城市轨道交通-固定设施之一.pptx
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1、城市轨道交通城市轨道交通1 轨道结构轨道结构一、概述一、概述n 轨道交通系统的构成主要包括:轨道交通系统的构成主要包括:轨道、车站轨道、车站建筑、车辆、车辆段、结构工程、供电、通信、建筑、车辆、车辆段、结构工程、供电、通信、信号、环控、给排水系统等设施。信号、环控、给排水系统等设施。当然还包括当然还包括生产者和运输对象。生产者和运输对象。城市轨道交通城市轨道交通轨道结构的功能轨道结构的功能n减少荷载作用强度减少荷载作用强度钢轨、轨枕、道渣、路基。钢轨、轨枕、道渣、路基。n减振降噪减振降噪垫圈、道渣等(减振),钢轨平顺垫圈、道渣等(减振),钢轨平顺度、轨面平滑度(降噪)。度、轨面平滑度(降噪)。
2、n导向导向城市轨道交通城市轨道交通n钢轨与车轮关系钢轨与车轮关系城市轨道交通城市轨道交通n轨道结构轨道结构是城市轨道交通系统的重要组成部分,一是城市轨道交通系统的重要组成部分,一般由般由钢轨、扣件、轨枕、道床、道岔及其他附属设钢轨、扣件、轨枕、道床、道岔及其他附属设备备组成组成,分为分为有渣轨道有渣轨道和和无渣轨道无渣轨道两种。两种。城市轨道交通城市轨道交通二、钢轨与链接零件二、钢轨与链接零件功能:功能:导向、传递荷载、导向、传递荷载、为车轮滚动提供小阻力表为车轮滚动提供小阻力表面面。钢轨的断面可以分成钢轨的断面可以分成轨头轨头、轨底轨底和和轨腰轨腰三个部分,之三个部分,之间用圆滑曲线相连。间
3、用圆滑曲线相连。钢轨以钢轨以每每 m钢轨的质量钢轨的质量来区分,我国常用来区分,我国常用43、50、60、75kg/m。检验钢轨的标准有钢轨的检验钢轨的标准有钢轨的化学材质化学材质和和物理力学物理力学指标。指标。城市轨道交通城市轨道交通n钢轨钢轨 年通过总重在年通过总重在15Mt(吨吨)30Mt时,采用时,采用50kg/m钢轨;钢轨;在在30Mt60Mt时,采用时,采用60kg/m钢轨。钢轨。n60kg/m60kg/m钢轨的性能钢轨的性能性性 能能 指指 标标 比比50kg/m钢轨钢轨钢轨抗弯强度钢轨抗弯强度 +34弯曲应力弯曲应力 -28使用年限使用年限 +50-200%疲劳破坏造成的更换率
4、疲劳破坏造成的更换率 -83.3%列车冲击振动列车冲击振动 -10 城市轨道交通城市轨道交通钢轨连接钢轨连接n轨道交通钢轨与钢轨是需要连成长轨条,钢和钢是同轨道交通钢轨与钢轨是需要连成长轨条,钢和钢是同种材料,可以通过焊接的方式将其焊接成长钢轨,这种材料,可以通过焊接的方式将其焊接成长钢轨,这就是就是无缝无缝线路,一般而言,焊接长钢轨的无缝线路长线路,一般而言,焊接长钢轨的无缝线路长为为1,目前技术上已可能做到全路段的超长无,目前技术上已可能做到全路段的超长无缝线路。缝线路。n如果没有焊接,则通常采用如果没有焊接,则通常采用连接板连接板的联结方式。的联结方式。城市轨道交通城市轨道交通n连接板连
5、接板城市轨道交通城市轨道交通三、轨枕三、轨枕1、功用:支撑钢轨、功用:支撑钢轨、保持轨距和方向,保持轨距和方向,传递压力。传递压力。木枕的弹性是最木枕的弹性是最好的,结构是最好的,结构是最简单的。简单的。由于资源有限,由于资源有限,在我国除了桥上、在我国除了桥上、道岔上很少使用道岔上很少使用。2、分类、分类 木枕木枕城市轨道交通城市轨道交通四、扣件四、扣件1、定义:连接、定义:连接钢钢轨轨与与轨枕轨枕的中间的中间零件称为扣件。零件称为扣件。2、作用、作用保持轨距、阻止保持轨距、阻止钢轨相对于轨下钢轨相对于轨下基础的纵、横向基础的纵、横向位移,防止钢轨位移,防止钢轨侧翻。侧翻。城市轨道交通城市轨
6、道交通扣件扣件3、常用类型、常用类型 木枕依靠木枕依靠道道钉、铁垫板钉、铁垫板与与钢轨相连。钢轨相连。砼轨枕与钢砼轨枕与钢轨之间的连接轨之间的连接则有不同的扣则有不同的扣件形式可采用:件形式可采用:扣件扣件 潘德罗扣件潘德罗扣件 罗德扣件罗德扣件 减震器扣件减震器扣件城市轨道交通城市轨道交通扣件铸钢底板扣件铸钢底板扣件橡胶轨下垫板扣件橡胶轨下垫板城市轨道交通城市轨道交通潘德罗扣件潘德罗扣件城市轨道交通城市轨道交通罗德扣件罗德扣件城市轨道交通城市轨道交通减振器扣件减振器扣件城市轨道交通城市轨道交通轨道减振器底板轨道减振器底板城市轨道交通城市轨道交通五、道床五、道床1、功用:、功用:均匀传递荷载;
7、均匀传递荷载;阻止轨枕纵、横向移动,保持轨道正确位置;阻止轨枕纵、横向移动,保持轨道正确位置;使轨道具有必要的弹性及缓冲性能;使轨道具有必要的弹性及缓冲性能;排水;排水;便于校正轨道的平面和纵断面。便于校正轨道的平面和纵断面。2、分类、分类道渣道床道渣道床无渣道床无渣道床城市轨道交通城市轨道交通3、道渣道床、道渣道床厚度(厚度(30-50cm)、顶面宽度()、顶面宽度(300-310cm)、边坡(、边坡(1:1.5-1:1.75)城市轨道交通城市轨道交通 1)整体道床)整体道床 特点:特点:(1)稳定性好,养护维修)稳定性好,养护维修 工作量小工作量小(2)构造简单)构造简单(3)外表整洁美观
8、)外表整洁美观(4)厚度小,隧道净空高度小)厚度小,隧道净空高度小(5)无运输困难)无运输困难(6)修复困难)修复困难(7)施工精度高)施工精度高(8)弹性差、扣件复杂)弹性差、扣件复杂4、无渣道床、无渣道床城市轨道交通城市轨道交通n地铁的车站、区间隧道、高架结构或地面路基土建地铁的车站、区间隧道、高架结构或地面路基土建结构工程完工后,就可以进入铺轨工程施工。结构工程完工后,就可以进入铺轨工程施工。n目前国内倾向于城市轨道交通都采用整体道床轨道目前国内倾向于城市轨道交通都采用整体道床轨道结构。铺轨和整体道床一起进行。结构。铺轨和整体道床一起进行。n根据设计要求,可以选择:根据设计要求,可以选择
9、:n长轨枕整体道床(上海地铁区间基本采用此形式)长轨枕整体道床(上海地铁区间基本采用此形式)n短轨枕整体道床(北京地铁区间基本采用此形式)短轨枕整体道床(北京地铁区间基本采用此形式)n纵向轨枕整体道床(高架线路基本采用此形式)纵向轨枕整体道床(高架线路基本采用此形式)n整体道床(直接在现浇混凝土整体道床承轨台上铺设钢轨)整体道床(直接在现浇混凝土整体道床承轨台上铺设钢轨)整体道床安装施工过程整体道床安装施工过程城市轨道交通城市轨道交通整体道床、铺轨工程完工后的示意图注意:设计线路中心线并非隧道结构中心线城市轨道交通城市轨道交通当隧道结构工程完工后,整体道床施工队接手的工程示意图如图:仅有结构中
10、心线。城市轨道交通城市轨道交通可以将施工坐标引入隧道,使用线路中心桩定位线路可以将施工坐标引入隧道,使用线路中心桩定位线路中心、线路设计标高等,但很清楚,浇灌混凝土后这中心、线路设计标高等,但很清楚,浇灌混凝土后这必然不复存在,而无从复核轨道参数。必然不复存在,而无从复核轨道参数。城市轨道交通城市轨道交通实际施工中,将坐标换算成如图蓝、红处打入实际施工中,将坐标换算成如图蓝、红处打入隧道结构中的不锈钢钉。检验无误后即可认为隧道结构中的不锈钢钉。检验无误后即可认为放样完成,进行下一步施工。放样完成,进行下一步施工。城市轨道交通城市轨道交通两轨排间钢轨使用夹板连接(因为这是无螺栓孔的钢轨,以后还要
11、焊接成无缝线路。)城市轨道交通城市轨道交通2)板式轨道)板式轨道板与混凝土机床之间填充板与混凝土机床之间填充沥青水泥沥青沥青水泥沥青材料材料城市轨道交通城市轨道交通 3)浮置板轨道:降振减噪)浮置板轨道:降振减噪城市轨道交通城市轨道交通直线轨道的五个要素直线轨道的五个要素1 轨距轨距 轨道内侧轨面下轨道内侧轨面下16 mm量测量测2 水平水平 两钢轨面要保持水平两钢轨面要保持水平3 高低高低 钢轨前后高低应保持线性钢轨前后高低应保持线性4 方向方向 线路的方向应与设计方向一致线路的方向应与设计方向一致5 轨底坡轨底坡 钢轨底面与水平成钢轨底面与水平成1:401:40的坡度的坡度城市轨道交通城市
12、轨道交通七、七、道岔道岔1 1、道道岔岔的的工工作作原原理理及及作作用用:实实现现车车辆辆转转线线、停放车辆逐级与走形线连接。停放车辆逐级与走形线连接。2 2、道岔类型:、道岔类型:连接连接交叉交叉交叉与连接交叉与连接城市轨道交通城市轨道交通左开单开道岔左开单开道岔左开单开道岔左开单开道岔左开单开道岔左开单开道岔道岔类型道岔类型(连接)(连接)城市轨道交通城市轨道交通道岔类型道岔类型(连接)(连接)城市轨道交通城市轨道交通道岔类型道岔类型(交叉)(交叉)城市轨道交通城市轨道交通道岔类型道岔类型(交叉)(交叉)城市轨道交通城市轨道交通道岔类型道岔类型(连接与交叉)(连接与交叉)城市轨道交通城市轨
13、道交通3 3、道岔组成:、道岔组成:转辙部分转辙部分(points or switch)(points or switch):转辙器(两根基本轨、:转辙器(两根基本轨、两根尖轨、转辙机及连接零件)两根尖轨、转辙机及连接零件)连接部分连接部分:直线连接线和导曲线:直线连接线和导曲线辙岔部分辙岔部分(frog)(frog):心轨、翼轨、护轨及连接零件:心轨、翼轨、护轨及连接零件如:如:城市轨道交通城市轨道交通右开单开道岔的组成右开单开道岔的组成城市轨道交通城市轨道交通可动心道岔消除了有害空间可动心道岔消除了有害空间城市轨道交通城市轨道交通手手动动转转辙辙机机城市轨道交通城市轨道交通手动转辙机手动转
14、辙机城市轨道交通城市轨道交通4、如何画道岔、如何画道岔以画右开单开道岔为例以画右开单开道岔为例(1)作为两条基本轨。作为两条基本轨。城市轨道交通城市轨道交通画道岔(画道岔(2)城市轨道交通城市轨道交通画道岔(画道岔(3)城市轨道交通城市轨道交通画道岔(画道岔(4)城市轨道交通城市轨道交通画道岔(画道岔(5)(从(从点)点)城市轨道交通城市轨道交通画道岔(画道岔(6)城市轨道交通城市轨道交通画道岔(画道岔(7)城市轨道交通城市轨道交通画道岔(画道岔(8)城市轨道交通城市轨道交通画道岔(画道岔(9)城市轨道交通城市轨道交通标明道岔各部分名称标明道岔各部分名称城市轨道交通城市轨道交通磁浮列车、独轨车
15、道岔磁浮列车、独轨车道岔n磁浮列车和独轨车的轨道结构与钢轮钢轨系统不一磁浮列车和独轨车的轨道结构与钢轮钢轨系统不一样,道岔形式则以样,道岔形式则以轨道梁整体移动轨道梁整体移动来解决。来解决。5、其他类型轨道车道岔、其他类型轨道车道岔城市轨道交通城市轨道交通磁浮列车道岔磁浮列车道岔城市轨道交通城市轨道交通独独轨轨线线路路道道岔岔城市轨道交通城市轨道交通n主要用于车站尽头线、停车线等处,用于阻止由于主要用于车站尽头线、停车线等处,用于阻止由于操作不当轨道交通车辆冲出尽头线或撞坏其他构造操作不当轨道交通车辆冲出尽头线或撞坏其他构造物。物。n最简单的做法是在尽头线端部堆上一堆沙土、碎石最简单的做法是在
16、尽头线端部堆上一堆沙土、碎石等等八、八、车挡车挡 城市轨道交通城市轨道交通DT型车挡型车挡(固定式固定式)城市轨道交通城市轨道交通月牙式车挡(滑动式)月牙式车挡(滑动式)城市轨道交通城市轨道交通九、九、无缝线路无缝线路n取消夹板链接,用铝热焊或电弧焊等方法,在取消夹板链接,用铝热焊或电弧焊等方法,在工厂焊接或现场焊接。工厂焊接或现场焊接。n优点:连续、平顺、耐磨性好。优点:连续、平顺、耐磨性好。n缺点:技术难度大,维修时工作量大。缺点:技术难度大,维修时工作量大。n关键点在于锁定温度。关键点在于锁定温度。城市轨道交通城市轨道交通第二节第二节 线路设计线路设计n轨道交通线路设计的目的就是:轨道交
17、通线路设计的目的就是:要确定轨道交通站要确定轨道交通站位及线路的空间位置。位及线路的空间位置。n在道路和轨道交通的线路设计中采用:在道路和轨道交通的线路设计中采用:线路平面图线路平面图、线路纵断面图线路纵断面图和和线路横断面图线路横断面图来表示。来表示。n线路大致走向选择影响因素:线路大致走向选择影响因素:n线路起终点位置;线路起终点位置;n主要客流走廊位置;主要客流走廊位置;n沿线的大型客流集散点;沿线的大型客流集散点;n换乘站位置;换乘站位置;n不宜经过的地点;不宜经过的地点;n敷设方式。敷设方式。城市轨道交通城市轨道交通一、平面位置一、平面位置 1 1、影响因素、影响因素 确定轨道交通站
18、位及线路的平面位置,应充分考虑确定轨道交通站位及线路的平面位置,应充分考虑:q现状和规划的道路、地面建筑、地下管线和其他构筑物;现状和规划的道路、地面建筑、地下管线和其他构筑物;q被保护的文物古迹,使相互影响减至最低程度,并争取取被保护的文物古迹,使相互影响减至最低程度,并争取取得良好的结合;得良好的结合;q环境与景观、地形与地貌对高架线和地面线的要求较高,环境与景观、地形与地貌对高架线和地面线的要求较高,影响较大;影响较大;q工程与水文地质条件及结构类型对施工方法的确定有重要工程与水文地质条件及结构类型对施工方法的确定有重要的影响,而施工方法又会影响线路的平面设置和地下线路的影响,而施工方法
19、又会影响线路的平面设置和地下线路埋置深度;埋置深度;q考虑运营管理需要。考虑运营管理需要。城市轨道交通城市轨道交通2 2、站间距离、站间距离 n车站之间的距离选定应根据具体情况确定:车站之间的距离选定应根据具体情况确定:q站间距离站间距离太短太短虽能方便步行到站的乘客,但会降低运营速度,增加虽能方便步行到站的乘客,但会降低运营速度,增加乘客旅行时耗,并增大能耗及配车数量,同时,由于多设车站也增乘客旅行时耗,并增大能耗及配车数量,同时,由于多设车站也增加了工程投资和运营成本。加了工程投资和运营成本。q站间距离站间距离太大太大,会使乘客感到不便,特别对步行到站的乘客尤其如,会使乘客感到不便,特别对
20、步行到站的乘客尤其如此,而且也会增大车站负荷。此,而且也会增大车站负荷。n一般说来,一般说来,q市区范围内由于人口密集,大的集散点多,车站布置应该密一些;市区范围内由于人口密集,大的集散点多,车站布置应该密一些;q郊区建筑稀疏、人口较少,车站间距可以大一些。郊区建筑稀疏、人口较少,车站间距可以大一些。q参照国内外已投入运营的轨道交通使用经验,站间距离在市区和居参照国内外已投入运营的轨道交通使用经验,站间距离在市区和居民稠密区推荐采用民稠密区推荐采用1km左右,郊区由于情况不一,可根据现状和规左右,郊区由于情况不一,可根据现状和规划情况因地制宜地确定站位,一般站间距都较大。划情况因地制宜地确定站
21、位,一般站间距都较大。城市轨道交通城市轨道交通我国已建地铁平均站间距离我国已建地铁平均站间距离 城市名城市名线别线别线路运营长度线路运营长度(km)车站数车站数平均站间距平均站间距(km)北京北京一号线西段一号线西段16.87121534北京北京环线环线23.01181354天津天津一期工程一期工程7.481057上海上海一号线一号线21.61161441上海上海二号线二号线19.15131596上海上海三号线三号线24.97191387广州广州一号线一号线14.48161234城市轨道交通城市轨道交通3 3、敷设形式、敷设形式(1 1)地面线和高架线)地面线和高架线 n地面线地面线和和高架线
22、高架线对乘客来讲比对乘客来讲比地下线地下线安全感安全感好,好,噪音小、豁噪音小、豁亮通畅,可饱览市容,乘车比较舒服,但对沿线居民产生的亮通畅,可饱览市容,乘车比较舒服,但对沿线居民产生的影响影响。n在定线时一定要充分考虑在定线时一定要充分考虑行车、维修产生的振动、噪音行车、维修产生的振动、噪音,以,以及乘客视线对居民生活的影响;及乘客视线对居民生活的影响;n同时要防止建筑物内废弃物投掷到线路上影响同时要防止建筑物内废弃物投掷到线路上影响行车安全行车安全;在;在建筑、结构、供电设计中更要处理好建筑、结构、供电设计中更要处理好景观景观对城市的影响。对城市的影响。n由于根据相关规范要求所采取的防范措
23、施不同,线路离建筑由于根据相关规范要求所采取的防范措施不同,线路离建筑物的距离也不相同,但最小距离不得小于物的距离也不相同,但最小距离不得小于防火防火规范的要求。规范的要求。n同地铁结合的建筑物除满足防火规范的要求外,还要从结构、同地铁结合的建筑物除满足防火规范的要求外,还要从结构、轨道等方面加强减振、降噪措施,并要防止因建筑结构设计轨道等方面加强减振、降噪措施,并要防止因建筑结构设计不当而影响行车安全。不当而影响行车安全。城市轨道交通城市轨道交通(2 2)地下线路)地下线路 n地下线路考虑在道路红线内、沿道路走向,采用地下线路考虑在道路红线内、沿道路走向,采用路路中中方案较多,特别是道路两侧
24、建有深桩基础的建筑方案较多,特别是道路两侧建有深桩基础的建筑物的情况下,也有穿越居民区的,线路穿越居民住物的情况下,也有穿越居民区的,线路穿越居民住宅,原因首先是总体线路走向要求,其次十字交叉宅,原因首先是总体线路走向要求,其次十字交叉口,不能满足最小曲线半径的要求,线路所穿越的口,不能满足最小曲线半径的要求,线路所穿越的居民楼多为条形基础的多层房屋。为了减少轨道交居民楼多为条形基础的多层房屋。为了减少轨道交通运营对居民的影响,应该采用通运营对居民的影响,应该采用浮置板浮置板等特殊轨道等特殊轨道结构。结构。城市轨道交通城市轨道交通二、线路平面二、线路平面n线路平面线路平面是由是由直线直线、圆曲
25、线圆曲线和和缓和曲线缓和曲线组成;组成;城市轨道交通城市轨道交通1、圆曲线、圆曲线圆曲线参数圆曲线参数T切线长度(切线长度(m)R圆曲线半径(圆曲线半径(m)p 圆曲线内偏移量(圆曲线内偏移量(m)K曲线长度(曲线长度(m)l0缓和曲线长度(缓和曲线长度(m)曲线偏角曲线偏角()0缓和曲线角度,缓和曲线角度,m切垂距,切垂距,城市轨道交通城市轨道交通技术要素:最小圆曲线半径技术要素:最小圆曲线半径和最小圆曲线长度和最小圆曲线长度(1 1)最小圆曲线半径)最小圆曲线半径n轨道交通线路平面圆曲线半径(简称曲线半径)宜按轨道交通线路平面圆曲线半径(简称曲线半径)宜按标准半径标准半径从大到小从大到小合
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- 城市轨道 交通 固定 设施 之一
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