轨道交通系统的构成

第二章轨道交通系统的构成,轨道交通系统由一系列的相关设施组成，包括车站、线路、列车、控制以及通讯信号系统等,城轨线路由区间结构、车站、轨道等组成。线路设计分为两大阶段：第一阶段：规划选线阶段，规划方案确定和可行性研究第二阶段：详细设计阶段，初步设计和施工设计一、正线和车站正线是指供载客列车运行的线路，包括区间正线、支线、车站正线及站线。正线一般按双线设计，右侧行车，全封闭，立交。车站是旅客乘降的场所，一般设置在客流量大集散点以及与其它线路交会的地方。二、辅助线为空载列车提供折返、停放、检查、转线及出入段作业的线路，包括折返线、临时停车线、渡线、车辆段出入线、联络线。,2.1线路,1、折返线在端点站与中间站或中间站和中间站之间组织区段运行进行列车折返的线路。2、临时停车线及渡线停车线是临时停放事故列车的线路。渡线是使列车掉头由一股进入另一股线路的轨道。一般每隔35个车站的站端设置。3、车辆段出入线车辆段与正线连接的线路。4、联络线连接不同城轨交通网的线路。,2.2车辆与车辆段,一、车辆的概念车辆形式：按动力分动车和拖车按有无驾驶室分有司机室和无司机室现代车辆按动车组设计，在该单元内，动车、拖车及驾驶室是一个整体。轻轨车辆的动车一般有3种形式：四轴动车、六轴单铰接车、八轴双铰接车。一般车辆包括7个部分：1、车体，2、转向架，3、牵引缓冲装置，4、制动装置，5、受流装置，6、内部设备，7、电器系统。车辆的主要技术参数一般包括：9个方面参数。设计中考虑的主要尺寸：1、车辆的最大宽度与高度即限界的问题；2、车体长度、高度、宽度；3、车钩高度；4、地板面高度；5、车辆定距。,二、我国车辆标准1、轻轨车辆供电方式600V、750V、1500V，车辆的宽度在2.4m2.65m，具体如表2.12、地铁车辆我国国产地铁客车参数如表2.2,三、车辆段车辆段是车辆运营管理、停放及维修保养的场所。一般：一条线可设一个车辆段，线路长度超过20km时，可考虑设一个车辆段、一个停车场。车辆段任务是承担列车的运营及定期检修作业，目前车辆的修程基本分为四级：厂修、架修、定修、月修。车辆段设计原则包括：1、收发车顺畅；2、停车检修分区合理；3、用地布置紧凑。布置形式：贯通式或尽端式；多层式和平面式,2.3限界限界（Loadauge)是指列车沿固定轨道运行时所需要的空间尺寸。限界一般按平直线路制定，曲线和道岔地段考虑适当的加宽和加高。一、限界的种类可分为车辆限界、设备限界、建筑限界和接触网或接触轨限界。、车辆限界车辆限界是指车辆的外形轮廓尺寸加上在静态或动态所能达到的横向和竖向偏移量所确定的范围。、设备限界是保证轨道交通系统的列车等移动设备在运营过程中的安全所需的限界、建筑限界是指行车隧道和高架桥的结构物的最小横断面轮廓线并考虑施工误差、测量误差、结构变形等因素以及固定设备和管线安装所需的限界。,二、区间直线地段的限界、隧道限界分为矩形、圆形、马蹄型三种。矩形明挖施工方法单洞单线宽m，高.m。圆形盾构施工,应满足最小曲线半径的要求马蹄型矿山法施工、高架桥建筑限界,三、曲线地段及道岔区建筑限界曲线上和道岔区车辆在竖向和平面上都产生一定的偏移量，因此其建筑限界应进行加宽和加高。道岔区平面加宽（导曲线部分）：内侧：e内=外侧：,在曲线地段，矩形和马蹄型隧道应按直线地段的建筑限界加宽和加高，其计算模型如下：四、车站限界站台边缘至线路中心线的距离。车厢边缘至车厢外侧距离100mm,站台面低于车厢地板面50100mm.,2.4轨道,轨道是行车的基础，由钢轨、扣件、轨枕、道床、道岔及其它附属设施组成。轨道结构可能采用地面、地下和高架等不同的轨下基础，其结构形式也不同。一、土质路基的轨道结构土质路基轨道结构一般采用混凝土枕碎石道床，并尽可能铺设无缝线路。其组成部件如下：1、钢轨型式3种：槽型双头钢轨平底钢轨,国际铁路联盟制定的标准轨距的钢轨类型有：UIC-50;UIC-54；UIC-60；UIC-71。国内：43kg；50kg；60kg三种。钢轨选型：一般年通过总重在15-30MT，采用50轨；在30-60MT采用60轨，对正线宜选用重型轨，车场线宜选用50轨或43轨。2、轨枕及扣件轨枕类型：按构造-横向轨枕、纵向轨枕、短轨枕和宽轨枕；按铺设部位-区间的普通轨枕、岔枕和有碴桥上的桥枕；按材质-木枕、砼枕、钢枕特种加长枕-第三轨受电扣件类型：弹条I型扣件等十几种,3、道床分为碎石道床和整体道床。土质路基一般采用碎石道床，一般也只在地面线使用碎石道床。二、隧道的轨道结构多为无碴轨道，最普遍是整体道床。1、扣件的型式DT1、DT、DT、DT、DT2、道床型式：无枕式整体道床，简称PACT型轨枕式整体道床：短枕和长枕式三、高架桥的轨道结构通常采用承轨台式轨道结构，分有枕和无枕两型式,2.5车站建筑一、车站的型式结构型式：地面站、高架站、地下站运营性质：中间站、换乘站、中间折返站、尽端折返站站台型式：岛式站台、侧式站台和岛侧混合站台城市中心一般采用地下型式，市中心以外可考虑地面或高架型式。二、车站建筑的原则1、首先确定规模2、确定间距3、换乘方便,2.6结构工程一、地下结构工程类型及施工方法一般常用结构类型的施工方法有明挖和暗挖两种1、明挖法：敞口开挖和连续墙技术2、暗挖法：盾构法和矿山法二、高架结构地面筑堤和高架桥,2.7其他组成部分,一、供电系统高压供电系统、牵引供电系统、动力照明供电系统二、通信系统光纤数字传输、电话交换、闭路电视、无线通信、车站广播三、信号四、环控系统通风与空调、防排烟、环境监控五、给水与排水,（2）线路中修（工程数量以千米计）（3）成段更换再用轨（工程数量以千米计）（4）成组更换新道岔和新岔枕（工程数量以组计）（5）成段更换新混凝土枕或再用混凝土枕（工程数量以根计）（6）成段铺设混凝土宽枕（工程数量以根计）（7）成段更换混凝土枕扣件（工程数量以根计）（8）道口大修（工程数量以万元计）（9）其他大修（工程数量以万元计）,7.3.2线路设备大修工作内容,1）校正、改善线路纵断面和平面2）全面更换新钢轨及配件，更换桥上钢轨伸缩调节器及不符合规定的护轨，更换绝缘接头及钢轨接续线3）更换失效轨枕、严重伤损的混凝土枕及扣件，补足轨枕配置根数，有条件时应将线路上木枕地段成段更换为混凝土枕4）清筛道床，补充道碴，改善道床断面，改换天然级配卵石道床或砂道床为碎石道床。整治基床翻浆冒泥地段5）成组更换新道岔和新岔枕6）安装轨道加强设备7）整修路肩、路基面排水坡，清理侧沟，清除路堑边坡弃土8）整修道口9）抬高因线路大修需要抬高的邻线道岔、桥梁，加高有碴桥挡碴墙10）补充、修理并刷新由工务部门管理的各种线路标志、信号标志、钢轨纵向位移观测桩及备用轨架11）回收旧料，清理场地，设置常备材料,一、线路换轨大修主要工作内容,1）校正、改善线路纵断面和平面2）抽换轻伤持续发展的钢轨及配件3）均匀轨缝，螺栓涂油，整修、补充防爬设备，锁定线路4）更换失效轨枕、严重伤损的混凝土枕及扣件，补充轨枕配置根数，有条件时应将线路上木枕地段成段更换为混凝土枕5）清筛道床，补充道碴，改善道床断面，改换天然级配卵石道床或砂道床为碎石道床。整治基床翻浆冒泥地段6）整修道岔7）整修路肩、路基面排水坡，清理侧沟，清除路堑边坡弃土8）整修道口9）抬高因线路大修需要抬高的邻线道岔、桥梁，加高有碴桥挡碴墙10）补充、修理并刷新由工务部门管理的各种线路标志、信号标志、钢轨纵向位移观测桩及备用轨架11）回收旧料，清理场地，设置常备材料,二、铺设无缝线路前期工程主要工作内容,1）焊接、铺设新钢轨及扣件，更换桥上钢轨伸缩调节器及不符合规定的护轨，焊接、铺设胶结绝缘钢轨和无缝线道岔并按设计锁定轨温锁定线路，埋设钢轨纵向位移观测桩2）整修线路（调整轨距，整正扣件，方正接头轨枕），安装轨道加强设备3）整修道口4）回收旧料，清理场地，设置常备材料,三、铺设无缝线路工程主要工作内容,1）校正线路纵断面和平面2）清筛道床，补充道碴，改善道床断面，改换天然级配卵石道床或砂道床为碎石道床。整治基床翻浆冒泥地段3）抽换轻伤持续发展的钢轨及失效联结零件，均匀轨缝，螺栓涂油，整修、补充防爬设备，锁定线路4）对无缝线路进行应力放射，按设计锁定轨温锁定线路并做好记录5）更换失效轨枕及失效扣件，修理伤损轨枕6）整修道岔，抽换失效岔枕7）整修道口8）整修路肩、路基面排水坡，清理侧沟，清除路堑边坡弃土9）补充、修理并刷新由工务部门管理的各种线路标志、信号标志、钢轨纵向位移观测桩及备用轨架10）回收旧料，清理场地，设置常备材料,四、线路中修工作主要内容,7.4线路维修,铁路线路维修分为综合维修、经常保养和临时补修。综合维修是根据线路变化的规律和特点，以全面改善轨道弹性、调整轨道几何形位和更换、整修失效零部件为重点，按周期、有计划地对线路进行综合修理，以恢复线路的标准技术状态。经常保养是根据线路变化情况，全年度在线路全长范围内进行有计划、有重点地养护，以保持线路质量处于均衡状态。临时补修是及时整修超过临时补修容许偏差管理值及其他不良处所的临时修理，以保证行车平稳和安全。,一、线路（含道岔）综合维修基本内容,1）根据线路状态适当起道，木枕地段全面捣固；混凝土枕地段，撤除调高垫板，全面捣固或重点捣固；混凝土宽枕地段，垫碴与垫板相结合整平轨道2）改道、拨道，调整线路、道岔各部尺寸，全面拨正曲线3）清筛轨枕盒不洁道床和边坡土垄，处理道床翻浆冒泥，补充道碴和整理道床4）更换、方正和修理轨枕5）调整轨缝，整修、更换防爬设备，整治线路爬行，锁定线路、道岔6）矫直钢轨硬弯，焊补、打磨钢轨，综合整治接头病害7）整修、更换和补充联结零件，并有计划地涂油8）整修路肩，疏通排水设备，清除道床杂草和路肩杂草9）整修道口及其排水设施，修理、补充和刷新标志，收集旧料10）其他预防和整治病害工作,1）根据轨道几何尺寸超过经常保养容许偏差管理值的状态，成段地整修线路2）处理道床翻浆冒泥，均匀道碴和整理道床3）更换和修理、轨枕4）调整轨缝，锁定线路5）更换伤损钢轨，焊补、打磨钢轨和整治接头病害6）有计划地成段整修扣件，进行扣件和接头螺栓涂油7）进行无缝线路应力放散和断缝原位焊复或插入短轨焊复8）整修防沙、防雪设备和整治冻害9）整修道口，疏通排水设备，清除道床杂草和路肩杂草10）季节性工作、周期短于综合维修的单项工作和其他工作,二、线路（含道岔）经常保养基本内容,1）整修轨道几何尺寸超过临时补修容许偏差管理值的处所2）更换重伤钢轨和达到更换标准的伤损夹板，更换折断的接头螺栓和护轨螺栓3）调整严重劣化的轨缝4）进行无缝线路地段钢轨折断、重伤钢轨和重伤焊缝的处理5）疏通严重淤塞的排水设备，处理严重冲刷的路肩和道床6）整修严重劣化的道口设备7）垫入或撤出冻害垫板8）其他需要临时补修的工作,三、线路（含道岔）临时补修的主要内容,（1）轨道几何形位检测的作用：为了保证列车运行的平稳性、舒适性和安全性，必须对轨道几何形位实行严格地控制，其主要措施是有计划地进行线路修理。为了实现线路修理工作的科学管理，必须采取有效的检测手段，及时掌握轨道几何形位的变化，以便在分析轨道形位变化的基础上，合理安排轨道的修理工作，使轨道经常处于良好的运营状态。,7.5轨道几何形位的检测与管理,7.5.1轨道几何形位检测,（2）检测分类及其内容：检测分类：静态检测、动态检测静态检测项目：线路的轨距、水平、高低、方向、三角坑。动态检测项目：除静态检测项目外，还需要检测车体垂向振动加速度和横向振动加速度。,（3）检测制度静态检测：养路工长对管内正线、到发线的线路和道岔，应每月检查两次（凡当月有轨检车检查线路可减少一次）。对其他线路和道岔，每月检查一次，并填写记录。养路领工员对管内线路、道岔每季度至少应全面检查一次，并填写记录。工务段长、副段长和主任领工员每季度应有计划地检查线路、道岔和其他设备，并着重检查重点地段和薄弱环节。,动态检测：轨道检查车的检查，是线路动态质量检查的主要手段。铁道部基础设施检测中心轨道检查车，应根据铁道部运输局安排，对容许速度大于120km/h的线路及其他主要繁忙干线进行定期检查。铁路局轨道检查车，对容许速度大于120km/h的线路每月检查不少于2遍（含铁道部基础设施检测中心轨道检查车检查），对年通过总重不小于80Mtkm/km的正线1530d检查1遍，对年通过总重为2580Mtkm/km以内的正线每月检查1遍，对年通过总重小于25Mtkm/km的正线每季检查1遍，对状态较差的线路，可适当增加检查遍数。,7.5.2轨道几何形位管理,线路动态不平顺管理方式及评定标准1）管理方式：我国的线路不平顺管理采取静态不平顺管理与动态不平顺管理相结合的方法。日常养护维修是保持线路静态平顺性的手段，而线路静态平顺性是保证行车条件下线路动态平顺性的基础。因此，必须做好线路的静态检查和养护维修工作。线路的动态检查由轨道检查车来实现。按照轨道检查车检测数据分析与运用方法的不同，线路动态不平顺的管理方式分为两类：峰值管理和均值管理。,2）评定标准：（A）峰值管理：按照线路动态检测评定的七个项目（轨距、水平、高低、轨向、三角坑、车体垂直振动加速度和横向振动加速度），各项划分为三个偏