城轨交通轨道主要技术

城轨交通

轨道系统设计主要技术标准（《地铁设计规范》GB50157-2003学习与实践）

二零一零年

轨道系统设计主要技术标准

目录

1.一般设计原则

2.钢轨及轨道几何行位

3.扣件、轨枕及道床

4.道岔及道床

5.减振轨道结构

6.轨道附属设备及安全设备

7.线路标志及有关信号标志

我国第一部地铁设计规范《地下铁道设计规范》GB50157－92于1992年发布，1993年实施。它基于可靠的技术依据和成熟的经验为基础，它总结了我国二十余年来地下铁道工程建设和运营经验，以及历年来的科研成果，同时，借鉴了国外地下铁道有关的成功经验和先进技术，在城市轨道交通工程建设初期起着指导作用。

随着我国地铁建设的迅猛发展，在工程建设和运营管理方面又引入了诸多国内外新技术，积累了各种新经验，为了适应发展的需要对92年版进行了全面修订，并将规范名称简化为《地铁设计规范》GB50157－2003于2003年（以下简称《地规》03年版）发布，2003年实施。修订后的规范除对原文进行扩充与深化，又新增加了运营组织、高架结构、环境与监控、环境保护、自动售检票等内容，成为一部地铁建设的跨专业、综合性规范。

《地规》03年版实施以来，笔者在学习过程中，结合工程实践对其中部分条文（线路、轨道等）进行探讨，供研究设计人员参考，起到抛砖引玉之作用。1.一般设计原则

轨道是轨道交通运营设备的基础，它直接承受列车荷载，并引导列车运行，因此轨道设计应符合以下主要原则：

*轨道结构应具有足够的强度、稳定性、耐久性以及适量的弹性，以确保列车运行平稳、快捷、安全、舒适，并尽量减少养护维修工作量和延长使用寿命。同时应均衡提高轨道整体结构的承载能力、弹性连续、结构等强、合理匹配。

*轨道结构应根据环境保护对沿线不同地段的减振降噪要求，采用相应级别的减振轨道结构。

*轨道结构在满足以上功能的前提下，要求结构简单，具有通用性和互换性，降低造价。

*钢轨是运行列车牵引用电回流电路，轨道结构应满足绝缘要求，以减少泄漏电流对结构、设备的腐蚀。

*轨道结构必须采用先进和成熟、经过试验的部件，使轨道结构技术先进、适用。还要求充分考虑采用先进的施工方法，确保施工质量，缩短施工周期。

*还要充分考虑检测、养护维修的需要，配备必要的设备和备品。

2.钢轨及轨道几何形位

2.1钢轨类型

钢轨类型有以下分类方法：

*按质量分：43、50、60、75kg/m（目前43kg/m已停止生产）；

*按钢种分：碳素钢、合金钢、热处理轨三类；

*按力学性能分：普通轨、耐磨轨、高强度轨三类（其抗拉强度分别不小于800Mpa、900Mpa、1100Mpa）；

*按钢轨钢金相组织分：珠光体、贝氏体、马氏体三类。

钢轨选型在《地铁设计规范》GB50157-2003（以下简称《地规》）6.2.1节中指出“正线及辅助线钢轨宜采用60kg/m钢轨，也可采用50kg/m钢轨”，小半径曲线地段“应采用全长淬火钢轨或耐磨钢轨”，对钢轨材质、性能未加说明。

目前我国生产的钢轨U71Mn、U75V、U76NbRE等牌号，每种牌号还有热轧轨、在线热处理轨、离线热处理轨之分，其材质的化学成分和力学性能有所差异。各种牌号钢轨有着不同的适用范围，因此在钢轨选型时，除钢轨质量外还应注明钢轨牌号、钢种，供承包商定货用。

离线热处理力学性能优于在线热处理，但二次加热造成能源浪费，目前在线热处理质量有所提高，将逐渐用在线热处理取代离线热处理。

正线上的道岔，具有与正线一致的行车密度和通过速度，为减少车轮对道岔的冲击，保证行车平稳以及延长使用寿命，制造道岔的钢轨轨型与强度不应低于正线钢轨。

《地规》6.4.1条指出“正线上道岔钢轨类型应与正线的钢轨类型一致”，但一般在道岔设计图中只注明钢轨质量而未提及钢轨牌号及钢种，承包商定货往往忽略，从而造成钢轨强度与正线不一致的事实，施工时发现已不可挽回。因此，道岔设计图除注明钢轨质量外，还应加注钢轨牌号及钢种。

2.2钢轨选型

钢轨选型的主要因素是年通过总质量、行车速度、轴重、维修工作量大、修周期和减振降噪要求。

根据线路近、远期客流量，推算出年通过总质量取最大值。然后参照《铁路轨道设计规范》TB10082-2005、J448-2005表4.0.1中规定“年通过总质量25-50Mt

的线路，采用60kg/m钢轨”，（而表中注2“年通过总质量大于50Mt的线路根据实际的运营条件，经技术经济比选可采用60kg/m钢轨”似乎有些矛盾）。

年通过总质量计算是根据地铁（轻轨）近、远期客流量，按列车满载计算，乘以全年列车通过列数，再乘以1.1～1.2系数（含自重及载客重，每位乘客按60公斤计），可推算出近、远期的年通过总质量。

钢轨选型除从运量因素考虑外，还应根据城市轨道交通特殊性进行技术经济综合比较确定，在经济条件允许的情况下，地铁正线及辅助线尽量采用60kg/m 钢轨，车场线采用50kg/m钢轨。

（参考：《轨道论文集》p245）

2.3钢轨接头及异型钢轨

不同类型的钢轨接头应采用异型钢轨连接。目前生产的60kg/m-50kg/m异型钢轨，以60kg/m钢轨为母材，钢轨的一端通过辊锻加工成为50kg/m钢轨的标准断面。该端长度450mm，过渡段长度150mm。

异型钢轨长度有 6.25m（钢轨材料长度 6.71m）及12.5m（钢轨材料长度0.000m）两种。

异型钢轨

道岔尖轨用AT轨异型钢轨2.4钢轨接头

异型接头

普通接头

绝缘接头

有轨电车槽型钢轨与普通钢轨的异型接头

有轨电车槽型钢轨

无缝线路临时接头