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1、天道酬勤 地道酬善 人道酬诚 业道酬精,教学日志,课程教学标准,教师大学城个人空间超链接,2014-2015校历,授课计划,教学任务:1、城市轨道交通线路的纵断面2、城市轨道交通轨道的组成3、轨道的相对位置与无缝钢轨 知识目标：1、熟悉城市轨道交通纵断面的设计 2、熟悉城市轨道交通轨道的组成 能力目标：1、具备识别城市轨道交通轨道的组成零部件的能力，2、会对轨道的相对位置进行检查判定 重 点：城市轨道交通轨道的组成 难 点：轨距、水平 教学方法：问题引导、讲授法 课堂类型：理论教学 教 具：多媒体,项目三：认识城市轨道交通线路 教学设计,内 容 回 顾,1、长沙地铁二号线采用的车辆是A、B、C
2、、D、Lb、单轨车辆中的哪一种呢？ 2、影响选用车辆类型、线路类型的主要因素有哪些？ 3、影响选线的因素有哪些？ 4、轨道交通的线路根据使用目的不同，分为哪几类？ 5、线路的平面由哪些要素组成？有哪些工程技术标准？,城市轨道交通系统对线路的平面设计有最小曲线半径、最短曲线长度、夹直线长度等的要求，那对线路的纵断面、横断面又有怎么样的要求？对轨道又有怎样的技术要求呢？,第三章 城市轨道交通 线路与站场,1,轨道线路概述,2,线路的平面及纵断面,3,轨道的组成,第一节 轨道线路,线路类型、 选线、 分类,一、线路的平面及纵断面,线路在空间的位置是用它的中心线来表示的，线路的中心线在水平面的投影叫做
3、线路平面；(转弯)线路中心线（在平面曲线展直后）在垂直面的投影叫做线路的纵断面；（上下坡）垂直于线路中心线的横切面叫做线路的横截面。（一边高，一边低）,1、平面的组成要素：直线和曲线（圆曲线和缓和曲线）,圆曲线半径 R 的大小影响线路工程造价、 列车运行速度。是线路平面设计的关键因素。,如何选择R,主要技术标准,（一）线路的平面,注： 特殊困难地段的技术标准，应按国家现行有关技术规范执行。 C型车的线路最小曲线半径80m，系指受流器的车辆。 No系指道岔号，R。系指道岔导曲线半径(m)。,线路工程主要技术标准,2、曲线对列车运行的影响,（1）曲线产生的附加阻力wr = （N/KN）wr单位曲线
4、附加阻力R曲线半径600试验得出的常数转弯处，外长内短，类似跑道。,600,R,(2)列车通过曲线时，速度的限制Vmax = 4.3 （km/h）,港铁超速,西班牙火车超速,3、缓和曲线,R2000,车场线可不设缓和曲线，但 R 150m 时，要按千分之三设置过渡段，长度不得短于下表的数据。过渡段长度 （ m ）,4、夹直线,宜 长 不 宜 短,正线：不宜小于25米，困难不少于一个车辆轴距 车辆段：不小于3 米,（二）线路的纵断面,纵断面的组成要素：平道、坡道、竖曲线,i = tan a = ,H,L,L可用坡段长度代替,越平行车条件越好，但顺应地形设坡度，可减少造价。坡道特征用坡度和坡段长度
5、表示。,2、坡道对列车运行的影响（1）坡道附加阻力 W = Qi单位坡道附加阻力 i（2）限制坡道 （最大坡度） 一般：30 困难：35 辅线：40,主要技术标准,注： 特殊困难地段的技术标准，应按国家现行有关技术规范执行。 C型车的线路最小曲线半径80m，系指受流器的车辆。 No系指道岔号，R。系指道岔导曲线半径(m)。,线路工程主要技术标准,3、变坡点,车钩易受损，纵向冲击力，振动。加设竖曲线,竖曲线半径R,一般5000， 困难2500。,（三）线路的横截面,1、线路的横截面所反映的线路情况路基、桥梁、隧道截面形状，列车安全运营的空间截面要求（限界），双线和多线地段线间间距。,土石方,工程
6、造价,2、限界 （列车 安全运行 的空间是 由限界提供的）,曲线地段的净空必须加宽，加高，也就是加大曲线地段的限界。,3、线间距,无停车，无建筑物、设备 2*1520 + 400 = 3840mm 有建筑物、设备、作业需额外考虑 曲线地段需加宽,线间距,混凝土宽枕（轨枕板轨道 ）,CRTS轨道板,二、轨道的组成及两股钢轨的相互位置,（一）轨道的组成,轨道由钢轨、轨枕、联结零件、道岔、道床和路基、防爬设备等组成。课本P54 图3-13,轨枕,连接零件,1、钢轨,（1）钢轨的作用支撑列车，并引导车轮运行。一方面在于支持并引导机车车辆的车轮，直接承受来自车轮的力和其它的力并传之于轨枕，以及给车轮的滚
7、动提供阻力最小的表面。另一方面在电气化铁路或自动闭塞区段，钢轨还起到轨道电路的作用。因此，钢轨必须具有足够的强度、韧性和耐磨性能。,轨腰,宽底式钢轨,轨头,轨底,钢轨的类型：钢轨面积越大，强度越高。面积越大，单位长度钢轨越重。钢轨的类型是以每米长的钢轨质量千克表示的。有75Kg/m、60Kg/m（正线）、50Kg/m（辅助线）、43Kg/m、38Kg/m等几种。,钢轨由轨头、轨腰、以及轨底三部分组成。为了保证必要的强度条件，钢轨就有足够的高度，其头部和底部应有足够的面积和高度，腰部和底部不宜太薄。,钢轨的长度： 我国标准长度钢轨有12.5m及25m两种，特重型及重型轨道应采用25m轨。为了保证
8、曲线钢轨对接，线路上采用比标准长度略短的标准缩短轨，有比12.5m短40mm、80mm、120mm的三种；有比25m轨短40mm、80mm、160mm的三种。标准缩短轨铺设在曲线内侧。另外，由于某种需要，可能要个别插入非标准短轨。按规定，正线上插入的短轨，其长度不得小于6m，站线及专用线不得小于4.5m。,2、轨枕,轨枕的作用：轨枕承受来自钢轨传来的垂直力和水平力，并将这些力分布于道床上，同时有效地保持轨道的轨距、方向和位置。因此轨枕要有一定的坚固性、耐久性和弹性，同时具有足够的阻力，以免在列车作用下发生横向移动。 轨枕的分类：按材质可分为木枕和预应力钢筋混凝土轨枕；按用途可分为普通轨枕、岔枕
9、、桥枕。,优点：弹性好，易加工制作，运输、铺设、养护及维修方便，与钢轨的连接较简便，绝缘性能好。缺点：易腐蚀和产生机械磨损，使用年限短，浪费木材。目前在正线上已基本不用，主要用于道岔及明桥面上。,木枕,木枕尺寸木枕的长度、宽度及厚度应符合部分要求尺寸，普通木枕分两类：类木枕用于正线，长度250cm，高度16cm，底宽22cm；类木枕用于站线，长度250cm，高度14.5cm，底宽20cm。 道岔木枕不分类，长度为260-480cm，级差20cm。,优点：材源较多，规格统一，轨道弹性均匀，稳定性较木枕高，使用寿命长，不受气候、腐朽、虫蛀及失火影响，稳定性能好。具有较高的道床阻力，对提高无缝线路的
10、横向稳定性有利。少维修养护，节约木材。 缺点：重量大，弹性差，受力大。特殊尺寸加工难。 混凝土轨枕分类：普通混凝土轨枕、宽轨枕、混凝土岔枕、混凝土桥枕。,预应力钢筋混凝土轨枕,（1）普通混凝土轨枕按配盘种类分为两个系列，即S系列各J系列（“S”代表钢丝，“J”代表钢筋）。 普通轨长2.5m，岔枕、桥枕2.6-4.85多种。 每千米1440-1840根，用于郊区地面线。,（2）宽轨枕 宽轨枕的底面宽度为混凝轨枕底宽的一倍，铺设这种轨枕，可提高轨道横向稳定性。宽轨枕间净距较小，每块间隔约2.6cm，每千米铺设1760根，能保持道床清洁，延长清筛周期，减少维修工作量。,（3）混凝土岔枕混凝土岔枕用于
11、道岔铺设，岔枕长度由240cm至490cm共26级，级差10cm。岔枕一端顶面打有岔 枕编号标印，铺设时必须按编号顺序摆放。,3、联结零件,钢轨联结零件分中间联结和接头联结两类。 接头联结指钢轨与钢轨的联结。包括夹板、螺栓、垫圈等。 中间联结为钢轨与轨枕之间的联结，中间联结零件通称扣件。其主要功用是阻止钢轨作相对于轨枕的纵横向移动，并保持其稳固位置。,焊接钢轨,4、道岔,道岔是把两股或两股以上的轨道在平面上进行相互连接或交叉的设备。道岔构造复杂，零件较多，过车频繁，技术标准要求高，是轨道设备的薄弱环节之一。 道岔的种类 单开道岔是主线为直线，侧线向主线的左侧或右侧分支的道岔，站在道岔的尖轨尖端
12、，面向跟端，侧线向左分支的道岔称为左开道岔，侧线向右分支的道岔称为右开道岔。,普通单开道岔简图,转辙器,连接部分,辙叉,尖轨,导曲线,护轨,护轨,辙叉心,直基本轨,直股,曲股,道岔咽喉,单开道岔是各种类型道岔的主要型式 ，应用最为普遍。单开道岔由转辙器、连接部分及护轨组成。,城市轨道交通采用哪种型号的道岔呢？,注： 特殊困难地段的技术标准，应按国家现行有关技术规范执行。 C型车的线路最小曲线半径80m，系指受流器的车辆。 No系指道岔号，R。系指道岔导曲线半径(m)。,按道岔号数分类：单开9/35GB1246-76规定的标准轨距铁路道岔号数系列为6、7、9、12、18和24号单开道岔。我国营业
13、铁路干线常用的单开道岔为9和12号，18号道岔用于侧线速度较高的地段，24号道岔尚未使用，6和7号道岔为工矿企业常用的小号码道岔。N=cot （余切值）,5、道床,道床的作用是把轨枕传来的力均匀地传布到路基面上，固定轨枕位置，保持轨道的稳定性，排除路基面水分，保持轨道弹性，调整轨道的平面及纵断面。 道床有碎石道床和整体道床两种形式。,6、轨道附属设备,轨道附属设备主要有防爬设备、加强设备、明桥面设备以及平交道口 1、防爬设备 1）轨道爬行 列车运行时，钢轨在动载作用下形成波浪挠曲，同时产生一个纵向水平推力，加之温度变化，车轮制动和车轮对接头的冲击作用，引起钢轨的纵向移动，有时还带动轨枕一起移动
14、，这种现象称为轨道爬行。,2）防爬措施 加强轨道的纵向阻力：拧紧接头螺栓，可提高接头阻力；加强中间扣件联结，可提高扣件阻力；加强捣固，可提高道床阻力。 增设防爬设备： 防爬设备有穿销式防爬器和防爬支撑两种。,防爬器,防爬设备,请自学 （二）独轨交通与磁悬浮交通的轨道结构,1、轨道上两股钢轨的相对位置 减轻蛇形运动，均要向内倾斜。 轨道的平顺度由几何尺寸决定，也就是线路轨距、水平及三角坑、高低、方向。,（三）轨道上两股钢轨的相对位置及无缝线路,（1）轨距 轨距为两钢轨头部内侧间与轨道中线相垂直的距离。我国准轨直线地段标准轨距为1435mm，使用轨距尺在钢轨头部内侧顶面下16mm处进行测量。,16
15、mm,1435,标准轨距、宽轨距、窄轨距,世界各国铁路凡直线轨距为1 435 mm的称标准轨距；大于1 435 mm的称宽轨距，如1 676 mm、1 524 mm、1 520mm等；小于1 435 mm的称窄轨距，如1 067 mm、1 000mm、762mm、600mm等。,中国铁路主要采用标准轨距，只有台湾采用1 067mm，昆明至河口采用1 000mm窄轨距。印度、巴基斯坦、阿根廷、智利等国主要采用1 676 mm宽轨距；俄罗斯采用l 520 mm宽轨距；日本一般铁路采用 1 067 mm的窄轨，东海道、山阳等新干线则采用1 435 mm的标准轨距；美国、加拿大及欧洲大部分国家都采用1
16、 435 mm标准轨距；非洲加纳、刚果、坦桑尼亚、赞比亚等国采用1067 mm窄轨距，几内亚、埃塞俄比亚、喀麦隆等国采用1 000mm窄轨距。,6.25m一个测点，（14331441）,道尺 -2mm, +6mm 变化率，正线2 ，其他3 游间 = 轨距 轮对宽度 大 摇晃，不稳定，不安全 小 行车阻力，磨损,P63 表3-3 曲线加宽量 半径大于350 不加 ； 半径为300-350 加5； 半径小于300加15,（2）水平 在直线轨道上，左右两股钢轨顶面应位于同一水平面上，以保证列车平稳运行和两股钢轨磨耗均匀。 在曲线轨道上，为了减小离心力带来的影响，应在曲线外股设置超高。 水平通过轨距尺进行测量，一般习惯是直线地段以左股为基准，曲线地段以曲线外股为基准，道岔以直股侧为基准股，基准股高为正，反之为负。,
