城市軌道交通軌道結(jié)構(gòu)ppt課件

1、12第五章 城市軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 鋼軌與連接零件鋼軌與連接零件第三節(jié)第三節(jié) 軌枕軌枕第四節(jié)第四節(jié) 扣件扣件第五節(jié)第五節(jié) 道碴道床道碴道床第六節(jié)第六節(jié) 無碴道床無碴道床第七節(jié)第七節(jié) 道岔道岔第八節(jié)第八節(jié) 車擋車擋第九節(jié)第九節(jié) 無縫線路無縫線路第十節(jié)第十節(jié) 其他類型軌道結(jié)構(gòu)其他類型軌道結(jié)構(gòu)3第一節(jié) 概述軌道的作用：軌道的作用： 軌道作為主要的線路設(shè)備，給行駛的列軌道作為主要的線路設(shè)備，給行駛的列 車提供導向和承載的作用。車提供導向和承載的作用。4第一節(jié) 概述 城市軌道交通使用較多的軌道結(jié)構(gòu)：城市軌道交通使用較多的軌道結(jié)構(gòu)： 有碴軌道有碴軌道 無碴軌道無碴軌道 兩

2、種軌道結(jié)構(gòu)在使用性能、適應環(huán)境、養(yǎng)護維修、造價和運營費用等方面兩種軌道結(jié)構(gòu)在使用性能、適應環(huán)境、養(yǎng)護維修、造價和運營費用等方面有不同的特點和優(yōu)勢。有不同的特點和優(yōu)勢。5第一節(jié) 概述 軌道結(jié)構(gòu)由鋼軌、軌枕、連接零件、道床和防爬器、軌距拉桿及其他附軌道結(jié)構(gòu)由鋼軌、軌枕、連接零件、道床和防爬器、軌距拉桿及其他附屬設(shè)備等組成。屬設(shè)備等組成。 不同的軌道部件，其功能和受力情況各不相同。不同的軌道部件，其功能和受力情況各不相同。 軌道結(jié)構(gòu)應具有足夠的強度和穩(wěn)定性、耐久性、軌道結(jié)構(gòu)應具有足夠的強度和穩(wěn)定性、耐久性、 絕緣性和彈性，絕緣性和彈性， 且便且便于養(yǎng)護維修，以確保列車安全運行和乘客乘坐舒適。于養(yǎng)護維

3、修，以確保列車安全運行和乘客乘坐舒適。6第一節(jié) 概述7第一節(jié) 概述 城市軌道交通線路在城市地域內(nèi)，在設(shè)計軌道結(jié)構(gòu)時，比城市之間的大鐵路需要城市軌道交通線路在城市地域內(nèi)，在設(shè)計軌道結(jié)構(gòu)時，比城市之間的大鐵路需要更多地考慮以下問題：更多地考慮以下問題： 1、軌道結(jié)構(gòu)應采取減振措施，最大限度地減輕振動和噪聲的不良影響。、軌道結(jié)構(gòu)應采取減振措施，最大限度地減輕振動和噪聲的不良影響。 2、一般應采用較強的軌道結(jié)構(gòu)，以減少維修。、一般應采用較強的軌道結(jié)構(gòu)，以減少維修。 3、鋼軌與軌下基礎(chǔ)要有較高的絕緣性能，以減少軌道電路的電流漏泄。、鋼軌與軌下基礎(chǔ)要有較高的絕緣性能，以減少軌道電路的電流漏泄。 4、受空間

4、位置限制，城市軌道交通線路中曲線區(qū)段占很大比例，曲線鋼軌的磨耗、受空間位置限制，城市軌道交通線路中曲線區(qū)段占很大比例，曲線鋼軌的磨耗相對較大，故應采用耐磨性能好的鋼軌，運營時鋼軌還應涂抹潤滑油，以減少鋼相對較大，故應采用耐磨性能好的鋼軌，運營時鋼軌還應涂抹潤滑油，以減少鋼軌的磨耗。軌的磨耗。8第二節(jié) 鋼軌與連接零件 鋼軌是軌道結(jié)構(gòu)的主要部件。它與列車車輪直接接觸，具有以下幾方面的鋼軌是軌道結(jié)構(gòu)的主要部件。它與列車車輪直接接觸，具有以下幾方面的功能：功能： （1）、為車輪提供連續(xù)、平順和阻力最小的滾動表面，并引導車輛前進。）、為車輪提供連續(xù)、平順和阻力最小的滾動表面，并引導車輛前進。 （2）、承

5、受來自車輪的垂直、水平橫向和縱向的作用力。）、承受來自車輪的垂直、水平橫向和縱向的作用力。 （3）、在電氣化線路上，作為供電系統(tǒng)的回流線路及信號系統(tǒng)的軌道電）、在電氣化線路上，作為供電系統(tǒng)的回流線路及信號系統(tǒng)的軌道電路的載體。路的載體。9第二節(jié) 鋼軌與連接零件一、鋼軌的類型、斷面和性能一、鋼軌的類型、斷面和性能 鋼軌的類型以每米質(zhì)量的近似值表示，分為鋼軌的類型以每米質(zhì)量的近似值表示，分為43kg/m、50kg/m、60kg/m、75kg/m。 重量愈大的斷面尺寸就愈大，機械指標就愈高。重量愈大的斷面尺寸就愈大，機械指標就愈高。 我國生產(chǎn)的鋼軌斷面尺寸圖見教材我國生產(chǎn)的鋼軌斷面尺寸圖見教材P96

6、圖圖5-2。鋼軌長度有。鋼軌長度有12.5m和和25m兩兩種。種。 鋼軌材質(zhì)的化學成分及機械性能見教材鋼軌材質(zhì)的化學成分及機械性能見教材P97表表5-2。 10第二節(jié) 鋼軌與連接零件11第二節(jié) 鋼軌與連接零件二、鋼軌的連接二、鋼軌的連接 線路上每根鋼軌兩端都要用夾板和相鄰的鋼軌連接，連接處稱為鋼軌接頭。線路上每根鋼軌兩端都要用夾板和相鄰的鋼軌連接，連接處稱為鋼軌接頭。 鋼軌接頭的零件包括夾板、螺栓、螺母、彈簧墊圈等。鋼軌接頭的零件包括夾板、螺栓、螺母、彈簧墊圈等。 鋼軌夾板的形狀見教材鋼軌夾板的形狀見教材P98圖圖5-4。 鋼軌接頭分為普通接頭、異形接頭、導電接頭、絕緣接頭、凍結(jié)接頭、焊接鋼軌

7、接頭分為普通接頭、異形接頭、導電接頭、絕緣接頭、凍結(jié)接頭、焊接接頭、尖軌接頭等。接頭、尖軌接頭等。12第二節(jié) 鋼軌與連接零件13第二節(jié) 鋼軌與連接零件14第二節(jié) 鋼軌與連接零件絕絕緣緣接接頭頭15第二節(jié) 鋼軌與連接零件二、鋼軌的傷損二、鋼軌的傷損 鋼軌在使用過程中常常發(fā)生裂紋、折斷、磨耗等傷損，傷損的鋼軌線路將影鋼軌在使用過程中常常發(fā)生裂紋、折斷、磨耗等傷損，傷損的鋼軌線路將影響車輛行駛的平穩(wěn)性，嚴重時將影響行車安全。響車輛行駛的平穩(wěn)性，嚴重時將影響行車安全。 常見的幾種傷損為常見的幾種傷損為 1、接頭處螺栓孔裂紋、接頭處螺栓孔裂紋 2、軌頭核傷、軌頭核傷 3、軌頭剝離、軌頭剝離 4、鋼軌磨耗

8、、鋼軌磨耗16第三節(jié) 軌枕 軌枕是軌下基礎(chǔ)的重要部件。它的功能是支承鋼軌，保持軌距和軌道方向，軌枕是軌下基礎(chǔ)的重要部件。它的功能是支承鋼軌，保持軌距和軌道方向，并將鋼軌受到的各種作用力傳遞到道床上。并將鋼軌受到的各種作用力傳遞到道床上。17第三節(jié) 軌枕軌枕的分類：軌枕的分類： 按鋪設(shè)方法分為橫向軌枕、縱向軌枕、短軌枕和寬軌枕。按鋪設(shè)方法分為橫向軌枕、縱向軌枕、短軌枕和寬軌枕。 按使用的場所分為用于區(qū)間線路上的普通軌枕、用于道岔上的岔枕和用于無按使用的場所分為用于區(qū)間線路上的普通軌枕、用于道岔上的岔枕和用于無碴橋上的橋枕。碴橋上的橋枕。 按其材料分為木枕和混凝土軌枕。按其材料分為木枕和混凝土軌枕

9、。 18第三節(jié) 軌枕木木 枕枕19第三節(jié) 軌枕混凝土軌枕混凝土軌枕20第四節(jié) 扣件 連接鋼軌和軌枕的中間連接零件稱為扣件。連接鋼軌和軌枕的中間連接零件稱為扣件。 扣件的作用是將鋼軌固定在軌枕上，一保持軌距并阻止鋼軌相對于軌枕扣件的作用是將鋼軌固定在軌枕上，一保持軌距并阻止鋼軌相對于軌枕的縱向和橫向的移動。的縱向和橫向的移動。 扣件分為木枕扣件、混凝土軌枕扣件和無碴軌枕扣件?？奂譃槟菊砜奂?、混凝土軌枕扣件和無碴軌枕扣件。21第四節(jié) 扣件木枕扣件木枕扣件22第四節(jié) 扣件混凝土軌枕扣件混凝土軌枕扣件23第四節(jié) 扣件24第四節(jié) 扣件混凝土軌枕扣件混凝土軌枕扣件25第五節(jié) 道碴道床 用石碴鋪筑形成的道

10、床稱為道碴道床。用石碴鋪筑形成的道床稱為道碴道床。 道碴道床的優(yōu)點是造價低、彈性好、易于維修以恢復軌道形態(tài)，但缺點是自重道碴道床的優(yōu)點是造價低、彈性好、易于維修以恢復軌道形態(tài)，但缺點是自重大、不易保持軌道幾何形態(tài)、維修工作量大、容易臟污。大、不易保持軌道幾何形態(tài)、維修工作量大、容易臟污。 用作道碴的材料有碎石、熔爐礦渣、篩選卵石等。材料要滿足質(zhì)地堅韌，吸水用作道碴的材料有碎石、熔爐礦渣、篩選卵石等。材料要滿足質(zhì)地堅韌，吸水度低，排水性能好，耐凍性強，不易風化，不易壓碎、搗碎和磨碎，不易被風度低，排水性能好，耐凍性強，不易風化，不易壓碎、搗碎和磨碎，不易被風吹動和被水沖走的要求。吹動和被水沖走的

11、要求。26第五節(jié) 道碴道床27第五節(jié) 道碴道床28第六節(jié) 無碴軌道 新建的城市軌道交通線路普遍采用無碴的整體道床。它沒有道碴層，是用新建的城市軌道交通線路普遍采用無碴的整體道床。它沒有道碴層，是用混凝土或鋼筋混凝土澆灌在堅實的基礎(chǔ)上形成的整體形式的道床?；炷粱蜾摻罨炷翝补嘣趫詫嵉幕A(chǔ)上形成的整體形式的道床。29第六節(jié) 無碴軌道30第六節(jié) 無碴軌道31第六節(jié) 無碴軌道32第六節(jié) 無碴軌道 整體道床的主要優(yōu)缺點：整體道床的主要優(yōu)缺點： 1、軌道穩(wěn)定性好，養(yǎng)護維修工作量極少。、軌道穩(wěn)定性好，養(yǎng)護維修工作量極少。 2、結(jié)構(gòu)簡單，外表整潔美觀。、結(jié)構(gòu)簡單，外表整潔美觀。 3、道床厚度比道碴道床小，可

12、以減小隧道的凈空高度。、道床厚度比道碴道床小，可以減小隧道的凈空高度。 4、混凝土為現(xiàn)場灌注，避免了廠制構(gòu)件的運輸。、混凝土為現(xiàn)場灌注，避免了廠制構(gòu)件的運輸。 5、整體道床發(fā)生病害時，修復較為困難。、整體道床發(fā)生病害時，修復較為困難。 6、施工精度要求較高。、施工精度要求較高。 7、道床彈性較差，扣件的形式較復雜。、道床彈性較差，扣件的形式較復雜。33第七節(jié) 道岔 使列車由一條線路轉(zhuǎn)向另一條線路運行的設(shè)備稱為道岔。使列車由一條線路轉(zhuǎn)向另一條線路運行的設(shè)備稱為道岔。 道岔的基本類型有：道岔的基本類型有： 普通單開道岔普通單開道岔 單式對稱道岔單式對稱道岔 三開道岔三開道岔 交分道岔交分道岔 交叉

13、渡線交叉渡線34第七節(jié) 道岔單開道岔原理圖單開道岔原理圖35第七節(jié) 道岔單開道岔的組成單開道岔的組成一、轉(zhuǎn)轍部分一、轉(zhuǎn)轍部分轉(zhuǎn)轍器轉(zhuǎn)轍器 轉(zhuǎn)轍器由兩根基本軌、兩根尖軌、各種連接零件和道岔轉(zhuǎn)轍機構(gòu)組成轉(zhuǎn)轍器由兩根基本軌、兩根尖軌、各種連接零件和道岔轉(zhuǎn)轍機構(gòu)組成 常見的道岔轉(zhuǎn)轍機構(gòu)分為機械式和電動式兩種。常見的道岔轉(zhuǎn)轍機構(gòu)分為機械式和電動式兩種。 道岔轉(zhuǎn)轍機構(gòu)必須具備轉(zhuǎn)換（改變道岔方向）、鎖閉和顯示三種功能。道岔轉(zhuǎn)轍機構(gòu)必須具備轉(zhuǎn)換（改變道岔方向）、鎖閉和顯示三種功能。36第七節(jié) 道岔二、轍叉及護軌部分二、轍叉及護軌部分 設(shè)置于道岔主線軌與側(cè)線軌相交處、使車輪從一股軌道越過另一股軌道的設(shè)設(shè)置于道岔

14、主線軌與側(cè)線軌相交處、使車輪從一股軌道越過另一股軌道的設(shè)備。備。 轍叉由、心軌、基本軌、翼軌、護軌和連接零件組成。轍叉由、心軌、基本軌、翼軌、護軌和連接零件組成。三、連接部分三、連接部分 連接轉(zhuǎn)轍器和轍叉的軌道稱為道岔的連接部分。連接轉(zhuǎn)轍器和轍叉的軌道稱為道岔的連接部分。37第七節(jié) 道岔38第七節(jié) 道岔39第七節(jié) 道岔40第七節(jié) 道岔41第七節(jié) 道岔 城市軌道交通基本采用雙線線路，線路中間站通常不設(shè)配線，一般也沒有城市軌道交通基本采用雙線線路，線路中間站通常不設(shè)配線，一般也沒有線路的交叉和連接。故道岔設(shè)備主要用于：設(shè)有渡線和折返線的車站以及站場線路的交叉和連接。故道岔設(shè)備主要用于：設(shè)有渡線和折

15、返線的車站以及站場和車輛段內(nèi)。和車輛段內(nèi)。42第八節(jié) 車擋 車擋設(shè)置在線路盡頭線末端，用于阻止由于操作不當時車輛沖出線路車擋設(shè)置在線路盡頭線末端，用于阻止由于操作不當時車輛沖出線路盡頭發(fā)生事故。盡頭發(fā)生事故。 國外的車擋有磁力式、液壓式和滑動式幾種。國外的車擋有磁力式、液壓式和滑動式幾種。 國內(nèi)地鐵線路采用的車擋有：國內(nèi)地鐵線路采用的車擋有： 1、沙堆彎軌式、沙堆彎軌式 2、DT型車擋型車擋 3、緩沖滑動式車擋、緩沖滑動式車擋43第八節(jié) 車擋44第八節(jié) 車擋45第九節(jié) 無縫線路 無縫線路是指將標準長度的鋼軌焊接起來成為沒有軌縫的線路。無縫線路是指將標準長度的鋼軌焊接起來成為沒有軌縫的線路。46

16、第九節(jié) 無縫線路一、為什么要采用無縫線路一、為什么要采用無縫線路 普通線路為防止鋼軌熱脹冷縮使鋼軌變形，在鋼軌接頭的地方要預留一普通線路為防止鋼軌熱脹冷縮使鋼軌變形，在鋼軌接頭的地方要預留一定的縫隙，這種縫隙成為軌縫。定的縫隙，這種縫隙成為軌縫。 由于鋼軌在接頭處的幾何誤差以及軌縫的存在，鋼軌接頭是軌道結(jié)構(gòu)中由于鋼軌在接頭處的幾何誤差以及軌縫的存在，鋼軌接頭是軌道結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，列車通過時會產(chǎn)生很大的沖擊力，對軌道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的破壞的薄弱環(huán)節(jié)，列車通過時會產(chǎn)生很大的沖擊力，對軌道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的破壞作用。采用無縫線路則能最大限度地減少鋼軌接頭，因此得到了廣泛應用。作用。采用無縫線路則能最大限度地減少鋼軌接頭，因此得到了廣泛應用。47第九節(jié) 無縫線路二、無縫線路解決鋼軌熱脹冷縮的方法二、無縫線路解決鋼軌熱脹冷縮的方法 無縫線路是采用彈簧扣件將鋼軌扣死在道床上，用道床阻力阻止鋼軌隨溫度無縫線路是采用彈簧扣件將鋼軌扣死在道床上，用道床阻力阻止鋼軌隨溫度產(chǎn)生長度變化，這樣在鋼軌內(nèi)部必然產(chǎn)生溫度應力。只要能將溫度應力控制產(chǎn)生長度變化，這樣在鋼軌內(nèi)部必然產(chǎn)生溫度應力。只要能將溫度應力控制在允許的范圍內(nèi)，并采取各種措施提高軌道框架的剛性，就能阻止鋼軌的變在允許的范圍內(nèi)，并采取各種措施提高軌道框架的剛性，就能阻止鋼軌的變形。形。48第九節(jié) 無縫線路三