城市軌道交通車輛限界詳解

城市軌道交通車輛限界詳解第一頁，共45頁。1、限界的定義

限界（gauge）是限定車輛運(yùn)行及軌道區(qū)周圍構(gòu)筑物超越的輪廓線。（地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范GB50157-2013）

限界是保障地鐵安全運(yùn)行、限制車輛斷面尺寸、限制沿線設(shè)備安裝尺寸及確定的建筑結(jié)構(gòu)有效凈空尺寸的圖形輪廓。2第二頁，共45頁。

限界的設(shè)計(jì)是根據(jù)車輛的輪廓尺寸、性能技術(shù)參數(shù)、線路特性、軌道特性、設(shè)備安裝以及各種誤差及變形等因素，并考慮列車在運(yùn)動中的狀態(tài)等因素，通過科學(xué)的分析計(jì)算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較綜合分析確定。在線路上運(yùn)行的車輛必須與隧道邊緣、各種建筑物及設(shè)備之間保持一定的距離，以確保列車的安全運(yùn)行。

因此，限界是地鐵設(shè)計(jì)所需的重要技術(shù)指標(biāo)。3第三頁，共45頁。2、限界的分類

城市軌道交通的限界主要包括車輛限界、設(shè)備限界和建筑限界。4第四頁，共45頁。2.1車輛輪廓線

車輛輪廓線依據(jù)車輛橫剖面包絡(luò)而成，是設(shè)計(jì)地鐵限界的基礎(chǔ)資料。

5第五頁，共45頁。2.2車輛限界

車輛在平直線上正常運(yùn)行狀態(tài)下所形成的最大動態(tài)包絡(luò)線，用以控制車輛制造、以及制定站臺和站臺門的定位尺寸。

車輛輪廓線車輛限界6第六頁，共45頁。

車輛限界與車輛輪廓線之間，必須留出一定的、為確保行車安全所需的空間，這個空間考慮了以下因素：（1）車輛制造公差引起的上下、左右方向的偏移或傾斜；（2）車輛在名義載荷作用下彈簧受壓引起的下沉，以及彈簧由于性能上的誤差可能引起的超量偏移或傾斜；7第七頁，共45頁。（3）由于各部分磨耗或永久變形而造成的車輛下沉，特別是左右側(cè)不均勻磨耗或變形而引起的車輛傾斜與偏轉(zhuǎn)；（4）由于輪軌之間以及車輛自身各部分存在的橫向間隙而造成車輛與線路間可能形成的偏移；8第八頁，共45頁。按照隧道內(nèi)外區(qū)域劃分：隧道內(nèi)車輛限界和隧道外車輛限界按列車運(yùn)行區(qū)域劃分：區(qū)間車輛限界、站臺計(jì)算長度內(nèi)車輛限界和車輛基地內(nèi)車輛限界。按所處地段類型劃分：直線車輛限界和曲線車輛限界。9第九頁，共45頁。2.3設(shè)備限界

設(shè)備限界是用以限制設(shè)備安裝的控制線，車輛在故障運(yùn)行狀態(tài)下所形成的最大動態(tài)包絡(luò)線。

列車在運(yùn)行中以機(jī)械故障產(chǎn)生車體額外傾斜或高度變化，此類故障主要指一系懸掛或二系懸掛意外損壞，以此計(jì)算最大值為設(shè)備限界的包絡(luò)線。

按照所處地段類型劃分：直線設(shè)備限界和曲線設(shè)備限界。10第十頁，共45頁。車輛輪廓線車輛限界設(shè)備限界節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)1局部放大圖設(shè)備限界位于車輛限界外的一個輪廓線，是用以限制設(shè)備安裝的控制線。除另有規(guī)定外，建筑物及地面固定設(shè)備的任一部分，即使涉及了它們的剛性和柔性運(yùn)動在內(nèi)，均不得向內(nèi)侵入此限界

11第十一頁，共45頁。2.4建筑限界

建筑限界是位于設(shè)備限界以外的一個輪廓線，是在設(shè)備限界基礎(chǔ)上，滿足設(shè)備和管線安裝尺寸后的最小有效斷面。它規(guī)定了地下隧道的形狀、尺寸、位置，地下車站及站臺位置以及地面建筑物（包括接觸網(wǎng)支柱、聲屏障和站臺屏蔽門等）的位置。

12第十二頁，共45頁。

建筑限界和設(shè)備限界之間的空間，應(yīng)能安排各種電纜線、消防水管及消火栓、動力照明箱、信號箱及信號燈、照明燈、擴(kuò)音器、通風(fēng)管、架空接觸網(wǎng)及其固定設(shè)備或接觸軌及其固定設(shè)備等。

13第十三頁，共45頁。建筑限界不含測量、施工等各種誤差及結(jié)構(gòu)位移、沉降和變形等因素，所以，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)按施工條件和地質(zhì)條件外放一定余量（地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范GB50157-2013）。任何沿線永久性固定建筑物，包括施工誤差值、測量誤差值及結(jié)構(gòu)永久變形量在內(nèi)，均不得向內(nèi)侵入的界線。（CJJ96-2003地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)）14第十四頁，共45頁。

建筑限界應(yīng)分為隧道內(nèi)建筑限界、高架建筑限界、地面建筑限界。

隧道內(nèi)建筑限界按工程結(jié)構(gòu)形式分為矩形隧道建筑限界、馬蹄形隧道建筑限界和圓形隧道建筑限界。15第十五頁，共45頁。地面雙線建筑限界16第十六頁，共45頁。高架雙線建筑限界17第十七頁，共45頁。矩形隧道建筑限界18第十八頁，共45頁。圓形隧道建筑限界19第十九頁，共45頁。馬蹄形隧道建筑限界20第二十頁，共45頁。3、限界的基準(zhǔn)坐標(biāo)系

垂直于直線軌道線路中心線的二維平面直角坐標(biāo)。橫坐標(biāo)軸（X軸）與設(shè)計(jì)軌頂平面相切，縱坐標(biāo)（Y軸）垂直于軌頂平面，該基準(zhǔn)坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)為軌距中線點(diǎn)。XOXYY21第二十一頁，共45頁。4、B2型車的限界（GB50157-2013）4.1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的B2型車的限界圖，包括：

隧道內(nèi)直線段限界

隧道外直線段限界

隧道內(nèi)車站直線段限界

隧道外車站直線段限界22第二十二頁，共45頁。隧道內(nèi)直線段限界（GB50157-2013）23第二十三頁，共45頁。隧道外直線段限界（GB50157-2013）24第二十四頁，共45頁。隧道內(nèi)車站直線段限界（GB50157-2013）25第二十五頁，共45頁。隧道外車站直線段限界（GB50157-2013）26第二十六頁，共45頁。4.2圓曲線地段車輛限界或設(shè)備限界

曲線地段車輛限界或設(shè)備限界應(yīng)在直線地段車輛限界或設(shè)備限界的基礎(chǔ)上加寬和加高。

計(jì)算曲線地段車輛限界或設(shè)備限界加寬和加高包括三個方面：曲線幾何偏移引起車體幾何偏移；超高和欠超高引起的限界加寬和加高；曲線軌道參數(shù)及車輛參數(shù)變化引起的限界加寬。27第二十七頁，共45頁。4.2.1曲線幾何偏移引起車體幾何偏移28第二十八頁，共45頁。4.2.2超高和欠超高引起的限界加寬和加高29第二十九頁，共45頁。

當(dāng)采用過超高時(shí)，曲線內(nèi)側(cè)求得的豎向偏移量為負(fù)值，曲線外側(cè)求得的豎向偏移量為正值；當(dāng)采用欠超高時(shí)，曲線外側(cè)求得的豎向偏移量為負(fù)值，曲線內(nèi)側(cè)求得的豎向偏移量為正值。30第三十頁，共45頁。4.2.3曲線軌道參數(shù)及車輛參數(shù)變化引起的限界加寬

31第三十一頁，共45頁。

曲線地段車輛限界或設(shè)備限界各點(diǎn)坐標(biāo)值應(yīng)由相應(yīng)直線段車輛限界或設(shè)備限界各點(diǎn)坐標(biāo)值加上偏移量后得到。32第三十二頁，共45頁。5、限界設(shè)計(jì)中軌道區(qū)設(shè)備和管線布置

限界專業(yè)制定建筑限界，明確安裝后的管線設(shè)備距離設(shè)備限界最小的要求，并在斷面上粗略安排各管線設(shè)備距離軌面的高度及橫向最大寬度要求。

區(qū)間管線綜合專業(yè)在限界粗略布置的管線設(shè)備基礎(chǔ)上，依據(jù)各設(shè)備專業(yè)的具體布置要求，統(tǒng)籌優(yōu)化各種管線及支架、水管、電氣箱（柜）、消防栓箱、信號機(jī)、照明燈等固定設(shè)備在平面和斷面上的詳細(xì)布置。33第三十三頁，共45頁。5.1GB50157-2013

中設(shè)備和管線布置原則

軌道區(qū)內(nèi)安裝的設(shè)備和管線（含支架）與設(shè)備限界應(yīng)保持不小于50mm的安全間隙（架空接觸網(wǎng)和接觸軌除外）。

強(qiáng)、弱電設(shè)備應(yīng)分別布置在線路兩側(cè)，必須布置在同側(cè)時(shí)，其間隔距離應(yīng)符合強(qiáng)、弱電干擾距離的規(guī)定。34第三十四頁，共45頁。5.2區(qū)間隧道內(nèi)管線設(shè)備布置

行車方向右側(cè)宜布置弱電設(shè)備和管線，行車方向左側(cè)宜布置強(qiáng)電設(shè)備和管線。當(dāng)區(qū)間隧道設(shè)有疏散平臺時(shí)，平臺宜設(shè)置在行車方向左側(cè)。消防設(shè)備排水管宜布置在行車方向右側(cè)。

35第三十五頁，共45頁。36第三十六頁，共45頁。37第三十七頁，共45頁。5.3高架區(qū)間管線設(shè)備布置

當(dāng)采用車輛側(cè)門疏散模式時(shí)，雙線高架區(qū)間宜在兩線間設(shè)置疏散平臺。弱電和強(qiáng)電設(shè)備宜分開布置在兩線之間和兩線外側(cè)。信號機(jī)宜安裝在兩線外側(cè)。38第三十八頁，共45頁。39第三十九頁，共45頁。5.4車站范圍內(nèi)管線設(shè)備布置

島式車站的廣告箱、信號機(jī)和弱電電纜宜布置在站臺對側(cè)，強(qiáng)電電纜宜布置在站臺板線的結(jié)構(gòu)墻上。

側(cè)式車站的廣告燈箱宜布置在兩線之間，信號機(jī)宜布置在站臺側(cè)，弱電電纜宜布置在站臺內(nèi)的電纜通道中，強(qiáng)電電纜宜布置在站臺板下的結(jié)構(gòu)墻體外側(cè)。40第四十頁，共45頁。6、建筑限界的設(shè)計(jì)