城市轨道交通概论——单元2交通线路与车站.ppt

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style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,单元,2,城市轨道交通线路和车站,教学目标,掌握城市轨道交通线路的分类和组成,了解城市轨道交通线路的施工方法,掌握城市轨道交通车站的类型和组成,了解城市轨道交通车站的设计原则和装饰要求,3.1城市轨道交通线路,城市轨道交通线路的分类,城市轨道交通轨道的组成,城市轨道交通线路的施工方法,城市轨道交通线路的分类,城市轨道交通,线路,是由,轨道、车站、,区间结构等组成的,。,城市轨道交通,线路,是由钢轨、轨枕、道岔、道床、连接零件和轨道加强设备等组成。,（以地铁、轻轨为例）,思考：列车运营需要哪些用途的线路？,城市轨道交通线路的分类,正线,主要供载客列车,运行,的线路，包括：,区间正线,、,支线,、,车站正线,、,站线,。,配线,（,辅助线,）,为列车提供,折返、停放、检查、转线及出入段作业,的线路，包括：,渡线,、,折返线,、,临时停车线,、,车辆段,（车场）,出入线,、,联络线,等。,车场线,指,在,车辆段或车场内部,，承担,列车停放、检修、转线等作业,的线路，包括：,库外线(试车线,、,出入线,、,牵出线,、,材料线,、,存车线,、,平板车线等),，,库内线(停车列检线,、,洗车线,、,不落轮镟线,、,清/吹扫线,、,静调线,、,月修线,、,定修线,、,临修线,、,厂架修线,、,厂架修库线,、,内燃调机停放线,、,特种车辆停放线,、,轮对存放线等,）。,城市轨道交通线路的分类,正线,渡线,折返线,停车线,检修线,试验线,出入场线,联络线,城市轨道交通线路的分类,1.,正线（以地铁为例）,地铁运营为全封闭线路，上下行双线,实施右侧行车惯例（日本、英联邦国家除外）,正线与其他交通线路相交时，一般采用立体交叉,一般为上下行双线,补充知识：上行、下行,地铁的上下行：,南北走向向北的为上行（正向）；,东西走向向东的为上行；,环线内圈为上行。,铁路的上下行：,以北京为参照物,上行方向：指列车沿该方向前行，将逐渐靠近北京的方向。面向上行方向行车的列车称为上行列车，上行列车的车次为偶数。,下行方向：指列车沿该方向前行，将逐渐远离北京的方向。面向下行方向行车的列车称为下行列车。下行列车的车次为奇数。,1、“北京成都”特快旅客列车为下行列车，车次为T7次，则“成都北京”就为上行列车T8次，,2、“北京乌鲁木齐”特快旅客列车为下行列车，车次为T69次，则“乌鲁木齐北京”就为上行列车T70次，,3、“成都昆明”快速旅客列车为下行列车，车次为K113次，则“昆明成都”就为上行列车列车K114次。,2,.,渡线,在上下行正线之间（或其他平行线路之间）设置的连接线,城市轨道交通线路的分类,城市轨道交通线路的分类,3,.,折返线（以地铁为例）,作用：列车掉头、转线及存车等,列车如何掉头？,火车,列车在折返区域运行时不是一个机车拉到底。比如：一辆列车由A经B到C，另一辆列车由D经B到E。A处的机车从A拉到B就换下，拉下趟从B回A；D处的机车从D拉到B就换下，拉下趟从B回D。同样，C、E的机车也只是在C、B 和 E、B之间运行。由于每辆机车拉一段就返回，就有必要在B处设一个为机车服务的单位，这就是机务折返段。,对于城市轨道交通而言，列车在进行编组时，车头和车尾各设一个驾驶室，列车可双向运行，不用再在折返站更换车头，或进行连挂操作。,城市轨道交通线路的分类,3,.,折返线（以地铁为例）,环形（灯泡线）,尽端式,渡线折返,三种折返方式,按折返线的形式分类,优点：消除了折返过程，保证了线路的最大通过能力，节约了有关设备,缺点：占地面积大，轮轨磨耗大，无法停放和检修列车，难以延长线路,折返线数量由检修作业量、代发车存车数量决定。需要检修的折返线上设有检修坑,1,）尽头式折返线布置特点,其折返线一般设于车站列车到达方向的前端。,根据折返线相对于正线和站台的位置，有,尽头横列,(,图,1d),和,尽头纵列式,(,图,1a,、,b,、,c),之分；,根据折返线数量有,单折返线,(,图,1c,、,d),和,双折返线,(,图,1a,、,b),；,根据折返作业方式又分,站后折返,(,图,1a,、,b,、,c),和,站前折返,(,图,1d),。,2,）尽头式折返线,的优缺点,优点,：车站客运业务与列车折返作业分离进行，列车控制简单，作业安全性好。对于双折返线车站，当出现故障列车时，可借用折返线暂时停放列车，迅速恢复行车秩序。,缺点,：车站工程量相对较大。当采用站后折返方式时，折返作业周期比较长，且只适应于一端列车折返作业。,在车站前或后设置,渡线,完成折返,按照渡线的设置位置可分为：,站前渡线折返,、,站后渡线折返,和,区间站渡线折返,三种。,城市轨道交通线路的分类,3,.,折返线（以地铁为例）,站前折返线,站后折返线,混合式折返线,三种折返方式,按折返线与车站的关系分类,指列车经由站前渡线折返。,优点：,列车空行少，折返时间短，乘客能同时上下车，可缩短停站时间，减少费用。,缺点：,存在一定的进路交叉，对行车安全有一定威胁。客流量大时，可能引起站台客流秩序的混乱。,站前折返线,指列车经由站后折返线折返。（站后尽端折返线、站后渡线折返、环行线折返）,优点：,可避免进路交叉，安全性能好，站后列车进出站速度较高，有利于提高旅行速度。,缺点：,列车折返时间较长。,站后折返线,混合式折返线,比较：尽端折返线和渡线的区别,折返形式,优点,缺点,渡线,结构简单，添加线路和道岔设备少；多为站前折返模式；折返过程总对正线行车有干扰；可作为近期工程的临时过渡。,因不具备存车条件，车站应变能力小,尽端折返线,结构较为复杂，线路和道岔设备多；多为站后折返模式；折返过程对正线行车干扰小；与存车线并用，可实现列车密集折返作业，调整机动、灵活性强。,一般车站规模与工程量大,4.,停车线,一般设置在终点站或线路中间站，供列车停放使用的线路,临时停车线,配线,存车线,车场线,城市轨道交通线路的分类,城市轨道交通线路的分类,5.,出入场线,连接车站和正线的线路。根据地铁列车运营及检修的需要，地铁列车出入车场的走行线一般为双行线,6.,联络线,轨道交通线路之间为调动列车等作业而设置的连接线路,城市轨道交通线路的分类,7.,检修线,设在车辆基地检修库内，专门用于检修列车的线路，设有地沟，配有架车设备、检修设备,8.,试验线,设在车辆基地，用于对检修完毕的列车进行状态检测的线路,综合维修基地,城市轨道交通轨道的组成,钢轮钢轨的轨道结构,钢轨顶面提供车辆走行面，钢轮的轮缘和钢轨侧面的相互作用提供导向力。,采用橡胶轮胎等形式的轨道结构,必须有走行面及侧向的挡板，车辆除走行轮外还水平安置了导向轮。,磁悬浮列车非接触式的轨道结构,必须提供侧向非接触式的导向力。,城市轨道交通轮轨结构形式,城市轨道交通轨道的组成,以钢轮钢轨形式为例,传统轨道结构的组成：,钢轨,轨枕,连接部分（扣件）,道床,道岔,其他,附属设备,钢轨功能,直接承受列车载荷并将其传递到扣件、轨枕、道床至结构底板（例如路基或桥梁）中,依靠钢轨头部内侧与车辆轮缘的相互作用，引导列车前进,钢轨要求,钢轨是轨道结构的重要组成部分，是轨道的基本承重结构，用来引导车辆行驶，并将所承受的荷载传到轨枕、道床及路基上去，也为车轮滚动提供最小阻力的接触面。因此，钢轨要求有足够的承载能力、抗弯强度、断裂韧性、稳定性及耐腐蚀性。其断面形状多为工字形。,补充：,（1）钢轨连接,钢轨出厂标准,25m,和,12.5m,两种。,轨道交通线路上的钢轨是需要连成长轨条，钢轨与钢轨纵向连接依靠,钢轨接头,来实现。,钢轨接头,在两根定长钢轨之间用夹板连接，这种夹板称为钢轨接头,补充：,（1）钢轨连接,补充：,（,2,）,无缝线路,钢和钢是同种材料，可以通过焊接的方式将其焊接成长钢轨。,焊接长钢轨线路就是无缝线路。,一般而言，焊接长钢轨的无缝线路长为,1,2km,，目前技术上已可能做到全路段的超长无缝线路。,无缝线路的钢轨是全长焊接，热胀冷缩在钢轨内产生压或拉力。称为温度应力，温度应力大小和温度差有关,铺设时的轨温和测量时的轨温之差。,无缝线路,钢轨,焊接,补充：,（,3,）轨距,轨距,的定义,：轨距,是轨道两条钢轨之间的距离（以钢轨的,内距,为准）。,标准轨距,：,国际铁路协会在1937年制定,1435mm,为标准轨,距。,地铁和轻轨都选用轨距为1435,mm,的国际标准双轨作为列车轨道，与国铁列车选用的轨道规格相同,。,钢轨的“基座”,轨枕功能,支承钢轨,保持轨距和方向,将钢轨对它的各向压力传递到道床上,使用扣件把轨枕和钢轨连在一起形成,“,轨道框架,”,，增加了轨道结构的横向刚度,木枕,钢筋混凝土枕,钢枕,轨枕按其材料可分为,优点,弹性好,重量轻,易加工,绝缘性好,缺点,易腐蚀、磨损,重量轻,弹性不一致,资源缺乏,木枕的弹性是最好的，结构是最简单的。由于资源有限，在我国除了桥上、道岔上很少使用。,特点,稳定性好,使用寿命长,能提供较大阻力,质量较大，不利于运输与铺设,弹性较差,因为钢筋混凝土,枕不易加工，在桥、道岔等特殊地带的轨道还只能采用木枕，而其他地段则采用,钢筋混凝土,枕,。,扣件作用,固定钢轨正确位置，阻止钢轨的横向和纵向位移，防止钢轨倾翻,提供适量弹性,将钢轨所受的力传递给轨枕,扣件铸钢底板,扣件橡胶轨下垫板,潘德罗扣件,有渣道床,（碎石道床）,无渣道床 ,板式道床,整体道床,在城市轨道交通中为了免维修、减少工作量，在某些轨道结构中为了加强轨道结构强度，使用了整体道床、板式轨道,将轨枕和道床浇筑成一体的轨道结构。,整体道床,整体道床多用于地铁和轻轨系统区间隧道内,整体道床的优点：道床整体性好，坚固稳定，耐久，轨道建筑高度小，可减少区间隧道净空，节省投资，轨道维修量少，适合地铁和轻轨系统运行时间长、维修时间短的特点,整体道床主要有：无枕道床、短枕道床、长枕道床、整体弹性道床,现浇承轨台式整体道床,轨道交通列车车辆由一条线路转向或越过另一条线路时的设备,地铁与轻轨线路上常用的是普通单开道岔，占全部道岔总数的,95%,以上,正线道岔用于设有渡线和折返线的车站，通过设置道岔来实现车辆的转线,车场线道岔设在停车场，车辆段内通过道岔与走行线连接,道岔的主要形式,普通单开道岔的组成,普通单开道岔的操作过程,绘制普通单开道岔示意图,补充内容,补充：,道岔的主要形式,线路的,连接,常用的线路连接有各种类型的,单式道岔,和复式道岔（,对称,和,三开,）。,线路的,交叉,交叉有直角交叉和,菱形交叉,。,线路,连接与交叉的组合,连接,与,交叉的组合,，,有,交分道岔,和,交叉渡线,等。,单开道岔（单式道岔）,单开道岔的,主线,为直线，,侧线,由主线向左侧或右侧岔出，分为,左开,及,右开,两种形式。,对称道岔,复式道岔的一种。,对称道岔为,Y,形，与道岔相衔接的两股道向两侧分岔。,三开道岔,复式道岔的一种。,如同 形，同时衔接三股道，由两组转辙机械操纵两套尖轨。,菱形交叉,由两组,锐角,辙叉和两组,钝角,辙叉组成，但没有转辙器，所以股道之间,不能转线,。,交分道岔,不平行股道的联结、交叉,交分道岔是将一个单开道岔对向纳入另一个道岔内构成的，它起到了两个道岔的作用。,交叉渡线,用于平行轨道的联接,四组道岔,+,一组菱形交叉,一般渡线,：二组道岔,补充：普通单开道岔,的组成,以普通,单开,道岔为例,单开道岔由,转辙部分,、,连接部分,、及,辙,岔部分,组成。,转辙部分,基本轨,：,2,根（主股直线、侧股曲线）,尖轨,：,2,根,联结零件,转辙机械,通过将尖轨扳动在,不同的位置,引导车辆,进入道岔的,不同方向,。,连接部分,连接部分指连接,转辙器,与,辙叉,的轨道部分，包括,四股钢轨,，即,两股直线,钢轨和,两股曲线,钢轨重叠组成。,辙岔部分,1,、辙叉,2,、翼轨,3,、护轨,手动转辙机,手动转辙机,电动转辙机,电动转辙机,尖轨,辙岔与护轨,补充：,普通单开道岔的操作过程,当车辆要从,A,股道转入,B,股道时，操纵,转辙机械,使,尖轨,移动位置，尖轨,1,密贴基本轨,1,，尖轨,2,脱离基本轨,2,，这样就开通了,B,股道，关闭了,A,股道。,车辆进入连接部分沿着,导曲线轨,过渡到辙叉和护轨单元。,这个单元包括固定,辙叉心,、,翼轨,及,护轨,，作用是,保护车轮安全通过两股轨线的交叉之处,。,车轮在通过辙叉时，,从两根翼轨的最窄处到辙叉心的最尖端之间,有一段空隙，这就是道岔的,有害空间,。车轮通过此处时，有可能因走错辙叉槽而引起脱轨。,设置,护轨,的目的就在于要,强制引导车轮的运行方向,。,尽管如此，这个有害空间存在限制了列车通过道岔的速度，对开行高速列车十分不利。,有害空间,定义：有害空间指从辙叉咽喉至实际尖端的一段轨线中段的距离。,补充：有害空间,有害空间,有害空间,解决道岔有害空间的根本之道是,消灭有害空间的存在,，可采用,活动心轨道岔,。,活动心轨道岔最主要的,特点,是,辙叉心轨和尖轨是同时扳动的,。当尖轨开通某一方向时，活动心轨的辙叉心轨就与开通方向一致的翼轨密贴，与另一翼轨分开，从而消灭了道岔的有害空间。,活动心轨的使用，使得行车更加平稳，过岔速度限制较小，,适用于,运量大，,需要开行高速列车的线路使用。,补充：活动心轨道岔,描述：道岔的转辙过程,补充：画道岔,-1,画道岔,-2,画道岔,-3,画道岔,-4,画道岔,-5,画道岔,-6,画道岔,-7,画道岔,-8,画道岔,-9,画道岔,-10,标明道岔各部分名称,设置在尽头线末端,用于阻止由于操作不当轨道交通车辆冲出尽头线或撞坏其它构筑物,有磁力式、液压式和滑动式车挡等,（,1,）车档,车挡,车挡,线路标志：是用来表示线路状态和位置的一种标志性设施,信号标志：是指导列车操作人员的一种标志,（,2,）标志,补充：铁路标志,1.标志的种类,铁路两旁的标志可以分为：,线路标志,和,信号标志,两种。,2.标志的作用,便于工务人员从事线路的养护维修，也便于机车司机掌握线路的变化，安全行车。,3.标志安放的位置,线路标志应设在列车运行方向的左側,（警冲标除外）。,线路标志,公里标、半公里标,：设在一条线路自起点计算每一整公里、半公里处。,公里标的作用：确切指明线路的位置。例如巡道工在线路上巡行检查时，如果发现问题，在记录和报告中能根据公里标、半公里标指出问题的准确位置，以利于维修和抢修单位及时处理。,曲线标,：设在线路某条曲线的中点处，标明该曲线的中心里程、半径大小、曲线和缓和曲线长度等数据。,圆曲线和缓和曲线始终点标,：设,在直线进入缓和曲线、缓和曲线进入圆曲线、圆曲线进入缓和曲线、缓和曲线进入直线的各点之处。标明所向方向或为直线、或为缓和曲线、或为圆曲线。,桥梁标,：设在桥梁中心里程（或桥头）处，标明桥梁编号和中心里程。,坡度标,：设在线路坡度的变坡点处，两侧各标明其所向方向的上、下坡度值及其长度。水平线表示坡度为，箭头朝上表示上坡，朝下表示下坡。箭头后面的数字表示坡度值，以千分率表示，下面的数值表示这个坡度的长度，以米为单位。,管界标,：设在铁路局、工务段、领工区、养路工区、供电段、电力段的管辖地段的分界点处，两侧标明所向的单位名称。,信号,标志,站界标：,车站与区间的界限以专设的标志来划分，称为,站界标,。,两个车站之间称为站间区间。,站间区间距离：,在单线区段，以两头进站信号机中心线为界进行划分；在双线区段，出站方向没有进站信号机，是以站界标中心线来进行划分，由,A,站界标中心线到,B,站界标中心线之间的距离为站间区间距离。,预告标,设在进站信号机外方,900,、,1000,及,1100m,处。,但在没有预告信号机及自动闭塞的区段，均不设预告标。,在双线区间，退行的列车看不见邻线的预告标时，在距站界外,1100m,处特设一个预告标。,引导员接车地点标,列车在距站界,200m,以外，不能看见引导人员在进站信号机或站界标处显示的手信号时，须在列车距站界,200m,外能清晰地看见引导人员手信号的地点设置引导员接车地点标。,司机鸣笛标,设在道口、大桥、隧道及视线不良地点的前方,5001000m,处。司机见此标志，须长声鸣笛提醒人们列车即将到达。,接触网终点标,设在站内接触网边界。电力机车通过接触网获得电动力，一旦脱离接触网将寸步难行。接触网终点标就是提醒电力机车司机不要超越接触网有效区间。,作业标,设在施工线路及其邻线距施工地点两端,5001000m,处。司机见此标志须提高警惕，长声鸣笛，提醒施工人员撤离到安全地点。,减速地点标,设在需要减速地点的两端各,20m,处。正面表示列车应按规定限速通过地段的始点，背面表示列车应按规定限速通过地段的终点。,返回,警冲标,警冲标是信号标志的一种，设在两会合线路线间距离为,4,米的中间，用来指示机车车辆的停留位置，防止机车车辆的侧面冲撞。,警冲标,三,.,城市轨道交通线路施工方法简介,隧道施工和车站施工的区别,隧道施工为连通地下相邻两座车站而进行的,线路建设,，一般采用掘进方式形成隧道，隧道掘进中需要在三度空间进行精确定位，同时需要进行支撑形成稳定的结构,车站施工是在确定位置进行的建设，它的特点是,原地建设,，基本不产生位移，属于建筑物的建设范畴,适用于,线路埋深较浅时采用,适用于线路埋深较大时采用，,主要有,盾构法,和,矿山法,。,适用于水下隧道施工采用,沉管法,暗挖法,明挖法,隧道施工,常用方法,地下线路在地下,几米深,时采用。,明挖法采用,敞开口开挖,或以工字钢柱、钢板柱、地下连续墙、钻孔桩等,护壁施工,，一般为,现浇整体式矩形钢筋混凝土框架结构,。,根据运营需要可做成,单跨,、,双跨,或,多跨,结构，,单层,、,双层,或,多层,结构。,1.,明挖法,2.,暗挖法,暗挖法,有：,盾构法,、,矿山法,等,。,盾构法,在松软含水地层，或地下线路等设施埋深达到10m或更深时，可以采用盾构法（Shield tunneling method）。,盾构是一种,施工机具,，也是一种强有力的,临,时支撑结构,。,盾构外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，用来抵挡外向水压和地层压力。,复合式盾构机,盾构机包括三部分,组成,：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。,大多数盾构的,形状,为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形以及箱形等其他形式。,盾构方法在日本的最早采用是,20,世纪,40,年代，广泛使用是在,60,年代。,盾构法施工概貌,（,1,）在置放盾构机的地方打一个垂直井，再用混泥土墙进行加固；,（,2,）将盾构机安装到井底，并装配相应的千斤顶；,（,3,）用千斤顶之力驱动井底部的盾构机往水平方向前进，形成隧道；,（,4,）将开挖好的隧道边墙用事先制作好的混凝土衬砌加固，地压较高时可以采用浇铸的钢制衬砌加固来代替混泥土衬砌。,2.,暗挖法,2.,暗挖法,盾构法的特点,（,1,）优点,盾构法具有施工速度快、振动小、噪音低等优点，且对隧道上方地面的副作用很少。,在松软含水地层中及城市地下管线密布，施工条件困难地段采用盾构法施工，其优点尤为明显。,（2）缺点,盾构法的缺点是对断面尺寸多变的区段适应能力差。,此外，新型盾构购置费昂贵，对施工区段短的工程不太经济，总的费用一般比明挖法要高。,2.,暗挖法,暗挖法,有：,盾构法,、,矿山法,等,。,矿山法,矿山法分为,传统矿山法,和新矿山法。,传统矿山法施工工艺落后，安全性较差，近年来有逐步被新矿山法取代的趋势。,新矿山法又可称为,新奥法,或,浅埋暗挖法,。,矿山法施工的隧道一般采用拱形结构，其基本断面型式为单拱、双拱和多跨连拱。,施工期间对城市交通的影响,降到最低,施工,要求,轨道交通,车站施工,地下车站常用,盖挖逆筑法,施工,方法,