《城市轨道交通概论》项目三 城市轨道交通线路与站场

3.2 城市轨道交通车站
学习导入
说一说你平时乘坐地铁出行的经验，给你印象最深的地铁站是那一站？为什么？你认为 上海最有特色的地铁站是那一站？
一、城市轨道交通车站的类型
1.按车站所处位置分
地下车站
A
位于地面以下的车站;
B
地面车站 和地面连接的车站；
高架车站
C
位于地面以上的车站。
知识概要
2.按车站运营性质分
1、线路走向选择
1 沿客流方向布置是城市轨道交通选线的基本原则；
2 市区线路绝大多数应铺设在城市街道地区主要道路下面；
3 线路基本走向应沿主客流方向并通过大客流集散点；
4 在城区内线路宜选择地下线路；
5 在郊区及次中心区有条件地段,可以选择地面线或高架线；
6 车站应与城市综合交通规划网相协调；
7 先期建设的线路应考虑与远期规划线路交叉点处的衔接；
城市轨道交通 概论 INTRODUCTION TO
URBAN RAIL TRANSIT
2021年11月23日
项目三 城市轨道交通线路
与站场
2.1
城市轨道交通 线路
目.3
城市轨道交通 规划方案评价
3.1 城市轨道交通线路
城市轨道交通线路、车站如何设计建成？
具有足够的承载能力、抗弯强度、断 裂韧性及稳定性、耐磨性和耐腐蚀性。
教学目标
教学目标
钢轨接头
定义
在两根定长钢轨之间用 夹板连接，这种夹板称 为钢轨接头
用途
钢轨接 头
连接零件组成
在无缝线路的缓冲区、轨 道电路的绝缘区、有道岔 的线路区段中皆需要使用 钢轨接头
连接零件组成
钢轨接头的连接零件包括夹板、螺栓、 螺母、弹簧垫圈等；
教学目标
2.隧道施工常用方法
明挖法 暗挖法 沉管法
教学目标
2.隧道施工常用方法 （1）明挖法
涵义 明挖施工法——在浅埋隧 道、管道或其他地下建筑 施工时，从地表开挖基坑 或堑壕，修筑衬砌后，先 将隧道部位的岩(土)体全 部挖除，然后修建洞身、 洞门，再用土石进行回填。
教学目标
优点 施工条件有利、速度快、 质量好、安全、简单、经 济等优点，城市地下隧道 式工程发展初期都把它作 为首选的开挖技术
8
选择线路走向时要考虑车辆段、停车场的位置和地铁线路间的联络 线。
教学目标
2、线路平面设计
教学目标
2、线路平面设计
（1）曲线最小半径Rmin
地铁
正线Rmin 常用300m； 困难地段不小于250m； 其他线常用150m,还可更小 (需限速)；
单轨
正线Rmin常用60m； 其他Rmin采用30m
教学目标
教学目标
2 车场线
存车线 检修线 试车线 牵出线 洗车线
存车线是场内作业停放列车的线路。
设在车辆基地检修库内,专用于检修列车的线路,设有地沟,配有 架车设备、检修设备(如行车)。
设在车辆基地,用于对检修后的列车进行状态检测的线路。
牵出线是设在调车场一端或两端ꎬ 并与到发场连接，专供列车 解体、编组、转线等调车活动使用的轨道线路。
2.轨枕
轨枕是轨道轨下基础的重要部件。它的功能是支承钢轨, 保持轨距和方向,并将钢轨对它的各向压力传递到道床上, 使用扣件把轨枕和钢轨连在一起形成“轨道框架”,增加 了轨道结构的横向刚度。 轨枕按其材料可分为木枕、钢筋混凝土轨枕及钢枕。
木枕
点击
钢筋混 凝土枕
点击
钢枕
点击
教学目标
3.扣件
扣件的作用是固定钢轨正 确位置,阻止钢轨的横向和 纵向位移,防止钢轨倾翻,还 能提供适量的弹性,并将钢 轨所受的力传递给轨枕。
供列车停运时洗刷使用的专用线路ꎬ 洗车线一般设有洗车库。
4 专用线
教学目标
专用线是指由城市轨道交通运营企业或者其他单位
管理的与国家铁路或者其他铁路线路接轨的岔线。
一、城市轨道交通线路的分类
按线路敷设方式分类
1 地下线
2 地面线
3 高架线
教学目标
教学目标
教学目标
教学目标
二、城市轨道交通轨道的组成
学习导入
一、城市轨道交通线路的分类
按运营作用分类
1 正线
2 车场线
3 联络线
4 专用线
教学目标
1 正线
教学目标
地铁运营由区间隧道、或 护栏、或地面、或区间高 架桥全部封闭的线路,一般 为上下行双线,实施右侧行 车惯例(日本、英联邦国家 除外)。
如：上海地铁
南北走向——向北 为上行
东西走向——向东 为上行
环形（灯泡 线）
尽端式
教学目标
渡线折返
折返线——在终点站或中间站以方便列车掉头、转线及存车等的线 路。
（1）环形折返方式
优点——消除了折返过 程，保证了线路的最大 通过能力，节约了有关 设备; 缺点——占地面积大， 轮轨磨耗大，无法停放 和检修列车，难以延长 线路。
教学目标
环形折返方式
点击
（2）尽端折返方式
环线内圈为上行
结合生活实际想一想你平时所乘坐过的地铁、火车、高 铁等轨道交通系统是如何实现掉头转向的？
教学目标
教学目标
1 正线
渡线
在上下行正线之间(或相邻线路之间) 设置的连接线为渡线。
折返线
折返线是在终点站或准备开行折返列车的中间站所设置的 专供列车折返用的线路。
折返线
折返线的三种折返方式:
联运站——站内设有两种不同性质的列车线 路进行联运及客流换乘，具有中间站及换乘 站的双重功能；
终点站——设在线路两端，就列车上、下行 而言，终点站也是起点站（或称始发站）， 设有可供列车全部析返的折返线和设备，也 可供列车临时停留检修；
3.按车站站台形式分
按车站站 台形式分
知识概要
岛式站台车站 侧式站台车站 岛、侧混合式站台车站
教学目标
3、线路纵断面设计
教学目标
教学目标
3、线路纵断面设计
线路纵断面设计的主要技术要素
坡度
坡段长度
线路允许设计的最大坡度 值为最大坡度；最大坡度 阻力及各种附加阻力之和 不宜大于列车牵引动力的 一半；
坡段连接
主要技 术要素
坡段连接
两个坡段的连接点，称为变 坡点;一个坡段两端变坡点之 间的水平距离称为坡段长度; 线路坡段长度不宜小于远期 列车计算长度;
一般如两反向坡段的破渎职均超过千分之五时，
通常采用一段坡度不大于千分之五的坡段连接。
相关坡 度规定
教学目标
坡度在满足排水及标高控制要求的前提下尽量平缓
1
（≤25%）:
2
正线最大坡度值≤30 ‰；
3
在困难地段正线最大坡度值≤35‰；
4
辅助线的最大坡度≤40 ‰；
5 为便于排水，地下区间线路坡度一般≤3‰。
车辆限界 接触轨限界
限界的内容
设备限界 建筑限界
教学目标
四、城市轨道交通线路施工方法
1.隧道施工和车站施工的区别
隧道施工
连通地下相邻二座车站而进行 的线路建设，一般采用掘进方 式形成隧道，隧道掘进中需要 在三度空间进行精确定位，同 时需要进行支撑形成稳定的结 构
车站施工
车站施工是在确定位置进行的 建设，它的特点是原地建设， 基本不产生位移，属于建筑物 的建设范畴
（3）沉管法——预制管段法、沉放法
施工流程
隧道位址以外的船台上或临时
干坞内制作隧道管段→两端临
时封闭起来,预制完成后拖运到
隧道位址指定位置→在隧道定
位处预先挖好水底基槽→向管
段内灌水压载→形成水下联结,
再经覆土(石)回填
缺点
局限于穿越河流、湖泊等水下
隧道施工作业
教学目标
优点 在可同时进行多管段的预 制和施工,有利于缩短工期； 有利于安排工程的搭接施 工。
轨道交通列车车辆由一条线路转向或越过另一条线路时的设备称为 道岔。
地铁与轻轨线路的道岔主要有哪类？
教学目标
正线道岔
用于设有渡线和折返线 的车站，通过设置道岔 来实现车辆的转线
车场线道岔
在停车场，车辆段内通 过道岔与走行线连接
6.其他附属设备——车挡
车挡——设置在尽头线末端,用于阻 止由于操作不当轨道交通车辆冲出 尽头线或撞坏其它构筑物。 主要有以下三种类型：
2、线路平面设计
（2）缓和曲线
缓和曲线是介于直线轨道和曲线轨道之间的曲率渐变的连接曲线。 设置缓和曲线的目的如下:
1
曲率过渡
当车辆自直线进 入曲线或从曲线 进入直线时保证
行车平稳
2
超高过渡
使因超高而产生 的车辆重力的向 心力分量与离心
力相适应
3
轨距加宽过渡
曲线上的轨距 加宽也在缓和 曲线范围完成。
教学目标
01 扣压件
轨距垫 02
03 铁垫板
玻璃钢套
橡胶垫板
管
05
06
04
螺旋道钉
扣件的组成
木弹枕簧用扣扣件件与道 钢钉轨
教学目标
4.道床
道 床
碎石道床 整体道床
整体道床多用于地铁和轻 轨系统区间隧道内
无枕道床 短枕道床 长枕道床 浮置板道床 整体弹性道床
教学目标
5.道岔
教学目标
地铁与轻轨线路上 常用的是普通单开 道岔，占全部道岔 总数的95%以上。
教学目标
6.其他附属设备——标志
教学目标
线路标志
是用来表示线路状态和位置 的一种标志性设施
信号标志
是指导列车操作人员的一种 标志
三、城市轨道交通线路的设计
城市轨道交通线路设计的主要阶段有哪些？
可行性研究
总体设计
初步设计
施工图设计
教学目标
可总初施行步工体性设图研计设究阶计阶阶段段段—————根可通据根行过总据性线体有研路设关究多计设报方文计告案件规及比及范审选审、批,查具完意意体善见见工线,通,程路完过的走成方设向对案计线、比原路选则设由,初、计原步敷技 设确则术、标定方技准线式术等路,基标设平本准计面确文等、定件的车车完确站站成定的、工,大基辅程体本助施位上线工置确等图、定的设辅线分计助路布的线平,阶提的面段出基位。设本置计形、指式车导、站思不位想同置、敷及主设进行要方 技式右术的线标过纵准渡断段面、位设线置计路平,。提纵出断线面路及纵车断站面的的大初致步位标置高等位。置等。
折返线数量由检修作业 量、代发车存车数量决 定；需要检修的折返线 上设有检修坑。
教学目标
尽端折返方式
点击
（3）渡线折返方式
教学目标
渡线折返方式
点击
渡线折返方式——在车站前或后设置渡线完成折返,分为站前、站 后、区间站渡线三种。
（4）单轨线路折返方式
教学目标
单轨折返方式
点击
单轨线路(磁浮)折返比较特别,需要利用专门设备完成，如利用道岔 折返或端点站平移折返。
知识概要
中间站——仅供乘客上、下车之用，是地铁 路网中数量最多的车站
区域站——设在两种不同行车密度交界处， 设有折返线和设备；兼有中间站的功能。
换乘站——位于两条或以上线路交叉点上， 即具有中间站的功能，又可以从一条线上的 车站通过换乘设施换到另一条线路上的车站
知识概要
枢纽站——由此站分出另一条线路的车站， 可接、送两条线路上的乘客；
竖曲线
列车运行至坡度代数差较大的变坡点处,容易造成车轮脱轨、车钩脱钩等 问题。
教学目标
坡度代数差大于或等于2‰时,应在变坡点处设置竖曲线,将折线断面平顺 地连接起来,以保证行车的安全和平稳。
竖曲线的类型
抛物线形
圆曲线形
教学目标
抛物线形
抛物线形曲率是渐变的,更适宜于列车运 行,但由于铺设和养护工作较复杂,当要求 速度不高时,基本上不采用。
教学目标
轨道是城市轨道交通线路的重要组成部分,一般由钢轨、轨枕、木 枕、道床、防爬器、双头夹板等连接零件和轨道加强设备等组成。
1.钢轨 功能 要求
1. 承受列车载荷并将其传递到扣件、 轨枕、道床至结构底板中；
2. 依靠钢轨头部内侧与车辆轮缘的相 互作用，引导列车前进；
3. 在列车动载荷作用下，钢轨产生弹 性挠曲和横向弹性变形。
A
为什么要限界？
B
隧道结构内部要有足够的空间,以供车辆通 行和布置线路结构、通信信号、供电、给 排水等设备;
为了确保列车安全运行,凡接近城市轨道交 通线路的各种建筑物(如隧道衬砌、站台等) 及设备,必须与线路保持一定的距离。
限界——指列车沿固定的轨道安全运行时所需要的空间尺寸。
限界越大,安全度越高,但工程量和工程投资也随之增加；合理限界的确定既要考虑 保证列车运行的安全,又要考虑系统建设成本。
圆曲线形
圆曲线形竖曲线,具有便于铺设和养护的 优点,当竖曲线半径较大时,近似于抛物线 形。因此,我国城市轨道交通线路采用圆 曲线型竖曲线。
为了避免或减轻列车同时位于两条竖曲线而产生的振动叠加,规范规定两条竖 曲线之间的夹直线长度不宜小于50m。
线路纵断面示意图(驼峰原理)
教学目标
教学目标
4、限界
（2）暗挖法——盾构法
施工流程 在船台上或临时干坞内制作隧 道管段→拖运到隧道位址指定 位置→在隧道定位处挖好水底 基槽→管段定位→向管段内灌 水压载→将管段内的水排空→ 覆土（石）回填
缺点 局限于穿越河流、湖泊等水下 隧道施工作业
教学目标
优点 施工安全、施工场地等条 件均有改善； 有利于缩短工期； 有利于安排工程的搭接施 工。
（1）岛式站台车站
知识概要
（2）侧式站台车站
知识概要
（3）岛、侧混合式站台车站
知识概要
4.按车站埋深和结构分 （1）地下车站按埋深分