轨道列车技术的思维束缚，参照轻便的中型公共汽车的设计方法进行地铁列车车身的设计。自重轻便的地铁列车应该是一种非常好的选择，相对其它交通工具而言具有一定的优势，不会有塞车现象等，且运行平滑、稳定等。
发明内容
本实用新型的目的是利用现有的成熟技术改造传统地铁隧道系统，使地铁隧道变为低成本、短施工期、低票价及适合运行轻型地铁列车的轻型地铁隧道系统。
为了实现上述目的，本发明提供了一种浅埋型地下轨道列车隧道系统，包括地下轨道列车的隧道系统、列车轨道8和地铁车站站台14，其中，所述的隧道系统是浅埋深类型的，隧道顶部23距地表1的覆盖厚度可小至0.5米以下；隧道具有小尺度的断面结构22，和薄型隧道壁结构5；相邻地铁隧道之间设有相互贯通的隔墙2；所述的列车轨道8直接铺设、固定在隧道底部9的钢筋混凝土地表上；所述的地铁站台14是窄型宽度的站台。
上述技术方案中，所述的隧道内铺设列车轨道的混凝土地表处设有浇铸在混凝土表层的加固金属板。
上述技术方案中，所述的地铁隧道的断面为内部高度可低至2.35米的小尺寸结构。
上述技术方案中，所述的隧道采用壁厚不小于150毫米的薄壁型隧道结构。
上述技术方案中，所述的地铁隧道的顶部和底部墙壁的厚度均大于左右两侧壁厚15毫米以上。
上述技术方案中，所述的地铁车站的站台宽度可窄至3.5米以下。
上述技术方案中，所述的地铁隧道内部地面到地表的深度最小可至3米以内。
用现有的成熟技术改进传统地铁隧道系统.减小隧道的埋设深度，隧道顶部的总覆盖厚度减到一米左右，浅埋的地铁隧道相当于3米深的楼房地下室深度，方便上下、往返地面的乘车过程，省时、省力，并省去了自动扶梯的费用。并因此有效地减少地铁车站候车站台面积，候车站台可缩小到沿轨道约4米宽度。对于顶部覆盖厚度0.8米地铁隧道，地铁隧道的结构强度可降低到传统深埋型地铁隧道的60％以下，混凝土隧道壁厚度可减到150毫米，大幅度降低原材料、建设成本等。浅埋型隧道离地面极近，方便往返地面和便于在非常情况时的逃生、抢救等。
本实用新型可通过下述技术方案予以实现。首先地铁系统的建设可采用简单的地面开挖深约4.5米、宽约8米的施工沟槽，先作基础部分，在基础上制作地铁隧道壁的钢筋结构，然后混凝土一次性浇铸成地铁隧道的主体结构。
适合本发明的地铁隧道轻型列车的总高度约2.17米，宽度约2.4米，车厢地板距隧道地表约0.37米。采用类似汽车车厢的轻型结构，满载总重仅13至25吨，相当于传统轨道列车空车箱重。可使用轨高94或100毫米的22型或30型轻轨，并可采用无缝长轨道。地铁隧道内部高度可降低到约2.4米，隧道的内部宽度约2.9至3米。
其优点在于1.埋设深度浅，可以采用简单的开挖式施工方式；2.采用开挖施工方式，将地铁隧道、电力、电讯、市政及道路等一次性全部建成；3.相邻隧道相互贯通，减少列车运行风阻，便于在非常情况的逃生、抢修；4.浅埋方式的薄壁结构隧道，大大节省原材料、建设成本等；5.从地面到地铁站台仅3米深度方便上下、往返地面乘车，省时、省力；6.由于上下、往返地面非常方便，地下站台可缩小到沿轨道约4米宽度；7.轻型列车和满载时仅每米车长1.3至1.75吨重量，使能耗及运行成本大大降低；8.普及电力地铁列车不仅可缓解地面交通，还可大大减少地面环境污染。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是复线式浅埋型地下轨道列车隧道系统的地铁隧道结构及列车车箱的断面图。
图2是浅埋型地下轨道列车隧道系统的地铁隧道的断面图。
图3是浅埋型地下轨道列车隧道系统的地铁车站的结构断面图。
图4是浅埋型地下轨道列车隧道系统的地铁车站的结构断面图具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施作进一步的描述基于轻型地铁列车技术的浅埋型地下轨道列车隧道系统减小了各种完全不必要的浪费。如地铁隧道的壁厚仅160至190mm，是传统地铁隧道的75％以下。同时，其中的钢筋直径亦减为原来的75％左右。地铁隧道顶部23到地表1的厚度仅约1米左右，地铁隧道内部22的高度尺寸仅约2.4米，内部宽度约2.8至3米。采用简单的地面开挖的施工方法时，地铁隧道部分开挖宽约8米的施工沟槽，沟槽的底部19深约4.5米，长约70米的地铁车站站台部分14的施工沟槽的宽度仅约17米，深度相同。上下行的两条相邻地铁隧道中间的有间断式隔墙2，左右隧道可互通.地铁隧道墙壁5到隧道顶部的拐角3为曲面结构，曲率半径约0.5米，4是列车车箱，6是列车底盘，7是车轮，轨道8直接固定在地铁隧道底部9上，地铁隧道底部有宽度约8米、厚度约0.45米的钢筋混凝土基础加固底层10，18是地铁隧道施工开挖沟槽的断面侧壁，20是列车车箱的前窗，21是列车车箱的前部。12是地表到车站站台的阶梯，13地铁车站的顶部结构，14是的地铁车站，15是车站部分的施工开挖沟槽的断面侧壁，16是地铁车站的侧壁，17是车站的站台地表。
地铁车站间的地铁隧道结构的施工步骤如下施工时先开挖宽约8.5米、深约4.5米的地铁隧道部分施工沟槽18，首先向施工沟槽底部19加入三合土0.4-0.5米，夯实，再在三合土上作厚约0.25米的混凝土基础层，在该混凝土基础层基础11上制作宽约8米、高度0.45米的钢筋混凝土基础底层10的钢筋结构，然后四周加模板，浇筑地铁隧道的基础底层10的混凝土一次成形。在10的基础上制作外部尺寸为宽约6.5米、高度2.85米的复线式钢筋混凝土地铁隧道9的钢筋结构，然后隧道内外整体加模板，浇筑混凝土一次成形，地铁隧道施工沟槽回填土高度到隧道顶部23之上加入三合土厚约0.3米，夯实后可浇筑宽约7米以上、厚约0.4米的混凝土公路路面结构。地铁车站结构的施工与此相似。其他方面与传统地铁隧道的施工相似。
权利要求1.一种浅埋型地下轨道列车隧道系统，包括地下轨道列车的隧道系统、列车轨道(8)和地铁车站站台(14)，其特征在于所述的隧道系统是浅埋深类型的，隧道顶部(23)距地表(1)的覆盖厚度可小至0.5米以下；隧道具有小尺度的断面结构(22)，和薄型隧道壁结构(5)；相邻地铁隧道之间设有相互贯通的隔墙(2)；所述的列车轨道(8)直接铺设、固定在隧道底部(9)的钢筋混凝土地表上；所述的地铁站台(14)是窄型宽度的站台。
2.根据权利要求1所述的浅埋型地下轨道列车隧道系统，其特征在于所述的隧道内铺设列车轨道的混凝土地表处设有浇铸在混凝土表层的加固金属板。
3.根据权利要求1所述的浅埋型地下轨道列车隧道系统，其特征在于所述的地铁隧道的断面为内部高度可低至2.35米的小尺寸结构。
4.根据权利要求1所述的浅埋型地下轨道列车隧道系统，其特征在于所述的地铁隧道采用壁厚不小于150毫米的薄壁型隧道结构。
5.根据权利要求4所述的浅埋型地下轨道列车隧道系统，其特征在于所述的地铁隧道的顶部和底部墙壁的厚度均大于左右两侧壁厚15毫米以上。
6.根据权利要求1所述的浅埋型地下轨道列车隧道系统，其特征在于所述的地铁车站的站台宽度可窄至3.5米以下。
7.根据权利要求1所述的浅埋型地下轨道列车隧道系统，其特征在于所述的地铁隧道内部地面到地表的深度最小可至3米以内。
专利摘要本实用新型公开了一种浅埋型地下轨道列车隧道系统，旨在提供一种可运行轻型地铁列车的轻便型混凝土地铁隧道系统。采用隧道顶部总覆盖厚度小于1米的浅埋深地铁隧道设计方案，隧道的内高在2.4米以下，轨道直接铺设在隧道混凝土地面上及可运行小车轮、低高度车身地铁列车的小断面尺度隧道。隧道采用浅埋深和小断面结构设计，可采用最低150毫米隧道壁厚的薄壁型，并可使用简单的明挖隧道施工沟槽、隧道钢筋结构现场施工、混凝土隧道整体浇筑的快速施工方式。浅埋深隧道使地铁站台距地表仅约3米深，乘车上下极为便捷、省时，车站面积相应地减小了约50％，与传统地铁相比原材料、施工期、成本和票价等均降低30％以上。
文档编号B61B13/10GK2835013SQ20042004931
公开日2006年11月8日 申请日期2004年4月20日 优先权日2004年4月20日
发明者李杨, 董伟 申请人:艾乔乔