城市轨道交通线路与站场 第2版 教案 项目一城市轨道交通线路概述

新课内容（分钟）备注-学年第二学期教师课时授课计划用纸第页项目一任务一城轨线路分类及设置―、城市轨道交通线路的特点（1）城市轨道交通线路载重量较小、运行速度低、编组辆数少、运行距离短、停靠站较多，因此，设计标准与城际铁路线路有所不同，其差异程度与城市轨道交通类型及形式有密不可分的关系。（2）城市轨道交通线路无论是在地下、地面还是高架上，一经建成，线路位置的改变将十分困难（3）城市轨道交通线路主要用于客运，由于列车编组辆数少，列车质量较小，受机车牵引力的限制较小，因此，线路的限制坡度较大。（4）城市轨道交通线路一般为双线，通常每条线路设有一个车辆段和一个停车场。（5）由于市内客运的运距短，客流分布不均匀，且分布在整个城市区域内，为保证线路有足够的客流吸引力，通常每隔1〜2km设置一个站点，因此，站点设置密，停车频繁。（6）由于线路各站点的吸引范围小，城市客流可容忍的等待时间较短，这就要求发车间隔时间不能太长，一般不长于10min，短时间里聚集的客流量有限，因而列车编组长度通常为4〜8节车厢，较城际列车编组短。二、城市轨道交通线路的分类（一）按其与地面位置的关系分城市轨道交通线路按其与地面位置的关系可分为地下线路、地面线路及高架线路。（二）按其在运营中的地位和作用分城市轨道交通系统线路按其在运营中的地位和作用可分为正线、配线（辅助线）和车场线。正线包括干线与支线；配线包括折返线、渡线、联络线、停车线、出入线、安全线等；车场线包括牵出线、车底停留线及车辆段内各种作业线和试车线。正线为载客运营并贯穿所有车站、区间，供列车日常运行的线路，当线路分叉时，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，直向运行的线路为干线。支线通过配线与干线连接，可混合运行，也可独立运行。正线分为区间正线和车站正线。城市轨道交通系统的正线均采用上、下行双线设计，列车运行一般采用右侧行车制，以便与城市地面交通的行车规则相吻合（世界上除了英联邦国家、日本等部分国家外，绝大部分国家城市道路交通实行右侧行车制）。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，线路设计标准要求高。线路与其他交通线路相交处，一般采用立体交叉。2.配线（辅助线）配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，是为保证正线运营而配置的不载客列车运行的线路，包括折返线、联络线、停车线、出入线、安全线、试验线等。任务二线路平面和纵断面认知一、线路的平面线路中心线在水平面上的投影，叫线路平面。它表明线路的直、曲变化状态。线路平面设计时，为缩短线路长度和改善运营条件，应尽可能设计较长的直线。但为了满足线路选线要求、适应地形变化、避让障碍物等，应设置曲线。线路平面由直线、圆曲线及连接直线与圆曲线的缓和曲线组成。(一)圆曲线线路在转向处所设的曲线通常为圆曲线，其半径的大小，反映了曲线弯曲度的大小。圆曲线半径越小，弯曲度越大。一般情况下，曲线半径越大，行车速度越高，但工程费用也越高。曲线半径宜按标准半径从大到小合理选用。《设规》规定的地铁圆曲线标准半径为3000m、2500m、2000m、1500m、1200m、1000m、800m、700m、650m、550m、500m、450m、400m、350m、300m、250m、200m、150m。特殊困难条件下，可设计为上列半径间10整数倍的曲线半径。轻轨尚无专用设计规范，其他类型的城市轨道交通相似工程的设计可参照《设规》执行。(二)曲线外轨超高h由于任何物体在做圆周运动时都会受到离心作用的影响，这种影响会使列车在通过曲线时产生强烈的摇摆和晃动，使旅客感觉不适，并产生外轨偏载，磨耗加剧。通常以设置外轨超高的办法，使列车自身的重力产生一个向心的水平分力，以抵消惯性离心作用的影响，达到内外两根钢轨受力均匀和垂直磨耗均匀，以满足旅客的舒适感，提高线路的稳定性和安全性。外轨超高的计算公式为:1.超高限值根据地铁行车速度、车辆性能、轨道结构稳定性和乘客舒适度要求等，《设规》规定曲线外轨的最大超高为120mm，当设置的超高值不足时，一般允许有不大于61mm的欠超高。2.设置方法(1)隧道内隧道内及隧道外U形槽结构内的整体道床地段的曲线超高，宜采用外轨抬高超高值的一半、内轨降低超高值一半的办法设置，这样可不增加隧道净空，节省结构的投资。(2)高架线、地面线高架线、地面线的曲线外轨超高，宜采用外轨抬高超高值的办法设置，以避免为保证内轨轨枕下最小道床厚度而增加轨道结构高度，从而增大桥梁荷载，影响桥梁结构。对于地面线碎石道床，这种设置方法有利于保持轨道几何尺寸，便于维修。(3)超高顺坡曲线外轨超高值应在缓和曲线地段内递减，无缓和曲线时，应在直线段递减。超高递减顺坡率不宜大于2‰，困难地段不应大于3‰。(三)缓和曲线缓和曲线的特征为：从缓和曲线所衔接的直线一端起，它的曲率半径由无穷大逐渐减小到它所衔接的圆曲线半径R。离心作用的影响与车辆运行速度平方成正比，与曲线半径成反比，当列车由直线向圆曲线运行时，由于缓和曲线曲率半径是逐渐减小的，因此，离心作用的影响也是逐渐产生和消失的，这样可避免造成列车强烈的横向摇摆。无缓和曲线时，应在直线段递减。超高递减顺坡率不宜大于2‰，困难地段不应大于3‰。(三)缓和曲线缓和曲线的特征为：从缓和曲线所衔接的直线一端起，它的曲率半径由无穷大逐渐减小到它所衔接的圆曲线半径R。离心作用的影响与车辆运行速度平方成正比，与曲线半径成反比，当列车由直线向圆曲线运行时，由于缓和曲线曲率半径是逐渐减小的，因此，离心作用的影响也是逐渐产生和消失的，这样可避免造成列车强烈的横向摇摆。(四)圆曲线间的夹直线线路上两条相邻的曲线不应直接相连，而应在两条相邻的曲线间设置一定长度的直线，以保证列车运行平稳，这条直线叫夹直线。两相邻曲线，转向相同，称为同向曲线；转向相反则称为反向曲线。车辆运行在同向曲线上，因相邻曲线半径不同，超高高度不同，车体向内的倾斜度也不同；车辆运行在反向曲线上，因相邻曲线超高方向不同，车体时而向左倾斜，时而向右倾斜。这两种情况都会造成车体摇晃震动，夹直线长度越短，摇晃震动越剧烈。《设规》规定：两曲线间的夹直线的长度，A型车不宜小于25m，B型车不宜小于20m，在困难情况下不得小于一个车辆的全轴距；车场上的夹直线长度不得小于3m。(五)曲线附加阻力当列车通过曲线时，由于离心作用的影响，外侧车轮轮缘紧压外轨，使其磨耗增大；又由于曲线外轨长于内轨，外轮在外轨上的滑行等原因，运行在曲线中的列车所受阻力比在直线上阻力大，两者之差称为曲线附加阻力。曲线附加阻力与列车重量之比，称为单位曲线附加阻力，用w曲表示。二、线路纵断面线路中心线在垂直面上的投影称为线路纵断面，它表明线路的坡度变化。线路的纵断面由平道、坡道及设在变坡点处的竖曲线组成。(一)坡道坡道的特征用坡段长度和坡度值来表示。(1)坡段长度为该坡段前后两个变坡点间的水平距离Li(m)。(2)坡度值i为该坡段两端变坡点间的高差Hi除以坡段长度Li，以千分数表示。坡度值上坡取正，下坡时取负。(二)竖曲线在线路纵断面上，若各坡段直接连接成折线，列车通过变坡点时，产生的车辆振动和局部竖向加速度增大，乘客舒适度降低。同时车辆处在最不利位置时，可能导致车轮脱轨或相邻车辆脱钩，影响行车安全。因此必须在变坡点处用竖曲线把折线断面平顺地连接起来，以保证行车安全、平顺和乘客乘坐的舒适度。1.竖曲线设置规定(1)当两相邻坡段的坡度代数差等于或大于2‰时，应以竖曲线连接。(2)车站站台计算长度内和道岔范围内不得设置竖曲线，竖曲线离开道岔端部的距离不应小于5m。(3)碎石道床线路竖曲线不得与平面缓和曲线重叠；不设缓和曲线时，竖曲线不得与超高顺坡重叠，否则立面轨顶超高顺坡与平面缓和曲线曲率渐变将形成复杂的空间曲线，施工中很难做成设计形状，运营中碎石道床也难以保持。2.竖曲线半径竖曲线半径大小与速度有关，速度俞高，要求半径愈大。根据地铁实行行车速度，《设规》规定地铁竖曲线半径应符合表1-16的规定。三)坡道附加阻力当列车在上坡道运行时，所受到的阻力比在平道上运行时受到的阻力大，两者之差即为坡道附加阻力。坡度值越大，坡道附加阻力越大。城市轨道交通线路的坡度在满足排水及标高控制要求的前提下应尽可能平缓，其坡度的取值规定如下：(1)正线最大坡度不宜大于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‰。(2)车站坡度地下车站站台计算长度段线路坡度宜采用2‰，以防止车辆溜动，也便于站内线路排水；困难条件下不大于3‰。地面和高架桥上的车站宜设在平道上，以利于列车在车站停车平稳；困难地段不大于3‰，便于停车和启动。(3)道岔宜设在不大于5‰的坡道上，困难地段不大于10‰。(4)折返线和停车线宜布置在面向车挡的下坡道上，隧道内的坡度宜为2‰，地面和高架线上的折返线、停车线，其坡度不宜大于1.5‰，以防止溜车。任务三线路施工及维护一、明挖法明挖法又可分为敞口明挖和有围护结构的明挖。敞口明挖也称为无支护结构基坑明挖，适用于地面开阔，周围建筑物稀少，地质条件好，土质稳定且在基坑周围无较大荷载，对基坑周围的位移和沉降无严格要求的情况。一般采用大型土方机械施工和深井泵及轻型井点降水。而具有围护结构的明挖适用于施工场地狭窄，土质自立性较差，地层松软，地下水丰富，建筑物密集的地区。采用该方法施工时可以较好的控制基坑周围的变形和位移，同时可以满足基坑开挖深度大的要求。目前在我国地下铁道车站的修建中多采用有围护结构的基坑明挖方法，并取得了很好的经济效益。二、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，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工.主体结构可以顺作，也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。三、浅埋暗挖法浅埋暗挖法主要适用于不宜明挖法施工的土质或软弱无胶结的砂、卵石等修建车站。这种方法是在开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，合理调动围岩的自承能力，开挖后及时支护，封闭成环，使其与围岩共同作业形成联合支护体系，有效抑制围岩的过大变形。近年来，采用浅埋暗挖法施工的地下铁道工程已越来越多，它的优越性也越来越明显，目前它已经成为城市地下铁道施工采用的主要方法之一。四、线路维护（一）线路维修（二）线路中修（三）线路大修二、线路设备检查（一）线路检查制度（二）静态检查方法任务四线路标志认知一、标面颜色、标志1.轨道交通标志标面的颜色，考虑城市轨道交通位于城市、多为地下的特点，选用红、黄、蓝、白和黑等五种习惯用的基本色。根据需要，互相协调配合使用。2.线路标志标面，一般选用白底黑字；行车标志标面除有特殊要求和规定外，一般标志选用蓝底白字；警示标志选用黄底黑字；禁止标识选用白底红字或全红色。3.标面皆加涂反光材料，反光材料可选用Ⅰ级或Ⅱ级反光膜。4.图案及字样均采用与反光材料相适应的油墨喷刷。5.标志所用数字、汉字写法采用仿宋体或黑体。6.标面有效数字的采用规定：（1）里程单位一般写至厘米，曲线半径、坡段等长度单位标写至米，超高单位标写至毫米。（2）坡率‰写至小数点后两位，例：28.65‰，表示坡率为千分之28.65。7.立柱、柱墩混凝土表面应光洁平整，皆用白色涂料打底。二、标志和标牌形式、材料1.形式（1）按几何形状分，有弯折形、平板形（圆形和长方形）、扁柱体形、圆柱体形等。（2）按安装方式分，有立柱式、埋入式、挂壁式、悬挂式等。2.材料（1）地下线和高架线标志一般采用铝合金板材（厚1.5mm），地面线标志一般用混凝土材料（厚度100〜150mm）制作。（2）立柱采用钢管（直径60mm）或混凝土立柱。三、标志和标牌安装四、常见的轨道标志1.线路标志线路标志是用来表示状态和位置的一种标志。常见的线路标志有百米标、坡度标、曲线要素标、平面曲线始终点标、竖曲线始终点标、道岔编号标、站名标、桥号标、涵洞标、水位标等。2.信号标志信号标志是对列车操作人员起指导作用的标志。常见的信号标志有限速标、停车位置标、警冲标等。除警冲标外，其余标志均应安装在行车方向右侧司机易见的位置，不得相互遮挡。所有标志都不应侵入设备限界。现场教学1线路分类及线路标志【安全教育】现场教学需要强调安全注意事项：1.在轨行区行走注意轨道设备，小心绊倒，小心轨道静电，严禁奔跑打闹。2.严格按照老师要求，在规定区域实践学习，严禁到达与实践教学无关的场所以及区域。3.实训场各区域严禁吸烟，严禁私自做与实训无关的各项活动，严禁玩手机。【组织教学】签到，强调纪律【复习旧课】常见的线路标志和信号标志有哪些？设置要求以及意义是什么？【新课导入】理论教学认识了线路标志以及线路类型，现在到达现场直观的认识一下这些设备。【新课讲练】一、认知线路标志1.分组对三站两区间线路的线路标志进行认知，仔细观察线路标志的类型以及设置方式。2.三站两区间设置的线路标志有：警冲标，停车位置标，站名标。二、认知城轨线路种类1.三站两区间设置了2条正线，上下行。线路间设置了一组交叉渡线。2.停车