簡稱地鐵,在城市地下的電力機車牽引的鐵道。通常設在城市地面下的隧道中,也有從地下延伸至地面,有時升高到高架橋上。地鐵是解決大城市交通擁塞和大量、快速、安全地運送乘客的一種現代化交通工具。在特殊情況下,可以運送貨物,在戰時可起到防護的作用。

  簡史 1843年英國人C.皮爾孫提出瞭在倫敦修建地鐵的建議,1860年開始修建,採用明挖法施工。隧道橫斷面高5.18米(17英尺),寬8.388米(27.5英尺),為單拱形磚砌結構。1863年該線交付運營,當時用蒸汽機車牽引,是世界上第一條客運地下鐵道。1874年在倫敦采用氣壓盾構修建地鐵。1890年在地鐵中開始采用電力機車牽引。到20世紀初,紐約、芝加哥、波士頓、格拉斯哥、巴黎和柏林等城市的地鐵相繼投入運營。目前,地鐵線路長度超過100公裡的城市有紐約、倫敦、巴黎、東京、莫斯科、芝加哥、舊金山、斯德哥爾摩和西柏林。中國北京地下鐵道於1965年動工修建,現已有40.1公裡的線路投入運營。

  地鐵路網的規劃 地鐵路網是由若幹條地鐵線路所組成。是一個技術上獨立的客運網,也是整個城市交通運輸的一個組成部分。它的規劃應從城市的發展遠景和城市交通運輸整體佈署出發,擬定各種類型交通工具的綜合分工方案,從而估計出地鐵近期和遠期的客運量、車站位置和規模等主要指標,以供制定新線和已有線路的擴建規劃。在確定一條新線的方向時,要考慮城市各區的經濟發展、居民中心區的分佈、現有線路和未來各線的方向以及客流量的大小等。地鐵路網的形式一般和城市街道網的形式相適應。車站應設在人流集散量較多的地點,如主要街道的交叉口、廣場、火車站、體育場、公園附近及地鐵線路交叉處。地鐵車站的間距一般要比城市其他交通工具的間距大。

  線路類型 根據地鐵線路所處的位置,可分為地下、地面及高架線路。地下線路是地鐵線路的基本型式,按隧道距地面的位置,可分為淺埋及深埋兩種。①淺埋地鐵。一般將線路埋設在街道之下。車站隧道的凈空高度要比區間隧道為大,為保證車站隧道頂部有最小厚度的回填層,淺埋地鐵車站要較區間隧道埋得深些,使車站設置在線路縱剖面的低點。②深埋地鐵。可不受城市地面建築物的影響。因此,多數線路在平面上都為直線,轉彎處可采用大半徑曲線,使列車運行平穩。車站設置在線路縱剖面人字坡的頂點,既方便乘客,又能在列車出站時產生加速度,節省電力;而當列車進站時,能造成有利的制動條件。地面線路一般不設在城市街道幹線范圍內,而修建在居民較少的城郊。有的地面線路的地鐵車站與郊區的鐵路車站相鄰或結為一體,以方便旅客。高架線路則是設置在用鋼或鋼筋混凝土建造的高架線路橋上。

  地鐵建築物 主要是由車站、連接各站的區間隧道和出入口建築物等組成。

  地鐵車站 從總體規劃、設備的配置、結構形式及施工方法等方面而言,車站是地下鐵道中復雜的建築物,是大量乘客的集散地,應能保證他們迅速而方便地上下或換乘,並要求有良好的通風、照明和清潔的環境,還要有藝術性。

  地鐵車站按站臺形式可分為三類:①島式車站,站臺位於兩條線路之間,供兩條線路同時使用。站臺兩端設有階梯或自動扶梯通至地面。淺埋地鐵線路由區間進入車站時,由於需要從正常的線間距逐漸擴大到車站的線間距,而要在車站兩端設置喇叭口;②側式車站,站臺位於兩條線路的外側,分設兩個站臺,線路按最小間距設在兩站臺之間;③混合式車站,在一個車站內既有島式站臺,又有側式站臺,它們之間用天橋或地道相連,此種車站隻適用於三線以上的地下鐵道。

  深埋地鐵車站可按橫斷面形式分為單拱、雙拱、三拱及多拱式。淺埋地鐵車站通常為矩形斷面,分為單跨、雙跨、三跨及多跨框架結構。

  區間隧道 連接各車站的隧道。其橫斷面形式的選擇,取決於埋深、地質條件和施工方法等因素;其內部尺寸根據建築限界來擬定。淺埋隧道一般為混凝土、鋼筋混凝土整體式襯砌、預制裝配式或預制整體式襯砌;斷面結構形式可為單跨、雙跨或單拱、雙拱等。深埋隧道的橫斷面一般為圓形,其襯砌多為鑄鐵或鋼筋混凝土管片,混凝土砌塊,也有采用現場灌築的整體式混凝土襯砌。

  出入口建築物 用以解決車站和地面之間的聯系。一般設有:①地面站廳。是乘客進入地鐵車站的咽喉。其位置的選擇和規模,均應滿足城市的總體規劃和交通運輸的要求。地面站廳可單獨修建,亦可修建在待建或已建的建築物底層,但要采取措施消除自動扶梯運轉時的噪聲和振動。②地面出入口。不設地面站廳的車站,可設地面出入口。它包括階梯(或自動扶梯)、地面或地下售票處和地下人行通道。一個車站設置多處,並與人行橫道連接,有利於地面交通。③自動扶梯斜隧道。與水平面成30°角,設置連續運送的自動扶梯和容納張拉設備的張拉室及驅動設備的機器房。④地面牽出線。每條線路上需要設置一段和車庫及地面段相聯系的線路。

  施工 淺埋地鐵隧道矩形斷面的施工可采用明挖法、地下連續墻法、沉管法和盾構法等。深埋地鐵通常采用盾構法施工,也可采用礦山法。在困難的地質條件下,可采用註漿、凍結等特殊方法輔助施工(見隧道及地下工程施工方法、凍結法)。

  通風、照明和排水 地鐵隧道通風的目的是沖淡隧道空氣中的有害氣體,並調節空氣的溫度和濕度,使乘客有一個舒適的環境。如采用機械通風,要在地鐵線路上佈置通風堅井,不僅要考慮通風量的大小,而且要使整個線路上壓入和吸出的通風量保持平衡;同時,還要保證新鮮空氣送至乘客聚集的車站。地鐵隧道的通風通常采用縱向式通風,空氣沿隧道本身流動。淺埋地鐵也可利用列車運行時的活塞作用而形成自然通風。為瞭安裝通風設備和供送新鮮空氣,需要修建地面風亭、通風豎井、通風隧道、通風機房和消聲室等一系列通風建築物。

  地鐵車站和隧道都應有良好的照明,以保證行車和乘客的安全。

  對進入隧道內的水可通過設置在線路上的排水溝使水沿縱坡流入泵室的集水坑中,再抽至地面的下水道,以保持隧道內的幹燥,使地鐵能正常運營。