第2章城市轨道交通线路

第二章城市轨道交通线路教学目标1.了解：线路的分类；路基的基本形式；地下隧道的施工方法和高架结构梁型的基本形式；无缝线路的基础知识及轨道安全设备、附属设备、轨道标志。2.掌握：线路平面、纵断面的构成要素；轨道主要组成部件的结构、轨道结构的几何形位第二章城市轨道交通线路3.熟悉：限界的分类、规定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。直接承受车辆轮对传来的压力。城市轨道交通线路是由路基、桥梁、隧道和轨道组成的一个整体工程。•影响城市轨道交通线路走向的因素：1.线路的地位及作用。即考虑它的修建服务目的。2.客流分布与客流方向。线路的走向应与城市主要客流方向保持一致，起止点应该是线路客流的主要集散地，如机场车站等。中间站应设在主要道口及商业区、体育场等。第一节概述3.城市建设与城市交通规划换乘站与枢纽站要与城市总体规划相一致，方便各种交通衔接。4.地质地貌及地下管网设施对线路的途中走向进行仔细勘察、全面考虑、认真选择，并作适当调整。5.城市轨道交通的施工与运营考虑可行性，线路力求顺直和大曲线半径合理铺设辅助线。第一节概述一、线路的铺设方式根据铺设方式分地下线路地面线路高架线路一、线路的铺设方式1.地下线路：铺设在地下隧道中。1.与地面交通分离2.不占地面空间3.不受气候影响优点缺点1.投资大，施工、管理、环控2.与消防要求高3.运营成本较高4.改造调整与线路维护较困难一、线路的铺设方式2.地面线路：一般采用独立路基方式，减少与地面道路交通的互相干扰。1.造价低2.施工简便3.运营成本低4.线路调整及维护方便1.占地多2.影响城市交通及环境3.易受气候影响4.有一定的污染优点缺点一、线路的铺设方式3.高架线路：设在高架工程结构上。优点缺点1.与地面交通无干扰2.造价适中3.施工、维护、管理、环控、防灾等都较地下线方便。1.占用城市用地2.受气候影响3.有光照、景观、噪声等负面影响三种类型线路特点比较表：序号项目特点地面线高架线地下线1土建难度小较小大2相关设备简单较简单复杂3投资小较大大4自然环境对运营影响大较小小5对城市的阻隔作用强弱无6对城市环境的影响较大大小7适用场合城市边缘区或郊区城市外围市中心区域二、线路的种类根据在运营中的作用分正线配线车场线思考：列车运营需要哪些用途的线路？（一）正线干线定义载客运营并贯通车站的线路。分为区间正线和车站正线。当线路分叉时，正线可细分为干线和支线，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。线路全封闭（一般为地下隧道、高架桥和有护拦的地面专用道的全封闭线路)立体交叉(城市轨道交通线路之间或城市轨道交通线路与其他交通方式的线路交叉处，一般采用立体交叉。)采用上下行双线分行(一般符合右侧行车惯例，便于和地面交通的行车规则相一致。)标准要求较高(独立运营的线路，列车的行驶速度快、密度大，且要保证行车的安全和舒适，因此线路的标准要求较高)（一）正线特点何为上行、下行？东西向线路：由西向东开的方向是上行方向，由东向西开的方向是下行方向，城轨线路上、下行方向判断上行线下行线西东南北向线路：由南向北开的方向是上行方向，由北向南开的方向是下行方向。城轨线路上、下行方向判断上行线南北下行线环形线路：列车在外侧轨道线的运行方向为上行方向（逆时针运行方向）列车在内侧轨道线的运行方向为下行方向（顺时针运行方向）城轨线路上、下行方向判断内外思考：1号线窦官站→周家寨站是上行还是下行？铁路线路的上、下行判断与城市轨道交通线路的上下行判断方法一样么？铁路线路上、下行方向判断思考•以北京为参照物1、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。2、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。铁路线路上、下行方向判断（二）配线定义（原称“辅助线”）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车辆。简单理解，配线就是为保证正线正常运营，合理调度列车而配置的线路。1.折返线（二）配线指线路两端终点站或中间站，设置的供列车折返调头的线路。作用：列车调头列车如何调头？•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。（二）配线补充知识：火车调头•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。（二）配线补充知识：城轨车辆调头环形折返线（灯泡线）尽端折返线按折返方式按不同折返方式分类1.折返线（二）配线环行折返线是将尽端折返作业转化为沿一个环行单线区段运行的作业，将折返过程转化成了区间运行。环形折返线（灯泡线）优点：消除了折返过程，保证了线路的最大通过能力，有利于提高运营效率缺点：占地面积大，轮轨磨耗大，无法停放和检修列车，难以延长线路一般适用于线路较短且延长可能性小和端点站在地面的情况。可分为单线折返、双线折返和多线折返的方式。尽端折返线（c）多线折返线（a）单线折返线（b）双线折返线优点：便于在端点站有效组织列车折返，同时又可备有停车线供故障停车、检修及夜间停车等作业使用；方便线路的延伸。尽端折返线缺点：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。适用于地下结构的端点站和线路较长或有可能延伸及土地不宜多占用的情况。2.渡线（二）配线指设置在正线线路左右线之间，为车辆过渡运行的线路；或在平行换乘站内，为相邻正线线路之间联络的线路。作用：连接（在上下行正线之间，或其他平行线路之间设置的连接线）在车站前或后设置渡线，用以完成折返作业按照渡线的设置位置可分为三种形式：站前渡线折返站后渡线折返区间站渡线折返•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。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。2.渡线（二）配线优点：利用渡线折返，工程量少，投资少。缺点：占用正线作业，列车进出站与折返作业有严重干扰，使通行能力下降，安全存隐患。运行速度快、发车频率高，运量较大的线路不宜采用。VS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；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；折返过程对正线行车有干扰。尽端折返线多为站后折返模式,折返过程对正线行车干扰小；具备存车条件；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；结构较为复杂，线路和道岔设备多3.联络线（二）配线指为沟通两条单独运营线路而设置的连接线，为两条线路的列车提供过线服务。A线B线A与B的联络线联络线一般有较大的坡道和较小的曲线半径，列车运行速度不可能很高。通过联络线的跨线列车，一般以不载客车辆为主4.停车线供列车停放使用的线路临时停车线——配线存车线——车场线（二）配线用于停放列车、进行少量检修作业的线路，一般设置在端点站。在车辆基地则有众多的专用停车线，提供夜间列车停止运营后的停放。需要进行检修作业的停车线应设有地沟。5.出入库线（二）配线出入库线是正线与车辆基地（车辆段、停车场）之间的连接线，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（二）配线指对某些配线的尽端线，或在正线上的接轨点，根据列车运行条件设置在设计停车点以外，具有必要的安全距离的线路，以避免停车不准确发生冒进的安全问题。停车信号机安全线出入线警冲标正线（三）车场线在车辆基地内部用于停运后列车入库、检修、试车及调车等作业的线路，统称为车场线。主要有：1．停车线（供夜间停止运营列车停放的线路）2．检修线（车辆在各种不同修程时停放的专用线路，有检修坑和维修平台）3．试车线（对检修完毕的车辆进行状态检测的线路，标准与正线一致）4．调车线（用于进行列车进出、连接、摘挂与解体的作业线）5．回转线（提供地铁列车调头转向的线路）6.洗车线（用于清洗车辆的作业线，安装有洗车设备的线路，用于车辆自动清洗）综合维修基地轨道线路按铺设方式分按运营中的作用分地下线路地面线路高架线路正线配线车场线区间正线车站正线折返线渡线联络线停车线出入库线安全线停车线检修线试车线调车线回转线洗车线环形折返线尽端折返线单线折返双线折返多线折返第二节线路的平面和纵断面思考：如何描述轨道交通线路在空间上的位置？第二节线路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。LL/2ABDCO第二节线路的平面和纵断面一、线路平面轨道交通线路中心线在水平面上的投影，称为线路平面。反映线路的曲直变化。定义线路平面一、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。组成一、线路平面1、圆曲线线路在转向处所设的曲线通常为圆曲线，其基本要素有：1、曲线半径R2、曲线偏角α3、切线长T4、曲线长L一、线路平面（1）R的选用圆曲线半径的大小，反映了曲线弯曲度的大小。曲线半径小好还是大好？思考一、线路平面（1）R的选用曲线半径小，工程费用少，但弯曲度大，运行速度受限；曲线半径大，行车速度可以越快，但工程费用越高。一、线路平面（1）R的选用根据车辆类型、地形条件、运行速度、环境要求等综合因素确定。实际工作中，最大半径一般不超过3000m。《地铁设计规范》：3000m,2500m,2000m,1500m,1200m,1000m,800m,700m,650m,600m,550m,500m,450m,400m,350m,300m,250m,200m,150m.400m以下的小半径曲线具有限制车速、养护困难、钢轨侧面磨耗严重及噪声大等缺点，应尽量少用。一、线路平面（1）R的选用表2-1圆曲线最小曲线半径单位m车型线路A型车B型车一般地段困难地段一般地段困难地段正线350300300250出入线、联络线250150200150车场线150-150-一、线路平面（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，车辆将同时跨越在三种不同的线形上，会危及行车安全、降低列车的稳定性和乘客的舒适度。一、线路平面（2）圆曲线长度车型线路A型车B型车正线2520出入线、联络线25200150车场线33《地铁设计规范》规定圆曲线最小长度单位：m一、线路平面2、缓和曲线直线2vFmR0F圆曲线R圆曲线(1)设置缓和曲线的原因一、线路平面ρ=∞ρ=R缓和曲线直线圆曲线2vFmR2vFm为了保证列车安全和乘客舒适，使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线(或由圆曲线运行到直线），避免向心力的突然产生或消除，而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。0F一、线路平面一般城轨交通的缓和曲线长度不少于20m。①缓和曲线半径从∞→R（或R→∞）；②运行中列车的离心力逐渐↑（或↓）；③缓和曲线轨距加宽逐渐↑（或↓）；④缓和曲线外轨超高逐渐↑（或↓）。ρ=∞ρ=R缓和曲线直线圆曲线2vFmR2vFm0F一、线路平面(2)缓和曲线的特点一、线路平面3、夹直线夹在两个相邻曲线之间的直线，称为夹直线。一、线路平面3、夹直线夹直线设计要求：正线、联络线及出入库线上一般情况，≥0.5*车速特殊条件，A