城市轨道交通车站行车设备课件.pptx

,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通线路通常由路基、桥隧建筑物和轨道3个部分组成。它既可以铺设在隧道内，也可以铺设在地面和高架桥上，以供列车运行，如图3-15所示。,图3-15高架桥上及隧道内的轨道线路,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,图3-16渡线双线,城市轨道交通车站行车设备,折返线。折返线是指在线路两端终点站或中间站设置的专供列车改变运行方向的线路。常见的折返线的形式如图3-17所示。,图3-17常见的折返线的形式(a)双向折返线(b)单向折返线(c)利用交叉渡线折返(d)利用单渡线折返(e)环形折返线,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,轨道是城市轨道交通系统的重要组成部分，它突显了城市轨道交通的特色。轨道作为一个整体结构铺设在路基之上，直接承受列车车辆及其荷载的巨大压力，对列车运行起着导向作用。因此，轨道的各个组成部分必须具有足够的强度和稳定性，能够承受来自列车纵向和横向的位移推力，保证列车按照规定的速度、方向不间断地运行。轨道需具有耐久性及适量的弹性，以确保列车安全、平稳、快速运行，并保证乘客乘车时的舒适程度。城市轨道交通均采用电力牵引，故要求轨道应具有良好的绝缘性以减少杂散电流。同时轨道应采取相应的减震轨道结构来达到减震、降噪的要求。,城市轨道交通车站行车设备,轨道由钢轨、轨枕、联结零件、道床、道岔、防爬设备及其他附属设备等构成，如图3-18所示。,图3-18轨道的构成,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,（1）钢轨的外形。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。因此，钢轨断面的形状多为“工”字形。钢轨由轨头、轨腰、轨底组成，如图3-19所示。,图3-19钢轨的断面,城市轨道交通车站行车设备,根据“工”字形的差异可将钢轨分为槽形钢轨、双头钢轨和平底钢轨，如图3-20所示。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；双头钢轨上下呈对称形式，在19世纪应用广泛，现在很少采用；平底钢轨指的就是“工”字形钢轨，目前这种钢轨在国内外被广泛采用。,图3-20钢轨的分类(a)槽形钢轨(b)双头钢轨(c)平底钢轨,城市轨道交通车站行车设备,（2）钢轨的类型。按照钢轨强度的不同，城市轨道交通所使用的钢轨可分为43 kg/m、50 kg/m、60 kg/m和75 kg/m这4种类型。钢轨的强度越大，表明其所能承受的重量越大，同时能够增加轨道的稳定性，减少养护维修的工作量，而且还能增加回流断面，减少杂散电流。为了提高城市轨道交通线路的运输能力，在经济条件允许的情况下，无论是地面线路、地下线路还是高架线路，运营正线均宜选用重型钢轨，城市轨道交通正线通常采用 50 kg/m、60 kg/m的钢轨。对车场线来说，由于其主要是供空车运行，车速较低，考虑到经济性，宜选用50 kg/m或43 kg/m的钢轨。,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,将标准长度的钢轨固定在轨枕上，各节钢轨之间使用钢轨接头夹板（鱼尾板）、螺栓固定，并留有一定的轨缝，如图3-21所示。用这种方法铺设的轨道，在列车运行时会产生较大的震动及噪声，乘车的舒适性较差，同时由于钢轨接头是轨道结构的薄弱环节，会使养护维修工作量增加。,图3-21钢轨连接,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,目前，城市轨道交通的正线普遍采用此种方法，如图3-22、图3-23所示。,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,（4）轨距。城市轨道交通轨距是轨道两条钢轨之间的距离（以钢轨的内距为准），如图3-24所示。国际铁路协会在1937年制定的标准轨距为1 435 mm。我国地铁和轻轨都选用轨距为1 435 mm的国际标准双轨作为列车轨道，与国家铁路列车选用的轨道规格相同。,图3-24轨距,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,木枕。木枕采用木材材料，制造木枕的材料需要经过特殊的加工和防腐处理，如图3-25和图3-26所示。,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,钢枕。钢枕是由钢材做成的，如图3-29所示。钢枕对钢材的消耗量较大，造价很高，所以没有得到广泛应用。,图3-29钢枕,城市轨道交通车站行车设备,（2）按使用目的划分。按使用目的来划分，轨枕可分为普通轨枕、岔枕、桥枕。普通轨枕主要是指钢筋混凝土枕；岔枕主要用于道岔区段，岔枕一般较长、弹性相对较好，多用木枕，如图3-30（a）所示；桥枕主要是使用在高架桥上的一种轨枕，如图3-30（b）所示。,图3-30岔枕和桥枕（a）岔枕（b）桥枕,城市轨道交通车站行车设备,（3）按构造及铺设方法划分。按构造及铺设方法划分，轨枕可分为横向轨枕、纵向轨枕、短枕等。横向轨枕与钢轨垂直间隔铺设，是一种最常用的轨枕；纵向轨枕与钢轨同向铺设，是特殊的铺设方法，需要用其他方法保持轨距一致，如图3-31所示；短枕是在左右两股钢轨下分开铺设的轨枕，常用于混凝土整体道床。,图3-31纵向轨枕,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,（1）接头联结零件。钢轨接头联结零件主要由接头夹板（鱼尾板）、接头螺栓、螺母和垫圈等组成，如图3-32和图3-33所示。,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,扣件由钢轨扣压件和轨下垫层两部分组成，主要包括弹性扣件、承托物和弹性垫板等部分。弹性扣件用于把钢轨紧扣在轨枕上；承托物用于把扣件固定于轨枕上；弹性垫板使钢轨与轨枕间互相绝缘，避免了钢轨漏电，减少了杂散电流，并增加了轨道弹性。扣件的主要组成部分如图3-34所示。,图3-34扣件的主要组成部分,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,a.木枕分开式扣件。木枕分开式扣件是将固定钢轨和固定铁垫板的螺栓或道钉分开的扣件，如图3-35所示。一般用道钉将铁垫板固定在枕木上(铁垫板上有承轨槽)，将固定钢轨的螺栓安装在铁垫板上，然后用弹条或扣板将钢轨固定。,图3-35木枕分开式扣件,城市轨道交通车站行车设备,b.木枕混合式扣件。木枕混合式扣件由铁垫板和道钉组成，如图3-36所示。用勾头道钉（方形）直接将钢轨、铁垫板及枕木连接在一起。木枕混合式扣件扣压力较小，为防止钢轨纵向爬行，需要较多的防爬设备。,图3-36木枕混合式扣件,城市轨道交通车站行车设备,c.混凝土枕扣板式扣件。混凝土枕扣板式扣件主要由扣板、螺纹道钉、弹簧垫圈、铁座及绝缘缓冲垫片等组成，为刚性扣件，如图3-37所示。混凝土枕扣板式扣件的优点是零件少、构造简单、调整轨距比较方便；缺点是用弹簧圈作弹性元件，弹性不足，扣压力较低，在使用过程中容易松动。目前，扣板式扣件已逐渐被弹条式扣件代替。,图3-37混凝土枕扣板式扣件,城市轨道交通车站行车设备,d.混凝土枕弹片式扣件。混凝土枕弹片式扣件主要由螺纹道钉、螺母、平垫圈、弹片、轨距挡板、弹性垫板等零件组成，其为弹性扣件，如图3-38所示。弹片式扣件采用拱形弹片扣压钢轨，用轨距挡板代替铁座以调整轨距并将横向推力传递给轨枕挡肩。拱形弹片用弹簧钢制成，弹片的一端扣压在轨底顶面，另一端则支承在轨距挡板上。由于拱形弹片的强度不足，容易产生残余变形甚至折断，现其使用已不多见。,图3-38混凝土枕弹片式扣件,城市轨道交通车站行车设备,e.混凝土枕弹条式扣件。混凝土枕弹条式扣件主要由螺纹道钉、螺母、平垫圈、弹条、轨距挡板、挡板座、弹性垫板等零件组成，为弹性扣件，如图3-39所示。混凝土枕弹条式扣件采用弹条作为钢轨扣压件，既利用了材料的弯曲变形及扭转变形性能，又不存在断面的削弱问题，结构形式比较合理，故其具有压力大、弹性好、加压力损失较小、能较好地保持轨道几何形位等优点，现已成为我国城市轨道交通线路建设中使用的主型扣件。,图3-39混凝土枕弹条式扣件,城市轨道交通车站行车设备,DT系列扣件。DT系列扣件是专门为城市轨道交通地下线路设计的扣件，如图3-40所示。DT系列扣件在城市轨道交通地下整体道床中被大量使用。WJ系列扣件。WJ系列扣件是一种无挡肩扣件，如图3-41所示。它主要用于城市轨道交通高架线路，是一种小阻力的扣件。,城市轨道交通车站行车设备,道床是轨道的重要组成部分，是轨道框架的基础，如图3-42所示。道床通常是指铺设在路基之上，轨枕之下的石砟、钢筋混凝土结构层。它能支承轨枕，把来自轨枕上部的巨大载荷均匀地分布到路基面上，减少路基的变形；可以依靠本身和轨枕间的摩擦来固定轨枕位置，阻止轨枕产生纵向或横向位移。,图3-42道床的结构,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,（1）碎石道床。碎石道床又称为有砟道床，是一种比较常用的道床形式。它一般是在轨枕下面、路基上面铺设石砟垫层。碎石道床分为木枕碎石道床和钢筋混凝土枕碎石道床，如图3-43所示。,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,（2）沥青道床。沥青道床是为了改善普通碎石道床的散体特性而加入乳化沥青或沥青砂浆使其稳定的一种道床轨道结构形式。沥青道床大致可分为沥青灌注式道床、沥青混凝土面层式道床和沥青垫层式混凝土道床3类。（3）整体道床。整体道床是现代城市轨道交通中常用的道床形式。整体道床是指在坚实基底上直接浇筑混凝土以取代传统道砟层的轨下基础。整体道床分为无枕式整体道床和轨枕式整体道床两种。道床内可预埋木枕、混凝土枕或混凝土短枕，也可在混凝土整体道床上直接安装扣件、弹性垫层和钢轨。,城市轨道交通车站行车设备,无枕式整体道床。无枕式整体道床也称为整体灌注式道床，如图3-44所示。道床的建筑高度较低，主要采用就地连续灌注混凝土基床或纵向承轨台。这种道床结构简单，减震性能较好；但冲击振动要比轨枕式整体道床大，施工烦琐，机具复杂，进度较慢，承轨台抹面精度不易保证，难以达到设计精度要求。,图3-44无枕式整体道床,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,总之，整体道床的整体性强，纵向、横向稳定性好，具有较高的可靠性；其高平顺性和弹性较好，乘坐更加舒适；整体道床坚固稳定、耐久，使用寿命长；需要较少的维修工作量和维修成本；表面整洁；建筑高度较低，可减少隧道净空，节省投资，综合经济效益好。此外，无砟轨道上的无缝线路不会发生胀轨跑道，高速行车时不会有石砟飞溅起来，可避免由此造成的伤害；发生紧急事件时救援车辆可以直接上道等，也是其不可忽视的优点。整体道床的缺点是造价较高，且要求较高的施工精度和使用特殊的施工方法；在运营过程中一旦出现病害，整治非常困难，一旦基底发生沉陷，修补极为困难。,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,图3-46普通单开道岔的结构,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,单开道岔。普通单开道岔是城市轨道交通中使用最多的道岔，普通单开道岔又分为左开道岔与右开道岔，如图3-47所示。,城市轨道交通车站行车设备,双开道岔。双开道岔又称为对称道岔，一般指单式对称道岔，由主线向两侧分为两条线路，道岔各部位均按辙叉角平分线对称排列，两条连接线路的曲线半径相同，且无主线和侧线之分，两侧线的运行条件相同，如图3-48所示。,图3-48对称道岔,城市轨道交通车站行车设备,三开道岔。三开道岔称为复式道岔，是复式道岔中较常用的一种道岔。它相当于两组异侧顺接的单开道岔，由两组转辙机械操纵两套尖轨组成，如图3-49所示。,图3-49三开道岔,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,a.单式交分道岔。单式交分道岔是指两条线路相交，中间增添两副转辙器和一副连接曲线，列车可沿某一侧由一条线路转入另一条线路的结构道岔，如图3-50所示。,图3-50单式交分道岔示意,城市轨道交通车站行车设备,b.复式交分道岔。复式交分道岔是指两条线路相交，中间增添四副转辙器和两副连接曲线，列车能沿任何一侧由一条线路转入另一条线路的结构道岔，如图3-51和图3-52所示。这种道岔既能达到线路交叉的目的，又能起到连接线路的作用。一组复式交分道岔能起到四组单式道岔的作用，与普通道岔相比，不仅能节省用地面积，同时也能节省调车作业时间。,图3-51复式交分道岔示意,城市轨道交通车站行车设备,图3-52实际复式交分道岔,城市轨道交通车站行车设备,（3）道岔的号数。道岔的号数可用道岔辙叉角的余切来表示，也就是辙叉心部直角三角形两条直角边FE和AE的比值，如图3-53所示。道岔号数的计算式为（3-1）式中，N为道岔号数；FE为辙叉跟端长；AE为辙叉跟端之距。道岔号数N与辙叉角成反比。,图3-53道岔叉号计算示意,城市轨道交通车站行车设备,N越大，导曲线半径越大，列车通过道岔时越平稳，允许的过岔速度就越高。所以，采用大号道岔对于列车运行是有利的，但大号道岔较长，占地多，工程造价高。常用的道岔辙叉角如表3-1所示。,城市轨道交通车站行车设备,城市轨道交通车站行车设备,线路爬行往往会引起接缝不匀、轨枕歪斜，对轨道造成极大破坏，危及行车安全。因此，必须采取有效措施来防止线路爬行。目前，采用的方法除了有加强轨道的其他有关组成部分以外，还采取了用防爬器和防爬撑来防止线路爬行的措施，如图3-54所示。,图3-54防爬器和防爬撑,城市轨道交通车站行车设备,感,谢,观,看,