ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM, tuyến metro Bến Thành - Suối Tiên

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TUYẾN METRO
1.1.QUY MÔ DỰ ÁN TUYẾN METRO
Lộ trình tuyến:
Hình 1.1.1. Bình đồ dọc tuyến
Đầu tháng 10/2009, các cơ quan chức năng trình lại phương án kinh
phí đầu tư tuyến tàu điện ngầm (metro) Bến Thành - Suối Tiên. Dự án này
được xem là tuyến đường sắt đô thị đầu tiên của TP HCM. Tên gọi ban đầu
của dự án là “Dự án xây dựng tuyến đường sắt đô thị Bến Thành - Chợ Nhỏ”,
do Bộ GT - VT làm chủ đầu tư.
Sau khi được bàn giao lại cho UBND TP HCM, dự án trên được gọi là “Dự
án xây dựng tuyến đường sắt đô thị TP HCM, tuyến Bến Thành – Suối Tiên”
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 1
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
(theo Quyết định số 1453/QĐ-UBND ngày 6/4/2007) do Khu Quản lý đường
sắt đô thị (nay là Ban quản lý đường sắt đô thị) làm chủ đầu tư.
Theo thiết kế, tuyến metro Bến Thành - Suối Tiên dài 19,7 km, sẽ đi
qua các quận 1, 2, 9, Bình Thạnh, Thủ Đức và một phần gần cuối tuyến nằm
trên địa phận tỉnh Bình Dương. Trong đó, đoạn ngầm dài 2,6 km gồm ba ga
ngầm là: Bến Thành, Nhà hát thành phố, Nhà máy Ba Son, sẽ bắt nguồn từ
chợ Bến Thành, vòng xoay Quách Thị Trang, chạy ngầm theo đường Lê Lợi,
Nhà hát thành phố, rồi chạy dọc đường Nguyễn Siêu đến Nhà máy đóng tàu
Ba Son thì chuyển lên cao.
Phần đường trên cao này sẽ vượt đoạn Nguyễn Hữu Cảnh, đi theo rạch Văn
Thánh, vượt tiếp đường Điện Biên Phủ, sông Sài Gòn tại nhà hàng Tân Cảng,
đi theo hành lang Xa lộ Hà Nội rồi rẽ vào Khu depot (trạm bảo hành, sửa
chữa kỹ thuật) Long Bình.
Chiều dài đoạn trên cao là 17,1 km, gồm 11 ga. Khu depot có tổng diện tích

20.560 m2, cùng hệ thống thiết bị tín hiệu, hệ thống chiếu sáng hiện đại.
Tổng vốn xây dựng ban đầu của tuyến metro này là hơn 17.000
tỷ đồng, từ nguồn vốn ODA Nhật Bản và vốn đối ứng từ ngân sách của TP
HCM. Khi đưa vào sử dụng, tuyến metro này sẽ giúp rút ngắn thời gian từ
trung tâm thành phố đến khu vực Suối Tiên, đảm bảo chuyên chở trên
500.000 lượt khách một ngày. Dự án này còn được hy vọng sẽ tác động mạnh
đến sự phát triển đô thị các quận 2, 9, Bình Thạnh, Thủ Đức…
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 2
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
Ga Lý trình
Khoảng cách giữa các nhà
ga (m)
Điểm đầu tuyến 0-245
S1 – Ga Bến Thành 0+135 280
S2 – Ga Nhà Hát Lớn 0+715 580
S3 – Ga Ba Son
1+587
963
S4 – Công viên Văn
3+421
1834
S5 – Tân Cảng
4+361
940
S6 – Thảo Điền
5+497
1136
S7 – Metro An Phú
6+454

957
S8 – Rạch Chiếc
8+104
1650
S9 – Phước Long
9+622
1518
S10 – Bình Thái
10+957
1335
S11 – Thủ Đức -
12+724
1767
S12 – Công nghệ cao
15+100
2376
S13 – Suối Tiên
16+689
1589
S14 – Bến xe Suối Tiên
18+905
2216
Tổng cộng
19050
1.2 - CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG METRO
1.2.1. Khổ đường: đường sắt khổ 1435
1.2.2. Tốc độ:
+ Tốc độ tối đa là 80km/h
+ Vận tốc thương mại đạt: 33.8 km/h.
1.2.3. Bán kính đường cong:

Bán kính đường cong bằng tối thiểu:
+ Tuyến chính: R = 150m
+ Trong ga: R = 800m
+ Tuyến nhánh: R = 150m
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 3
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
+ Trong depot: R = 100m
Bán kính đường cong đứng tối thiểu: R = 1500m (Trường hợp khó
khăn R=1300m)
1.2.4. Độ dốc dọc:
Độ dốc dọc tối đa:
+ Tuyến chính: i = 4% (Trường hợp khó khăn i =5%)
+ Đoạn đặt ghi : i = 5% (Trường hợp khó khăn i = 10%)
+ Đường trong ga : i = 0.2% (Trường hợp khó khăn i = 0.3%)
+ Depot (bãi chứa xe): i =0.15%.
1.2.5. Cấp điện đoàn tàu
1.2.5.1. Loại hình dòng điện cho hệ thống:
Sử dụng loại hình cấp điện một chiều- DC cho tuyến metro
số 2.
1.2.5.2. Lựa chọn mạng tiếp xúc cho đoàn tàu
Tuyến metro số 2, chỉ xem xét về hai loại hình cấp điện: Ray
thứ 3- 750VDC và Trên cao- 1.500VDC.
Việc lựa chọn nên căn cứ vào mô hình chung của mạng đường
sắt đô thị, khả năng sử dụng chung “tài nguyên của mạng”, mức độ
tiếp thu công nghệ có hướng tới nội địa hóa, khả năng cung cấp
từng phần thiết bị, vật tư góp phần nâng cao nền công nghiệp trong
nước.
Để có đề xuất thích hợp, cần phải xem xét đánh giá theo mức
độ tương thích với đặc điểm của tuyến metro số 2: được đề xuất là đi

ngầm suốt chiều dài trong nội đô, đi trên cao ở khu vực ngoại ô và có
xem xét đến hướng kéo dài về phía Tây- Bắc thành phố.
Bảng sau so sánh hai loại hình cấp điện: ray thứ 3-750VDC và
trên cao 1.500VDC, lập theo từng tiêu chí với thang điểm 4 (3,2,1).
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 4
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 5
Tiêu chí
đánh giá
Ray thứ ba-
750VDC
Trên cao
1.500VDC
Đánh giá
điểm số theo
sự tương
thích
Ray
thứ 3
Trên
cao
Kết cấu
Đơn giản, ít
chi tiết
Tương đối phức
tạp, nhiều chi tiết
hơn
4 3
Độ tin cậy

cấp điện
Cao, có thể
kiểm soát
không bị
ngắt quãng
Tiềm ẩn sự cố bị
ngắt quãng
4 3
Thi công,
xây lắp
Đơn giản
Phức tạp hơn với
đoạn đi trên cao
4 3
Không gian
chiếm dụng-
tiết diện hầm
hình chữ
nhật
Ray tiếp
điện được
đặt ngay bên
cạnh đường
chạy, không
chiếm dụng
khoảng
không trên
cao
Chiếm dụng
khoảng không

trên cao, tăng
kích thước
hầm.Phải có giải
pháp nếu có
công trình khác
cắt ngang qua,
với đoạn đường
trên cao, trên mặt
đất
4 1
Không gian
chiếm dụng-
tiết diện hầm
hình tròn
Như nhau Như nhau 4 4
Chi phí đầu
tư ban đầu
Cho phép tối
ưu hóa kích
thước hầm
Tăng kích thước
đường hầm
4 1
Đầu tư hệ
thống cao
Đầu tư hệ thống
bình thường;
3 4
Đoàn tàu-
phụ thuộc

vào công
nghệ, nói
chung không
có sự khác
biệt
Đoàn tàu- phụ
thuộc vào công
nghệ, nói chung
không có sự
khác biệt
4 4
Bảo dưỡng
sửa chữa
Đơn giản Khó khăn hơn 4 3
Tuổi thọ sử
dụng
Dài hơn Thấp hơn 4 3
Ngầm-
không ảnh
hưởng
Ngầm- không
ảnh hưởng
4 4
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
Bảng so sánh các hình thức cấp điện
Hình 1.1.2. Đoàn tàu metro
Vừa qua, đã có các nghiên cứu độc lập về tuyến metro số 2, về
cấp điện, bảng sau cho thấy sự lựa chọn của các nghiên cứu này:
TEWET- TDSi

South
ADB/ MVA METI/ JARTs
Lựa
chọn
Trên cao
1.500VDC
Ray thứ 3
750VDC
Trên cao
1.500VDC
Như đã nêu trên, tuyến metro số 2 (An Sương- Thủ Thiêm): được đề
xuất là đi ngầm suốt chiều dài trong nội đô, đi trên cao ở khu vực
ngoại ô và có xem xét đến hướng kéo dài về phía Tây- Bắc thành phố
(Khu Đô thị- Công nghiệp Tây Bắc, Củ Chi)
Với thành phố Hồ Chí Minh, tuyến metro số 1 hiện cũng thiên về sử
dụng cấp điện trên cao 1.500VDC, tuyến số 4 tương tự (Nghiên cứu
tiền khả thi- SFECO- Thượng Hải).
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 6
N THIT K GA V NG TU IN NGM GVDH:
PGS.TS NGUYN C NGUễN
Xem xột kh nng kt ni, khai thỏc ti nguyờn mng, hng phỏt
trin ca tuyn trong tng lai, vi tuyn metro s 2, T vn xut:
Cp in dng mng tip xỳc trờn cao, dũng in mt chiu- DC
liờn tc, in ỏp 1.500V
1.2.5.3. H thng in ng lc
ng lc ca on tu metro l in nng.
in nng c cp t ng dõy ng lc (trờn cao/ ray th 3)
1.500/ 750VDC qua cn ly in B bin in cp in 3 pha
AC cho cỏc ng c in kộo (MT). Cỏc MT ny s bin in nng
thnh c nng, quay b trc bỏnh xe to nờn sc kộo cho on tu

metro.
Hỡnh 1.1.3. Hỡnh thc cp in
SVTH: NGUYN VN QUNG & PHAN VN QUYT - 2008XN TRANG 7
xe động lực có ca bin điều khiển
Công ty Cổ phần t vấn đầu t
Lần xuất bản : 01
Lần chỉnh sửa : -Bản vẽ số : 01
Tỷ lệ : 1/50
Nguyễn Thanh Tịnh
Phó tổng giám đốc
KT. Tổng giám đốc
và xây dựng giao thông vận tải
uỷ ban nhân dân thành phố hà nội
Hạng mục: ph ơng tiện
Nguyễn Thanh TịnhCNTT
Chữ kýHọ và tênChức danh
Phạm Đình Thuỷ
Đặng Đình Hà
Thiết kế
Chức danh t vấn
CNĐA
Soát
dự án đầu t xây dựng công trình
báo cáo nghiên cứu khả thi
Phạm Đình Thuỷ
tuyến Đ ờng sắt đô thị thí điểm thành phố Hà Nội
Ký hiệu: DAĐT-ĐSĐT.NH.GHN-2006-TKCS01
ng cp in trờn cao 1.500VDC hoc ray th 3 750VDC
Cn ly in
B bin in B HKK

ng c in kộo
N THIT K GA V NG TU IN NGM GVDH:
PGS.TS NGUYN C NGUễN
Cu to chung ca on tu metro
Hỡnh 1.1.4.Cu to chung on tu metro
1.2.6.Hỡnh thc ly in: on tu ly in theo ray th ba, ng ti in
dón theo mt thanh ray treo cỏch in trờn cỏc giỏ , chy song song vi
cỏc ray chớnh.
1.2.7. Khong thi gian gia hai chuyn tu: 4.5 phỳt.
1.2.8. Nng lc vn chuyn: l kh nng vn chuyn mt s lng hnh
khỏch theo mt hng tuyn trong mt gi, c tớnh theo cụng thc:
MN ìì=

2
Trong ú:

- Nng lc thụng qua tớnh bng s ụi tu/ mt gi.
M - Lng hnh khỏch cú th ch trờn mt chuyn tu, M = s
toa
ì
sc cha ca mt toa.
SVTH: NGUYN VN QUNG & PHAN VN QUYT - 2008XN TRANG 8
xe động lực có ca bin điều khiển
Công ty Cổ phần t vấn đầu t
Lần xuất bản : 01
Lần chỉnh sửa : -Bản vẽ số : 01
Tỷ lệ : 1/50
Nguyễn Thanh Tịnh
Phó tổng giám đốc
KT. Tổng giám đốc

và xây dựng giao thông vận tải
uỷ ban nhân dân thành phố hà nội
Hạng mục: ph ơng tiện
Nguyễn Thanh TịnhCNTT
Chữ kýHọ và tênChức danh
Phạm Đình Thuỷ
Đặng Đình Hà
Thiết kế
Chức danh t vấn
CNĐA
Soát
dự án đầu t xây dựng công trình
báo cáo nghiên cứu khả thi
Phạm Đình Thuỷ
tuyến Đ ờng sắt đô thị thí điểm thành phố Hà Nội
Ký hiệu: DAĐT-ĐSĐT.NH.GHN-2006-TKCS01
u m
HKK
Giỏ chuyn hng (Bogie)

ng c in kộo-
MT
Gm toa xe

Xỳp lờ
Ca
Cabin HKK
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
Đối với tuyến tàu điện ngầm thí điểm ở Hà nội thì:

+ Năng lực vận chuyển vào giờ cao điểm có thể đạt 6300
HK/giờ/hướng.
+ Trong tương lai, có thể tăng tần suất lên 3.45 phút/chuyến. Tương
ứng với năng lực vận chuyển là 9500 HK/giờ/hướng.
+ Thậm chí, tần suất có thể đạt 3 phút/chuyến. Tương ứng với năng
lực vận chuyển là 12000 HK/giờ/hướng.
1.2.9. Tần suất chạy tàu:
Năm
tính
toán
Thời điểm
khai thác
Nhu cầu
(HK/1h/1hướng)
Đoàn
tàu
Năng lực
chuyên chở
(HK/đoàn tàu)
Tần suất
chạy tàu
(phút)
2015
Cao điểm 14.700 3 toa 726 2,96
Ngoài giờ
cao điểm
6.300 3 toa 726 6,91
2025
Cao điểm 27.900 6 toa 1.452 3,12
Ngoài giờ

cao điểm
13.290 6 toa 1.452 6,56
2035
Cao điểm 41.200 6 toa 1.452 2,12
Ngoài giờ
cao điểm
19.440 6 toa 1.452 4,48
1.3. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA ĐOÀN TÀU METRO
1.3.1. Mô hình đoàn tàu
a) Lựa chọn cho Giai đoạn ban đầu: Mc + T + Mc (3 Toa)
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 9
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
Hình 1.1.5. Đoàn tàu 3 toa
b) Lựa chọn cho Giai đoạn sau: Mc + T + M + M + T + Mc (6toa)
Hình 1.1.6. Đoàn tàu 6 toa
1.3.2. Thông số kỹ thuật cơ bản
TT Thông số Giá trị Ghi chú
1 Chiều rộng (mm) 3.200
2 Chiều cao mui xe (mm) 3.800
3 Chiều dài (mm) 22.000
4 Chiều cao sàn xe 1150
Tính từ đỉnh
ray
5 Tự trọng toa xe (T)
≤39 Toa M & Mc
≤37 Toa T & Tc
6
Tải trọng hành khách (8
người/1m

2
) (T)
20 MAX.
7 Tải trọng trục (T) 16 MAX.
8 Vận tốc thiết kế (km/h) 90
9 Vận tốc khai thác MAX 80
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 10
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
Hình 1.1.7. Cấu tạo của đoàn tàu
1.4 .ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC GA NGẦM
1.4.1.Hình thức bố trí sân chờ trên ga:
1.4.1.1. Ga dạng đảo:
có sân ga nằm ở giữa còn hai hướng đường tàu nằm ở hai phía của
sân ga.
 Ưu điểm:
 Cấu tạo đơn giản, dễ bố trí đường lên xuống do đường lên xuống tiếp cận
thuận lợi với sân ga ở cùng một cao độ.
 Dễ tạo dáng kiến trúc, vì sân ga rộng rãi được bố trí ở giữa ga.
 Không cần cầu vượt qua đường tàu chạy.
 Nhược điểm:
 Nếu trong khu gian có hai hướng chạy chung trong một đường hầm thì khi
ra vào ga, các đường hầm cần phải tách ra, do đó việc bố trí tuyến phức tạp
hơn.
 Tồn tại dòng hành khách ngược chiều nhau trong giới hạn s
 1.4.1.2. Ga dạng bến:
có hai sân ga ở hai phía, hai đường tàu bố trí ở giữa.
 Ưu điểm:
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 11
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:

PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
 Nếu trong khu gian có hai hướng chạy chung trong một đường hầm thì khi
ra vào ga các đường hầm không cần phải tách ra, việc bố trí tuyến đơn giản
hơn.
Không tồn tại dòng hành khách ngược chiều trong giới hạn sàn.
 Nhược điểm: Phải xây dựng cầu vượt từ sàn này sang sàn kia.
 Phạm vi áp dụng: Hầm đặt nông, thi công theo phương pháp đào mở.
1.4.2.Chiều sâu đặt ga:
+ Chiều sâu đào: 25m
+ Cao độ đỉnh ray: 16m/ 25m
CHƯƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM VÀ QUY HOẠCH MẶT
BẰNG CHUNG CHO TỔ HỢP GA NGẦM
2.1. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT, THUỶ VĂN KHU VỰC GA
Tên chỉ tiêu Các lớp đất
A B C
Thành phần hạt (P%)
sét (%)
34.28
28.8 7.1
bùn (%)
36.9
15.5 7.0
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 12
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
cát (%)
28.6
55.5 82.2
cuội sỏi (%) 0.2 2.1 3.6

Tỷ trọng, γ (kN/m
3
)
15.8
20.0 20.8
Dung trọng hạt, ρ
s
(kN/m
3
)
2.66
2.68 2.67
Hệ số rỗng, ε
1.779
0.633 0.62
Độ ẩm tự nhiên, W (%) 63.4
21.58 18
Độ bão hoà nước, S (%) 92.8
93.8 79.5
Giới hạn chảy, W
L
(%) 56.1
31.9 20.14
Giới hạn dẻo, W
P
(%) 30.2
16.7 14.08
Chỉ số dẻo, I
P
(%) 26.7

15.6 6.07
Độ đồng nhất, I
c
0
0.61 0.57
Thí nghiệm nén 3 trục (CU)
- ϕ’ (
0
)
5
0
17
0
28
0
- c’ (MN/m
2
) 0.085
0.248 0.11
Hệ số thấm, k (cm/s) 2.1 x 10
-8
5.44x10
-8
7.33x10
-
8
Thí nghiệm xuyên động SPT (N
30
búa/ft) 0.96
9.4 16.6

Bề dày (m) 8.6
4.84 26.9
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 13
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
2.2. ĐIỀU KIỆN MẶT BẰNG KHU
VỰC GA
Tại vị trí này là ngã tư phương tiện đi lại nhiều. Gần nhà hát
thành phố nơi có nhiều sự kiện lớn, thường tập trung nhiều người.
Dọc theo các tuyến đường trên địa bàn thành phố dều có rất nhiều các
công trình dân dụng như: cấp, thoát nước, điện lực, viễn thông có cả
đi ngầm dưới đất và đi trên cao. Do việc lắp đặt và xây dựng các công
trình không theo một quy hoạch thống nhất từ trước nên hệ thống các
công trình dân dụng khá phức tạp.
PHẦN 2
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 14
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
THIẾT KẾ SƠ BỘ
CHƯƠNG I
THIẾT KẾ GA CHUYỂN TÀU LIÊN HỢP VỚI CÁC SÀN TRUNG GIAN
1. Xác định kích thước Ga tàu:
1.1. Khổ giới hạn của đoàn tàu:
•
Khổ giới hạn của đoàn tàu chạy trong ga được xây dựng trên cơ sở
khổ giới hạn trong đường hầm tiết diện hình hộp chạy trong khu gian.
Tại đường tàu đỗ, cự li giữa tim đường và mặt tường hầm có thể giảm
đi 100mm. vì xét đến tốc độ tàu chạy trong ga giảm đi nhiều so với
chạy trong khu gian.
•

Phía đối diện tường hầm là sân ke của ga để hành khách đứng đợi và
lên tàu. Sân ke có phần conson nhô ra, phía dưới là không gian bổ trí
ray thứ 3 tải điện, mặt sàn áp sát với mặt sàn toa tàu. Khổ giới hạn của
đoàn tàu trong ga được kí hiệu là C
MC

SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 15
N THIT K GA V NG TU IN NGM GVDH:
PGS.TS NGUYN C NGUễN
Kh gii hn C
MC
nh sau:
1. Đờng tiệm cận của lan can trên cầu và cầu cạn cũng nh tờng chắn trên đoạn tuyến
lộ thiên;
2. Đờng tiệm cận của nền đờng trên lớp bê tông;
3. Đờng tiệm cận của nền đờng trên lớp đá dăm;
4. Đờng tiệm cận của lan can trên sân ga;
5. Đờng tiệm cận của hệ cột.
SVTH: NGUYN VN QUNG & PHAN VN QUYT - 2008XN TRANG 16
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
1.2 Xác định kích thước cơ bản của Ga: ( theo : Công trình ga và
đường tàu điện ngầm – GS.IU.S.FROLOP ,
GS.Đ.M.GOOLITSUNKI , GS.A.P.LÊDIAEP - Người dịch
PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN – Nhà xuất bản xây dựng )
a. Thông số cơ bản liên quan đến hành khách:
•
Dòng hành khách:
. . .
2

P K K K
c y p
h
P
r
=
Trong đó
- P
c
:Giá trị trung bình ngày đêm dòng hành khách theo giờ trong
tương lại trên 2 hướng,hk/giờ. V ới lưu lượng hành khác là
P
c
=40000hk/giờ
- K
y
:Hệ số không đồng đều trên các đoạn,lấy K
y
=1,5
- K
h
:Hệ số không đồng đều theo các hướng,lấy K
h
=1,2
- K
p
:Hệ số không đồng đều theo ngày đêm,lấy K
p
=2,6
⇒

. . .
40000.1,5.1,2.2,6
93600
2 2
P K K K
c y p
h
P
r
= = =
(hk/giờ)
•
Giá trị vòng quay hành khách tại Ga
Giá trị vòng quay hành khách tại Ga A
p
:
A
p
= A
c
.K
p
.K
h
.K
b
.K
pik
.K
c

=(hành khách/giờ)
Trong đó:
- A
c
là hệ số điều chỉnh thống kê giá trị trung bình vòng quay hành
khách được lựa chọn dựa vào điều kiện khai thác cụ thể của nó
cũng như vị trí trên mặt bằng tuyến và mặt bằng đô thị.lấy
A
C
=40000hk/giờ
- K
h
:Hệ số phân bố không đồng đều của hành khách theo sân ga của
các hướng khác nhau.Với ga ở vùng trung tâm đô thị lấy bằng
1,vùng ngoại ô có thể lấy tới 0,8.Trong phạm vi đồ án này lấy bằng
1
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 17
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
- K
p
:Hệ số kể đến sự tăng vòng quay hành khách tại ga trong tương
lai.K
p
=1,2-1,5. Chọn K
p
=1,5
- K
b
:Hệ số không đồng đều lên xuống toa tàu,phụ thuộc số lượng và

vị trí lối vào và lối ra ga.K
b
=1,1-1,2.Chọn K
b
=1,2.
- K
c
:Hệ số gián đoạn trong sơ đồ chuyển động của đoàn tàu,K
c
=1,1
- K
pik
:Hệ số không đồng đều vòng quay hành khách theo chu kỳ 15
phút trong giờ “pik”.Đối với ga gần với nơi tập trung đông người
K
pik
=2,8.Các ga còn lại K
pik
=2,2.Đối với các nút chuyển tàu
K
pik
=2,2-2,8.Trong phạm vi đồ án này chọn K
pik
=2,8
⇒
A
p
= A
c
.K

p
.K
h
.K
b
.K
pik
.K
c
=40000x1,5x1 x1,2x2,8x1,1=221760(hành
khách/giờ)
•
Số lượng toa tàu:
. . . .
.
2
p k k k k k
c y p r
B
h
n
NW
=
Trong đó:
- N:khả năng thông tàu của tuyến đường,cặp/giờ.Theo kinh nghiệm ở
Liên Xô thì khoảng cách giữa 2 chuyến tàu là khoảng 1,5-2 phút,và
N<40 cặp/giờ.Trong phạm vi đồ án này chọn N=40(cặp/giờ)
- W:sức chứa của 1 toa tàu,W=170 người/toa
- k
B

:Hệ số chất đầy toa không đồng đều,k
B
=1,2
- k
r
:Hệ số gián đoạn trong sơ đồ chuyển tàu,k
r
=1,1
⇒
40000.1,5.1,2.2,6.1,2.1,1
7,8
2.40.170
. . . .
.
2
p k k k k k
c y p r
B
h
n
NW
= =
=
(toa).Chọn n=8toa.
Trên tuyến Metro thiết kế,có ga quay đầu kiểu nhánh cụt,đoàn tàu phải lắp 2
ca có cabin:
- Hai toa động lực ở hai đầu,một toa động lực ở giữa
- Ba toa không có động cơ xen giữa 3 toa có động cơ,tỷ lệ động lực của
đoàn tàu là 50%.
•

Thông số cơ bản liên quan đến hành khách là số lượng khách lên và
xuống trong mỗi chuyến tàu:
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 18
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
( )
100
1
170
int outvpas
ppnn
+=
Trong đó:
170 Là số hành khách của một toa tàu tiêu chuẩn.
n
v
Là số toa ghép trong cấu trúc đoàn tàu thiết kế, n
v
= 8 toa.
p
int
Là tỉ lệ hành khách lên tàu trong tổng số hành khách có
mặt, %.
p
out
Là tỉ lệ hành khách xuống tàu trong tổng số hành khách
có mặt, %.
Tỉ lệ hành khách lên xuống trên mỗi ga tàu là khác nhau, để xác định
chính xác phải dựa trên kết quả điều tra, thống kê các phương tiện giao
thông khác lên xuống tại địa bàn bố trí ga tàu. Kinh nghiệm khai thác cho

thấy, tổng (p
int
+ p
out
) = (20 – 50)% tổng số hành khách trên cả đoàn tàu. Đặc
biệt có một số trường hợp tỉ lệ lên xuống có thể đạt trên 50% như các ga lên
nhà hát thành phố, ga tàu ở vào giờ cao điểm. Thậm chí, đối với ga tàu lên
sân vận động tỉ lệ đó có thể đạt 100%.
Ta thiết kế ga tàu có tỉ lệ:
(p
int
+ p
out
) = 50% tổng số hành khách lên tàu.
Cuối cùng ta được:
1
170 8 50
100
pas
n
= × × × =
680 hành khách/ chuyến.
b. Các kích thước cơ bản trên mặt bằng Ga
 Chiều dài đường đỗ của đoàn tàu:
anlL
vv
+×=
Trong đó:
l
v

Là chiều dài toa tàu tính từ tâm hai móc nối toa, chính là khoảng cách
giữa hai đầu đấm, l
v
= 20000mm = 20m.
a Là giá trị dự trữ cho độ không chính xác dừng tàu, phụ thuộc vào mức
độ chính xác của thiết bị hãm, ta lấy: a = 3m.
Ta tính được:
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 19
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
20 8 3L
= × + =
163 m
 Chiều dài sân ke chờ tàu:
Chiều dài sử dụng của sân ke chờ tàu được tính bằng khoản cách giữa hai
cửa ra ở hai phía đầu và cuối của đoàn tàu:
7
−=
LL
efec
Trong đó:
7m Là chiều dài không hiệu dụng ở hai phía đầu và cuối đoàn tàu, kể đến
phần tính từ cửa ra đầu tiên đến đầu tàu và tính từ cửa ra cuối cùng đến đuôi
tàu.
Ta được:
163 7 156( )
efec
L m= − =
 Chiều rộng sân ke chờ tàu của mỗi hướng tàu:
221760.0,33

0,5 6,4( )
2 2.40.155
p
A
b m
NL
η
= + ∆ = + =
Trong đó
η
: chỉ tiêu sử dụng sân đợi của mỗi hành khách,
η
=0.33
÷
0.75 m
2
/người,trong phạm vi đồ án lấy
η
=0,33
 Chiều dài các đoạn của Ga tàu:
• Chiều dài phần sân khuất phía cầu thang cuốn :
Chiều dài sân khất (hay chiều dài phần cụt) của đường ke ga là chiều
dài đoạn tính từ vị trí bắt đầu có cầu thang lên xuống về phía đầu ga tàu.
Trên đoạn này không có lỗ cửa thông nên người ta còn gọi là đoạn đặc.
Giá trị tính toán theo điều kiện thông thoát hành khách:
Chiều dài sân khuất phải đảm bảo người khách đứng ở cuối đoạn này
khi đi qua cửa thông gần nhất (là cửa thông đầu tiên – sát với cầu thang lên
xuống) vẫn đủ thời gian kịp lên tàu, tức là:
)45,0(60
' 3500

'
−
≤
b
tck
L
η
Trong đó:
-
k’Là hệ số xét đến mức độ xếp đầy sân ga, phụ thuộc vào
chỉ tiêu
η
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 20
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
-
c Là chiều rộng lối thông, c
≥
3m, phương án này ta
chọn: c = 3,5m.
-
t Là khoản thời gian giữa hai chuyến tàu: t = 1,5 phút.
Bảng 2.1:
η

(m
2
/người)
0,75 0,55 0,33
k’ 1 0,75 0,5

Theo trên ta chọn:
η
= 0,55; nên: k’ = 0,75
Ta được:
3500. '. . . 3500 0,75 3,5 1,5 0,55
'
60( 0,45) 60 (10 0,45)
k c t
L
b
η
× × × ×
≤ = =
− × −
13,3m
Chọn L
’
=14(m)
 Quy định chiều dài lớn nhất của đoạn Ga không có lỗ cửa cần ít
nhất bằng 1/3 chiều dài đường lên
xuống:L
’
=1/3L
thang
=1/3x33=11(m)
 Chiều dài gian vùng cửa thông của ga tàu:
• Tính toán số lượng cửa thông của ga tàu:
tc
kn
n

pas
c
3500
60
=
Trong đó:
k Là hệ số sử dụng không đồng đều của các lối thông, k =
2.
3500 Là khả năng thông qua 1m chiều rộng của lối thông,
người/m.h
Ta tính được:
60 425 2
3500 3,5 2
c
n
× ×
= =
× ×
2,08 (cửa)
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 21
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
•
Giá trị lựa chọn:thông thường người ta chọn ít nhất 5 cửa thông với
chiều dài ga 120m và 8 của thông với ga 160m.Chọn
=
c
n
12 (cửa) ở
mỗi bên.

Nhận xét:
Giá trị này lớn hơn giá trị tính toán nên thoả mãn điều kiện đi lại của
hành khách.
 Chiều dài vùng cửa thông (chiều dài gian giữa)
•
Lựa chọn kích thước cột:
- Bề rộng cột theo phương dọc ga là: b
1
= 3 m
- Bề rộng cột theo phương mặt cắt ngang ga là: b
2
= 0,6 m
•
Như vậy, theo chiều dọc ga tàu có 11 hàng cột, 12 cửa thông, chiều
dài vùng của thông sẽ là:
( )
=×+×=−+=
3115,312.1.
11
bncnL
cc
75m
•
Theo quy định thì chiều dài gian giữa phải không được nhỏ hơn 1/4
chiều dài đoàn tàu, tức là:
=××==≥
208
4
1
.

4
1
4
1
1 vvtau
lnLL
40m
Nhận xét: Chiều dài gian giữa bằng 75m đảm bảo điều kiên nêu ra.
 Chiều dài sân khuất phía phòng dịch vụ (đối diện cầu thang cuốn):
1
" ' 163 75 14
ga
L L L L
= − − = − − =
74m
Nhận xét: Chiều dài L” cũng thoả mãn hai điều kiện giống như L’
nên chiều dài các đoạn mà ta lựa chọn là hợp lý.
 Chiều rộng sàn đảo của Ga tàu:
•
Đối với sàn tầng trên,không có cột: B=b+b
’
Trong đó:
- b
’
: Là chiều rộng được xác định có kể đến sự đi lại của hành
khách dọc theo sàn đến thang máy,băng tải hoặc cầu
thang.Được xác định từ tính toán dòng hành khách cục bộ trong
1 giờ theo một hướng hoặc hai hướng trong mặt cắt đang xét
của sàn hành khác
M

Π
và tiêu chuẩn thông thoát của đường
vượt trên 1m chiều rộng lối đi.Theo kinh nghiệm của Liên
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 22
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
Xô,b
’
nên lấy bằng 3m khi giá trị tính toán vòng quay hành
khách của ga lên tới 15000hk/giờ và 4m khi giá trị đó lớn
hơn,trong phạm vi đồ án này lấy b
’
=4m

⇒
B=6,4+4=10,4(m)
Đối với sàn tầng dưới,có 2 dãy cột: B=b+b
’
+b
”
- b
”
:Giá trị mở bổ sung khi xét sự có mặt của cột trên sàn.bằng
1m khi có 1 hàng cột và 2m khi có 2 hàng cột.Phạm vi đồ án
này lấy b
”
=2m
⇒
B
1

=6,4+4+2=12,4(m)
 Xác định chiểu rộng Ga:
Dựa vào khổ tiệm cận ta thấy:
•
Khoảng cách từ trục tuyến đường tàu chạy đến tường là 2,45m.Ban
đầu chọn bề rộng tàu là 2,7m.Vậy khoảng cách từ biên của toa tàu đến
tường được xác định:2,45-
2,7
2
=1,1(m)
•
Khoảng cách từ trục tuyến tàu chạy đến lan can trên sân Ga(đến mép
sàn đảo) là 1,45m.Bề rộng toa tàu là 2,7m.Vậy khoảng cách từ mép
toa tàu đến mép sàn đảo là:1,55-
2,7
2
=0,2(m)
•
Khoảng cách từ hệ cột đến trục tàu chạy là 3,15m.Khoảng cách từ trục
đường tàu chạy đến mép sàn đảo là 1,55m.Vậy khoảng cách từ hệ cột
đến mép sàn đảo là 3,15-1,55=1,6(m)
⇒
Chiều rộng của Ga:B
Ga
=B
1
+2x1,45+2x2,45=12,4+1,45+2,45=20,2(m)
1.3. CẦU THANG LÊN
1.3.1. Kích thước cầu thang lên:
1.3.1.1. Xác định cao độ mặt đường đi trong hệ thống đường hầm

vượt nút:
Lấy cao độ điểm tại vỉa hè trên Đường Lê Lợi làm cao độ gốc. Trên
bình đồ, cao độ đó là +6.5m. Chiều sâu mặt đường đi bộ trong hệ thống
Metro vượt nút được xác định như sau:
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 23
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GA VÀ ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGẦM GVDH:
PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
+ Không sử dụng đất đắp trên bề mặt tấm mái của kết cấu
đường hầm vượt bộ mà sử dụng nó làm nền đường và đặt trực tiếp kết cấu
áo đường lên trên tấm mái đó. Chiều dày kết cấu áo đường là 10cm = 0.1m.
+ Chiều dày tấm mái của kết cấu đường hầm vượt bộ là 0.5m
+ Chiều cao thông thuỷ của đường hầm là 2.4m
Như vậy cao độ mặt đường trong hầm vượt nút là:
h
1
= 6.5– 0.1 – 0.5 – 2.4 = 3.50m
Cao độ này đồng đều cho cả hệ thống đường hầm và bằng cao độ bậc
thang trên cùng của cầu thang bộ kết nối mặt sảnh ngầm với hệ thống đường
hầm vượt nút.
1.3.1.2. Xác định cao độ mặt sảnh ngầm:
Cao độ mặt sảnh ngầm được xác định thông qua các kích thước sau:
+ Chiều dày kết cấu áo đường: 0.1m
+ Chiều dày đất đắp phía trên tấm mái: 10m
+ Chiều dày tấm mái: 1m
+ Chiều cao thông thuỷ của kết cấu sảnh ngầm: 4.3m
Như vậy chiều sâu tính từ mặt đất đến mặt sàn sảnh ngầm là:
h
sảnh
= 0.1 + 10 + 1 + 4.3 = 15.4m
1.3.1.3. Xác định chiều dài cầu thang cuốn kết nối mặt sảnh và sân

ga:
+ Chênh cao giữa mặt sảnh và sân ga:
H = 2.75+2.7+0.7=6.15m
+ Góc hợp bởi trục cầu thang cuốn và phương ngang là 30
0
. Do
đó chiều dài cầu thang cuốn tính từ mặt phẳng cơ sở trên đến mặt phẳng cơ
sở dưới là:
0
6.15
12.3
sin 30 0.5
H
L m
= = =
+ Chiều dài cầu thang cuốn trên mặt bằng, tính từ mặt
phẳng cơ sở trên đến mặt phẳng cơ sở dưới là:
SVTH: NGUYỄN VĂN QUẢNG & PHAN VĂN QUYẾT - 2008XN TRANG 24
N THIT K GA V NG TU IN NGM GVDH:
PGS.TS NGUYN C NGUễN
0
6.15
10.65
tan30 0.5774
H
l m
= = =
Ta cú s t hp bng ti nh sau:
1 Khoang chuyn tip 4- Cm chuyn hng trờn
2 Cm chuyn hng di 5 Bung cha ng c

3 ng hm xiờn cha cu thang
3
0

Mặt phẳng cơ sở
phía duới
Mặt phẳng cơ sở
phía trên
Cao độ nền khoang kéo= Cao độ mặt sân ga
6.15m
Cao độ mặt sàn sảnh ngầm
(+ 0.58m)
10.65m
1
2
.
3
m
4
5
3
2
1
Hỡnh 2.2.8. Kớch thc ca cu thang cun
1.3.1.4. Cu to phn kt cu ca cu thang cun :
B trớ cu thang cun trong nh ga:
6
6
6
6

7
7
5
5
1
2
3
4
1
2
3
4
Phn c khớ ca cu thang cun gm cỏc b phn c bn sau õy:
- Khung kim loi l 2 dn dc liờn kt vi nhau bng cỏc liờn kt
ngang, trờn dn b trớ cỏc nỳt chớnh ca bng ti.
- Bn bng ti: c cu to t cỏc bc (1) v xớch kộo (2)
SVTH: NGUYN VN QUNG & PHAN VN QUYT - 2008XN TRANG 25