高架鐵路

高架鐵路是指環繞或穿越市區的架空鐵路，始建於20世紀初至30年代之間；其結構有鋼或鋼筋混凝土梁式和擋土牆路基式兩種，上鋪軌道以通行車輛，工程簡易、造價低。

基本介紹

• 中文名：高架鐵路
• 外文名：aerial railway
• 其他名稱：單軌鐵路
• 特點：鋪設在架空的橋型建築上
• 作用：緩解交通擁堵
• 相關領域：交通運輸工程

建築設計

高架鐵路是指軌道鋪設在架空的橋形建築物上面的鐵路，多為緩和大城市中心街道而修建，也有的是為減少破壞郊區環境或減少路基沉降而建，屬於以橋代路在軌道交通中的套用。與捷運比，高架鐵路工程容易、造價便宜、通風采光皆好，但鐵路橋也有占用土地、振動和噪音污染等缺點。進入城鎮街區的幹線鐵路、城際鐵路、市域鐵路或城市軌道交通中的捷運、輕軌、單軌和磁懸浮軌道等鐵路，為了減輕地面交通的擁擠、道口交叉以及為節約資金而不鑽入地下隧道等問題時，其某些路段可修建為高架鐵路。

高架鐵路

運行特點

噪聲方面

現代化的城市快速列車和輕軌列車其噪音遠小於老式的有軌電車。對於減少軌道運輸噪聲的技術越來越成熟。國外城市軌道車輛普遍採用了橡膠彈性車輪，積極推廣交流傳動和徑向轉向架，在基礎部分採用超長無縫線路。通過這些新技術、新工藝的實施大大降低了列車 運行過程中的衝擊噪聲和摩擦噪聲。據測算，運用以上技術以後 一列城市軌道列車的運行噪聲僅相當於一輛大型柴油汽車所產生的噪聲。使用現代技術手段完全可以將軌道交通所產生的噪聲降到最小。 城市高架和地面鐵路所產生的噪聲是一種“集中型噪聲”。它有兩個特點：第一，“人均噪聲”小。快速軌道系統運量大，對於如此大規模的運輸量“人均噪聲”非常有限。如果沒有這樣一條城市高架鐵路，就需要道路交通來輸送，它產生的是一種“分散型噪聲”。其噪聲總 量要遠大於高架軌道運輸產生的噪聲。第二，易於治理。與“分散型噪聲”相比“集中型噪聲”更易治理。通過城市規劃以及必要的遮擋也可以降低噪聲的危害。軌道交通不僅不會增加城市交通噪聲，反而是減少城市交通噪聲的一個有效手段。可以說軌道交通越發展，城市交通所產生的噪聲總量就越小。

安全方面

眾周知交軌道交通要比道路交通安全得多。而對於高架軌道考慮到它 的運輸環境，採用了更高的技術標準和更嚴格的管理措施，在安全性上更為可靠。在當今這個交通事故十分頻繁的世界上，迄今為止還沒有發生過高架軌道的交通事故。可以說高架軌道的安全是完全有保證的。

景觀方面

高架鐵路寬度約遠小於高架道路，它對城市景觀的負面影響要比高架道路小得多。高架道路一般是混凝土結構，景觀效果很難處理得好。而高架軌道由於寬度有限，又可採用鋼結構，通過良好的設計不僅不會破壞城市景觀 還可以成為一種新的景觀，增加城市的美感。

軌道振動特點

當鋼軌墊層剛度小於M1（可測量）時，輪軌衝擊荷載和鋼軌、鐵墊板的振動加速度隨墊層剛度的增大而急劇增大。當鋼軌墊層剛度大於M1時, 同墊層剛度的增大對輪軌衝擊荷載和鋼軌、鐵墊板的振動加速度影響減小。 當剛度很大時, 相當於鋼軌和鐵墊板合成一個振動體, 振動體的質量相應增大, 則振動頻率相應減小, 振動加速度也就相應減小。

當鐵墊板墊層剛度小於N1（可測量）時，輪軌衝擊荷載和鋼軌、鐵墊板的振動加速度隨墊層剛度的增大而急劇加大。當鐵墊板墊層剛度大於N1時, 則墊層剛度的增大對輪軌衝擊荷載和鋼軌、鐵墊板的振動加速度影響減小。同理, 如墊層的剛度很大, 則相當於鐵墊板與承軌台合成一體, 則相應的振動質量就極大, 振動加速度就相應較低。

防撞護欄設定

設定鋼板圍護

採用 12 mm 厚鋼板包裹柱墩自地面至地面以上 2 m 範圍內柱墩。

方案優點：

（1）無需更改路中綠化頻寬度；

（2）一般不會因車輛撞擊導致柱混凝土保護層損傷。

方案缺點:

（1）鋼板圍護用鋼量較大;

（2）由於臨近地面，圍護鋼板易受雨雪等因素侵蝕，鋼結構防腐塗裝壽命降低，需經常維護。


設定防撞護欄

若路中綠化帶具備拓寬條件，則可設定柔性、半剛性及剛性防撞護欄。考慮到半剛性護欄易於安裝維護，且消能效果良好。與剛性護欄相比，其可更好地保護車輛及車內乘員的安全。因此，建議設定半剛性護欄，但考慮到護欄變形間距需要，路中綠化帶需拓寬。

方案優點: 在撞擊作用下，減小柱墩表面損傷的機率，對公路車輛及車內乘員有一定的保護作用。

方案缺點: 需大幅度拓寬綠化帶，增加投資。

車站設定

高架車站結構常常是建築結構與橋樑結構融合在一起的結構體系，在框架式高架車站結構設計中，根據直接承受列車荷載的軌道梁和建築結構的連線方式的不同，可以考慮“建橋合一”與“建橋分離”兩種結構受力體系。

建橋合一

“建橋合一”結構形式是指軌道梁直接支承在車站橫樑上，支承軌道梁的橫樑、支承橫樑的墩柱及基礎受到列車動荷載很大影響的車站結構形式。對“建橋合一”結構類型的車站，預應力軌道梁和與預應力軌道梁簡支的“乾”字型結構的橫樑、墩柱等構件及基礎，應按照《鐵路橋涵設計基本規定》(TB 10002.1-2005)中第4節列出的設計荷載及組合方式進行結構設計。站台層梁板柱及雨棚等則可以按照建築結構 設計規範進行設計。

建橋分離

“建橋分離”結構形式是指高架區間橋在車站範圍內連續，並與車站結構(站台和站廳的梁、板、柱及基礎)完全脫開，各自形成獨立的結構受力體系的車站結構形式。

注意事項

高架結構車站應充分考慮結構形式對城市景觀的影 響;高架站的結構設計應根據使用功能要求，結合站點 周邊環境、城市規劃、道路交通、地下管線及工程地 質、水文地質條件等對結構和基礎形式進行綜合比選確 定;車站結構應考慮軌道梁、供電、通信、給排水、空 調等各系統設備及管線的設定，為接口預留條件。車站 站位應在選定的線路走向基礎上，根據車站所在周邊的 環境條件，確定車站的工法和主體位置，依據相應車站 類型，合理布置車站出入口、天橋等附屬設施。