軌道結(jié)構(gòu)ppt課件

1、軌道型式及設計要點,.,目 錄,一、軌道系統(tǒng)組成及型式 二、軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點 三、軌道系統(tǒng)設計要點,.,一、軌道系統(tǒng)組成及型式,1、軌道定義 軌道是軌道交通的主要設備，除引導列車運行方向外，還直接承受列車的豎向、橫向及縱向力，因此軌道結(jié)構(gòu)應具有足夠的強度，保證列車快速安全運行。 地鐵是專運乘客的城市軌道交通，軌道結(jié)構(gòu)要有適量的彈性，使乘客舒適。 鋼軌是地鐵列車牽引用電回流電路，軌道結(jié)構(gòu)應滿足絕緣要求，以減少泄漏電流對結(jié)構(gòu)、設備的腐蝕。,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,2、主要軌道設備 軌道-路基面以上的線路部分，由鋼軌及配件、扣件、軌枕、道岔、伸縮調(diào)節(jié)器、安全設備、附屬設備等組成,（一）軌道系統(tǒng)組

2、成及型式,2.1 鋼軌及配件：支承、導向并提供牽引力和制動力。 目前城市軌道交通中使用的鋼軌主要有三種： 槽形鋼軌：多用于有軌電車的街道軌道，使用后路面與鋼軌在同一平面，基本不影響城市其它交通運輸。如香港屯門地鐵、歐洲有軌電車等中有使用，是一種重新興起軌道。 雙頭鋼軌：19世紀曾經(jīng)應用過，現(xiàn)已基本淘汰； 平底鋼軌：現(xiàn)在普遍使用的工字鋼軌。 我國鐵路中鋼軌主要有：50、60、75kg/m幾種，城市軌道中一般正線盡量采用60軌，可增加軌道穩(wěn)定性、增加牽引電流回流斷面，減少雜散電流。車場線、停車線等可用50或更低的鋼軌。,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,2.1 鋼軌及配件 地鐵正線一般采用60kg/m軌，

3、車輛段一般采用50kg/m軌 鋼軌主要有U71Mn、U75V兩種材質(zhì)，強度等級和硬度不同 配件主要指接頭夾板、接頭螺栓 50kg/m60kg/m鋼軌接頭異型軌,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,2.2 扣件：保持及調(diào)整軌道幾何狀態(tài)、提供彈性及絕緣 按扣壓件的彈性特征：剛性/彈性扣件 按軌枕與鋼軌的聯(lián)結(jié)方式：不分開式/分開式扣件 按扣件橫向受力：軌枕有擋肩/無擋肩扣件 按彈性扣壓件形式：彈條式/彈片式扣件 按彈條緊固方式：有螺栓/無螺栓彈條扣件,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,2.3 軌枕：扣件安裝的基礎(chǔ)；將鋼軌作用力傳遞至道床 常用的主要有木枕、混凝土枕兩大類 木枕通常采取浸油防腐處理，分類(160220m

4、m)、類(145200mm)、木岔枕(160240mm) 混凝土枕：普通鋼筋混凝土短軌枕、預應力混凝土軌枕 其它軌枕：樹脂枕、寬枕、雙塊式軌枕、梯形軌枕、軌道板,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,2.4 道岔：兩股軌道在平面上的重疊區(qū)，一股道向另一股轉(zhuǎn)換 主要由轉(zhuǎn)轍器、轍叉及導曲線部位三部分組成 尖軌類型有直線型、曲線型；轍叉有固定型、可動心軌型 地鐵常用的有60kg/m鋼軌9號單開道岔及交叉渡線，50kg/m鋼軌7號單開道岔及交叉渡線,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,2.5 伸縮調(diào)節(jié)器：以變形釋放溫度力的設備 一般用在無縫線路高架橋道岔兩端及大跨梁上 分單向及雙向兩種，雙向即兩組單向的組合,（一）軌道系統(tǒng)

5、組成及型式,2.6 軌道安全設備(車擋、防脫軌設備) 車擋按緩沖能力分為固定式、緩沖式 緩沖式分為滑動緩沖式、液壓緩沖式 車擋按撞擊部位分車鉤撞擊式、車輪阻擋式,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,2.6 軌道安全設備(車擋、防脫軌設備) 防脫軌、防掉道二大類,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,2.7 附屬設備(線路標志、道口板),線路標志：公里標、百米標、坡度標、 曲線要素標、道岔編號標等 (與工務有關(guān)的)信號標志：限速標、停 車標、終點停車標、警沖標,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,2.7 附屬設備(線路標志、道口板),平交道口：預制道口板、現(xiàn)澆整體道口、瀝青混凝土道口、橡膠道口板,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,3、

6、軌道幾何尺寸及參數(shù),（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,軌距及加寬 軌底坡 曲線超高 軌枕布置間距 軌道結(jié)構(gòu)高度 軌道不平順,3.1 軌距及加寬：標準軌距1435mm，小半徑曲線根據(jù)轉(zhuǎn)向架通過需要考慮加寬,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,3.2 軌底坡：需考慮輪軌動態(tài)匹配；國內(nèi)一般采用1/40、國外用得較多的是1/20；一般可通過輪軌磨耗“光帶”判斷其合理性,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,3.3 曲線超高：用于平衡離心力；國內(nèi)傳統(tǒng)地鐵最大超高120mm、欠超高61mm；國鐵最大超高150mm，欠超高75mm,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,3.4 軌枕布置間距：即扣件間距，關(guān)系到軌道系統(tǒng)的強度、變形、平順性、扣件及軌枕

7、數(shù)量等，正線一般采用600、625mm,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,3.5 軌道結(jié)構(gòu)高度 碎石道床：176(鋼軌)+12(彈性墊板)+200(軌枕)+250(面碴)+200(底碴)=838mm(左右股鋼軌處較小值),（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,3.5 軌道結(jié)構(gòu)高度 矩形隧道：176(鋼軌)+42(扣件)+170(軌枕)+172(混凝土道床)=560mm,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,3.5 軌道結(jié)構(gòu)高度 馬蹄形隧道：一般650mm（軌面至隧道建筑限界最低點的高差）,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,3.5 軌道結(jié)構(gòu)高度 圓形隧道：最低740mm，或800mm（軌面至隧道建筑限界最低點的高差）,（一）軌道系統(tǒng)組

8、成及型式,3.5 軌道結(jié)構(gòu)高度 高架橋：最小一般取500mm：176(鋼軌)+42(扣件)+170(軌枕)+112(混凝土道床)，或520mm,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,3.6 軌道不平順：由軌道變形即軌道幾何狀態(tài)變化產(chǎn)生,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,水平 不平順,高低 不平順,軌向 不平順,3.6 軌道不平順： 產(chǎn)生的原因：軌道施工、 列車荷載作用下軌道結(jié)構(gòu)殘 余變形、磨耗、維修、下部 土建基礎(chǔ)變形等 速度越高，要求越嚴格,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,3.6 軌道不平順： 分類：正線、其它線、整體道床、碎石道床、道岔區(qū)、曲線(正矢) 北京地鐵軌道維修“整體道床軌道靜態(tài)幾何尺寸容許偏差管理值”：,

9、（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,3.6 軌道不平順： 靜態(tài)采用專用量具測量 動態(tài)采用軌檢車檢查,（一）軌道系統(tǒng)組成及型式,.,二、軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,1 道床結(jié)構(gòu)：軌枕的基礎(chǔ)，將荷載均勻分散至下部結(jié)構(gòu) 碎石道床：道砟分層及各層的厚度、道砟邊坡坡度、砟肩寬、砟肩堆高,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,1 道床結(jié)構(gòu)：軌枕的基礎(chǔ)，將荷載均勻分散至下部結(jié)構(gòu) 整體道床：一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),高架線,地下線,地下線,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,2 無縫線路： 將25m標準軌接頭焊接，消除軌縫 分固定區(qū)、伸縮區(qū)、緩沖區(qū) 根據(jù)低溫時的鋼軌強度及斷軌寬度、高溫時脹軌失穩(wěn)的計算來確定鎖定軌溫 無縫線路維修作業(yè)有嚴格規(guī)定，如

10、： 直線及R2000m曲線在實際鎖定軌溫 10范圍內(nèi)操作基本無限制 高于實際鎖定軌溫20以上禁止任何作業(yè) 低于實際鎖定軌溫20以上禁止更換鋼軌 或接頭螺栓,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,3 減振軌道設備及結(jié)構(gòu) 按減振環(huán)節(jié)及減振效果劃分： 鋼軌減振(阻尼鋼軌類/減振接頭夾板) 軌下減振(減振扣件類) 枕下減振(彈性軌枕類) 道床下減振(浮置板類),（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,3 減振軌道設備及結(jié)構(gòu) 設備類：鋼軌阻尼、減振接頭夾板、剪切型/壓縮型減振扣件、先鋒扣件、鋼彈簧隔振器等 結(jié)構(gòu)類：彈性軌枕、梯形軌枕、浮置板道床等,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,4 軌道系統(tǒng)的特點 基礎(chǔ)性、標志性系統(tǒng)：軌道是列車安全平

11、穩(wěn)運行的基礎(chǔ)；沒有軌道就不成其為“軌道交通”，“軌通”是建設里程碑 無備份系統(tǒng)：每條線均沒有備用軌道系統(tǒng)，系統(tǒng)安全通過冗余儲備及嚴格的養(yǎng)護維修來保障 兼具設備與土建雙重特性：鋼軌、扣件、道岔、軌枕、減振部件等為廠制產(chǎn)品，具有全線性、重復性、可維修更換等設備系統(tǒng)特征；混凝土道床等軌下基礎(chǔ)類似土建結(jié)構(gòu)，不可更換 振動噪聲控制的關(guān)鍵系統(tǒng)：輪軌振動與噪聲是軌道交通系統(tǒng)最大的振動噪聲源，也是采取振動噪聲控制措施的最有效部位，軌道減振是軌道系統(tǒng)的重點、難點,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,5 涉及的專業(yè)： 線路、限界、軌旁、車輛、行車、隧道、路基、橋梁、建筑、通信、信號、給排水、雜散電流、供電、接觸軌/網(wǎng)、車輛

12、段站場、工藝、人防、屏蔽門、環(huán)保、概算等,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,5 涉及的專業(yè)：,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,5 涉及的專業(yè)：,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,5 涉及的專業(yè)：,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,5 涉及的專業(yè)：,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,5 涉及的專業(yè)：,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,5 涉及的專業(yè)：,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,5 涉及的專業(yè)：,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,5 涉及的專業(yè)：,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,5 涉及的專業(yè)：,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,5 涉及的專業(yè)：,（二）軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,.,三、軌道系統(tǒng)設計要點,1 主要設計內(nèi)容：研究工程特點及設計重點、制定設計原則、確定幾何參

13、數(shù)、設備選型、結(jié)構(gòu)設計、減振方案設計、工程量統(tǒng)計、接口協(xié)調(diào)、施工配合、其它工作 2 設計階段：可研、總體設計(方案設計)、初步設計、設備招標設計、施工招標設計、施工圖設計、施工配合、運營配合 3 規(guī)范體系：設計、產(chǎn)品測試及檢驗、施工及驗收、養(yǎng)護維修 4 分支領(lǐng)域：輪軌關(guān)系、扣件、軌枕、道岔、無縫線路、軌道結(jié)構(gòu)、振動與噪聲、定額與造價、施工、養(yǎng)護維修 5 專業(yè)設計特點：四易四難,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,1.1 工程特點及設計重點：工程條件及用戶需求的差異化 第1條線追求低風險、快速建成，不追求創(chuàng)新 延伸線或后繼線追求一致性或創(chuàng)新性 低成本高標準 獨特的制式或設計標準、設計規(guī)范 獨特的投融資模式(

14、BOT/PPP)及建設模式(設計施工總包) 獨特的敷設方式、線路條件、沿線條件、工期條件等 特殊的地質(zhì)條件如地裂縫、斷裂帶、巖石層、軟弱層等 特殊的要求如高平順性、免維修、混行、綠化、零軌縫、不采用套靴減振等 特殊節(jié)點如分叉、遠期改線、下穿、限界不足、異常敏感點等,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,1.2 設計原則：普遍原則+特殊原則 普遍原則： (基本要求)強度、穩(wěn)定性、耐久性、適量彈性；列車安全、平穩(wěn)、快速運行和乘坐舒適 (外部)與線網(wǎng)及其它系統(tǒng)的和諧及匹配 (內(nèi)部)質(zhì)量均衡、彈性連續(xù)、結(jié)構(gòu)等強、合理匹配 (系統(tǒng))少維修、標準化、系列化 (單獨強調(diào))與環(huán)境的協(xié)調(diào) 特殊原則：與工程特點及用戶需求相關(guān),

15、（三）軌道系統(tǒng)設計要點,1.3 幾何參數(shù)： 軌距及加寬、軌底坡、曲線超高、軌枕布置間距、軌道結(jié)構(gòu)高度等 A、B型車按設計規(guī)范，其余車型根據(jù)車輛供應商特殊要求及最大軸重、最高設計速度等研究確定 關(guān)鍵點在于輪軌關(guān)系的動態(tài)匹配,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,1.4 設備選型：廠制設備(產(chǎn)品) 鋼軌及連接件、扣件、軌枕、道岔、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器、車擋、道口、護軌等 已定型設備需考慮工程適用性 新研制設備需經(jīng)過論證、研究、試制、試組裝、試驗、試鋪、鑒定、正式鋪設的程序,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,1.5 結(jié)構(gòu)設計：現(xiàn)場施工安裝的分項工程 各類道床結(jié)構(gòu)設計、無縫線路設計等 應滿足強度、變形、可靠性、耐久性、接口等要求

16、1.6 減振方案設計：減振軌道設備選型及結(jié)構(gòu)設計 1.7 工程量統(tǒng)計：初設與定額的一致性；施設與施工的一致性 1.8 接口協(xié)調(diào)：不漏項、不重復；各階段動態(tài)跟蹤 1.9：施工配合：確保實現(xiàn)設計意圖、意外情況處理 1.10：其它工作：調(diào)研、專題、科研、談判、評審等,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,2 不同設計階段的重點： 可研：側(cè)重于工程的技術(shù)及經(jīng)濟可行性；主要根據(jù)工程特點研究確定軌道系統(tǒng)技術(shù)原則與標準，提出可行的主要技術(shù)方案構(gòu)想 總體設計(方案設計)：根據(jù)可研的原則和標準，提出初設的提綱和框架，側(cè)重于總體方案及接口關(guān)系的確定 初步設計：在總體設計的基礎(chǔ)上，確定軌道系統(tǒng)主要方案，與相關(guān)專業(yè)的接口應在初步設

17、計方案中落實，工程特殊點及難點在方案中有充分論述和體現(xiàn) 設備招標設計：側(cè)重于設備采購的詳細類型、規(guī)格、數(shù)量、供貨技術(shù)條件,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,2 不同設計階段的重點： 施工招標設計：側(cè)重于設備安裝的詳細清單及技術(shù)要求、不同的軌道結(jié)構(gòu)及其施工及驗收技術(shù)要求、工程量(深細度視情況而定)等 施工圖設計：設備安裝圖及技術(shù)要求、軌道結(jié)構(gòu)施工詳圖、鋪軌綜合圖、工程數(shù)量詳細清單 施工配合：施工技術(shù)交底、新技術(shù)、關(guān)鍵節(jié)點和難點的首次檢查及動態(tài)跟蹤、施工誤差及事故處理、設計變更、驗收 運營配合：建設期間遺留問題及運營初期出現(xiàn)問題的配合解決、養(yǎng)護維修技術(shù)標準的配合制定,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,3.1 設計規(guī)范

18、體系：,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,3.1 設計規(guī)范體系：,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,3.2 產(chǎn)品測試及檢驗規(guī)范體系：,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,3.3 施工及驗收規(guī)范體系：,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,3.4 養(yǎng)護維修規(guī)范體系：,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,3.5 其它： 地鐵設計規(guī)范正在修編 輕軌設計規(guī)范有軌電車設計規(guī)范市域快速軌道交通設計規(guī)范直線電機軌道交通設計規(guī)范跨坐式單軌交通設計規(guī)范北京地鐵設計標準正在編制 地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范需修編,（三）軌道系統(tǒng)設計要點,4 分支領(lǐng)域： 輪軌關(guān)系：即輪軌匹配；安全可靠性、平順性、磨耗、經(jīng)濟性、與其它系統(tǒng)及分支領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)性等 扣件：彈條、鐵墊板、彈性墊板；力與變形、材料與工藝；可靠性、經(jīng)濟性 軌枕：鋼筋混凝土、預應力混凝土；力與變形 道岔：復雜的幾何關(guān)系；材料與工藝；經(jīng)驗積累 無縫線路：高架橋無縫線路及無縫道岔；力與變形 軌道結(jié)構(gòu)：無砟軌道結(jié)構(gòu)、新型軌道結(jié)構(gòu) 振動與噪聲：基本理論與知識 定額與造價：性能成本 施工：基本的方法、標準、成本 養(yǎng)護維修：基本的標準、設備、方式、方法、成本,（