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2017年度学会工程奖一等奖:上海市轨道交通11号线工程

发布时间:2018-05-02 10:47:39

完成单位:上海轨道交通申嘉线发展有限公司、上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司、中国铁路设计集团有限公司

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一、工程概况

轨道交通11号线是上海市轨道交通网络中构成线网骨架的4条市域级线路之一,是世界最长地铁线路,也是国内首条跨省级行政区的地铁线路。线路总长82.38km,设车站40座(1座预留),运行速度100km/h、初、近、远期均为6节编组的A型车。设嘉定辅助停车场、赛车场车辆段及川杨河定修段3处车辆基地。设隆德路控制中心1处,全线在嘉定新城站附近设110/35kV地面主变电所、隆德路站附近设110/35kV地下主变电所。全线设有供电、通信、信号、综合监控等机电系统。


轨道交通11号线本项目在设计理念、运营模式、地下结构工程、桥梁工程、跨省轨道交通、环保节能、技术标准化等方面形成了诸多技术创新。

1、灵活的多重交路贯通运营与分段运营模式相结合,适应长大市域线及客流突发集中站的客流运输需要

在国内首次实现行车组织多重交路贯通运营,并可根据需要实现分段运营模式,北端花桥端线路预留将来回归苏州轨道交通线网规划中S1线的条件,南端罗山路-迪士尼段线路还可以实现开行迪士尼专列的需要。

2、车站形式多样,地下车站采用了敞开式、自然采光、中庭式等多种新形式,高架车站采用了站桥一体化及重叠式换乘形式,换乘高效有序,装修风格“人文化”

3.研发采用盖挖法、逆加层、既有地下空间改建为轨道交通设施等地下车站建设新技术,解决轨道交通建设对地面交通、管线的影响问题

首次采用新型路面盖板的盖挖法新技术,在基坑开挖前铺设可重复利用的临时路面系统;首次采用盖板下结合中楼板局部框架逆作的施工方法。首次研究软土地质条件下对既有地下空间进行暗挖加层的设计与施工方法,实现在交通主干道下紧邻运营地铁车站的低净空地下空间内暗挖加层的成功范例。

4、区间隧道穿越文物、保护建筑、既有轨道交通等重要设施采取预防护、信息化监护及后保护相结合的措施,确保安全

首次在设计中采取了针对性的管片结构设计、地基预加固、隔离桩等预防护措施及盾构施工微扰动技术、二次注浆、跟踪注浆、减振轨道等后保护措施,保证了盾构隧道穿越龙华塔千年级全国重点保护文物等重要设施的安全。

5、创新接触网与桥梁一体化先张法预应力混凝土U梁工厂化制作与架设技术

迪士尼高架段采用接触网与桥梁一体化先张法预应力混凝土预制U梁-隐形盖梁-圆柱墩标准结构,并综合考虑接触网的一体化设计,提高了U梁结构的整体耐久性,改善了高架线路的景观。

6、在国内轨道交通建设中首次采用大跨度桥梁转体施工技术

在轨道交通桥梁建设中首次采用了转体施工工艺,降低了高速公路上空桥梁施工的安全风险,缩短建设工期并节省造价30%以上。

7、跨省级行政区轨道交通相关技术研究

在跨省轨道交通设计中,设计在票务决算清分、监控信息跨省共享、服务设施的属地化管理等方面采用先进技术,并在各机电接口预留远期接入苏州轨道交通的供电、通信、信号等系统。

8、首次在车辆基地采用光伏发电高效的节能环保技术

9、首次在上海轨道交通建设中运用了BIM技术来指导工程建设,通过对设计、施工、运营的信息化处理,体现工程全生命周期的理念。

本工程共申请国家专利19项,其中授权发明专利15项、授权实用新型专利4项;发表论文13篇。成果经上海市土木工程学会鉴定,总体水平达到国际先进。

本工程的部分研究成果已应用于上海、广州等新建轨道交通项目,推动了行业的建设水平,对全国其它城市的建设具有重要的示范作用。

 

二、主要科技创新内容

本项目在设计理念、运营模式、地下结构工程、桥梁工程、跨省轨道交通、环保节能、技术标准化等方面形成了诸多技术创新。

1、灵活的多重交路贯通运营与分段运营模式相结合,适应长大市域线及客流突发集中站的客流运输需要

轨道交通11号线沿线城市发展水平、断面客流分布存在明显的区段不均衡性,并有赛车场、上海体育场、东方体育中心和迪士尼乐园等多个大客流突发点,为适应客流的运输要求,在国内首次实现行车组织多重交路贯通运营,并可根据需要实现分段运营模式,北端花桥端线路预留将来回归苏州轨道交通线网规划中S1线的条件,南端罗山路-迪士尼段线路还可以实现开行迪士尼专列的需要。

2、车站形式多样,地下车站采用了敞开式、自然采光、中庭式等多种新形式,高架车站采用了站桥一体化及重叠式换乘形式,换乘高效有序,装修风格人文化

全线共设39座车站,预留车站1座,其中高架车站15座,地下车站24座;与轨道交通网络中的12条线进行换乘。为适应突发超大客流,上海赛车场站采用下沉开敞式车站、迪士尼乐园站采用半下沉车站;为提高换乘效率,东方体育中心站、罗山路站分别采用同台换乘、垂直换乘方式;为支撑城市徐家汇、真如城市副中心的建设,徐家汇站、上海西站站均与区域地下空间充分结合;全线车站空间及人文化装修独具一格,隆德路车站设置顶部大直径天窗、交大站海派风情、花桥段现代时尚、迪士尼段体现童趣,全线风格统一又各具特色。

3.研发采用盖挖法、逆加层、既有地下空间改建为轨道交通设施等地下车站建设新技术,解决轨道交通建设对地面交通、管线的影响问题

11号线中心城区段地下车站新型建设技术解决轨道交通建设的地面交通、管线影响问题:在曹杨路站、江苏路站采用新型路面盖板的盖挖法新技术,在基坑开挖前铺设可重复利用的临时路面系统;为确保车站基坑边污水总管、轨道交通3号线等敏感构筑物的安全,曹杨路站采用盖板下结合中楼板局部框架逆作的施工方法;为解决徐家汇枢纽换乘大厅向下扩建建设难题,研发软土地质条件下对既有地下空间进行暗挖加层的设计与施工方法,实现在交通主干道下紧邻运营地铁车站的低净空地下空间内暗挖加层的成功范例;利用既有港汇广场地下空间改建为换乘通道。


4、区间隧道穿越文物、保护建筑、既有轨道交通等重要设施采取预防护、信息化监护及后保护相结合的措施,确保安全

本工程盾构隧道区间沿线穿越徐家汇天主教堂、徐汇中学崇德楼、交通大学藏书楼、千年古塔龙华塔等重要保护文物及沪宁铁路道岔区、既有运营轨道交通线路等重要设施,设计采取了针对性的管片结构设计、地基预加固、隔离桩等预防护措施及盾构施工微扰动技术、二次注浆、跟踪注浆、减振轨道等后保护措施,保证了盾构隧道穿越龙华塔千年级全国重点保护文物等重要设施的安全。

5、创新接触网与桥梁一体化先张法预应力混凝土U梁工厂化制作与架设技术

迪士尼高架段采用接触网与桥梁一体化先张法预应力混凝土预制U-隐形盖梁-圆柱墩标准结构,并综合考虑接触网的一体化设计,提高了U梁结构的整体耐久性,改善了高架线路的景观。

6、在国内轨道交通建设中首次采用大跨度桥梁转体施工技术

线路上跨沪宁高速采用预应力混凝土连续梁桥,跨径组合为75.5m+129m+75.5m。为避免桥梁施工对沪宁高速公路的影响,在轨道交通桥梁建设中首次采用了转体施工工艺,降低了高速公路上空桥梁施工的安全风险,缩短了建设工期,节省造价30%以上。

7、跨省级行政区轨道交通相关技术研究

本工程延伸至江苏省昆山市花桥镇,近期花桥段纳入11号线整体运营,远景年花桥段可纳入苏州轨道交通网络运营。在跨省轨道交通设计中,设计在票务决算清分、监控信息跨省共享、服务设施的属地化管理等方面采用先进技术,并在各机电接口预留远期接入苏州轨道交通的供电、通信、信号等系统。

8、车辆基地采用光伏发电高效的节能环保技术

车辆基地为太阳能光伏发电10兆瓦以上的光伏示范项目,创新性地提出了将光伏系统与轨道交通车库进行结合,研究了兆瓦级光伏发电系统构件一体化、兆瓦级光伏并网接入技术,该系统年均发电量858.3kWh,年减排温室气体7115吨,减排烟尘569吨,经济效益与社会效益显著。

9、在上海轨道交通建设中首次运用BIM技术

首次在上海轨道交通建设中运用了BIM技术来指导工程建设,通过对设计、施工、运营的信息化处理,体现工程全生命周期的理念。


 

三、新技术应用与效果

上海市轨道交通11号线的部分成果已在上海轨道交通线及国内其他城市的地铁建设中得到应用。

1Y型交路运营模式

整体成果在上海轨道交通11号线的建设中得到应用,并在成都地铁1号线的运营组织设计中得到应用。

2)采用盖挖法、逆加层、既有地下空间改建为轨道交通设施等地下车站建设的设计施工新技术

整体成果在上海轨道交通11号线的建设中得到应用,并推广应用到轨道交通14号线中得到应用。

3)接触网与桥梁一体化先张法预应力混凝土U梁工厂化制作与架设新技术

整体成果在上海轨道交通11号线的高架区间建设中得到应用,部分成果在上海轨道交通8号线三期、16号线高架区间、17号线高架区间、南京机场线高架区间建设中得到应用。

4)采用大跨度桥梁转体施工技术

整体成果在上海轨道交通11号线跨沪宁高速公路中首次采用,降低了高速公路上空桥梁施工的安全风险,缩短建设工期并节省造价30%以上。

5)车辆基地光伏发电高效的节能环保技术

整体成果在上海轨道交通11号线川杨河停车场应用,并推广应用到石家庄地铁车辆基地中使用。

6)、轨道交通BIM技术应用。

整体成果在上海轨道交通11号线徐家汇枢纽站得到应用,后续推广至上海轨道交通131417号线及其他城市地铁设计中广泛应用。

 

 

项目获2017年度全国优秀工程勘察设计行业奖一等奖、2010年度全国优秀工程咨询成果奖一等奖、2015年度全国市政金杯示范工程、2017年度上海市优秀工程勘察设计行业奖一等奖、2011年度上海市优秀工程咨询成果奖一等奖等共计18项。