设备2-1城轨概述.

1第一章城市轨道交通[重点掌握]城市轨道交通系统的发展历史，基本分类，不同轨道交通系统设备的基本功能特点，设备设计与运营要求。2第三章城市轨道交通设备第一节城轨交通概述第二节城轨交通设备第三节城轨交通组织3第一节城轨交通概述一、历史与现状二、城市轨道交通基本形式4一、历史与现状世界上最早的地铁是1863年1月10日在伦敦开通的一段6km长的线路。列车由蒸汽机车驱动，通风也很成问题；这条线路被人们称为“地沟铁路”。不过它运营几年后就电气化了。5一、历史与现状目前，伦敦已经建成了由12条线路组成、总长400余km的现代化城市轨道交通系统。6亚洲最早的地铁是日本东京1927年12月开通的浅草-涩谷线。一、历史与现状7目前，日本有11个城市拥有城市轨道交通系统，东京50km圈内的轨道交通系统总长达2355km，其中高架铁路1985km，地铁及线性地铁273km。一、历史与现状8我国最早的地铁是1969年建设的北京地铁。一、历史与现状9北京轨道交通发展北京市轨道交通建设规划分为近中期规划（2008-2015）、远期规划（2015-2050)；2015年规划，561公里。届时，轨道交通规划线网由22条线路组成；目前，轨道交通在建线路共有7条，包括4号线、6号线一期、8号线二期、9号线、10号线二期、亦庄线和大兴线。到2015年争取一年开通一条线路10北京市轨道交通规划11天津（1984）、上海（1995）、广州（1997）陆续建设了地铁；香港的第一条地铁建成于1975年。到2008年底，已有20多个城市建成和正在建设轨道交通系统。地铁热（22，27，8800亿，7亿）一、历史与现状12现代城市交通的目标包括六个方面：1．使人与货物到商业区、学校、工作地等地点的可达性最大化即实现客货的位移需要，这也是交通运输最基本的目标。一、历史与现状132．减少交通事故3．使交通对环境的不利影响最小化4．引导城市规划目标的实现5．保存稀缺资源，尤其是土地和石油6．使公众的代价最小化它反映了社会优化的观点。一、历史与现状14研究表明：有轨的、运输能力大的交通系统已经成为现代城市发展的重要基础设施。一、历史与现状15城市轨道交通系统的设备包括车辆、车站、线路、列车、控制以及通信信号系统等；它们的协同工作是为用户提供满意服务的保证。一、历史与现状16按能力分为市郊铁路(SuburbsRail)地铁Subway轻轨(LightRailTransit)有轨电车(TrolleyBus)。。。二、城市轨道交通基本形式17按构造分为铁路地铁单轨导向轨道交通磁悬浮二、城市轨道交通基本形式18市郊铁路主要为通勤者提供运输服务，故有时也称通勤铁路或地区铁路。1、铁路系统19为土地紧张的城市中心区提供的一种交通形式，每小时单向最大运送能力可达5万人次以上。(一般3万人次/h以上)地铁建设投资大，周期长。现代地铁的牵引多采用电力驱动的动车组方式，供电方式多为直流。各国地铁系统的建设标准不完全相同。2、地铁系统20日本还建设了另一种小断面地铁，即线性地铁。线性地铁的特点是断面较一般地铁要小，可降低建设成本，此外，它可以采用较小的曲线半径和较大的坡道，也可高架，维护较易，目前在日本已有几条线路建成投产。线性地铁能力略低于一般地铁系统。2、地铁系统21223、轻轨系统轻轨系统（LightRailTransit或LightRapidTransit）的雏形是城市有轨电车，后者由于与道路交通间的冲突而被淘汰和改造为与道路交通具有一定程度隔离的轻轨系统。233、轻轨系统一般地，轻轨要求有至少40%的股道与道路完全隔离，以避免拥挤，这也是它区别于有轨电车之处。轻轨运输系统可以在地面、地下或高架建设，其最大运送能力根据列车编组确定，每列车2节编组时每小时单向能力可达13500人。（一般1.5～3万人次/h）244、特殊形式的轨道交通（1）单轨系统现代单轨系统有跨座式和悬挂式两种类型。单轨铁路一般使用道路上部空间，故土地占用较少。2526重庆单轨线2728大多数单轨系统采用橡胶轮胎，可以适应急弯及大坡度，对复杂地形有较好的适应性，从而减少拆迁量。同时，单轨系统建设工期较短，投资也小于地铁系统。4、特殊形式的轨道交通29单轨系统每小时单向最大运送能力在8400人至25200人，适用于对速度和运输需求较低的场合。4、特殊形式的轨道交通30（2）自动导向系统（AGT）自动导向系统（AutomaticGuidewayTransit）是一种通过非驱动的专用轨道引导列车运行的轨道交通。4、特殊形式的轨道交通31自动导向系统32（2）自动导向系统（AGT）在日本，较早的AGT系统是1981年开通的两条线路：一是神户新交通公司开通的三宫-中公园线路，全长6.4公里；二是大阪市住之江公园-中埠头间的6.6公里线路。4、特殊形式的轨道交通33（2）自动导向系统（AGT）目前这两条线路均采用无人驾驶的ATO系统，运营速度22~27km/h，最大速度达到60km/h；高峰期最小间隔达到了3min左右，能力与单轨系统大致相同。4、特殊形式的轨道交通3435第二节城轨交通设备一、轨道与结构工程二、线路与车站三、车辆四、信号通讯系统五、供电、环控与给排水系统36轨道结构是城市轨道交通系统的重要组成部分，一般由钢轨、扣件、轨枕、道床、道岔及其他附属设备组成。一、轨道与结构工程37轨道交通在土质路基上一般宜采用混凝土枕碎石道床，并尽可能敷设无缝线路。（一）土质路基的轨道结构38钢轨形式一是槽形钢轨，多用于街道轨道，即路面与钢轨轨面在同一平面的场合，如香港屯门轻铁。二是双头钢轨三是目前广泛采用的平底钢轨1、钢轨39轨枕的种类按构造有横向轨枕、纵向轨枕、短轨枕和宽轨枕四种；按铺设部位有适用于区间线路的普通轨枕、道岔区的岔枕和无碴桥上的桥枕；按制造材料可分为木枕、混泥土枕及钢枕三种。2、轨枕及扣件40一般情况下，碎石道床的轨枕应尽可能采用常规铁路所使用的预应力混凝土枕。对采用第三轨受电方式的系统，在安装三轨托架的地方还需使用特殊加长的混凝土枕。2、轨枕及扣件41梯形减振轨枕42扣件43土质路基上一般采用碎石道床，碎石道床结构简单，容易施工，减振、减噪性能较好，造价低；不足之处是轨道建筑高度较高，轨道维护工作量大。3、道床44整体道床–整体性能好，坚固稳定、耐久；轨道建筑高度小，减少隧道净空，节省投资；轨道维修量小，适宜城市轨道交通运营时间长，维修时间短的特点。–短枕式和长枕式（二）隧道内的轨道结构45长枕式整体道床46（三）高架桥上的轨道结构高架桥上的轨道结构也可分为有碴轨道和无碴轨道两种。47（四）结构工程1.地下结构轨道交通地下工程的结构类型及施工方法应根据区间隧道及车站的规模、工程地质及水文地质条件和周围环境条件进行技术经济比较确定。48一般常用的结构类型和施工方法有明挖法和暗挖法两种，特殊情况下还可采用一些其他方法。1.地下结构49明挖法地下铁道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桩、钢板桩、地下连续墙、钻孔桩等护壁施工的明挖隧道或车站，一般为现浇整体式矩形钢筋混凝土框架结构。50明挖法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。51明挖法放坡分配52暗挖法暗挖法可分为盾构法和矿山法。53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。（1）盾构法（ShieldMethod）54盾构既是一种施工机具，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，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。（1）盾构法55复合式盾构机2.6结构工程56它包括三部分：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、马蹄形及箱形等其他形式。（1）盾构法57盾构施工方法由以下几个步骤组成：第一，在置放盾构机的地方打一个垂直井，再用混凝土墙进行加固；第二，将盾构机安装到井底，并装配相应的千斤顶；（1）盾构法58第三，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；第四，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凝土衬砌。（1）盾构法59盾构法施工概貌60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。（1）盾构法61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。总的费用一般也比盖挖法要高。（1）盾构法62矿山法分传统矿山法和新矿山法，新矿山法又可称为新奥法或浅埋暗挖法。（2）矿山法63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。（2）矿山法64隧道衬砌的作用是加固围岩并与围岩一起组成一个有足够安全度的隧道结构体系，共同承受可能出现的各种荷载，防止地表下沉。衬砌的基本结构类型为复合式衬砌，由初期支护、防水隔水层和二次衬砌所组成。（2）矿山法65外层为初期支护，其作用为加固围岩，控制围岩变形，是衬砌结构中主要的承载单元，一般应在开挖后立即施作，并应与围岩密贴，所以最适宜采用喷锚支护。（2）矿山法66内层为二次衬砌，通常在初期支护变形稳定后施作，主要为安全储备，承受初期支护腐蚀后所引起的后续荷载；在初期支护和二次衬砌之间应敷设防水隔离层。（2）矿山法67浅埋暗挖法——王梦恕浅埋暗挖法施工步骤是：第一步：先将钢管打入地层，然后注入水泥或化学浆液，使地层加固。开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。地层加固后，进行短进尺开挖。一般每循环在0.5-1.0米左右。随后即作初期支护。第三步，施作防水层。开挖面的稳定性时刻受到水的危胁，严重时可导致塌方。处理好地下水是非常关键的环节。最后，完成二次支护。一般情况下，可注入混凝土，特殊情况下要进行钢筋设计。当然，浅埋暗挖法的施工需利用监控测量获得的信息进行指导，这对施工的安全与质量都是重要的。682.高架结构（1）地面筑堤（2）高架桥69线路是轨道交通系统中重要的组成部分。轨道交通运营线路包括三部分：(1)区间结构(2)车站(3)轨道一、线路70线路根据其在运营中的作用可分正线、辅助线等。一、线路71指载客列车运行的线路，包括区间正线、支线、车站正线及站线。（一）正线72（二）辅助线辅助线是指为空载列车进行折返、停放、检查、转线及出入段作业所运行的线路。辅助线包括折返线、临时停车线、渡线、车辆段出入线、联络线等。731．折返线区段运行是指列车根据运行交路的要求，在端点站与中间车站或中间站与中间站之间开行折返列车，这些可折返的中间站上需要配置折返线。折返线的形式应能满足折返能力的要求。742．临时停车线运营过程中，在线运营列车可能会发生故障。为不影响后续列车运行，设计上应能使故障列车及时退出运营正线。一般说来，在轨道交通线路沿线每隔3至5个车站的站端应加设车辆停放线。753．渡线停车线仅仅提供了故障列车的临时停放。为使这些故障列车返回车辆段，一般还需要设置渡线，以保证故障列车能及时调头返回车辆段。764．车辆段出入线车辆段出入线是从车辆段到商业运营正线之间的连接线。车辆段出入线可以设计为双线或单线，与城市道路或其他方式的交叉处可采用平交或立交，具体方案要根据远期线路通过能力需要量来确定。775．联络线在城市轨道交通网络中，要使同种制式的线路可以实现列车过轨运行。这种过渡一般通过线与线之间的联络线来实现。787980北京地铁线路间联络线1-2南礼士路和复兴门之间（立体交叉）、建国门和永安里之间（立体交叉）1-5王府井和东单之间13-5立水桥西北2-4西直门和积水潭之间8-10熊猫环岛和安定路之间81二、车站作为旅客乘降的场所，城市轨道交通车站一般应设置在客流量大的集散点以