第二章 城市軌道交通線路

1、第二章城市軌道交通線路 2.1 線路概述大多數(shù)國(guó)家地區(qū)采用兩根鋼軌支撐大多數(shù)國(guó)家地區(qū)采用兩根鋼軌支撐列車運(yùn)行的輪軌交通系統(tǒng)：列車運(yùn)行的輪軌交通系統(tǒng)：兩根鋼軌的輪軌交通系統(tǒng)由路基、兩根鋼軌的輪軌交通系統(tǒng)由路基、橋梁、隧道組成整體工程橋梁、隧道組成整體工程一線路的選擇一線路的選擇 線路走向的和理想是成軌建設(shè)的重要因線路走向的和理想是成軌建設(shè)的重要因素，影響其走向的因素有：素，影響其走向的因素有：1.1.線路的地位及作用。線路的地位及作用。即考慮它的修建服即考慮它的修建服務(wù)目的。務(wù)目的。2.2.客流分布與客流方向?？土鞣植寂c客流方向。線路的走向應(yīng)與線路的走向應(yīng)與城市主要客流方向保持一致，起訖點(diǎn)應(yīng)城市

2、主要客流方向保持一致，起訖點(diǎn)應(yīng)該是線路客流的主要集散地，如機(jī)場(chǎng)車該是線路客流的主要集散地，如機(jī)場(chǎng)車站等。中間站應(yīng)設(shè)在主要道口及商業(yè)區(qū)、站等。中間站應(yīng)設(shè)在主要道口及商業(yè)區(qū)、體育場(chǎng)等。體育場(chǎng)等。3.3.城市建設(shè)與城市交通規(guī)劃。城市建設(shè)與城市交通規(guī)劃。換乘站與樞換乘站與樞紐站要與城市總體規(guī)劃相一致，方便各種紐站要與城市總體規(guī)劃相一致，方便各種交通銜接。交通銜接。4.地質(zhì)地貌及地下管網(wǎng)設(shè)施。對(duì)線路的途中走向進(jìn)行仔細(xì)勘察、全面考慮、認(rèn)真選擇，并作適當(dāng)調(diào)整。5.城市軌道交通的施工與運(yùn)營(yíng)?？紤]可行性，線路力求順直和大曲線半徑合理鋪設(shè)輔助線二線路的敷設(shè)方式二線路的敷設(shè)方式 1.1.地下線：地下線：優(yōu)勢(shì)：與地面

3、交通分離優(yōu)勢(shì)：與地面交通分離，不占地面空間，不占地面空間，不受氣候影響。不受氣候影響。不足：投資大，施工、管理、環(huán)控與消不足：投資大，施工、管理、環(huán)控與消防要求高，防要求高，2.2.地面線地面線優(yōu)勢(shì)：造價(jià)低、施工方便、運(yùn)營(yíng)成本低優(yōu)勢(shì)：造價(jià)低、施工方便、運(yùn)營(yíng)成本低線路調(diào)整及維護(hù)方便。線路調(diào)整及維護(hù)方便。不足：運(yùn)行速度難提高，占地多，影響不足：運(yùn)行速度難提高，占地多，影響城市交通及環(huán)境，易受氣候影響。城市交通及環(huán)境，易受氣候影響。3.3.高架線高架線優(yōu)勢(shì)：與地面交通無干擾，造價(jià)適中，優(yōu)勢(shì)：與地面交通無干擾，造價(jià)適中，施工、維護(hù)、管理、環(huán)控、防災(zāi)等都施工、維護(hù)、管理、環(huán)控、防災(zāi)等都較地下線方便。較地

4、下線方便。不足：占用城市用地，受氣候影響，有不足：占用城市用地，受氣候影響，有光照、景觀、噪聲等負(fù)面影響光照、景觀、噪聲等負(fù)面影響三種類型線路特點(diǎn)比較表：三種類型線路特點(diǎn)比較表：序號(hào)序號(hào)項(xiàng)項(xiàng) 目目特特 點(diǎn)點(diǎn)地面線地面線高架線高架線地下線地下線1土建難度土建難度小小較小較小大大2相關(guān)設(shè)備相關(guān)設(shè)備簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單較簡(jiǎn)單較簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜3投資投資小小較大較大大大4自然環(huán)境對(duì)運(yùn)營(yíng)影響自然環(huán)境對(duì)運(yùn)營(yíng)影響大大較小較小小小5對(duì)城市的阻隔作用對(duì)城市的阻隔作用強(qiáng)強(qiáng)弱弱無無6對(duì)城市環(huán)境的影響對(duì)城市環(huán)境的影響較大較大大大小小三線路的類型三線路的類型1.1.正線正線 指貫穿全線個(gè)車站、區(qū)間，供列車高指貫穿全線個(gè)車站、區(qū)間，供列

5、車高速運(yùn)行的線路。速運(yùn)行的線路。 采用上下分行的右側(cè)行車制，正線有采用上下分行的右側(cè)行車制，正線有上行線、下行線兩條。上行線、下行線兩條。2.輔助線輔助線.折返線：為開行折返列車而設(shè)置的供折返線：為開行折返列車而設(shè)置的供改變列車運(yùn)行方向的專用線路。有終改變列車運(yùn)行方向的專用線路。有終點(diǎn)折返線、區(qū)間折返線和車站折返線點(diǎn)折返線、區(qū)間折返線和車站折返線以及單折返線和雙折返線之分。以及單折返線和雙折返線之分。 單折返線單折返線 雙折返線雙折返線.渡線渡線 可改變列車進(jìn)路，也可改變列車運(yùn)行方向。但占可改變列車進(jìn)路，也可改變列車運(yùn)行方向。但占用正線作業(yè)，使通行能力下降，安全存隱患。用正線作業(yè)，使通行能力下

6、降，安全存隱患。 單渡線單渡線 交叉渡線交叉渡線.聯(lián)絡(luò)線聯(lián)絡(luò)線 同制式線路過軌運(yùn)行，通過聯(lián)絡(luò)線實(shí)同制式線路過軌運(yùn)行，通過聯(lián)絡(luò)線實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)。 B線線 A線線. .停車線停車線 在終點(diǎn)站獲區(qū)域站供停放列車用并進(jìn)行少在終點(diǎn)站獲區(qū)域站供停放列車用并進(jìn)行少量檢修作業(yè)。每隔量檢修作業(yè)。每隔3-5各站設(shè)置一個(gè)。各站設(shè)置一個(gè)。 . .出入線出入線 從車輛段到正線的連接線，分單線、雙線、從車輛段到正線的連接線，分單線、雙線、平行交叉和立體交叉。平行交叉和立體交叉。. .安全線安全線 在車輛段的出入線、折返線，為防止與正在車輛段的出入線、折返線，為防止與正線列車沖突，應(yīng)設(shè)安全線線列車沖突，應(yīng)設(shè)安全線 出入線出入線

7、立體交叉出入線立體交叉出入線 安全線示意圖安全線示意圖 停車信號(hào)機(jī)停車信號(hào)機(jī) 安全線安全線 出入線出入線 警沖標(biāo)警沖標(biāo) 正線正線3.車場(chǎng)線車場(chǎng)線 車輛段、停車場(chǎng)互相連接的線路。分車輛段、停車場(chǎng)互相連接的線路。分存車線和檢修線存車線和檢修線3.線路橫斷面線路橫斷面1.線路橫斷面主要反映路基、橋梁、隧線路橫斷面主要反映路基、橋梁、隧道截面形狀及列車安全運(yùn)行的空間界道截面形狀及列車安全運(yùn)行的空間界面要求，并以此計(jì)算線路土石方量和面要求，并以此計(jì)算線路土石方量和工程造價(jià)。工程造價(jià)。2.限界：限界： 對(duì)車輛和接近線路的建筑物、設(shè)備所對(duì)車輛和接近線路的建筑物、設(shè)備所規(guī)定不允許超越的輪廓尺寸叫限界。規(guī)定不允

8、許超越的輪廓尺寸叫限界。 按限制對(duì)象不同分為：車輛限界、設(shè)按限制對(duì)象不同分為：車輛限界、設(shè)備限界、建筑限界。備限界、建筑限界。 車輛限界：車輛限界： 是車輛在正常運(yùn)行的狀態(tài)下形成的車是車輛在正常運(yùn)行的狀態(tài)下形成的車動(dòng)態(tài)包絡(luò)線。動(dòng)態(tài)包絡(luò)線。 設(shè)備限界：設(shè)備限界： 是限制設(shè)備安裝的控制線。是限制設(shè)備安裝的控制線。 建筑限界：建筑限界： 是在設(shè)備限界的基礎(chǔ)上，考慮了設(shè)備是在設(shè)備限界的基礎(chǔ)上，考慮了設(shè)備和和管線安裝尺寸后的最小有效斷面。和和管線安裝尺寸后的最小有效斷面。3.線間距線間距 兩條相鄰線路中心線之間的距離叫做兩條相鄰線路中心線之間的距離叫做線路間距。線路間距。 直線地段線路間距為兩個(gè)車輛限界

9、半直線地段線路間距為兩個(gè)車輛限界半寬加安全會(huì)車寬度（寬加安全會(huì)車寬度（400）之和。）之和。 即：即：15202+400=34404.線路標(biāo)志線路標(biāo)志 有：百米標(biāo)（千米標(biāo)）、曲線標(biāo)、豎曲有：百米標(biāo)（千米標(biāo)）、曲線標(biāo)、豎曲線標(biāo)和坡度標(biāo)等。線標(biāo)和坡度標(biāo)等。 百米標(biāo)（千米標(biāo)）：表示正線每百米百米標(biāo)（千米標(biāo)）：表示正線每百米（千米）距離該線路起點(diǎn)的長(zhǎng)度。（千米）距離該線路起點(diǎn)的長(zhǎng)度。 曲線標(biāo)：包括曲線要素標(biāo)和曲線始終點(diǎn)曲線標(biāo)：包括曲線要素標(biāo)和曲線始終點(diǎn)標(biāo)。標(biāo)。 豎曲線表：有豎曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)標(biāo)。豎曲線表：有豎曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)標(biāo)。 坡度標(biāo)：標(biāo)明其所在位置、所向方向上坡度標(biāo)：標(biāo)明其所在位置、所向方向上的上下坡

10、度值及其長(zhǎng)度。的上下坡度值及其長(zhǎng)度。三三 路基和橋隧建筑物路基和橋隧建筑物 軌道交通線路由路基、橋隧建筑物和軌道交通線路由路基、橋隧建筑物和軌道三部分組成。又叫線路的下部結(jié)軌道三部分組成。又叫線路的下部結(jié)構(gòu)。構(gòu)。1.1.路基：路基： 分為路堤、路塹、半路堤、分為路堤、路塹、半路堤、半路塹、不填挖路基。半路塹、不填挖路基。 路基常見病害有翻江冒泥、路基凍路基常見病害有翻江冒泥、路基凍脹、滑坡和邊坡塌方等。保持路基干脹、滑坡和邊坡塌方等。保持路基干燥是首先要解決的問題。燥是首先要解決的問題。2.橋梁橋梁.軌道交通高架橋的特點(diǎn)：軌道交通高架橋的特點(diǎn)： 長(zhǎng)且平；長(zhǎng)且平； 窄，單線窄，單線5米，雙線米，

11、雙線9.5米寬；米寬； 要求高。無縫線路要求橋墩剛度大，要求高。無縫線路要求橋墩剛度大，因而體量大。對(duì)基礎(chǔ)沉降要求高。并因而體量大。對(duì)基礎(chǔ)沉降要求高。并對(duì)橋梁的藝術(shù)造型要求高對(duì)橋梁的藝術(shù)造型要求高。.橋梁的組成橋梁的組成由橋面、橋跨結(jié)構(gòu)、支座、由橋面、橋跨結(jié)構(gòu)、支座、橋臺(tái)及基礎(chǔ)五大部分組成。橋臺(tái)及基礎(chǔ)五大部分組成。.梁部結(jié)構(gòu)梁部結(jié)構(gòu)有槽型梁、下承式脊梁、有槽型梁、下承式脊梁、T梁、板梁和梁、板梁和箱梁。箱梁。 槽型梁槽型梁下承式脊梁，下承式脊梁，優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 建筑高度低建筑高度低 施工方便施工方便 邊梁、脊梁可作檢修道邊梁、脊梁可作檢修道 脊梁、邊梁構(gòu)成防噪體系。脊梁、邊梁構(gòu)成防噪體系。 外觀

12、美觀外觀美觀 T梁結(jié)構(gòu)高、不便立體交叉，美觀性差。結(jié)構(gòu)高、不便立體交叉，美觀性差。適于吊裝，設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)成熟適于吊裝，設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)成熟 板梁板梁 跨度小、整體受力差、剛度小、后起跨度小、整體受力差、剛度小、后起收縮徐變大，景觀性差。收縮徐變大，景觀性差。 施工經(jīng)驗(yàn)成熟。施工經(jīng)驗(yàn)成熟。 箱梁箱梁 適應(yīng)各類條件，是廣泛采用的高架結(jié)適應(yīng)各類條件，是廣泛采用的高架結(jié)構(gòu)形式之一?？古傂源?，整體受力、構(gòu)形式之一?？古傂源螅w受力、動(dòng)力穩(wěn)定性性好，景觀效果優(yōu)異。動(dòng)力穩(wěn)定性性好，景觀效果優(yōu)異。.墩臺(tái)形式墩臺(tái)形式 有倒梯形、T型、單柱形、雙柱型、Y型等3.隧道成軌隧道的特點(diǎn)成軌隧道的特點(diǎn) 城市地鐵工程

13、巨大、造價(jià)昂貴，但對(duì)城市地鐵工程巨大、造價(jià)昂貴，但對(duì)于改善城市交通，樹立良好城市形象于改善城市交通，樹立良好城市形象所創(chuàng)造的社會(huì)價(jià)值巨大所創(chuàng)造的社會(huì)價(jià)值巨大.隧道的結(jié)構(gòu)隧道的結(jié)構(gòu)包括區(qū)間隧道和車站區(qū)段隧道包括區(qū)間隧道和車站區(qū)段隧道地下隧道典型橫斷面形狀示意圖地下隧道典型橫斷面形狀示意圖.隧道的施工方法：隧道的施工方法： 明挖法明挖法維護(hù)結(jié)構(gòu)施工維護(hù)結(jié)構(gòu)施工內(nèi)部土方內(nèi)部土方開挖開挖工程結(jié)構(gòu)施工工程結(jié)構(gòu)施工管線恢復(fù)及覆土。管線恢復(fù)及覆土。 盾構(gòu)法盾構(gòu)法 是采用先進(jìn)的隧道專用開挖工具是采用先進(jìn)的隧道專用開挖工具盾構(gòu)機(jī)的暗挖法。盾構(gòu)機(jī)的暗挖法。 礦山法礦山法暗挖法采用礦洞開挖方式。暗挖法采用礦洞開挖方

14、式。分多拱、雙拱和多跨連拱。分多拱、雙拱和多跨連拱。因效果較差，已被逐漸取代。因效果較差，已被逐漸取代。 新奧法新奧法 是利用圍巖的自承能力，和開挖面的是利用圍巖的自承能力，和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，對(duì)圍巖進(jìn)行加固土為主要支護(hù)手段，對(duì)圍巖進(jìn)行加固的施工方法。是針對(duì)埋置深度較淺，的施工方法。是針對(duì)埋置深度較淺，松散上層和破碎巖層進(jìn)行施工的。松散上層和破碎巖層進(jìn)行施工的。管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量6.道岔道岔定義：是使列車從一條線路轉(zhuǎn)入或跨越定義：是使列車從一條線路轉(zhuǎn)

15、入或跨越另一條線路的連接及交叉設(shè)備。另一條線路的連接及交叉設(shè)備。.單開道岔單開道岔 普通單開道岔由轉(zhuǎn)轍部分、連接部分、普通單開道岔由轉(zhuǎn)轍部分、連接部分、轍叉部分組成：轍叉部分組成：.轉(zhuǎn)轍部分：包括兩根尖軌、兩根基本轉(zhuǎn)轍部分：包括兩根尖軌、兩根基本軌和轉(zhuǎn)轍機(jī)械。軌和轉(zhuǎn)轍機(jī)械。.連接部分：連接轉(zhuǎn)轍部分和轍叉部分連接部分：連接轉(zhuǎn)轍部分和轍叉部分使之成為一組完整的道岔。使之成為一組完整的道岔。.轍叉部分：包括轍叉心、翼軌及護(hù)軌。轍叉部分：包括轍叉心、翼軌及護(hù)軌。單開道岔轉(zhuǎn)轍器的主要組成：?jiǎn)伍_道岔轉(zhuǎn)轍器的主要組成：基本軌基本軌墊板墊板頂鐵頂鐵拉、連桿拉、連桿尖軌尖軌限位器限位器活動(dòng)心道岔活動(dòng)心道岔活動(dòng)心

16、軌結(jié)構(gòu)活動(dòng)心軌結(jié)構(gòu) 咽喉 長(zhǎng)翼軌 長(zhǎng)心軌 短心軌 .轍叉號(hào)數(shù)：轍叉號(hào)數(shù)： 道岔因轍叉角的大小不同，有不同的道岔因轍叉角的大小不同，有不同的道岔號(hào)。道岔號(hào)。 轍叉角越小，導(dǎo)曲線半徑越大，列車轍叉角越小，導(dǎo)曲線半徑越大，列車側(cè)線通過道岔時(shí)就越平穩(wěn)，過叉速度側(cè)線通過道岔時(shí)就越平穩(wěn)，過叉速度就越高。因而大號(hào)碼道岔對(duì)列車運(yùn)行就越高。因而大號(hào)碼道岔對(duì)列車運(yùn)行有利。但號(hào)數(shù)越大，道岔越長(zhǎng)，占地有利。但號(hào)數(shù)越大，道岔越長(zhǎng)，占地越多。越多。 我國(guó)成軌交通主要使用我國(guó)成軌交通主要使用7號(hào)和號(hào)和9號(hào)道岔，號(hào)道岔，正線多為正線多為9號(hào)，車輛段多為號(hào)，車輛段多為7號(hào)。號(hào)。岔岔 心心.其它類型道岔與交叉設(shè)備其它類型道岔與交

17、叉設(shè)備 按構(gòu)造特點(diǎn)及所連接線路數(shù)目，分：按構(gòu)造特點(diǎn)及所連接線路數(shù)目，分：對(duì)稱道岔、三開道岔、交叉道岔、復(fù)對(duì)稱道岔、三開道岔、交叉道岔、復(fù)式交分道岔。式交分道岔。交交叉叉渡渡線：線：道岔類型道岔類型普通單開道岔對(duì)稱道岔三開道岔交叉渡線交分道岔二、軌道結(jié)構(gòu)的幾何形位二、軌道結(jié)構(gòu)的幾何形位 軌道結(jié)構(gòu)的幾何形位是指軌道各部分軌道結(jié)構(gòu)的幾何形位是指軌道各部分的幾何形狀，相對(duì)位置和基本尺寸。的幾何形狀，相對(duì)位置和基本尺寸。1.直線軌道直線軌道直線軌道幾何形位基本要素包括軌距、直線軌道幾何形位基本要素包括軌距、水平、高低、方向、軌底坡。水平、高低、方向、軌底坡。軌距：軌距： 軌距是指兩股鋼軌內(nèi)側(cè)頂面向下軌距

18、是指兩股鋼軌內(nèi)側(cè)頂面向下16范圍內(nèi)兩作用邊之間的最小距離。范圍內(nèi)兩作用邊之間的最小距離。 我國(guó)成軌交通線路采用的是世界標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)成軌交通線路采用的是世界標(biāo)準(zhǔn)規(guī)矩：規(guī)矩：1435 線路軌距相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的允許誤差為線路軌距相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的允許誤差為4 輪緣和鋼軌之間有一個(gè)活動(dòng)量，使輪輪緣和鋼軌之間有一個(gè)活動(dòng)量，使輪緣能在兩鋼軌之間自由滾動(dòng)，而不被緣能在兩鋼軌之間自由滾動(dòng)，而不被卡住?？ㄗ?。軌道尺測(cè)量規(guī)矩軌道尺測(cè)量規(guī)矩輪緣與鋼軌之間的相對(duì)位置輪緣與鋼軌之間的相對(duì)位置.水平水平 兩股鋼軌的頂面應(yīng)位于統(tǒng)一水平或保兩股鋼軌的頂面應(yīng)位于統(tǒng)一水平或保持一定的相對(duì)高差，稱之為水平。其持一定的相對(duì)高差，稱之為水平。其允許

19、誤差為允許誤差為4。 三角坑：在一段不長(zhǎng)的軌道距離內(nèi)，三角坑：在一段不長(zhǎng)的軌道距離內(nèi)，先是左股鋼軌高，后是右股鋼軌高，先是左股鋼軌高，后是右股鋼軌高，使車輪不能全部正常壓緊鋼軌的現(xiàn)象。使車輪不能全部正常壓緊鋼軌的現(xiàn)象。.高低高低 軌道的縱向水平情況稱為高低。其允軌道的縱向水平情況稱為高低。其允許誤差為許誤差為4。.方向方向 方向又稱軌向，指的是軌道中線位置應(yīng)方向又稱軌向，指的是軌道中線位置應(yīng)與它的設(shè)計(jì)位置相一致。與它的設(shè)計(jì)位置相一致。 方向的誤差表現(xiàn)為直線軌道不平直、曲方向的誤差表現(xiàn)為直線軌道不平直、曲線軌道不圓順。線軌道不圓順。 軌道方向的誤差允許值為軌道方向的誤差允許值為4.軌底坡軌底坡

20、因車輪踏面有因車輪踏面有1：20的斜坡，為使鋼軌的斜坡，為使鋼軌頂面與踏面受力均勻，鋼軌鋪設(shè)向內(nèi)傾頂面與踏面受力均勻，鋼軌鋪設(shè)向內(nèi)傾斜，鋼軌的這種內(nèi)傾度稱為軌底坡。斜，鋼軌的這種內(nèi)傾度稱為軌底坡。2.曲線軌道曲線軌道.曲線軌道軌距加寬曲線軌道軌距加寬 成軌車輛在曲線軌道上行駛時(shí)，由于成軌車輛在曲線軌道上行駛時(shí)，由于車輛固定軸距的影響，轉(zhuǎn)向架前一輪車輛固定軸距的影響，轉(zhuǎn)向架前一輪對(duì)的外輪輪緣和后一輪對(duì)的內(nèi)輪輪緣對(duì)的外輪輪緣和后一輪對(duì)的內(nèi)輪輪緣緊貼鋼軌，致使行車阻力增大，輪軌緊貼鋼軌，致使行車阻力增大，輪軌磨耗加劇。磨耗加劇。 因而，小半徑曲線的軌距應(yīng)適當(dāng)加寬。因而，小半徑曲線的軌距應(yīng)適當(dāng)加寬。.曲線軌道外軌加高曲線軌道外軌加高 列車在曲線上運(yùn)行時(shí)，離心力使曲線列車在曲線上運(yùn)行時(shí)，離心力使曲線外軌承受較大壓力。造成兩股鋼軌磨外軌承受較大壓力。造成兩股鋼軌磨耗不均勻，乘客不舒適，甚至造成翻耗不均勻，乘客不舒適，甚至造成翻車事故。車事故。