轨道位于准备好的道床(包括路堑、路堤、山坡挖方填方)或天然地面时,此时的轨道位置是最经济的且在任何可行的地方都是首选的。然而,在一些情况下,因为比初期投资更重要的原因,其他位置会更理想的。这特别适用于将要修建的城市高速铁路运输中。
在一些情况下,城市在高速公路的分隔带施工时在其中为轨道提供了空间,预先考虑稍后当人口增长需要时高速交通轨道的修建。在这种情形下,轨道的位置已经被确定,否则,用于新式高速交通系统的轨道应当修建在任何切实可行的开阔道床上。
在居住区,轨道应当提高或放置于明堑中以避免街道平面交叉。从初投资和维护的全面观点来看,在这两个中的选择很大程度上是看哪个花费较少。明堑将可能在轨道的每侧需要钢筋混凝土挡土墙,在每个挡土墙顶部带有金属防护网和刺铁丝外伸架,以防止儿童或其他人掉进路堑中。这可以通过使用隧道来避免,但是隧道建造及维护都是更昂贵的。
多伦多运输委员会的地铁中切线轨道构造
在大部分情形下,升高的轨道相对于路堑都是更可取的。它具有自身的缺点,主要在美学以及在噪声对附近居民的影响方面。不过,在现代高架轨道建筑中,轨道支承是钢筋混凝土的或预应力混凝土的或二者的组合,并且具有舒适的外观。高架建筑可能具有一个道碴甲板以使轨道可以支承在道碴上,这对减少噪声极其有用,或者钢轨可以直接支承在混凝土底板上,在这种情形下,在钢轨和甲板之间专门的连接件将和弹性板一起使用,以降低噪声级。例如,图19-2显示了多伦多运输委员会的地铁切线轨道构造中的钢轨紧固件。橡胶垫嵌入在钢轨板之下用作噪声和振动衰减器。图19-3显示了Landis直接固定钢轨紧固件,为用于旧金山海湾地区高速交通而开发,随后用于其他装置。这个用于将钢轨直接粘贴到刚性支承结构上的设备含有一个剪切衬垫,这衬垫由粘贴到3/4in厚的弹性垫板两个相反面的1/4in厚的钢垫板和1/2in厚的钢轨紧固板组成。垫板用螺栓直接固定到支承结构上。弹性垫板不但使钢轨紧固板与垫板绝缘,而且允许大约1/4in的弹性挠曲用于削弱噪声和振动。
Landis直接固定钢轨紧固件
70~75分贝的噪声级可与在居民区经常遇到的噪声相比,70~80分贝与商业和零售区的噪声相比。在居民区,对于高架结构或在平面上或填方中的道碴,轨道不应当距住宅小于100~200ft。对于50mi/h或更大的速度,应当在轨道和任何120ft之内的房屋之间放置隔声板。在商业和零售区,如果提供隔声板,轨道可以接近建筑物至30ft。隔声板可以是一道从地面伸出到高于车厢侧面群板底部10in的垂直墙,该墙带有8~10in的间隙,内侧衬有隔声材料(高速交通车辆的大部分噪声来自轨道和车轮的碰撞。)这样的隔声板将降低噪声级大约12分贝。带有使用研磨车辆或这种车厢组成的列车定期打磨光滑的行车表面的无缝钢轨也有助于降低噪声级。 保持车轮打磨光滑以降低碰撞噪声效果也是理想的。
在主要的商业区将快速交通线路铺设到地铁中可以消除列车噪声的负面影响,并降低对街道空间的要求。提升轨道也能减少对街道空间的影响,但是具有防碍日光照射到街道路面的缺点。然而,地铁或高架线的施工和其他费用比在平面上的高速交通线路的费用更高。一些带有弹性轨座和无缝钢轨的平面定线高速交通系统在成功的运转中,这些系统的设计者考虑了对交通的影响。弹性轨座(图19-2和图19-3)和周期性打磨的无缝钢轨的使用以及车轮保持打磨光滑将使列车振动从地面到附近建筑的传输减到最少。
1城市间系统的能力
对于城市间的客运和货运线路,在坡度线的确定中应当考虑错车道和车场轨道的位置。如果路线用于单轨,列车A离开一条错车道到下一个,遇到列车B,然后列车B到达第一条错车道,这个过程所花费的时间决定了铁路每天通过列车的能力。因此,间隔靠近的错车道比间隔很远的提供更大的作业线能力。
侧线应当对于将要从干线上清理的列车的最大长度来说足够长。如果使用集中的交通控制,平顺的更长的错车道对于准许错车而不停止列车是理想的。
2通勤和城市高速铁路运输系统能力
通勤和城市高速线路在大部分情形下是双轨的。有必要具有定位合适的渡线以允许在萧条期仅使用一条轨道,因此可以进行钢轨的维修,损害车或列车的回避,导电轨或电车的维修,或者处于其他原因。不过,不能期待渡线的添加能大量增加这种双轨线路的交通能力。如果需要的话,可以添加第三条或第四条轨道,这将是提高能力的最有效的方式。
在高峰时间(早晨和傍晚)有高需求的一些地区,通勤系统成功地运营在现有的货运铁路上。这些系统在早晨和傍晚提供运输,而在通勤线不运行的时候,货运交通利用线路。为了旅客返回市郊,一个这样的系统在白天提供应急计程车服务。
双轨系统的能力通常大约是每小时每条轨道40000位旅客。这基于每节车厢有300个乘客,以5min的间隔运行的10车厢列车。其决定性因素是列车入站、上下旅客以及离开车站所需要的时间。
如果考虑了更大的能力,应当相应地规划车站设计。如果能够将车站设计为以提议的速率运送乘客,每小时每条轨道超过40000旅客的能力是可能的。通常,一辆列车所有的旅客不会在一个车站下车或上车。例外情况是服务于棒球尝足球场或类似设施的车站,在此大量旅客可能在短期内下车,还有需要很多旅客即刻离开车站的一些紧急事件。
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