第五章 城市軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)第一節(jié) 概述第二節(jié) 鋼軌與連接零件第三節(jié) 軌枕第四節(jié) 扣件第五節(jié) 道碴道床第六節(jié) 無碴道床第七節(jié) 道岔第八節(jié) 車擋第九節(jié) 無縫線路第十節(jié) 其他類型軌道結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 概述軌道的作用： 軌道作為主要的線路設(shè)備，給行駛的列 車提供導(dǎo)向和承載的作用。 第一節(jié) 概述 城市軌道交通使用較多的軌道結(jié)構(gòu)： 有碴軌道 無碴軌道 兩種軌道結(jié)構(gòu)在使用性能、適應(yīng)環(huán)境、養(yǎng)護(hù)維修、造價(jià)和運(yùn)營費(fèi)用等方面有不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢。 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。 軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、耐久性、 絕緣性和彈性， 且便于養(yǎng)護(hù)維修，以確保列車安全運(yùn)行和乘客乘坐舒適。 第一節(jié) 概述 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(jì)軌道結(jié)構(gòu)時(shí)，比城市之間的大鐵路需要更多地考慮以下問題： 1、軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)采取減振措施，最大限度地減輕振動(dòng)和噪聲的不良影響。 2、一般應(yīng)采用較強(qiáng)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。 4、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(yīng)采用耐磨性能好的鋼軌，運(yùn)營時(shí)鋼軌還應(yīng)涂抹潤滑油，以減少鋼軌的磨耗。 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，具有以下幾方面的功能： （1）、為車輪提供連續(xù)、平順和阻力最小的滾動(dòng)表面，并引導(dǎo)車輛前進(jìn)。 （2）、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(hào)系統(tǒng)的軌道電路的載體。 第二節(jié) 鋼軌與連接零件一、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43kg/m、50kg/m、60kg/m、75kg/m。 重量愈大的斷面尺寸就愈大，機(jī)械指標(biāo)就愈高。 我國生產(chǎn)的鋼軌斷面尺寸圖見教材P96圖5-2。鋼軌長度有12.5m和25m兩種。 鋼軌材質(zhì)的化學(xué)成分及機(jī)械性能見教材P97表5-2。 第二節(jié) 鋼軌與連接零件 第二節(jié) 鋼軌與連接零件二、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。 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P98圖5-4。 鋼軌接頭分為普通接頭、異形接頭、導(dǎo)電接頭、絕緣接頭、凍結(jié)接頭、焊接接頭、尖軌接頭等。 第二節(jié) 鋼軌與連接零件 第二節(jié) 鋼軌與連接零件 第二節(jié) 鋼軌與連接零件絕緣接頭 第二節(jié) 鋼軌與連接零件二、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響車輛行駛的平穩(wěn)性，嚴(yán)重時(shí)將影響行車安全。 常見的幾種傷損為 1、接頭處螺栓孔裂紋 2、軌頭核傷 3、軌頭剝離 4、鋼軌磨耗 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，并將鋼軌受到的各種作用力傳遞到道床上。 第三節(jié) 軌枕軌枕的分類： 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。 按其材料分為木枕和混凝土軌枕。 第三節(jié) 軌枕木 枕 第三節(jié) 軌枕混凝土軌枕 第四節(jié) 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的縱向和橫向的移動(dòng)。 扣件分為木枕扣件、混凝土軌枕扣件和無碴軌枕扣件。 第四節(jié) 扣件木枕扣件 第四節(jié) 扣件混凝土軌枕扣件 第四節(jié) 扣件 第四節(jié) 扣件混凝土軌枕扣件 第五節(jié) 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(diǎn)是造價(jià)低、彈性好、易于維修以恢復(fù)軌道形態(tài)，但缺點(diǎn)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。 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(jiān)韌，吸水度低，排水性能好，耐凍性強(qiáng)，不易風(fēng)化，不易壓碎、搗碎和磨碎，不易被風(fēng)吹動(dòng)和被水沖走的要求。 第五節(jié) 道碴道床 第五節(jié) 道碴道床 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，是用混凝土或鋼筋混凝土澆灌在堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上形成的整體形式的道床。 第六節(jié) 無碴軌道 第六節(jié) 無碴軌道 第六節(jié) 無碴軌道 第六節(jié) 無碴軌道 整體道床的主要優(yōu)缺點(diǎn)： 1、軌道穩(wěn)定性好，養(yǎng)護(hù)維修工作量極少。 2、結(jié)構(gòu)簡單，外表整潔美觀。 3、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(yùn)輸。 5、整體道床發(fā)生病害時(shí)，修復(fù)較為困難。 6、施工精度要求較高。 7、道床彈性較差，扣件的形式較復(fù)雜。 第七節(jié) 道岔 使列車由一條線路轉(zhuǎn)向另一條線路運(yùn)行的設(shè)備稱為道岔。 道岔的基本類型有： 普通單開道岔 單式對稱道岔 三開道岔 交分道岔 交叉渡線 第七節(jié) 道岔單開道岔原理圖 第七節(jié) 道岔單開道岔的組成一、轉(zhuǎn)轍部分轉(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(jī)構(gòu)組成 常見的道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)構(gòu)分為機(jī)械式和電動(dòng)式兩種。 道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)構(gòu)必須具備轉(zhuǎn)換（改變道岔方向）、鎖閉和顯示三種功能。 第七節(jié) 道岔二、轍叉及護(hù)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)備。 轍叉由、心軌、基本軌、翼軌、護(hù)軌和連接零件組成。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。 第七節(jié) 道岔 第七節(jié) 道岔 第七節(jié) 道岔 第七節(jié) 道岔 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和車輛段內(nèi)。 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(dāng)時(shí)車輛沖出線路盡頭發(fā)生事故。 國外的車擋有磁力式、液壓式和滑動(dòng)式幾種。 國內(nèi)地鐵線路采用的車擋有： 1、沙堆彎軌式 2、DT型車擋 3、緩沖滑動(dòng)式車擋 第八節(jié) 車擋 第八節(jié) 車擋 第九節(jié) 無縫線路 無縫線路是指將標(biāo)準(zhǔn)長度的鋼軌焊接起來成為沒有軌縫的線路。 第九節(jié) 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(yù)留一定的縫隙，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)中的薄弱環(huán)節(jié)，列車通過時(shí)會(huì)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(yīng)用。 第九節(jié) 無縫線路二、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產(chǎn)生長度變化，這樣在鋼軌內(nèi)部必然產(chǎn)生溫度應(yīng)力。只要能將溫度應(yīng)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，就能阻止鋼軌的變形。 第九節(jié) 無縫線路三、無縫線路放散溫度應(yīng)力的方法 1、在線路上隔一定的長度留出一段緩沖區(qū)，緩沖區(qū)內(nèi)保留有縫鋼軌接頭。 2、設(shè)置鋼軌伸縮器。 3、按季節(jié)放松全部扣件讓鋼軌自由伸縮后再扣緊全部扣件。 第九節(jié) 無縫線路 第九節(jié) 無縫線路 第九節(jié) 無縫線路 第九節(jié) 無縫線路 第十節(jié) 其它類型軌道結(jié)構(gòu)一、獨(dú)軌線路的軌道結(jié)構(gòu)二、磁浮線路的軌道結(jié)構(gòu)