上海轨道交通2号线东延伸段与磁浮线路并行方案的优化与评估

１．１．１磁浮线路维护工况 置方案图Ｉ所示。
维修工况下，轨道交通线路和磁浮线路相邻轨
道之问的最小线间距为：
Ｌ，＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ （１）
式中：
Ａ——轨道交通建筑限界，Ａ＝１．８６５ Ｃ——磁浮线路建筑限界，Ｃ＝２．８５
则：Ｌｌ＝８．７１５
ｍ。
ｍ。 ｍ；
Ｂ——维修车辆需要的最小道路宽度，Ｂ＝４．０
ｍ。
１．１．２逃生救援工况
ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＦＥＭ
ｍｅａｓｕｒｅｄ ｄａｔａ
ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ
ｔｈｅ ｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ａｎｄ
ｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ
２号线东延伸工程与磁浮线最小线间距的确定
影响需要进行评估分析。
下，按照道路高架桥梁布置方案，现有场地宽度将无 法满足２号线东延伸工程与磁浮线最小线间距
８．７１５
其次，由于上部土层比较软弱，基坑开挖对周边
环境的影响是一个不容忽视的问题。虽然２号线东 延伸工程承台的挖深不大，但距磁浮线较近，故承台 基坑开挖对磁浮线路的影响也需要进行评估分析。 第三，钻孔灌注桩施工虽然挤ｔ效应较小，ｆｆｔ．由 于其存在塌孔的可能性，且施工过程中孔壁附近土 体会产生一定的位移，因此灌注桩施工也是对磁浮 线安全性造成威胁的一个潜在因素，同样需要进行 计算分析。 综上分析，２号线东延伸工程对磁浮线影响评
ＡＢＡＱＵＳ。Ｐ１ １９、Ｐ１２０墩与Ｐ１ １７２墩的相互关系 图４桩基与承台模＝｝ｌ！１
２０１２年
如图２所示。计算模型ｌ｝１的地基土，尺寸为７（１
５０
ｍ×
ｍ，深度为９１）ｍ，约束模型底边的竖向位移和侧
Ｘ
２．４计算结果
面的水平位移。计算土体的参数根据压缩模量计算 选取。承台与桩的弹性模量为３
１（）４
ｔｉｏｎ；ｓｃｈｅｍｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
Ａｕｔｈｏｒ’Ｓ ａｄｄｒｅｓｓ Ｓｈａｎｇｈａｉ
连通的，改造景观水池的工程量较大，且会对区域景 观造成影响，因此，２号线东延伸工程线路优化设计 的主要目标是分析磁浮运行维护和逃生救援两种工
ｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，２０１２０４，Ｓｈａｎｇｈａｉ，Ｃｈｉｎａ
・５７・
ｍ的设计要求。为此，２号线东延伸工程线路
采取了以下优化措施：
（１）左右线两侧双接触网柱布置方案优化为左
右线中间单接触网柱布置方案；
（２）强、弱电电缆敷设于箱梁结构下方； （３）２号线东延伸工程线路采用低置结构，桥
墩设置在磁浮轨道梁跨中位置，基础形式采用钻孔 灌注桩。 优化后的２号线东延伸工程和磁浮线路断面布
按最不利情况考虑并叠加ｉ者的影响，２号线 东延伸工程引起磁浮线支墩的最大沉降为
０．５６
ｍｍ，最大水平位移为Ｉ）．４７ ｍｍ，均满足磁浮
线路安全保护要求。分析计算结果表明，２“．ｙ－线东 延伸．１：程机场景观水池段与磁浮线并行段的上程方 案是合理的。
图２支墩平而关系图
３磁浮线路变形监测
对磁浮轨道结构变形进行伞过程监测，通过监 测数据分析进一步验证ｊ：程方案的合理性和数值分 析方法的正确件，从而确保磁浮线路的安全运行是 非常必要的。以磁浮线路支墩为一个观测单元，根 据监测数据，得到景观水池处并行段的磁浮轨道支 墩沉降历时曲线、同一承台左右支墩差异沉降历时
ｉｎｔｈｅ
ｅｎｄ． ｕｒｂａｎ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ；ｍａｇｌｅｖ ｌｉｎｅ；ｐａｒａｌｌｅｌ
ｓｅｃ—
为了满足磁浮线路维护和列车故障条件下逃生
救援需要，在２号线东延伸工程和磁浮线路之间须设 置维护和救援专用通道。由于机场景观水池两侧是
Ｍａｇｌｅｖ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｄｅｖｅｌ—
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ
Ｑ：——站台上候车乘客和工作人员５ Ａ，——自动扶梯通过能力，人／（ｍｉｎ・ｍ）； Ａ：——人行楼梯通过能力，人／（ｒａｉｎ・ｍ）；
示。由于磁浮线路的沉降和偏移量控制指标要求较 高，因此需对２号线东延伸工程景观水池段施工期 间及工后沉降对磁浮线路的影响进行分析和评估，
以确保磁浮线的安全运营。
表ｌ磁浮线路变形控制要求
ｏｆ ｍａｇｌｅｖ ｌｉｎｅ．Ｓｈａｎｇｈａｉ ｍｅｔｒｏ Ｌｉｎｅ
ｉｓ
ｐＪａｎｎｅｄ
ｓｔｒｅｔｃｈ ｅａｓｔｗａｒｄ ｔｏ Ｐｕｄｏｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｉｒｐｏｒｔ，ｔｈｉｓ ｉｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｐａｒａｌｌｅｌ ｔｏ ｉＩｌｇ ｓｉｔｅ ｗｈｅｒｅ ｔｗｏ
ｐｒｏｊｅｃｔ
ｔｈｅ
ｈｉ【ｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｍａｇｌｅｖ ｌｉｎｅ
式中：
了、＝１＋矿玎石暑乒‰≤６
Ｑ，——列车乘客数５ Ⅳ——自动扶梯台数； Ｂ——人行楼梯总宽度，ｍ。
图Ｉ
２号线东延伸工程景观水池段与磁浮线路关系示意图
逃生通道宽度可按照文献［２］中公式计算：
ｍｉｎ （２） ２
２号线东延伸工程对磁浮线路影响分析
２．１磁浮线保护要求 磁浮线轨道结构的附加变形控制要求如表ｌ所
ｎｅａｒ
Ａｉｒｐｏｒｔ
ａｌｌｅｌｅｄ
ａｒｅ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｏｆ
ｐａｒ—
ｓｅｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ａｎｄ
ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ
ｉｎ ｔｈｉｓ
ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｅｖａｌｕａ—
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
ｅｆｆｅｃｔ
ｔｏ
ｍａｇｌｅｖ ｌｉｎｅ ｉｓ
２３７
无接触运行时，列车与安装在轨道梁上的功能区部 分功能面直接引力作用，悬浮间隙一般约８～１２ ｍｍ［１］。因此，磁浮系统对轨道梁及下部结构变形 有着非常严格的要求。后期实施的轨道交通２号线
东延伸工程浦东国际机场段线路在浦东国际机场两
个景观水池中央预留的２４ ｍ宽走廊中与高速磁浮 线路并行，并行段长度约１．７ ｋｍ。２号线东延伸工 程选择合理的工程方案，确保在施工和运营期间对 磁浮线安全运行不造成影响显得至关重要。本文结 合２号线东延伸工程，对其与磁浮线路并行段工程
图《越潮ｌ鞣酒｜交溷｜熊嚣阁黉瓣交蒸浚霞陵懑嚣圈辫黉溺鬻蒸漆蠹蘩｛Ｉ＿｛Ｉ蠢：漆ｉ｝｝｛｜｛；｛｜｛；｜蘩｜｛：｜Ｉ寨蒸漆辫鬻豢溪蒸誊漆粼凄｛攀
上海轨道交通２号线东延伸段与磁浮线路 并行方案的优化与评估
潘金生
（上海磁浮交通发展有限公司，２０１２０４，上海∥高级工程师）
摘要近年来，进入磁浮线安全保护区的工程项目越来越 多。高速磁浮系统运行对线路轨道变形的要求较高，因此需 对临近高速磁浮线路、后期实施的工程项目方案进行优选和 评估分析，从而保障磁浮线的安全运营。结合上海轨道交通 ２号线东延伸工程，对其在浦东国际机场段线路与磁浮线并 行段工程方案进行了优化研究，并采用数值分析方法就轨道 交通实施对磁浮线路的影响进行了分析评估。最后通过实 测数据验证了前期工程方案优化和评估方法的合理性。 关键词城市轨道交通；磁浮线；并行段工程；方案优化 中图分类号Ｕ ２３１；Ｕ
爨 睬
。
～Ｐｌｌ５ｌＢ
—＋一Ｐ１１６５Ｂ
ｊ１４｜ｊ—１ ００
—２ ＯＯ ０７—０６．１６ ０７．１０．０４ ０８．０１．２２ ０８．０５一１１ ０８—０８—２９ ０８．１２．１７ ０９－０４－０６ ０９．０７－２５
ｔｈｅ ｍａｇｌｅｖ ｌｉｎｅ ｍｕｓｔ ｂｅ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｔｏ ｏｆ ｍａｇｌｅｖ ｔｒａｉｎ ｂｅｃａｕｓｅ ｔｏｒｔｉｏｎ
ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
ｏｎ
ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｉｃｔｌｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ
２
ｒａｉｌ ｄｉｓ・
ｔｏ
个景观水池中央预留的２４ ｍ宽走廊中与磁浮线路 并行布置；在不对现有机场景观水池、磁浮维修道路 及附属管沟进行改造的情况下，２号线东延伸工程
ａｔｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅ Nhomakorabea—线路用地宽度仅约６．９ ｍ，无法满足轨道交通高架 线路设计要求。为此，需要结合现状情况，对２号线 东延伸工程线路进行优化设计，才能既满足高速磁
浮运营安全和维护要求，也满足轨道交通高架线路 的设计要求。
１．１
ｌａｎｄｓｃａｐｅ
ｐｏｎｄｓ ｏｆ Ｐｕｄｏｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
上海磁浮示范运营线是世界上首条磁浮商业运
况，确定合理的维修、救援道路宽度，从而确定２号线 东延伸工程线路和磁浮线路之间的最小线间距。
行线，采用德国ＴＲ体系的常导磁浮技术。其车辆
・５６・
万方数据
鞭湖麟潮熏蘸黉圈懑｜｜｜｜｜隧戮露蒸黉雕鬻嚣黉蒸潮鞭鬻黉瓣薰黼骥蠹鋈瀛懑骊蠹熏豢藏澍测鬻灏蠹鬻瓣鬻戮麟豳｜｜｜｜｜瓣｛纛；爨潦
ａｎｄ Ｍａｇｌｅｖ
Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ
ｚｏｎｅ
ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｐｒｏｊｅｃｔｓ
ｈａｖｅ ｅｎｔｅｒｅｄ ｉｎｔｏ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ａｆｔｅｒ
１
ｔｈｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ
ｏｆ ｍａｇｌｅｖ ｌｉｎｅ．Ｎｅｗ
２号线东延伸工程景观水池段优化设计
２号线东延伸工程规划线路在浦东国际机场两
Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ Ｒａｉｌ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｐａｎ Ｊｉｎｓｈｅｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ
ｏｎ
Ｐａｒａｌｌｅｌｅｄ Ｌｉｎｅｓ
方案优化进行探讨，并运用数值分析的方法对工程 实施方案进行分析评估；最后通过实测数据验证前
期工程方案优化和数值分析评估方法的合理性。
２号线东延伸］ｉ程机场景观水池段桩基沉降、
基坑开挖、灌注桩施‘Ｔ：对磁浮线路影响分析汁算结 果见表２。
表２对磁浮线路影响分析结果
ＭＰａ。土体
选用Ｍｏｈｒ．Ｃｏｕｌｏｍｂ弹塑性本构模型，承台及桩选 用线弹性本构模型。考虑到沉降较小，故桩与土之 间节点相耦合，即位移协调。承台、桩基与土体都采 用实体模型，共２５ ６７５个单元、２８ ０２６个节点。整 体模型图见图３，桩基与承台模型图见网４。