地铁线路与道岔知识PPT课件.ppt

地铁线路与道岔知识 车务部2009年8月 1 目录 一 地铁线路的设计原则二 地铁线路的分类三 地铁线路的平 纵断面四 地铁限界五 地铁线路标志六 地铁轨道七 深圳市轨道交通规划八 龙岗线介绍九 线路技术参数及首通段线路十 道岔的知识十一 龙岗线首通段的道岔设置十二 道岔的组成十三 如何判断道岔开通位置十四 如何判断故障原因十五 人工排列进路流程介绍十六 人工排进路注意事项十七 道岔十种不正常情况 地铁线路及相关设备设施 世界上第一条铁路诞生于19世纪初的1825年 英国在达林顿 Darlington 和斯托克顿 Stockton 间修建了21km的线路 1863年1月 用明挖法施工的世界上第一条地铁线路在伦敦建成通车 它还是蒸汽机车牵引的 而至今世界上已经有超过115个城市建成了地铁 线路总长超过7000km 地铁线路及相关设备设施 1 地铁线路的设计原则 1 地铁的线路敷设方式 应根据城市总体规划和地理环境条件因地制宜地选择 一般在城市中心地区宜采用地下线 其他地区条件许可时宜采用高架线或地面线 2 地铁的线路宜按独立运行进行设计 根据客流需要并通过论证 线路可按共线运行设计 但其出岔站汇入方向的线路应设平行进路 地铁线路及相关设备设施 3 地铁的线路设计原则还有 正线一般为双线 列车单向右侧行车 轨距与铁路标准相同为1435毫米 便于过轨运输 地铁正线间以及与其他交通线间交叉采用立体交叉 以保证高效 安全运输 根据运营的需要 设置适当的渡线 折返线及联络线 2 地铁线路的分类地铁线路按其在运营中的作用 应分为正线 辅助线和车场线 辅助线包括折返线 渡线 联络线 存 停 车线 出入线 安全线等 见下面表格 地铁线路及相关设备设施 线路分类表 线路分类表 高架段区间正线线路图 停车线 一般设置在车辆段 专门用于停车 进行少量检修作业的尽端线 在车辆基地 则拥有众多的专用停车线 提供夜间停止运营后列车停放 需要进行检修作业的停车线设有地沟 分别设置在车辆段 中心公园停车场 出入场线 车辆基地与正线车站联接的线路 专供列车进出车辆基地使用的线路 一般分为入场线和出场线 分别设置在塘坑站 华新站 停车线 地铁线路知识 辅助线 灯泡线示意图 单线 双线 多线折返示意图 站前 站后 区间站渡线折返介绍 地铁线路知识 3 地铁线路的平 纵断面地铁线路的空间位置线路平面和线路纵断面决定的 线路平面是线路中心线在水平面上的投影 线路纵断面是沿线路中心线展直后的路肩标高在铅垂面上的投影线 地铁线路知识 1 地铁线路平面地铁线路平面由直线与曲线组成 线路曲线对列车运行具有阻力 小半径曲线需限速运行 同时增加车轮和钢轨的侧面磨耗 加大线路养护维修工作量 为了使列车按规定速度安全平稳运行 需要根据行车速度 车辆轮对有关尺寸等因素规定线路曲线的最小半径 曲线半径最小值的确定是地铁主要技术标准之一 各国的标准不尽一致 我国地铁设计规范规定 采用A型车且最高运行速度在80km h以下时 地铁线路知识 正线上曲线半径一般不小于350米 困难地段不得小于300米 其他线路曲线半径标准比正线低 辅助线上曲线半径一般不小于250米 困难地段不得小于150米 车场线上曲线半径一般不小于150米 困难地段不得小于110米 2 线路平面圆曲线与直线之间应根据曲线半径 超高设置及设计速度等因素设置缓和曲线 地铁线路知识 车站站台计算长度段线路应设在直线上 在困难地段可设在曲线上 其半径不应小于800m 地铁线路纵断面地铁线路纵断面简单地说是线路在垂直面上的投影 敷设地铁线路时 为了适应地面的起伏 线路上除了平道以外 还修成上坡道和下坡道 地铁线路纵断面受车站埋深支配 其中主要是受防护要求等级 覆土层厚度 技术条件 地质条件等影响 此外 还可能受地下管线及地下结构物的影响 地铁线路知识 由于坡道的存在给列车运行带来阻力 见图 以及地铁线路 隧道段 排水要求 线路最大 最小坡度的确定也就成为地铁线路的主要技术标准之一 坡度与坡道阻力示意图 地铁线路知识 线路坡度尽可能采用较平缓的坡度 最大坡度的确定必须考虑载客重车位于曲线最大坡度处停车能加速起动及必要的安全系数 最大坡度的大小 对一个区段甚至对整条地铁线路的运输能力都有影响 限制坡度越小 列车重量可以增加 运输能力越大 运营费用就越省 限制坡度定得过小时 就不容易适应地面的天然起伏 使工程量增大 造价提高 地铁线路知识 因此 对一条新建线路来说 应当选择多大的最大坡度为宜 是十分重要的问题 地铁设计规范 规定了地铁正线的最大坡度不宜大于30 困难地段可采用35 联络线 出入线的最大坡度不宜大于40 均不考虑各种坡度折减值 地铁线路知识 4地铁限界地铁区间隧道是地铁列车高速运行地段 列车在线路上运行过程中 车辆与沿线建筑物之间必须要有一定的空间间隔 以保证行车安全 地铁列车大多在隧道内运行 这对限界就尤显得重要 限界的确定既要保证安全又要使投资最低 限界一经确定设计人员必须严格执行 施工人员必须遵守 运营人员必须定期检查 地铁线路知识 1 地铁限界分类地铁限界分为车辆限界 设备限界 建筑限界 受电弓限界或受流器限界是车辆限界的组成部分 接触轨限界属于设备限界的辅助限界 地铁限界应根据车辆轮廓线和车辆有关技术参数 结合轨道和接触轨的相关条件 并计及设备和安装误差 地铁线路按照地面标高差异分为地面线 高架桥线 地下线 地铁线路知识 车辆限界是车辆在正常运行状态下形成的最大动态包络线 直线地段车辆限界分为隧道内车辆限界和高架或地面线车辆限界 高架或地面线车辆限界应在隧道内车辆限界基础上 另加当地最大风荷载引起的横向和竖向偏移量 设备限界是用以限制设备安装的控制线 建筑限界分为矩形隧道建筑限界 马蹄形隧道建筑限界 圆形隧道建筑限界 高架线及地面线建筑限界 车辆段车场线建筑限界 地铁限界是以地铁车辆的轮廓尺寸和运行的动力性能为基本依据 综合考虑线路特性 设备安装 施工方法等因素 以确定地下构筑物的大小和各种设备的相互尺寸关系及界限 地铁限界包括车辆限界 设备限界 建筑限界 接触轨限界 地铁线路知识 一切建筑物 在任何情况下 不得侵入地铁建筑限界 一切设备 在任何情况下 不得侵入地铁设备限界 机车 车辆无论空 重状态 均不得超出机车 车辆限界 应符合下列规定 1 站台边缘至线路中心线的水平距离规定 高架及地下站均为1500mm 2 三号线区间全线设置紧急疏散平台 单线区段设于列车运行方向左侧隧道壁或单线梁壁的预制支架上 高架段双线区段 地面段 过渡段采用方钢支架 设置于两线间 疏散平台距轨面高900mm 平台踏面均采用水泥基无机复合型踏板 地铁线路知识 3 直线段紧急疏散平台踏板宽度 矩形隧道内为600mm 圆形隧道内为867mm 马蹄形隧道内为777mm 高架段双线区段 地面段 过渡段为1200mm 高架段单线区段为650mm 曲线区段紧急疏散平台踏板宽度在满足限界需要的前提下尽量加宽 地铁线路知识 区间圆形隧道限界图 区间马蹄形直线隧道限界图 区间矩形直线隧道限界图 高架段区间直线区段限界图 地铁线路知识 5 地铁线路标志 1 地铁线路周边应设下列标志 线路标志 包括百米标 坡度标 曲线要素标 曲线始终点标 道岔编号标 水准基点标 桥号标 涵洞标 水位标等 地铁的线路标志是用来表示状态和位置的一种标志 信号标志 包括限速标 停车位置标 警冲标等 信号标志是对列车操作人员起指导作用的标志 地铁线路知识 2 百米标 坡度标 限速标 停车位置标 警冲标等标志 宜采用反光材料制作 警冲标设在两设备限界相交处的适当位置 警冲标处的线间距按两设备限界之和确定 其余标志安装在行车方向右侧司机易见的位置上 地铁线路知识 3 部分线路和信号标志示意图 地铁线路知识 部分线路和信号标志示意图 地铁线路知识 6 地铁轨道地铁轨道是列车运行的基础 轨道结构应具有足够的强度 稳定性 耐久性和适量弹性 要求能保证列车安全行驶 平稳可靠和乘客舒适 且便于养护 为了敷设轨道 首先必须建成坚实 稳固 能够承受巨大压力的路基 通常 地面的地铁线路路基具有路堤和路堑两种基本形式 前者的路肩略高于地面 而后者的路肩略低于地面 需跨越公路 建筑物或其他地铁线路时 就必须修筑桥梁或隧道 以此作为承载列车运行的基础 轨道的基本组成图 注 图中画了多种类型扣件是为示例之用 不是现场线路中的实际情况 地铁线路知识 1 轨道的组成轨道是一个整体性工程结构 由道床 轨枕 钢轨 连结零件 防爬设备和道岔组成 2 钢轨钢轨的作用 钢轨是轨道的重要组成部分 它承载车轮压力并传递到轨枕上 引导车轮的运行方向 为供电 信号电路提供回路的作用 因而它应当具备足够的强度 稳定性和耐磨性 地铁线路知识 钢轨类型以每米所含质量kg数表示 正线及辅助线钢轨应依据近 远期客流量 并经技术经济综合比较确定 宜采用60kg m钢轨 也可采用50kg m钢轨 车场线宜采用50kg m钢轨 钢轨的长度长一些好 这样可以减少接头的数量 节省接头零件和线路的维修费用 但是一根钢轨的轧制长度总是有限的 它受加工条件和运输条件等限制 目前我国钢轨的标准长度有12 5m和25m两种 此外 还有专供曲线地段铺设内轨用的标准缩短轨若干种 地铁线路知识 钢轨是轨道结构的重要组成部分 是轨道的基本承重结构 它用来引导城市轨道交通车辆的行驶 并将所承受荷载传到轨枕 道床及路基上去 也为车轮滚动提供最小阻力的接触面 钢轨要求有足够的承载能力 抗弯强度 断裂韧性 稳定性及耐腐蚀性 其断面形状为工字形 由轨头 轨腰和轨底三部分组成 轮缘 踏面 钢轨各部位示意图 地铁线路知识 列车车轮与汽车车轮相比 不仅有着与钢轨相接触的轮轨平面 即踏面 而且在车轮边缘还有突出的一圈 即轮缘 车轮通过踏面与轨道平面相接触 将列车支撑在轨道上 并用轮缘将列车车轮卡在两条轨道间 确保列车在运行时始终处于踏面上方而不脱离轨道 并跟随着轨道方向前进 钢轨 地铁线路知识 3 轨枕轨枕是钢轨的支座 它除承受钢轨传来的压力并将其转给道床以外 还起着保持钢轨位置和轨距的作用 轨枕的分类 轨枕按照制作材料主要分钢筋混凝土枕和木枕两种 木枕具有弹性好 形状简单 加工容易 重量轻 铺设 更换方便等优点 它的主要缺点是要消耗大量的木材 而且使用寿命较短 经过防腐处理的木枕 一般可用15年左右 在地铁木枕一般多用于车辆段线路的道岔段 钢筋混凝土轨枕使用寿命长 稳定性高和养护工作量小 加上材料来源较广 所以在我国得到广泛地采用 这样不仅可以节省大量木材 而且还有利于提高轨道的强度和稳定性 地铁线路知识 4 连结零件钢轨必须通过联结零件才能固定在轨枕上 此外钢轨间也需用连接零件连成整体 连结零件要求结构简单 坚固耐用 安装方便 常用的连结零件为夹板 鱼尾板 螺栓 道钉 扣件等 连结零件的分类和作用 连结零件包括接头连接零件和中间连结零件两类 地铁线路知识 联结零件分为接头联结零件和中间联结零件 钢轨与轨枕的联结是通过中间联结零件实现的 这种联结零件称为扣件 弹条I型扣件 列车是通过车轮与钢轨的接触 随着轨道方向的改变而改变自身的运行方向 轨道方向的改变可以是轨道设计中所设计出来的弯道 也可以通过道岔而改变轨道连接线路 地铁线路知识 5 道床地铁隧道内 高架段普遍采用整体道床 这就无需补充石碴或更换轨枕 整体道床的优点是整体性强 稳定性好 轨道几何尺寸易于保持 减少养护维修工作量 不足是工程造价高 施工难度大 一旦成形无法纠偏 出现病害难以整治 道床弹性差 地铁线路知识 区间正线整体道床线路图 区间正线 地铁线路知识 一般列车运行时产生的噪音为82dB 而一般的居民区要求为不超过75dB 高档住宅区为65dB以下 根据环境保护对沿线不同地段的减振 降噪要求 地铁轨道应采用相应的减振轨道结构 降噪措施很多 可以从车体和轨道方面着手 对于一般降噪要求地方 轨道降噪主要有以下措施 采用重型钢轨 铺设无缝线路 小半径曲线涂油 使用弹性扣件 特殊要求地段采用措施 整体支承式和分离支承式浮置板 地铁线路知识 6 轨距轨距是钢轨头部顶面下16mm范围内两股钢轨作用边之间的最小距离 我国铁路和轨道交通主要采用1435mm的标准轨距 在机车车辆运行的动力作用下 轨距可能产生一定的误差 我国规定这种误差为增6减2 mm 即直线部分轨距允许的最大值为1441 1435 6 mm 最小轨距为1433 1435 2 mm 从机车车辆轮对和直线地段钢轨的相互位置中轮对与钢轨的相互位置 见图 可看出 S0 q 式中S0 轨距 mm 图轮对与钢轨的相互位置示意图q 轮对宽度 mm 活动量 mm 由于轮缘和钢轨间存在活动量 使轮缘能在两条钢轨间自由滚动而不会卡住 轮对与钢轨的相互位置示意图 深圳市地铁龙岗线技术参数 目前 世界大多数国家地铁和轻轨普遍采用1435mm轨距 也称为标准轨距 我国城市轨道交通线路的轨距都采用1435mm 两钢轨的轨距是1435mm 深圳市轨道交通规划介绍 2020 1 7 52 深圳市地铁龙岗线车站站名图 深圳市轨道交通网络规划表 深圳市地铁龙岗线介绍 深圳市地铁龙岗线由在建段和西延线组成 在建段起自罗湖区红岭站 止于龙岗区双龙站 正线全长32 859公里 双线 全线共设车站22座 换乘站4座 车辆段与综合基地1座 西延线起自罗湖区红岭站与在建段连接 止于福田区益田站 双龙至益田正线长 41 1km 双龙至保税区正线长 42 2km 正线全长8 8公里 双线 设车站8座 换乘站7座 中心公园停车场1座 深圳市地铁龙岗线介绍 深圳市地铁龙岗线在建段6座地下站依次为红岭 老街 晒布 翠竹 田贝 水贝 1座半地下站塘坑站 15座高架站依次为草埔 布吉 木棉湾 大芬 丹竹头 六约 松柏 银海 荷坳 大运 爱联 吉祥 龙城广场 南联 双龙站 西延线设车站8座 全部为地下站 依次为益田 石厦 购物公园 福田 少年宫 莲花村 华新 通新岭 其中轴心站10座 为双龙 爱联 塘坑 丹竹头 草埔 田贝 老街 华新 福田 益田 在建段 红岭至双龙 大运站 双龙站与12号线 布吉站与5号线 田贝站与7号线 老街站与1号线 红岭站与9号线换乘 西延段 益田至红岭 在益田 莲花村站与16号线 石厦站 华新站与7号线 购物公园站与1号线 福田站与2号线 11号线 少年宫站与4号线换乘 深圳市地铁龙岗线技术参数 线路最小曲线半径 正线 一般350m 困难地段300m 辅助线 一般200m 困难地段150m线路坡度 最大坡度 区间正线 29 5 出入段线38 7 联络线 35 地下车站站线 2 困难条件不大于3 高架车站尽可能设置为平坡 困难条件不大于3 深圳市地铁龙岗线技术参数 1 正线及辅助线 出入段线 试车线均采用60kg m钢轨 车场线 库线采用50kg m钢轨 2 正线及地下辅助线 出入段线的高架段 库线及试车线检查坑地段 均采用钢筋混凝土整体道床 出入段线地面段 试车线室外部分及车场线等采用碎石道床 3 正线及辅助线 出入段线 试车线采用60kg m钢轨9号道岔 双龙站交叉渡线 塘坑站2组采用60kg m钢轨12号AT可弯尖轨道岔 车场线采用50kg m的7号道岔 高架段钢筋混凝土整体道床线路 区间正线线路整体道床线路图 区间疏散平台 深圳市地铁龙岗线技术参数 红岭站至双龙站间车站的中心里程表 深圳市地铁龙岗线正线线路图 双龙车站线路图 下行 站台 上行 爱联车站线路图 下行 上行 塘坑车站线路图 下行 上行 大芬车站线路图 站台 下行 上行 草埔站线路图 下行 上行 站台 道岔的知识介绍 道岔 是机车车辆从一股道转入或越过另一股道的线路设备 是轨道的一个组成部分 也是轨道的薄弱环节之一 道岔是轨道结构的一个重要组成部分 地铁运输业务中的折返 会让 越行 列车摘挂 调车 编解 整备修理等 无不借助于道岔方能实现 道岔的定 反位 道岔经常向某一方向开通称为定位 反之为反位 铁路上规定道岔开通直股称为定位 反之为反位 龙岗线在建段道岔设备布置情况 一 道岔类型及数量 正线 采用60kg m钢轨12号普通单开道岔 共1组 设置在双龙站交叉渡线 60kg m钢轨9号普通单开道岔 共20组 60kg m钢轨12号4 4m间距交叉渡线 共1组 设置在塘坑站 辅助线 采用60kg m钢轨12号普通单开道岔 共1组 60kg m钢轨9号普通单开道岔 共11组 60kg m钢轨9号5m间距交叉渡线 共1组 车辆段 采用50kg m钢轨7号普通单开道岔 共46组 50kg m钢轨7号5m间距交叉渡线 共1组 道岔知识的介绍 道岔的组成 由转辙器 辙叉及护轨 连接部分组成 转辙器的作用是引导车轮从一线进入另一线 它由两根基本轨 两根尖轧及各种联结零件组成 转辙器与辙叉间的连接线路称为连接部分 辙叉是使车轮由一股钢轨的轨线平面交叉设备 主要有翼轨 心轨及联结零件组成 单开普通道岔主要由转辙器部分 连接部分 辙叉及护轨部分组成 如下图所示 道岔知识的介绍 单开道岔图 道岔知识介绍 单开道岔基本情况表 道岔的知识介绍 转辙机 连接杆 尖轨 基本轨 基本轨 道岔的类型 道岔的类型 如何判断道岔开通位置 列车运行方向的判断 通过轮轨关系得知 列车车轮始终是卡在两条钢轨内侧 即使列车运行遇到道岔而有多条轨道时 列车车轮仍是被卡在两条钢轨的内侧并沿着连续的轨道运行 如下图所示 如何判断道岔开通位置 道岔开通直股时车轮与轨道关系 护轮轨 转辙机 尖轨 护轮轨 如何判断道岔开通位置 尖轨 转辙机 护轮轨 护轮轨 道岔开通侧股时车轮与轨道关系 如何判断道岔开通位置 从上图也可以看出 列车车轮运行时会从道岔尖轨与基本轨间的空隙位置通过 沿着连续的钢轨运行 换句话说 就是面向道岔尖轨 哪边有开口 列车就会往哪边运行 这也就是我们现在判断道岔开通位置的依据 站在尖轨前方面向尖轨 道岔哪边开口即开通哪个位置 如何判断道岔开通位置 我们知道改变道岔的方向是通过转辙机或人手扳动尖轨改变其与基本轨的相对位置 以达到改变列车运行方向的目的 可移动部分 如何判断道岔位置 开通反位时 右侧尖轨密帖基本轨 左侧尖轨与基本轨有空隙 如何判断道岔位置 开通定位时 左侧尖轨密帖基本轨 右侧尖轨与基本轨有空隙 如何判断道岔开通位置 反位 反位 定位 反位 如何判断故障原因 什么情况下需要手摇道岔 1 设备功能故障 需要人工排列进路时 2 由于设备故障 不能通过LCW对单个道岔进行转换位置时 3 其他情况需要人工手摇道岔时 如何判断故障原因 判断是否是LCW系统故障 判断方法 汇报行调车站道岔的故障现象 通过行调的监控系统所显示的情况是否与车站的监控显示情况一致 判断是否是LCW系统故障 如果 行调与车站的显示不一致时 表示LCW系统故障 反之 显示一致时 表示LCW系统应该处于正常情况 判断是否是道岔出现机械故障判断方法 在确认不是LCW系统故障时 则可以基本上是道岔出现机械故障 如何判断故障原因 出现机械故障的处理在发现LCW上出现道岔故障表示 车站人员应立即报告行调 值班站长 维修人员 同时安排好去道岔现场的人员 一般情况下 行调在接到车站汇报后 会要求车站对在LCW上出现道岔故障表示的道岔进行单操 如果故障消除 则正常使用 如道岔故障不消除 车站应立即将去道岔现场的人员派出 车站派出的现场人员到达现场后 应首先观察道岔是否夹有异物 如夹有异物时 应取出异物并报告车站 异物取出后 如果故障消除 则正常使用 如道岔现场没有夹有异物或异物取出后 道岔故障不消除 则使用人工准备进路 此时 列车运行至该故障区段是采用的是降级信号运行模式 采用的是RM模式 列车运行出该故障区段后 恢复正常信号运行模式 人工排列进路流程介绍 当信号系统故障 无法在LCW上自动排列进路或手动排列进路时 才采用现场人工排列进路的方法 一般情况下人工排列进路会遵守以下一些环节 人工排列进路流程介绍 下线路携带备品 钩锁器 红闪灯 手套 手摇把 扳手 对讲机 盖孔板钥匙 钩锁器锁头 调度电台 荧光衣 人工排列进路流程介绍 防护设置规定 1 进入线路时 需要在所进入的区间端端墙处设置防护 在所摇道岔来车方向放置防护 2 采用红闪灯作为防护信号 3 防护设置不需向行调请示 红闪灯放在端墙外站台边缘方便司机了望位置 人员出清后 或在安全位置待令时 需及时撤除防护 4 站前折返时 折返站在准备第二趟及以后的列车折返进路时 由准备进路人员在现场可能来车的方向设置防护 手摇道岔六步曲 人工排列进路流程介绍 一看 看道岔开通位置是否正确 是否需要改变开通位置 有无勾锁器 尖轨与轨道间的空隙是否有异物 反位 人工排列进路流程介绍 二开 拆除勾锁器锁后 开锁打开 180 遮断器手柄向下压30 左右 断电 人工排列进路流程介绍 三摇 用手摇把将道岔摇到需要的位置 听到转辙机 咔嚓 落槽声后停止 手摇把插入位置 人工排列进路流程介绍 四确认 手指尖轨呼 尖轨密贴 开通定 反位 另一人应答确认 尖轨密贴 开通定位 道岔尖轨是否密贴 看第一连接杆是否超过4mm及以上 人工排列进路流程介绍 五加锁 双人确认道岔位置正确后 用勾锁器锁定道岔尖轨 注 正线两端车站 终点站 折返道岔只挂不锁 勾锁器 人工排列进路流程介绍 注意事项 1 汇报时必须说清楚该道岔的标号 道岔位置 尖轨密贴和是否加锁完毕 并提醒车控室复诵 2 汇报完成后 必须收拾好所有携带的物品 出清线路 再准备下一副道岔扳动 3 所有进路上的道岔摇动到正确位置后 人员撤离到安全位置才能向车控室汇报 进路排列完成 线路出清 得到车控室同意后才能向列车司机打出