轨道交通线路设计

1、地铁线路设计（地铁线路设计（2）1、线路平面参数、线路平面参数2、线路纵断面参数；、线路纵断面参数； 3、限界。、限界。 2 一、认识线路平、纵、横断面的对应关系一、认识线路平、纵、横断面的对应关系 如图所示，路基横断面上距外轨半个轨距的铅垂线如图所示，路基横断面上距外轨半个轨距的铅垂线AB与路肩水平线与路肩水平线CD的交点的交点O在纵向上的连线，称为在纵向上的连线，称为线线路中心线。路中心线。图图31 路基横断面路基横断面3线路位置示意图线路位置示意图4 二、线路平纵断面设计的基本要求二、线路平纵断面设计的基本要求 (1)必须保证行车安全和平顺。必须保证行车安全和平顺。即要即要要遵守要遵守线

2、规线规的各项规定。的各项规定。 (2)应力争节约资金。应力争节约资金。设计时必须根据设计线的特设计时必须根据设计线的特点，分析设计路段的具体情况，综合考虑工程和运营点，分析设计路段的具体情况，综合考虑工程和运营的要求、通过方案比较，正确处理两者之间的矛盾的要求、通过方案比较，正确处理两者之间的矛盾。 (3)既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它们协调配合、总体布置合理。们协调配合、总体布置合理。5左图：以桥代路左图：以桥代路右图：绕避障碍右图：绕避障碍沿沿路路爬爬行行6三、三、认认识识线线路路平、平、纵纵断断面面图图讨论讨论1、请参阅教材（、请参阅教材

3、（P23），说明线路平面上都有哪），说明线路平面上都有哪些线型？这些线型在地铁选线时是如何连接的？些线型？这些线型在地铁选线时是如何连接的？2、这些线型有何技术要求？、这些线型有何技术要求？8我国铁路曲线的基本形式是：我国铁路曲线的基本形式是：直线直线缓和曲线缓和曲线圆曲线圆曲线缓和曲线缓和曲线直线直线 一、线路平面组成一、线路平面组成线路平面线路平面直线直线曲线曲线圆曲线圆曲线缓和曲线缓和曲线线路平面图线路平面图磁浮列车的曲线半径磁浮列车的曲线半径v地铁线路平面设计技术标准地铁线路平面设计技术标准圆曲线圆曲线1、圆、圆曲线半径曲线半径铁路线路设计规范铁路线路设计规范圆曲线半径圆曲线半径R 为

4、了测设、施工和养护的方便，曲线半径一般应取为了测设、施工和养护的方便，曲线半径一般应取50、100m的整倍数，即的整倍数，即12000，10000，8000，7000、6000，5000，4500，4000，3500，3000，2800，2500，2000，1800，1600，1400，1200，1000，800，700，600，550，500m。地铁线路选取原则：地铁线路选取原则：按照从大到小原则选取按照从大到小原则选取。 Rmax3000m线路曲线半径优先取值范围线路曲线半径优先取值范围路段设计速度路段设计速度(km/h)16014012010080曲线半径曲线半径(m)250050002

5、000400016003000120025008002000v地铁线路平面设计技术标准地铁线路平面设计技术标准n2、最小圆曲线半径：、最小圆曲线半径：n半径过小，轮轨磨损大、噪声大，限制行车速半径过小，轮轨磨损大、噪声大，限制行车速度、应尽量少用。度、应尽量少用。n最小曲线半径见表最小曲线半径见表2-1所示。所示。 v地铁线路平面设计技术标准地铁线路平面设计技术标准线线 路路一般情况一般情况(m)困难情况困难情况(m)正线正线 km/hV8035030030025080V100550500450400联络线、出入线联络线、出入线（辅助线）（辅助线）250200150车场线车场线15011011

6、0注：除同心圆曲线外，曲线半径应以注：除同心圆曲线外，曲线半径应以10m的倍数取值。的倍数取值。线路平面最小曲线半径线路平面最小曲线半径n3、圆曲线最小长度、圆曲线最小长度n正线、辅助线的圆曲线最小长度：正线、辅助线的圆曲线最小长度：A型车型车25m、B型车型车20mn困难时困难时不得小于不得小于一个车辆的一个车辆的全轴长全轴长v地铁线路平面设计技术标准地铁线路平面设计技术标准v地铁线路平面设计技术标准地铁线路平面设计技术标准困难时不得小于一个车辆的全轴长（困难时不得小于一个车辆的全轴长（20m）4、夹直线、夹直线n夹直线：在地形困难、曲线毗连地段，两相邻在地形困难、曲线毗连地段，两相邻曲线间

7、的直线段，即前一曲线终点曲线间的直线段，即前一曲线终点(HZ1)(HZ1)与后与后一曲线起点一曲线起点(ZH2)(ZH2)间的直线，称为间的直线，称为夹直线。夹直线。1819 1夹直线长度夹直线长度 夹直线长度应力争长一些，为行车和维修创造有利夹直线长度应力争长一些，为行车和维修创造有利条件。但为适应地形节省工程，需要设置较短的夹直条件。但为适应地形节省工程，需要设置较短的夹直线时，其最小长度受下列条件控制：线时，其最小长度受下列条件控制： (1)线路养护要求线路养护要求。不宜短于。不宜短于5075m；地形困难；地形困难时，不短于时，不短于25m。 (2)行车平稳要求行车平稳要求。不宜短于。不

8、宜短于23节客车长度，即不节客车长度，即不宜短于宜短于48.076.5m；同时夹直线长度应满足车辆通过；同时夹直线长度应满足车辆通过时，转向架弹簧在缓直点和直缓点产生的振动不叠加，时，转向架弹簧在缓直点和直缓点产生的振动不叠加，使旅客感觉舒适使旅客感觉舒适 。夹直线最小长度要求夹直线最小长度要求表表21 夹直线及圆曲线最小长度（夹直线及圆曲线最小长度（m）旅客列车设计行车速度旅客列车设计行车速度(km/h)16014012010080夹直线最小长度夹直线最小长度(m)130(80)110(70)80(50)60(40)50(30)独轨线路22轨轨 撑撑23防脱护轨防脱护轨24轨距杆轨距杆加宽外

9、侧道床加宽外侧道床25减减小小支支柱柱间间距距轻轨线路曲线站台曲线站台缓和曲线缓和曲线 n轨道交通线路的直线段轨道交通线路的直线段曲率半径曲率半径=，圆曲，圆曲线段线段曲率半径曲率半径=R，需要有一种曲线能满足，需要有一种曲线能满足曲率变化的要求曲率变化的要求。缓和曲线缓和曲线是设置在直线与圆曲线或不同半径的是设置在直线与圆曲线或不同半径的同向圆曲线之间的曲率连续变化的曲线。同向圆曲线之间的曲率连续变化的曲线。 缓和曲线缓和曲线的作用是：的作用是：行车缓和；超高缓和；加行车缓和；超高缓和；加宽缓和。宽缓和。n1、缓和曲线长度、缓和曲线长度n如表2-4所示（P24）n2、Vmax的选取的选取曲线

10、限制速度曲线限制速度n即：列车通过曲线时允许的最大速度n依据曲线半径、外轨超高外轨超高、乘客舒适度要求计算n超高：欠超高、余超高超高：欠超高、余超高缓和曲线缓和曲线 超高示意超高示意超高公式n公式从车辆圆周运动导出如下超高值h n n n nR 圆曲线半径圆曲线半径 nV 通过列车的平均速度通过列车的平均速度 nh 超高值超高值RVh2*8 .11欠超高和余超高欠超高和余超高n如果通过列车速度高于高于超高设置的平均速度则所设超高不足，称为欠超高欠超高。 n n n如果通过列车速度低于低于超高设置的平均速度则所设超高过量，称为余超高余超高。 n RVVh）平均速度通过列车速度22(*8 .11R

11、VVh）列车通过速度平均速度22(8 .11n线规线规：n地铁曲线外轨最大超高地铁曲线外轨最大超高允许值允许值120mm n当设置超高值不足时，当设置超高值不足时，可允许有可允许有61mm的欠超的欠超高高n地铁线路：地铁线路：n一般铁路：一般铁路：RVh2*8 .11RRRhhVRRRhhVQqQcQQqQcQ3 . 48 .11)75150(8 .11)(9 . 38 .11)61120(8 .11)(maxmax缓和曲线缓和曲线 n3、缓和曲线线型n直线型超高顺坡的三次抛物线、放射形螺旋线n设置超高顺坡：n顺坡递增速率2缓和曲线缓和曲线 36认认识识线线路路纵纵断断面面图图讨论讨论n1、读

12、图，说明你了解到了线路纵断面上哪些信息？n2、线路纵断面有哪些指标？这些指标有哪些技术要求？线路的纵断面线路的纵断面技术指标n城市轨道交通的线路纵断面是由坡段坡段和连接相邻坡段的竖曲线竖曲线组成的。 n轨道交通线路纵断面设计的主要技术要素n坡度坡度n坡段长度坡段长度n坡段连接。坡段连接。 坡坡 度度1) 区间线路。阻力之和不大于列车牵引力的一半，区间线路。阻力之和不大于列车牵引力的一半，正线正线30，困难段困难段35。 2) 车站线路。最好为平坡，车站线路。最好为平坡，最大坡度最大坡度3，困难，困难5。 3) 其它线路。折返线或存车线最好平坡，最大坡度其它线路。折返线或存车线最好平坡，最大坡度

13、2，并朝，并朝车挡方向为下坡。联络线最大坡度车挡方向为下坡。联络线最大坡度40。道岔段最大。道岔段最大5，困难不大于困难不大于10。车辆段最好平坡，其它线不大于。车辆段最好平坡，其它线不大于1.5。4) 最小坡度：满足排水要求，隧道内最小坡度最小坡度：满足排水要求，隧道内最小坡度3最大坡度最大坡度坡道长度坡道长度坡段长度坡段长度n指相邻变坡点间的距离n纵坡长度：不小于远期列车长度，还应满足两纵坡长度：不小于远期列车长度，还应满足两相邻竖曲线间的夹直线坡段长度不小于相邻竖曲线间的夹直线坡段长度不小于50m。坡段连接及竖曲线坡段连接及竖曲线两相邻坡段的坡度代数差两相邻坡段的坡度代数差等于或大于等于

14、或大于2时，应设竖曲线，时，应设竖曲线，比市际铁路要求高。比市际铁路要求高。竖曲线示意图 43 1竖曲线设置原因竖曲线设置原因 (1)当机车车辆重心末达变坡点时，将使前转向架的当机车车辆重心末达变坡点时，将使前转向架的车轮悬空，悬空高度大于轮缘高度时车轮悬空，悬空高度大于轮缘高度时(机车轮为机车轮为28mm，车辆轮为车辆轮为25mm)，将导致脱轨，如图所示：，将导致脱轨，如图所示：导轮悬空示意图导轮悬空示意图44 (2)当相邻车辆的连接处于变坡点附近时，车钩要当相邻车辆的连接处于变坡点附近时，车钩要上、下错动，其值超过允许值将会引起脱钩。上、下错动，其值超过允许值将会引起脱钩。车钩错动示意图车

15、钩错动示意图 2 设置竖曲线需要研究的问题设置竖曲线需要研究的问题l 竖曲线半径设置竖曲线半径设置l 规范规范中有要求，中有要求，正线正线5000m，困难时，困难时3000m；车站车站3000m，困难时，困难时2000m；辅助线；辅助线2000m；车场线车场线2000m四号线纵坡纵断面设计实例实例平面设计平面设计纵断面设计纵断面设计 圆曲线半径圆曲线半径 圆曲线长度圆曲线长度 夹直线夹直线缓和曲线缓和曲线坡度坡度坡段长度坡段长度竖曲线竖曲线小小结结三、限界三、限界 n限界是指列车沿固定的轨道安全运行时所需列车沿固定的轨道安全运行时所需要的空间尺寸要的空间尺寸。 n是不是限界越大越好？是不是限界越大越好？ n限界主要有：车辆限界（接触轨与受电弓限车辆限界（接触轨与受电弓限界）、设备限界、建筑限界、区间隧道限界界）、设备限界、建筑限界、区间隧道限界和车站限界和车站限界 n 限界实例各限界的定义 n车辆限界车辆限界是车辆在正常运行状态下的一条最大动态包络线。 n设备限界设备限界是一条用以限制设备安装侵入的界线。 n建筑限界建筑限界是考虑设备和管线安装尺寸后的最小有效断面。 区间隧道的限界 n区间隧道限界是在既定的车辆类型、受电方式、施工方法及结构型式等基础上确定的隧