《城市轨道交通结构设计与施工》课件3第三章限界

城市轨道交通结构设计与施工structuraldesignalndconstructionofurbanraltransit，周顺华教授同济大学交通运输工程学院，第三章限制、目录、 第一节制界限的分类第二节制界限制定的原则第三节制界限的主要技术参数第四节设备制界限的计算第五节建筑制界限定义：规(Gauge )是限定车辆运行或轨道周边的构筑物超过的轮廓线，列车沿着一定轨道安全运行所需的空间尺寸。 制定限制性目的：保证列车运行安全，不扩大桥隧道和路基断面的经济空间，防止车辆在直线和曲线运行时与各种建筑物和设备发生接触碰撞。 评价标准：评价轨道交通的极限是否合理，一般用有效面积比来测定。 第一节：限制界限的分类、确定依据：轨道交通的限制界限考虑车辆轮廓线和技术参数、轨道特性、各种误差和变形、列车运动状态等因素，进行分析和确定。 分类：车辆极限、设备极限和建筑极限等a型车直线区间极限图(隧道内)、B1型车直线区间极限图(隧道内)、(a)A型车直线区间车辆轮廓线坐标值(mm )、车辆轮廓线：车辆横截面的轮廓线是确定车辆极限和设备极限的依据。 (b)A型车段的车辆极限坐标值(mm )，车辆极限：车辆在直线轨道上以规定速度运行，车辆与轨道的公差、磨损、弹性变形、振动等正常运行状态下的最大动态包络线是限制车辆横截面的最大允许尺寸的轮廓图形。 (c)A型车直线段的设备极限坐标值(mm )、设备极限：车辆在故障运行状态下形成的动态包络线限制轨道区域的设备设置极限。 第二节制界限制定原则，(一)限制界限必须保证列车的安全、正常运行。 (2)极限是根据车辆轮廓尺寸和技术参数、轨道特性、受电方式、设备和管道安装、施工方法等因素综合分析计算确定的。 (3)管制界一般是在平轨条件下制定的。 (4)设备限制和车辆限制之间的间隙主要是安全预约量，必须全面考虑横向安全预约量和纵向安全预约量。 (5)在建筑界限和设备界限之间应充分考虑建筑物设备和管道的安装位置，在宽度方向上设备和管道与设备界限之间应设置2050mm的安全间隙。 (6)建筑界限不包括施工误差、测量误差、结构沉降、变形等因素。 第三节制定了限制界限的主要技术参数，如、城市轨道交通车辆基本参数表、第四节设备限制的计算，一、直线段设备限制的确定直线段设备限制根据车辆限制，用基准坐标系确定直线段设备限制的坐标。 直线扇区的设备极限坐标计算式为(3-1)式中： 车辆极限坐标值轨道横向最大允许偏差轨道的上下方向允许的最大偏差i轨道的斜率3354安全间距。 计算、二、曲线段的设备极限1 .平面偏移平面曲线段的设备极限根据直线段的设备极限进行放大和增加处理。 (1)车身曲线外侧： (3-2)曲线内侧： (3-3)(2)台车曲线外侧： (3-4)曲线内侧： (3-5)式中：计算从m截面到邻接轴距离(mm ) . 若将a型车代入参数，则Tba=820/R、Tbi=780/R。 由于、2 .过高而导致的设备极限扩展量和增加量的计算(1)车身横向扩展量曲线的内侧： (3-6)曲线的外侧： (3-7)(2)车身纵向增加量曲线的内侧： (3-8)曲线的外侧： (3-9)上述各种参数应根据车种取值，请参照地铁限界标准。根据、3 .曲线轨道参数变化和车辆参数变化的设备极限扩展量(1)车体和台车横向曲线外侧扩展量： (3-10 )碎石道床： (3-11)(2)车体和台车横向曲线内侧整体道床： (3-12 )碎石道床： (3-13 )，式中：曲线外轨道磨损(mm )。 与车辆无关，R800m时为3mm，800R200m时为3 300/R； l曲线轨道横向弹性变形增量(mm )为1.4mm，车辆一系和二系弹簧的横向位移为曲线与直线之差(mm )，车体为9mm，台车为4mm，3354曲线规的扩宽和内部轨道的磨损(mm )在R800m的情况下为0，在0，800 r 200 m的情况下为3354曲线轨道横向弹性变形的增量(mm ) 、与车身横向宽度过高(或过高)偏移方向相同时曲线的外侧： (3-14)(3-15 )曲线的内侧： (3-16)(3-17 )，与车身横向宽度过高(或过高)偏移方向相反时曲线的外侧： (3-18)(3-19 )曲线的内侧： (3-20)(3-21 ) 、第五节建筑限度、一、区间建筑限度二、区间曲线区间建筑限度三、分支区建筑限度四、车站限度一、区间建筑限度、轨道交通区间一般为地下区间、高架区间、地上线区间和过渡区间。 各区间结构因施工方法不同，边界截面不同。 1 .地下线建筑界限区间建筑界限2 .高架线桥面建筑界限3 .地上线建筑界限，区间直线段矩形隧道建筑界限(a型车)，a型车单圆隧道建筑界限，区间直线段双圆隧道建筑界限(a型车)，区间直线段高架线桥面建筑界限(B1型车)， 采用，二，区间曲线段建筑界限1 .圆形隧道和马蹄形隧道在曲线超高域，隧道中心向线路基准线内侧偏移的方法，解决了轨道超高引起的内外侧不均匀位移量，位移量的计算公式如下： h0直线段的中心距轨道面的高度(mm) h轨道超高值(mm) s内外轨道中心距离(mm )一般为1500mm。、2 .矩形隧道曲线区域矩形隧道建筑极限，根据曲线区域设备极限，曲线区域建筑极限外侧宽度() (3-23 )曲线建筑极限内侧宽度() (3-24 )曲线建筑极限高度()应用下式计算确定： (3-25)(3-26 )式中：h轨道超高(mm )。 右侧，左侧机器或支架的最大安装宽度值(mm )，()，() 曲线区间设备极限控制点坐标值(mm) 设备的安装误差和安全间隙(mm) 受电弓的工作高度(mm) 接触网系统高度(mm) 轨道构造高度缓和曲线区间一般有图式解法和公式法等方法。 现在多采用的是图解和式子的组合方法，对内外进行广泛的计算。 (1)内侧扩幅量(3-27 )、(2)外侧扩幅量(3-28 )式： X2、X3分别计算截面中距缓和曲线起点的长度(mm ) 根据车辆放置的情况，将建筑界限内外的扩幅量绘制成图，使用一般的圆曲线和缓和曲线区间的建筑界限扩幅量图变得容易。、3 .纵断面曲线区域建筑界限纵断面曲线区域的建筑界限在直线区域中由式(3-29 )和式(3-30 )提高。 (1)凹形纵断面曲线(3-29)(2)凸形纵断面曲线(3-30 )式： R1、R2分别为凹凸形纵断面曲线半径(mm ) . 在轨道交通道路上，一般纵断面曲线的半径大，因此根据上式计算出的纵断面曲线的加法值小，可以忽略。 如果纵断面曲线的半径较小，则可以根据需要进行计算。、三、道岔区建筑界限、60kg/m轨道9号单开道道岔内、外侧扩幅量图、四、站界限、1 .地下站、直线段矩形隧道岛式站建筑界限、2 .高架站轨道交通高架站按站形式分为侧式站和岛式站。 (1)侧站A=(a0站台宽度)2 l0(3-31)(2)岛式站A=b02 l0(3-32 )式中：从a0线路中心线到站台边缘的距离(mm )，a型车为1600mm； l0线间隔(mm )从l0线路中心线到导轨柱内侧的距离。直线段高架式车站桥面建筑规范界(a型车、接触网供电)、3 .屏门和安全门建筑规范界车站屏门和安全门建筑规范界一般根据屏门和安全门的安装尺寸，在不考虑弹性变形的情况下，从屏门(安全门)的最外突出点到车站地区车辆规范界应考虑25mm以上的安全间隙。 根据直线区间站的关系界限，曲线站设置在曲线上的站必须包括曲线内侧的扩展和曲线外侧的扩展。 平面曲线的偏移量可在凹型站和凸型站计算。 对于凹形站，对于加宽：(3-33 )凸形站，采用加宽：(3-34 )公式： l1车辆距离(mm) L车体计算长度(mm )、a台车固定轴距离(mm) R家庭分段圆半径， 分别是凹形站台与车辆中部、凸形站台与车辆端部的间隙的增加量，若提高轨道的高度，则也需要考虑通过提高高度而产生的扩宽量。 曲线车站站台与车辆间隙的图像如下：内侧扩展： EH内=ep内Nh内(3-35 )，其中，(3-35a)Nh内=X0cosx Y0sinx-X0(3-35b )外侧扩展： EH外=ep外Wh外(3-36 )，