新-城市轨道交通概论第二章

1、城市(chngsh)轨道交通概论第二章城市轨道交通线路共一百四十八页教学目的 通过本章的学习(xux)，使学生掌握线路平面、纵断面的构成要素；路基、隧道、桥梁结构、轨道几何形位；轨道标志、附属设备、限界分类、规定。课时分配第一二节：为1节；第三节：1节；第四节：分2节；（第1节轨道结构、第2节剩余部分）第五节：1节。计课时：5节。共一百四十八页第一节 概 述 城市轨道交通线路是城市轨道交通车辆运行的基础。它直接承受车辆轮对传来的压力(yl)，保证列车安全、平稳和不间断运行，线路必须保持完好状态。 城市轨道交通线路是由路基、桥梁和轨道组成的一个整体结构。 一、线路的铺设 根据城市轨道交通线路的铺

2、设方 共一百四十八页式，线路(xinl)可分为地下线路(xinl)、地面线路(xinl)、和高架线路(xinl)等。 1、地下线路 地下线路置于地下隧道中。其优点：与地面交通完全分离，且不占城市地面与空间，不受气候影响；其缺点：投资大，较高的施工技术、较先进的管理，完善的环控和防灾措施与设备，建设过程会影响地面交通，运营成本较高，改造调正与线路维护较困难。共一百四十八页 2、地面线路 地面线路一般采用独立路基的方式(fngsh)，减少与地面道路交通的互相干扰。其优点：造价低，施工简便，运营成本低，线路调整与维护方便；其缺点：占地面积较多，城市道路交叉复杂，易受气候影响，乘车环境难改善，有一定的

3、污染等负效应（如噪声等）。 3、高架线路 高架线路设在高架工程结构物上，与地面交通无干扰，造价介于地下线路与地面线路之间，施工、维护、共一百四十八页管理、环控、防灾诸方面都较地下线路方便；但要占用一定的城市用地，并有光照、景观、噪声等负效应，也受气候的影响。 在同一条城市轨道交通线路上，上述三种不同的空间布置方式可组合采用。在市中心人口、建筑密集、土地价值较高的区域，应采用地下线路方式，也可适当布置为高架线路方式；而在城市边缘区或郊区，则宜采用地面独立路基(lj)；在城市外围，一般可取高架线路。共一百四十八页 二、线路的种类 根据线路在运营的作用，分为正线、配线和车场线。 （一）正线 正线为载

4、客运营并贯通车站的线路，当线路分叉(fn ch)时，可细分为干线和支线。一般情况下，在正线上分岔以侧向运行的线路为支线，直向运行线路为干线。支线通过配线连接干线，可混合运行，也可独立运行。 正线分为区间正线和车站正线。共一百四十八页城市轨道交通系统的正线均采用上下行分行，一般实施右侧行车惯例，以便与城市地面交通的行车规则相吻合。南北向线路应以由南向北为上行方向，由北向南为下行方向；东西向线路应以由西向东为上行方向，由东向西运行方向为下行方向。 正线行车速度高、密度大，且要保证行车安全和乘坐舒适，因此(ync)，线路标准要求高。线路与其他交通线路相交处，一般采用立体交叉。共一百四十八页 （二）配

5、线 配线（也称“辅助线”）是指凡在正线上分岔的，为配合列车转换线路或运行方向等某些运营功能服务的，并增加运行方式灵活性的线路，包括折返线、渡线、联络线、停车线、出入线、安全线等。配线一般不行驶载客列车。 1、折返线 折返线是指在线路两端终点站，或者准备(zhnbi)开行折返列车的区间站，设共一百四十八页置的供列车折返调头的线路。按折返方法分为： （1）环形折返线 环形折返线俗称灯泡线，如图2-1所示。其将尽端折返作业转化为沿一个环形单线区段运行的作业，取消了折返过程，变为区间运行，利于列车运行，消除了因折返作业而形成的线路通过(tnggu)能力限制条件，有利于提高运营效率。共一百四十八页 环形

6、折返线一般只适用于线路较短、线路延伸可能较小且该端点站又往往在地面的情况。 （2）尽端折返线 近段折返线可分为单线(dnxin)折返、双线折返、多线折返等不同布置方式，如图2-2所示。共一百四十八页 利用尽端折返的办法，弥补了环线折返的不足(bz)，使端点站既可有效组织折返（如双线折返可明显降低折返时间），又可备有停车线供故障停车、检修、夜间停车等作业使用。对于线路延伸也十分方便，比较合适于地下结构的端点站以及线路较长或有延伸可能、土地不宜多占的情况。 2、渡线 渡线是指设置在正线线路左右之间，为车辆过渡运行的线路；或在平共一百四十八页行换乘站内，为相邻(xin ln)正线线路之间联络的线路。

7、渡线单独设置时，用于临时折返列车，增加列车调度的灵活性；与其他配线合用时，可增加其他配线的功能。渡线一般有单渡线如图2-3（b）、“八字”形渡线如图2-3（c）、和交叉渡线如图2-3（a）三种形式。共一百四十八页 在站前或站后设置渡线，用以完成折返作业的布置方式，如前图2-3所示。利用渡线折返需要修建的线路量少，投资下降。但列车进出站与折返作业有严重的干扰。所以，在列车运行速度较高、运行间隔时间较短，运量较大的线路不宜采用此类办法。 3、联络线 联络线是指为沟通两条独立运营线而设置的连接线，为两条线路的列车提供(tgng)过线服务。联络线示意图如图2-4所示。共一百四十八页图2-4所示。 联络

8、线因连接到轨道交通线往往不在一个平面上，因此，有较大的坡道和较小的曲线半径，列车运行速度(sd)不可能提高。通过联络线的跨线列车，一般以不载客车辆为主。 4、停车线共一百四十八页 停车线主要用于为故障列车待避、临时折返(sh fn)、临时停放或夜间停放列车的线路，以减少故障列车对正常行车的干扰和出现线路局部事故时以便组织临时交路。 停车线一般设置在端点站，专门用于停车，进行少量检修作业。在车辆基地，则拥有众多的专业停车线，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。 因此，当两个具备临时停车条件共一百四十八页的车站相距过远时，应根据运营需求和工程条件设置停车线。 5、出入库线

9、 出入库线是指从正线上分岔引出至车辆基地的线路，专供列车进出车辆基地。一般分为入库线和出库线。 6、安全线 安全线是指对某些配线的尽端线，或在正线上的接轨点前，根据列车运行条件设置在设计停车点以外，据有必要的安全距离(jl)的线路，以免停共一百四十八页车不准确发生冒进的安全问题。 如当出入线上的列车在进入正线前需要一度停车，且停车信号机至警冲标之间小于列车制动距离(jl)时，需设置安全线，安全线示意图如2-5所示共一百四十八页 （三）车场线 除了正线以外，每一条运营线都没有一个车辆基地，内部铺设有若干线路(xinl)，用于停运后列车入库停放、列车检修、试车、调车等作业，这些线路(xinl)统称

10、为车场线。车场线主要有停车线、检修线、试车线、调车线、回转线、洗车线等。 1、停车线 停车线是指在车辆基地内，供夜间停止运营列车停放的线路。在车辆共一百四十八页基地内，要设有足够(zgu)的停车线以供列车停放。 2、检修线 检修线是指设在车辆基地检修库内，专门用于检修车辆的作业线，配有地沟、立体检修台、架车设备、检修设备等。 3、试车线 试车线是指设在车辆基地，用于对检修完毕的车辆进行运行状态检测的线路，为达到必要的运行速度，试共一百四十八页车线需要有一定长度标准和平纵断面特点。 4、调车线 调车线是指用于进行列车进出、连接、摘挂与解体的作业线。 5、回转线 回转线是指能提供地铁列车调头(di

11、o tu)转向的线路，一般有回转线、三角线等不同形式。 6、洗车线 洗车线是指用于清洗车辆的作业线。共一百四十八页第二节线路(xinl)的平面和纵断面 轨道交通线路在空间上的位置是用它的线路中心线表示的，由线路平面和线路纵断面组成。 一、线路平面 轨道交通线路中心线在水平(shupng)面上的投影称为线路平面。线路平面由直线、圆曲线以及连接直线与圆曲线的缓和曲线组成。 1、圆曲线共一百四十八页线路在转向处所设的曲线(qxin)通有常为圆曲线(qxin)，其基本要素曲线(qxin)半径R、曲线偏角、切线长T、曲线长L等，圆曲线要素如图2-6所示。共一百四十八页 （1）圆曲线半径的大小，反映了曲线

12、弯曲度的大小。圆曲线半径愈小，弯曲度愈大。一般情况下，曲线半径愈大，行车速度可以愈高，但工程(gngchng)费用愈高。 线路平面圆曲线半径应根据车辆类型、地形条件、运行速度、环境要求等综合因素比选确定。实际工作中，最大半径一般不超过3000m。地铁设计规范规定的圆曲线半径为3000m150m.共一百四十八页400m以下的小半径曲线具有限制车速、养护比较困难、钢轨侧面磨耗严重及噪声大等缺点，应尽量少用，并有一定限制。最小曲线应符合(fh)表2-1的规定。共一百四十八页 （2）圆曲线长度 圆曲线长度短，对改善条件、减少行车阻力和养护维修有利，但当圆曲线长度小于一节车辆的全轴距时，车辆将同时跨越在

13、三种(sn zhn)不同的线型上，会危及行车安全、降低列车的稳定性和乘客的舒适度。 我国地铁设计规范规定，圆曲线最小长度，在正线、联络线及车辆基地出入线上A型车不宜小于25m、B型车不宜小于20m,车场线不应小于3m。共一百四十八页 2、缓和曲线 为了保证列车安全和乘客舒适，使线路平顺地由直线过渡到圆曲线或由圆曲线过渡到直线，以避免向心力的突然产生和消除，需在直线与圆曲线之间设置一段曲率半径变化的曲线，这个曲线称为缓和曲线。缓和曲线示意图如图2-7所示。 城市轨道交通的线路平面圆曲线与直线之间应设置三次抛物线形的缓和曲线，使曲率半径向R过渡变化的合理(hl)线形共一百四十八页图2-7共一百四十

14、八页 一般城市轨道交通的缓和曲线长不少于20m。 3、夹直线 夹在两个相邻曲线之间的直线称为夹直线。两条相邻曲线间应设置一定长度的直线，以保证列车运行的平稳。曲线间的夹直线设计应符合下列规定： （1）正线、联络线及车辆基地出入(chr)线上，两相邻曲线间，无超高的夹直线最小长度应按表2-2确定共一百四十八页表2-2 （2）道岔缩短渡线。其曲线间夹直线(zhxin)可缩短为10m。 4、曲线附加阻力 由于曲线段内轨与外轨长度不相等，列车在通过曲线段时，会发生侧车轮滚动，内侧轨滑动的情况，同时，因离心力产生的外侧车轮紧压外共一百四十八页轨，使其磨耗增大。两者之差称为曲线附加阻力。 曲线阻力与曲线半

15、径成反比，即曲线半径越大，曲线阻力越小，对运行有利；但曲线半径越小，线路适应地形、避让障碍物的能力越强。 5、线路平面 用一定的比例尺（1:2000或1:10000）和规定(gudng)的符号，把线路 中心线及两面的地形，地物投影到水平面上绘出的图称为线路平面图。在线共一百四十八页路平面图上，应标明线路里程和百米(bi m)标以及曲线要素及起、终点里程。 二、线路纵断面 线路中心线在垂直平面上的投影称为线路纵断面。单轨铁路以轨道梁中心线为准，它标明线路的坡度变化。线路纵断面由平道、坡度、及设在变坡点处的竖曲线组成。 1、坡道 坡道是由于选线、避让障碍物及适应运行需要而设置的特殊路段。坡共一百四

16、十八页度是一段坡道两端点的高差H与水平距离(jl)L之比，用表示，如图2-8所示。 =H/L=tan式中：坡度值 ；坡道夹角；H坡道高差，m；L坡道水平距离，m。 2、竖曲线 在两个相邻的坡道或平道与坡道共一百四十八页之间，由于坡度差异较大，会导致列车运行不顺。为此(wi c)，在变坡点设置竖曲线。 两相邻坡段的坡度代数差等于或大于2时，应设圆曲线形的竖曲线连接。城市轨道交通竖曲线半径应符合表2-3规定。共一百四十八页联络线、出入线和车场线的竖曲线半径规定采用值为2000m。 车站站台有效长度内和道岔范围(fnwi)内不得设置竖曲线，竖曲线与缓和曲线或超高顺坡段在有砟道床地段不得重叠。 3、坡

17、道附加阻力（W） （1）坡道附加阻力 坡道附加阻力是列车通过坡道时因坡度存在而产生的附加阻力。 车辆在坡道上运行，重力分解为共一百四十八页对轨道的正压力F1与沿坡道的下滑力F2两个分力，如图2-8所示， F2即为坡道的坡度(pd)引起的坡道附加阻力Wi,上坡时，Wi为正值；下坡时Wi为负值。 （2）单位坡度阻力 列车平均每单位质量所受到的坡道阻力，叫做单位坡度阻力。 单位坡度阻力为坡道附加阻力与列车重量之比。（） 单位坡度阻力与坡道值成正比，对列车运行速度有一定制约。共一百四十八页 4、最大坡度 线路坡度在满足排水及标高控制的前提下应尽可能平缓，其允许设计(shj)的最大坡度值就称为最大坡度。

18、 正线的最大坡度宜采用30,联络线、出入线的最大坡度宜采用40。 5、线路纵断面图 线路纵断面图是用一定的比例尺（水平方向为1:10000，垂直方向为1:1000）和规定的符号，把平面图上的中心线展直后投影到铅垂面上，并共一百四十八页注有线路平面和纵断面有关(yugun)资料的图。共一百四十八页第三节路基(lj)与线路结构工程 一、路基 路基是铺设轨道的基础(jch)，是轨道交通的重要组成部分。地铁路基工程应有足够的强度、稳定性和耐久性。 （一）路基的基本形式 在轨道交通线路工程中，路基常见的两种基本形式是路堤和路堑，如图2-9所示共一百四十八页图2-9 1、路堤 当路肩设计标高高于天然地面时

19、，路基以填筑方式(fngsh)构成，这种路基称为路堤。路堤由路基面、边坡、护道、取土坑或纵向排水沟等组成。共一百四十八页 2、路堑 当路肩设计标高低于天然地面时，路基以开挖方式构成，这种路基成为路堑。路堑由路基面、边坡、侧沟、弃土堆和截水沟等组成。 （二）路基面 路基面形状(xngzhun)应设计为三角形路拱，应有路基中心线向两侧设4%的人体排水坡。曲线加宽时，路基面仍应保持三角形。 1、路基路肩高程共一百四十八页 路基路肩高程应高出线路(xinl)通过地段的最高地下水位和最高地面积水水位，并应加毛细水强烈上升高度和有害冻胀深度或蒸发强烈影响深度，再加0.5m。 2、路基面宽度 路基宽度应根据

20、线路数目、线间距、轨道结构尺寸、曲线加宽、路肩宽度、是否有接触网立柱等计算确定。 当路肩埋有设备时，路堤及路堑的路肩宽度不得小于0.6m,无埋设设备共一百四十八页时路肩宽度不得小于o.4m。区间曲线地段(ddun)的路基面宽度，应在曲线外側按规定加宽。 （三）边坡 路堤边坡坡度应根据填料或土质的物理力学性质、边坡高度、轨道、列车荷载和地基工程地质条件确定，当路堤高度小于等于8m时，路堤边坡坡度不应大于1:1.5。 路堤坡脚外应设宽度不小于1.0m的护道。共一百四十八页 路堑边坡高度不宜超过20m,路堑设置高度超过20m时，应采用隧道或明峒。对强风化、岩石破碎的石质路堑、特殊岩土和土质路堑的边坡

21、高度，应严格控制，并应采取支挡防护措施。 （四）路基的排水和防护措施 1、路基排水路基必须坚实而稳固，才能承受沉重的压力(yl)。但是土质路基的坚固性和稳定性比较不易保持，它受许多因素的影响。在一般情况下，水的侵害往往共一百四十八页是一个主要原因。因此，路基要有完善的排水系统，并宜于(y y)市政排水设施相结合，排水设施应布置合理，当与桥涵 、隧道、车站等排水设施衔接时，应保障排水畅通。 为保持路基经常处于干燥、兼顾和稳定状态，路基上设有一套完整的排水设备，如纵向排水沟、侧沟和截水沟是为了排除地面水而设置的，如图2-10所示 。 共一百四十八页图2-10 除了地面水以外，地下水也是破坏路基坚实

22、、稳固的一个重要因素。为了拦截(lnji)地下水，降低地下水位，常用暗沟（管），渗沟和渗管、检查井等地下排水设备。渗沟和渗管如图2-11所示。地下渗水入渗沟后，可通过渗管纵向排出路堑。共一百四十八页图2-11 2、路基的防护 对受自然因素(yn s)作用易产生损坏的路基边坡坡度坡面，应根据边坡的土质、岩性、水文地质条件、边坡坡度共一百四十八页与高度以及周围景观等，选用适宜的防护(fngh)措施。在适宜植物生长的土质边坡上应采用植物防护(fngh)措施。 沿河地段路基应根据河流特性、水流性质、河道形状、地质条件等因素，结合路基位置，选用适宜的坡面防护、河水导流或改道等防护措施。 二、线路工程结构

23、 城市轨道交通隧道的形式。根据城市条件的不同，也可以采取高架桥的形式。共一百四十八页 （一）地下隧道 城市轨道交通隧道是指修建在地下或水下，连接地铁车站并铺设轨道供车辆通行的建筑设施。地下结构形式应与所采用的施工方法相适应，其施工方法主要有明挖法、盖挖法、暗挖法和特殊施工方法等，衬砌结构宜设计为闭合式。 1、明挖法 明挖法是指由地面(dmin)挖开的基坑中修筑地下结构的方法。隧道结构采用共一百四十八页矩形断面(dun min)，衬砌结构一般为整体式现浇钢筋混凝土框架结构或装配式钢筋混凝土框架结构，整体式现浇钢筋混凝土框架结构如图2-12所示。共一百四十八页 明挖法具有作业技术简单、施工覆盖面大

24、、速度快、工程造价较低、易保证工程质量等优点，缺点是施工对周边交通环境影响较大。因此，明挖法适用场地(chngd)开阔、建筑物少、交通及环境允许的地区。 2、盖挖法 盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，恢复地面，而整个下部工程施工在封闭的空间内进行的施工方法。共一百四十八页 盖挖法包括盖挖顺作和盖挖逆作等工法。盖挖顺作法的作业顺序为在地面修筑维持地面交通的临时路面及其支撑后，自上而下开挖土方至坑底设计标高，再自下而上修筑结构。盖挖逆作法的作业顺序与传统的明挖法相反，开挖地面修筑结构顶板及其竖向支撑结构后，在顶板的下面自上而下分层开挖土方分层修筑结构。 盖挖法对周边交通、环境(hun

25、jng)的影响限制在一定的时间和空间范围内，相共一百四十八页对明挖法有一定的优越性。 3、暗挖法 当埋深超过一定限度(xind)后，明挖法不再适用，而要改用暗挖法，即在特定条件下，不开挖地面，在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工方法。暗挖法主要有盾构法、矿山法等。 （1）盾构法 盾构法是用盾构机修筑的暗挖法施工方法，为在盾构钢壳体的保护下进行开挖、推进、衬砌和注浆等作业共一百四十八页的方法。 在满足工程使用、受力和防水(fn shu)要求的前提下，可采用装配式钢筋混凝土单层衬砌或在其内下现浇钢筋混凝土内衬的双层衬砌；在联络通道门洞区段的装配式衬砌，宜采用钢管片、铸铁管片或钢与钢筋混凝土的复合

26、管片。 （2）矿山法 传统的矿山法指用转眼爆破的施工方法，又称钻爆法。其工艺落后、共一百四十八页安全性差，逐步被现代矿山法取代。 现代矿山法是指利用土层在开挖过程中短时间的自稳定能力，采用适当的支护措施，是围岩或土层表面形成密贴型薄壁支撑结构的施工方法(fngf)，包括软土地层浅埋暗挖法及由其衍生的其他暗挖方法(fngf)。其结构的断面形状和衬砌形式，应根据围岩条件、使用要求、施工方法(fngf)及断面尺度等，从受力、围岩稳定和环境保护等方面综合分析确定。共一百四十八页 4、特殊施工法 （1）沉管法 沉管法是提前将隧道管段分段预制，并在每段两端设临时止水头部，施工时先将隧道管段浮运至隧道轴线处

27、，沉放在预先挖好的地槽内并将所有管段进行水下连接，然后移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，最后(zuhu)铺设隧道内部设施，形成一个水下通道的施工方法。 沉管法施工的结构应根据隧道使共一百四十八页用功能和工程条件等因素确定。水深小于35m的通行地铁车辆和机动车的多车道隧道，宜采用普通钢筋混凝土或纵向施加预应力的钢筋混凝土矩形框架结构；水深大于45m的单、双线隧道，宜采用圆形单层或双层钢壳混凝土结构；水深介于3545m之间，应通过综合(zngh)研究确定。 管节长度应根据沉埋段的长度与管节制作、沉埋设备及航道等有关的施工条件和工期等因素确定，并宜控共一百四十八页制在100130m范围内。 （2）

28、顶进法 顶进法又称顶管法，是指在地面开挖的基坑井中安放管节，然后通过顶推机械将管节从工作井预留口穿出，穿越土层到达接受井并从接收井的预留口穿出，形成隧道的施工方法。 顶进法施工的结构，当长度(chngd)较大时应分节顶进。分节长度(chngd)应根据地基土质、结构断面大小及控制顶进方向的要求确定，首节长度(chngd)宜为中间各节共一百四十八页长度的1/2。节间接口应能适应容许的变形量并满足(mnz)防水要求。 （二）高架结构 高架结构包括区间桥梁、高架车站中的轨道梁及其支撑结构。其一般在市区外建筑稀少及空间开阔的地段采用，一般沿道路的一侧或路中布置，具体设在路侧还是路中要根据规划和设站情况来

29、决定，其断面形式如图2-13所示。共一百四十八页图2-13共一百四十八页 城市中、小跨度的桥梁，多采用简支梁体系或连梁体系，在特殊地段也有采用其他(qt)结构体系的，如斜拉桥等。 1、梁形结构 高架结构采用的梁形有箱形梁、板梁、T形梁和下承式槽形梁等形式。 （1）箱形梁 箱形梁简称箱梁，箱梁截面整体刚度大，景观效果好，梁底所占空间尺寸小，下部工程量少，是高架结构共一百四十八页常用的形式(xngsh)。其断面形式(xngsh)主要有单室双箱如图2-14、单室单箱如图2-15及双室单箱三种如图2-16所示。共一百四十八页图2-16 （2）板梁结构 板梁结构建筑高度低，外形简洁，结 构简单，便于安装

30、 施工。板梁界面主 要有空心板如图 2-17、底高度板如 图2-18和异形板。空心板梁每跨可以根据桥面(qio min)宽采用48片梁拼装而成，底高度板梁采用两片共一百四十八页拼装，异形板梁采用(ciyng)单片梁形式。共一百四十八页图2-18 (3)T形梁结构(jigu) T形梁如图2-19与箱形梁同属肋梁式结构，主梁一般采用工厂或者现场共一百四十八页预制，可提高质量，减薄主梁尺寸，从而减轻整个桥梁自重。每跨梁由多片预制主梁相互联结组成，吊装质量小，构件容易修复或者更换。同时，T形截面又是最经济的桥梁截面形式，该结构与箱梁相比可以(ky)减少25%左右的工程量，经济效益显著。 （4）下承式槽

31、形梁 下承式槽形梁结构如图2-20的建筑高度低，可用在跨越横向道路且建筑高度受到限制的区段。该结构可降共一百四十八页低线路标高，而且两侧主梁可以作为电缆支架的基础并起到声屏障的作用，截面(jimin)综合利用率较高。 2、墩台结构 高架桥的桥墩选型除考虑与上部建筑风格相协调。共一百四十八页桥墩形式及位置选择应该遵循安全耐久、满足交通要求以及城市环境和谐等原则。适用于城市高架桥的桥墩形式有倒梯形墩、“T”形桥墩、单柱式桥墩、双柱式桥墩和“Y”形桥墩等，如图2-21所示。 （1）倒梯形桥墩 倒梯形桥墩构造(guzo)简单，施工方便，受力合理，具有较大的强度、刚度和稳定性，对于单室箱梁和脊梁，选用倒

32、梯形桥墩在外观和受力上较合共一百四十八页理。 图2-21共一百四十八页 （2）“T”形桥墩 “T”形桥墩够减轻墩身重量、节约工程材料、减少占地面积，特别适用于高架桥与地面道路斜交的情况。墩身截面(jimin)一般为圆形、矩形、六角形等。如果将T形墩与区间T形梁、箱形梁、槽形梁等上部结构相结合，则上下部结构的轮廓线可平顺过渡且整体受理合理。 （3）单柱式桥墩 单柱式桥墩可使梁底宽同墩横向共一百四十八页宽度一致从而使上下部浑然一体，对墩高的变化适应性强；受理合理，材料(cilio)较节省，施工方便。（4）双柱式桥墩双柱式桥墩质量轻、节省工程材料，且承载能力和稳定性均较强，盖梁的工作条件比T形桥墩的

33、盖梁有利，无须施加预应力，但双柱墩的美观性较差，透气性不好，占地范围大。 （5）“Y”形桥墩 “Y”形桥墩兼有“T”形桥墩和双共一百四十八页柱式桥墩的优点，质量轻，占地面积少，外表美观简洁，造型轻巧，视野良好，并有利于桥下交通。Y形桥墩上部呈双柱式，对盖梁工作条件有利，但结构的施工比较复杂。 （三）高架车站(chzhn)结构 按轨道梁与车站结构的布置形式，高架车站结构分为站、桥分离式、站、桥结合式、站、桥合一式三种。 1、站、桥分离式 如图2-22所示，桥从车站穿过，共一百四十八页与车站的构件不发生任何关系。这种形式(xngsh)结构体系传力途径明确，振动和噪声对周围环境影响小，结构耐久性好，

34、且便于处理同区间的接口问题。但在站厅层由于存在截面较大的桥墩，而使建筑平面布局不灵活。共一百四十八页 2、站、桥结合式 如图2-23所示，即行车道处设行车道梁，该梁简支在车站框架横梁上，支撑点采取减震措施。这种形式结构体系传力途径较明确，结构整体性好，振动和噪声对周围环境有一定影响，但同区间的接口问题不好处理(chl)，施工难度大，桥道板与其下的结构板较难施工。 共一百四十八页 3、站、桥合一式 如图2-24所示，即车站部分框架结构作为行车道，列车直接在框架梁板上行走。这种结构形式(xngsh)建筑布局不受限制，施工方便且结构整体性好，但结构传力不够清晰，同区间的接口问题不好处理，同时振动和噪

35、声对环境影响大，结构耐久性差，需采取特殊的减震措施。共一百四十八页 共一百四十八页第四节 轨道(gudo) 在路基(lj)、桥梁、隧道修成后，就可在上面铺设轨道了。 路基面或结构面以上的线路部分称为轨道结构，如图2-25所示共一百四十八页 一、轨道结构 （一）钢轨 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(hzi)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。 为了使钢轨具有最佳的抗弯性能，钢轨的断面形状采用“工”字形，如图2-26所示共一百四十八页 在我国，钢轨的类型或强度以每米长度的大致(dzh)质量（kg/m）表示

36、，现行的标准钢轨类型为：正线及配线宜采用60kg/m钢轨，车场线宜采用50kg/m钢轨；钢轨的长度有25m和12.5m两种，另有用于曲线的厂制缩短轨。正线有缝线路地段的钢轨接头应采用对接，曲线内股应采用厂制缩短轨。配线和车场线半径不大于200m的曲线地段钢轨接头应采用错接，错接距离共一百四十八页不应小于3m。对接、错接示意图如图2-27所示。 （二）轨枕 轨枕的作用是支撑钢轨，并将钢轨传来的压力传递给道床，保持钢轨位置和轨距。轨枕应具有必要的坚固性、弹性和耐久性，并且造价低、铺设及养护方便。 轨枕分为(fn wi)木枕和钢筋混凝土钢枕，共一百四十八页城市轨道交通中现均采用钢筋混凝土钢枕。无砟道

37、床地段(ddun)应采用预制钢筋混凝土钢枕，有砟道床地段(ddun)宜采用预应力混凝土枕。 我国普通轨枕的长度为2.5m，道岔用的岔枕和钢桥上用的桥枕，其长度有2.6m4.85m多种。 每公里线路上铺设轨枕的数量，应根据运量及行车速度等运营条件确定，一般在16001680根之间。轨枕根数越多，轨道强度越大。共一百四十八页 （三）联结零件 联结零件分为接头(ji tu)联结零件和中间联结零件。1、接头联结零件接头联结零件由夹板、螺栓和垫圈等组成，如图2-28所示共一百四十八页 夹板是用来夹紧钢轨的。每块夹板都要用4枚或6枚螺栓上紧，且为防止(fngzh)车轮万一在接头部位脱轨时切割全部螺栓，螺栓

38、帽的位置在钢轨的内外侧相交错。 在城市轨道交通中已大量采用无缝线路结构，钢轨接头联结零件数量大大减少，但在无缝线路的缓冲区、轨道电路的绝缘区、有道岔的线路区段中，接头联结零件还是不能少。不同类型的钢轨应采用异形钢轨连接。共一百四十八页 2、中间联结零件 钢轨与轨枕或其他轨下基础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。其作用是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距和阻止钢轨相对于轨枕的纵、横向移动。 钢筋混凝土用的扣件有扣板式、弹片式和弹条式三种。弹条式扣件不仅比前两种使用的零件少、结构简单，而且弹性好、扣压力大，隧道内、地面(dmin)线的正线扣件尽量采用无螺栓弹条，可减少零部件、减少施工

39、和维修共一百四十八页的工作量。弹条式扣件有多种型号(xngho)，图2-29为弹条I形扣件。共一百四十八页 （四）道床 道床铺设在路基之上，轨枕之下，一般分为道砟道床和无砟道床。其主要作用是支撑轨枕，把从轨枕上部的压力均匀地传递给路基；并固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向移动；缓和城市轨道交通车辆轮对对钢轨(gnggu)的冲击；调整线路的平面和纵断面。城市轨道交通线路多采用无砟的整体道床结构。1、道砟道床共一百四十八页 道床是铺设在路基面上的石砟（道砟）垫层。 道床的材料应当具有(jyu)坚硬、不易风化、富有弹性、有利于排水的特点。 道床的断面呈梯形，其顶面宽度、边坡坡度及道床厚度等均按轨道的

40、类型而定。正线无缝线路地段有砟道床的肩宽不小于400mm,有缝线路地段道床肩宽不应小于300mm。无缝线路曲线半径小于800m、有缝线路曲线半径小于600m的地段，曲线外侧道床肩宽应共一百四十八页加宽100mm，砟肩应堆高150mm。道床边坡均应采用1:1.75；车场线有砟道床的道床肩宽不应小于200mm，曲线半径(bnjng)不大于300m的曲线地段，曲线外侧道床肩宽应加宽100mm，道床边坡均应采用1:1.5；有砟道床顶面应与混凝土轨枕中部顶面平齐，应低于木枕顶面30mm。2、无砟道床无砟道床也称混凝土整体道床，如图2-30所示，就是用碎石加水泥浆，或共一百四十八页者用混凝土、钢筋加混凝土

41、直接在路基面上筑成坚固的轨道基础，用以代替(dit)通常的碎石道床。这是一种刚性轨下基础，平顺稳定、坚固耐久，线 图2-30路的强度高、维修工作量少。整体道床按无砟轨道与基床的连接形式主要分为整体灌注式、轨枕式、支共一百四十八页撑块式等。 整体灌注式是就地连续灌注混凝土基床或纵向承轨台。轨枕(guzhn)式是把预制好的混凝土枕与混凝土道床浇筑成一个整体。支撑块式是把预制好的混凝土支撑块与混凝土道床浇筑成一个整体。 （五）道岔 道岔是线路上供列车安全转线的设备，它用来使车辆从一股道转向或越过另一股道。共一百四十八页 道岔有线路连接、线路交叉及线路连接与交叉三种形式。常见的线路连接有单开道岔、单式

42、对称道岔及三开道岔。线路交叉又直角交叉及菱形交叉。线路连接与交叉有交分道岔及各种交叉渡线。运用这些道岔，可以把不同位置和方向的轨道相互连接起来。 城市轨道交通中间站通常(tngchng)不设配线，很少有道岔存在。有渡线和折返线的车站设有道岔，用于车辆的转线。共一百四十八页在车辆段（停车场）内，设有较多道岔，通过道岔将停车线、检车线等与走行线连接。 1、单开道岔 单开道岔结构简单，占道岔的大多数。单开道岔将一条线路分为两条，主线为直线(zhxin)，侧线由主线的左侧或右侧岔出。站在道岔前部面向尖轨尖端，凡侧线由主线左侧岔出的称为左开道岔，侧线由右侧岔出的称为右开道岔。共一百四十八页单开普通道岔主

43、要由转辙器、辙叉及护轨、连接部分组成，如图2-31所示。 （1）转辙器部分 单开道岔的转辙器由两根基本轨、两根尖轨、各种联结(linji)零件和道岔转辙机构组成，如上图所示。 基本轨位于尖轨外侧，用12,5m或共一百四十八页25m标准断面(dun min)的普通钢轨制成，主股为直线，侧股按转辙器各部分的轨距弯折成规定的折线。基本轨除承受车轮的垂直压力外，还与尖轨共同承受车轮的横向水平力。 尖轨是转辙器的主要部分，车辆进出道岔由它引导，用与基本轨同类型的标准钢轨或特种断面钢轨刨制而成。为使转辙器能正确引导列车的行驶方向，尖轨尖端必须与基本轨紧紧共一百四十八页贴靠。 转辙机构用于扳动尖轨到不同的位

44、置，使道岔能准确地开通直线或侧线。（2）辙叉及护轨辙叉及护轨是使车轮从一股钢轨越过另一股钢轨的设备，它设置与道岔侧线钢轨与道岔主线钢轨相交，由心轨、翼轨、护轨及联结零件组成。单开道岔的辙叉按构造(guzo)分为固定式辙叉和可动式辙叉两类，以固定辙叉最为常用共一百四十八页如图2-32所示。整体铸造辙叉共一百四十八页 叉心两侧作用边之间的夹角叫辙叉角。辙叉心两个工作边的延长线的交点称为辙叉理论中心（理论尖端）。由于制造工艺的原因，实际上的叉心尖端有610mm的宽度，此处成为心轨的实际尖端。 翼轨与心轨形成必要的轮缘槽，使车轮轮缘能顺利通过。两翼轨工作边相距最近(zujn)处称辙叉咽喉。从辙叉咽喉至

45、心轨实际尖端之间的轨线中断的距离叫做“有害空间”，如图2-33所示。共一百四十八页图2-33道岔号数越大，辙叉角越小，这个有害空间就越大。车轮(ch ln)通过有害空间时共一百四十八页叉心容易受到撞击。为保证车轮安全通过有害空间，在辙叉两侧相对位置的本轨内侧设置了护轨，借以引导车轮的行驶方向。 护轨设于辙叉的两侧，用以控制车轮的轮缘，使之进入设定的轮缘槽内，防止与叉心碰撞。护轨可用普通钢轨或特种(tzhng)断面的护轨钢轨制作。护轨的防护范围，应包括辙叉咽喉至叉心顶宽50mm的一段长度，并要求有适当的余量。共一百四十八页 （3）连接部分 连接转辙器和辙叉的轨道称为道岔的连接部分，它包括直股连接

46、线和曲股连接线，如图2-31所示。直股连接线与区间直线线路的构造(guzo)基本相同，曲股连接线又称成导曲线，目前线路上铺设的道岔导曲线均为圆曲线，其半径大小决定与道岔的号数及列车过岔的速度。当尖轨为曲线形时，尖轨本身就是到区县的一部分。导曲线由于长度及界限的限制，一般共一百四十八页不设超高和轨底坡。为防止导曲线钢轨在动荷载(hzi)作用下的外倾和轨距扩张，可设置一定数量的轨撑或轨距拉杆。也可以在导曲线范围内设置一定数量的防爬器及防爬支撑，以减少钢轨的爬行。 2、道岔号数及列车过岔速度 （1）道岔号数 道岔号数以辙叉号数来表示，我国规定以辙叉角的余切值来表示辙叉号数（N），如图2-34所示。共

47、一百四十八页 N=cot=AC/BC式中BC辙叉心上工作边任意一点至另一工作边的垂直距离；AC辙叉心理论尖端沿工作边至垂足的距离；辙叉两工作边的夹角(ji jio)；N辙叉号数。共一百四十八页 辙叉角越小，N值就越大，车辆侧线通过时就越平稳，允许侧线过岔速度也就越高。然而，道岔号数越大，道岔全长就越长，铺设占地就越多。因此，要根据线路的用途确定道岔号数。辙叉角越大，情况正好(zhngho)相反。 正线、配线的道岔型号不应小于9号，车场线一般采用7号道岔。 （2）列车过岔速度 由于道岔构造复杂、几何结构不平顺以及受有害空间的影响，列车过共一百四十八页岔有最高速度限制。 列车通过道岔的速度分为直向

48、过岔速度与侧向过岔速度。列车沿道岔直向运行，行车速度在100km/h以下，一般不需限速。9号、7号道岔侧向最高过岔速度分别为30km/h、25km/h。 3、其他类型道岔 除了普通单开道岔意外，按照构造上的特点及所连接的线路数目(shm)，还有对称双开道岔、对称三开道岔、复式交分道岔和菱形交叉等。如图2-35所示共一百四十八页图2-35（a）共一百四十八页图2-35（b）共一百四十八页图2-35（c）共一百四十八页 对称双开道岔的特点是与道岔相衔接的两条线路各自两侧对称分岔。对称三开道岔的特点是可以同时衔接三条线路，所以具有两套尖轨分别用两组转辙机械操纵。 菱形交叉由两组锐角辙叉和两组钝角辙叉

49、组成。菱形交叉没有辙叉器部分(b fen)，机车车辆通过交叉设备时，只能沿着原来线路继续运行而不能转线。如图2-36所示。共一百四十八页图2-36 复式交分道岔相当于四组单开道岔和一副菱形交叉设备的结合体，但它需要占用的地面却小得多。 为了简明(jinmng)起见，在作图时，通常用道岔所衔接的中心线来表示道岔。见书图2-35用中心线表示的所示。共一百四十八页如果将四副单开道岔和一副菱形交叉(jioch)设备组合在一起时，则成为交叉(jioch)渡线。交叉(jioch)渡线不仅可以开较多的方向，而且可以节省用地，是车站内使用较多的连接设备，如图2-37所示共一百四十八页 二、无缝线路 普通线路上

50、的钢轨接头是轨道(gudo)结构的薄弱环节之一，它不仅对线路设备、列车的使用寿命、乘客的舒适等有不良影响，还直接威胁行车安全。为减少接头，把许多根普通长度的钢轨焊接起来形成长钢轨线路，称为无缝线路。 无缝钢轨通常是采用未经鉆眼与淬火的25m长度的标准轨，先在工厂焊接成250400m的长轨条，然后运抵线共一百四十八页路铺设地，再焊接成10002000m或设计要求长度铺设到线路上。 1、无缝线路的基本原理 一根没有限制可以自由伸缩的钢轨，当轨温发生变化时，其自由伸缩量将直接影响无缝线路的伸缩、轨道的稳定。如果钢轨两端(lin dun)被固定住，不能自由伸缩，那么随着轨温的变化，钢轨内部就产生了力，

51、这个力是由轨温变化引起的，叫做温度力。夏季轨温高，钢轨内部受温度压力；冬季轨共一百四十八页温降低，钢轨内部受温度拉力。 钢轨内部的温度力，仅与轨温变化幅度和钢轨截面积成正比，而与钢轨长度无关。根据这个原理，无缝线路可以铺得很长。但在实际工作中，还应考虑(kol)施工、养护维修等技术条件。 2、无缝线路锁定轨温 铺设无缝线路的关键是设法克服长钢轨因轨温变化而产生的温度力问题。为此，无缝线路上长钢轨的两端是用钢轨联结零件和防爬设备加以强共一百四十八页制性固定的，其他部分也是采用强度大的中间联结零件和防爬设备使之紧扣于钢筋混凝土钢枕之上，称为锁定线路。当温度变化时，钢轨不能自由伸缩(shn su)，

52、只能在钢轨内部产生应力，它均匀地作用在钢轨的全长上。可见，选择适当的锁定轨温，对无缝线路的强度和稳定性具有很大影响。锁定线路时（即铺设或维修时）的轨温称为锁定温度。此时，钢轨内的纵向应力为零。共一百四十八页 选择锁定温度是一件十分重要(zhngyo)的工作，锁定轨温偏高，冬季产生的温度拉力大，易造成钢轨折断；反之，锁定轨温偏低，夏季产生的温度压力大，易使线路胀轨跑道，给行车带来危害。根据多年来铺设无缝线路的经验，在实际铺设时，无缝线路的锁定轨温，一般以稍高于当地历年最高轨温与最低轨温的中间值，作为锁定轨温。 3、无缝线路的组成共一百四十八页 无缝线路常常(chngchng)是由一对长轨及两端各

53、24对标准轨组成，即由固定区、伸缩区、缓冲区组成。在长达桥梁上铺设无缝线路时，常采用钢轨伸缩调节器（也称稳定调节器），使长钢轨能纵向伸缩，自动放散温度应力。 三、轨道结构的几何形位 轨道几何形位是指轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。轨道几何形位是否正确直接影响到城市共一百四十八页轨道交通的安全、乘客的乘车舒适度以及线路设备的设备的使用寿命和养护费用。轨道几何形位的基本要素有轨距(u j)、水平、高低、轨向、轨距(u j)加宽、外轨超高等。 （一）直线轨道 1、轨距 轨距是钢轨头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。轨距用轨距尺（也叫道尺）进行测量。我国城市轨道交通采用14

54、35mm的标准共一百四十八页轨距。 为使轨道交通车辆能顺利通过轨道，使轮缘能在两股钢轨之间自由滚动，而不会卡住，轨道的轨距必须略大于轮对宽度，车轮轮缘与钢轨间应留有一定的空隙，此空隙称为游间。从轮(cngln)对和直线地段钢轨的相互位置可以在右图中看出游间（/2）。共一百四十八页 2、水平 水平是指轨道上两股钢轨顶面的相对高低。轨道的水平必须满足一定的要求，在直线上保持同一水平。水平也用轨距(u j)同步进行测量。正线水平误差不得大于4mm，站场及其他线不得大于6mm。 3、高低 高低是指一股钢轨纵向的相对高低。轨道高低必须满足平顺要求，以减少列车对轨道的冲击，确保运营的共一百四十八页安全和乘

55、客的舒适。高低用10m弦线在钢轨顶面中间测量最大矢度，最大矢度是弦线与钢轨顶面之间的距离最大者。高低差用10m弦量误差不得超过4mm。 4、轨向 轨向是指一股钢轨作用边的走向，也称方向，轨道(gudo)方向要求直线段平直，曲线段圆顺。直线段轨向用10m弦线在钢轨顶面以下16mm作用边处测量矢度，其允许误差正线不得超过共一百四十八页4mm，站线及专用线不得超过6mm。曲线段轨向用20m弦线在钢轨顶面以下(yxi)16mm作用边处测量矢度，称为正矢，其误差按曲线正矢误差规定执行。 5、轨底坡 因车轮踏面的主要部分为1:20的斜坡，为使钢轨顶面在有锥形踏面的车轮荷载作用下受力均匀，所以在直线上，钢轨

56、不应竖直铺设，而要适当地向内倾斜，钢轨的这种内倾度称为轨底坡。共一百四十八页 设置轨底坡可使车轮压力集中于钢轨的中轴线上，减少荷载偏心矩，降低轨腰应力，避免轨头与轨腰连接处纵裂，从运行效果上还可减轻列车蛇形运动。此外(cwi)，车轮踏面的1:20的部分能与轨顶面的中部接触，增加了轮轨间的接触面积，减少了接触应力和由此产生的塑性变形。 钢轨轨底坡宜为1/401/30。在无轨底坡的两道岔间不足50m地段不设轨底坡。共一百四十八页 （二）曲线轨道 1、轨距加宽 车辆走行部中只能保持平行而不能作相对运动的车轴中心线间的最大距离，叫固定轴距，如图2-40所示。由于车辆具有固定轴距，在曲线上运行(ynxn

57、g)时转向架的并不一致，因而引起转向架前共一百四十八页一轮对外侧车轮轮缘和后一轮对的内侧车轮轮缘压挤钢轨，增加走行阻力。为了使机车车辆顺利地通过曲线，因此对小半径曲线的轨距要适当加宽。正线曲线半径一般大于250m,无须轨距加宽。配线、车场线等半径小于250m的曲线地段(ddun)应进行轨距加宽，加宽值见表2-4。共一百四十八页轨距加宽值应在缓和曲线范围内递减，无缓和曲线或其长度不足时，应在直线地段递减，递减率不宜大于2%。 2、外轨超高 车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用使曲线外轨承受了较大的压力，因而造成两股钢轨磨耗不均匀现象，并使乘客感到不舒适，严重时还可能(knng)造成翻车事故。因此

58、通常要将曲线上的外轨抬高，使车辆内倾，以平衡离心力的作用。外轨比内轨高出的共一百四十八页部分称为超高，如图2-41所示。 设置的最大超高应为120mm,未被平衡(pnghng)超高允不宜大于61mm，困难时不应大于75mm。车站站台有效长度范围内曲线超高不应大于15mm。共一百四十八页 隧道内及U形结构的无砟道床地段曲线超高，宜采用外轨抬高超高值的1/2、内轨降低超高值的1/2设置(shzh)；高架线、地面线的轨道曲线超高，宜采取外轨抬高超高值设置(shzh)。 四、轨道安全设备及附属设备 1、防脱护轨或护轮矮墙 为了防止列车脱轨翻到桥下，高架桥线路的下列地段或全桥范围应采取防脱护轮（设置在钢

59、轨内侧）或护轮矮墙等措施：共一百四十八页 （1）半径不大于500m曲线地段的缓圆（圆缓）点两侧，其缓和曲线部分不小于缓和曲线长的一半并不小于20m、圆曲线部分20m范围内，曲线下股钢轨旁。 （2）高架桥跨越(kuyu)城市干道、铁路及通航航道等重要地段，以及受列车意外撞击时易产生结构性破坏的高架桥地段及其以外各20m范围内，在靠近双线高架桥中线侧的钢轨旁。 （3）竖曲线与缓和曲线重叠处，共一百四十八页竖曲线范围内两根钢轨旁。 2、车档 为了有效地消耗列车未能及时按规定位置停车时列车的动能，迫使列车停住，保障人身和地铁车辆的安全，在轨道尽端应设置车档，并应符合下列要求： （1）正线(zhn xi

60、n)及配线、试车线、牵出线的终端应采用缓冲滑动式车档。地面和地下线终端车档应能承受列车以15km/速度撞击的冲击荷载，高架线终共一百四十八页端车档应能承受列车以25km/h速度撞击的冲击荷载。特殊情况可根据车辆、信号等要求计算(j sun)确定。 （2）车场线终端应采用固定式车档，如图2-42所示。共一百四十八页 五、轨道减振降噪与结缘措施 1、轨道结构减振降噪 城市轨道交通的列车运行产生的振动，应不影响附近单位、居民的工作和休息。有条件宜采用60kg/m钢轨，重型轨受列车的冲击振动相对要小；根据线路经过不同的地段，采用分级减振轨道结构；小半径曲线地段，应对钢轨涂油，既能减轻钢轨磨耗，又能降低