东莞是轨道交通二号线技术特点及实施的策略
发布时间：2013-05-07 12:02:35 编辑：wwxianlong
本文摘要：——东莞轨道交通有限公司总工程师胡文伟
——东莞轨道交通有限公司总工程师胡文伟
东莞市城市轨道交通项目规划的背景
东莞市它的地理位置是比较特殊的，它是介于广州和深圳之间处于黄金的走廊上。东莞市它有2465平方公里，而且东莞是一个非常特殊的城市，它是全国为数不多的没有县一级编制的城市，是由市直接管辖到镇，总共有28个镇和4个区，整个城市的发展比较均衡，这直接影响到东莞市的轨道交通和线网规划。我们建设东莞轨道交通的目的有以下几个方面：一个是促进区域的经济一体化发展，促进东莞市城市空间的整合和优化，引导城市高效使用土地，建立高效的轨道交通系统。我们的定位主要是内具和外良，因为它处在广州和深圳之间。我们现在规划了四条线网，总共是218.3公里，76个车站，由于东莞发展比较均衡，所以我们每一条线路是比较长的，也就是在每个镇的中心区车站的设置密度相对来讲会大一点，在镇与镇之间的站位距离会比较长。所以就造成了东莞的轨道交通线网在规划的时候它每一条线都是比较长的。
东莞市城市轨道交通二号线的特点
二号线首先线路是37.8公里，实际上这条线如果延长到长安以后，它的整个线路的长度是接近65公里，是比较长的，而且整个现在首期段设15个车站，14个在地下，一座在高架。这条线跟我们的广深铁路，跟广深港高铁有换乘。这条线路最大的站间距从展览中心站到虎门火车站有5.39公里是最大的，最小的有1.197公里，是旗峰公园站到鸿福路站，平均站间距是2.174公里。
2号线设置了一个车辆段，一个控制中心。刚才提到了线路的特点，由于东莞市的线网是每条线路都比较长，所以在满足城市的出行的需求以及跟国铁和城际线路换乘的需求，所以我们在确定线网的车辆的运行最高时速的时候都选择了比较高的车速——120km/h。而且目前我们国家来讲80～100公里的地铁我们是有技术标准和技术规范，但是在120km/h这个速度值下面的地铁系统我们还没有国家的技术标准。
2号线的工程技术难点
120km/h成为工程最大的难点，主要表现在以下两个方面。
第一，列车在隧道内的高速运行，空气流动受限制，引发的主要是三个方面的问题：空气压力波变化会引起可乘人员耳鸣、耳膜压痛，因司机室空气压力变化很大，可能导致司机产生耳聋等职业病；车体受侧滚力矩作用增大引起车辆动态包线加大；为克服增大的风压阻力，列车牵引系统需更大的功率，列车牵引能耗增加。为什么高铁运行那么快不会有这些问题呢？因为高铁是在地面运行的，而且高铁的直径那么大。地铁行车之后它的内径只有5.4米，如果还用120公里的速度运行的话会带来一系列的问题。而且国内已经曾经有过地铁公司开通了120公里的地铁线，由于受当时的技术条件还有一些选型，所以做的隧道的断面是5.4米的，所以开通以后就引起了一些问题。
第二，列车快速运行的时候，受电弓与刚性接触网间电流及受电弓磨耗，较常规速度情况下更大，弓网间拉弧现象也更明显。我们也希望在建设东莞这条线路的时候，能够通过我们的努力把这些难题都进行攻克。
采取的措施和一些策略
针对上诉这些问题，我们就采取了一系列的措施，主要是通过一些专题的研究，来联合国内的一些高等的院校和一些专业的机构，分一个个专题来研究，来采取一些措施。
为了克服速度提高以后的一系列的问题，我们主要做了几大关键技术的研究。一个是120公里快线地铁的车辆技术，主要是从提高车辆的气密性。第二个是空气动力效应控制技术，畅达区间隧道建设中间风井。
在车辆技术方面，一个是确定气密性指标，提高车辆气密性的措施，我们经过研究，在隧道断面的内径6米的条件下为了保证旅客的舒适度，彻内压力由3600Pa降至1350Pa所需的时间不小于3～5s。第二个是车体的材料是用铝合金，采用灌拉门。车辆的外形方面，我们采用流线型外形，减少冲击波。第三个是建立定员标准，由传统作性改为横纵性坐席，提高舒适度。
在司机室门与第一个客室门的距离也做了一些研究。还有就是车辆的主要部件，转向架，采用无摇枕H型，最高运行速度不小于120km/h的转向架。在空气动力的效应控制技术方面，我们最主要的是把传统的5.4米内径的断面提高到了6米，我们当时下了很大的决心，因为断面的内径加大以后会增加土建工程的提高。我们做了一个技术分析，首先，方案一是我们一个扩大断面的。方案是传统的5.4米的传统断面。第二，在车辆购置费方面，车辆要口服阻力要达到密封性要付出更多，在二期方面车辆的购置费在传统方面要增加0.8个亿，如果考虑到远期要增加2.6个亿。第三，在运营成本方面，如果仍然采用传统的盾构断面的话，计算到2040年，运营成本由于电耗的怎么会增加到1.98亿元。有了这个基础以后我们就采用6米内径的断面。不仅仅是提高了乘客称作的舒适性，从经济方面来说也是节约了。这是从空气动力学方面最终让我们决定采用6米盾构的内径。
还有一项技术是断面突变的问题，所以我们在中间风景的地方都增加了界面的隧道的断面，以更加好的适应列车在这些区段的高速运行。为了能够使得这些研究落到实处，能够落实到工程实践中实际操作下来，我们也进行了研究。一个是6米内径的盾构，国内的生产制造的适应性，还有6米盾构这种内径的拐片它的生产制造的适应性，这个都做了研究，我们也对生产厂家进行了实际的考察和落实。在综合减振降噪方面，一个是车辆流线型的车体，另外一个是在线路运行过程中也提出了对钢轨和车轮打磨和维修的标准，进一步降低轮轨振动的强度。对于一些特殊的地段我们也铺设了一些隔振链来降低振动。在桥梁结构方面我们也采用弹性制作来降低振动和吸收噪音。
目前我们总共有20台盾构在同时掘进，现在同时有20台大断面盾构在掘进。我们的车辆段也完成了一个填注。这是我们一个线网控制中心的综合体，我们东莞轨道交通线网控制中心都在这个综合体内。机电设备制造，包括我们的轨道供电车的信号和主要的设备都已经完成了招标，正在开始设计联络工作，这个是获得票选最高的一个外形，不出意外的话应该是这个方案。所以大家可以含量它的头部的造型跟一般的地铁车辆的造型是不一样，这样也可以改善空气的阻力。
2号线目前还在实施当中，在2号线开通运营以后我们会结合我们的运营和系统的测试来检讨我们当初的设计，和我们当初设定的目标是否能够出现，也更好的指导我们东莞后续的线路，因为我们东莞后续其他3条线都是120公里的最高速度。
第二，随着我们国家城市化进程的加快，越来越多的城市可能后续面临也要采用这种快线制式的轨道交通系统。尤其是北上广，城市内的轨道交通已经逐步建成，下一步就要考虑由城市中心区到城市外延的一些轨道交通线路，这些线路都会有线路比较长，站间距比较长的特点。像这种线路我们建设出来以后，我相信对行业内也有比较好的借鉴价值。
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