第二章城市轨道结构轨道是列车运行的基础。它直接承受列车荷载。并引导列车运行。轨道结构是城市轨道交通系统的重要组成部分。一般由钢轨、扣件、轨枕、道床、道岔及其他附属设备组成。为保证列车运行的安全,轨道结构应具有足够的强度和稳定性、耐久性、绝缘性及适量弹性,且养护维修量小、以确保列车安全运行和乘客舒适考虑到城市轨道交通可能采取地面、地下、高架等不同的轨下基础,轨道结构将采取不同的型式,现分述如下
十质路基的轨道结构轨道交通在土质路基上一般宜采用混凝土枕碎石道床,并尽可能敷设无缝线路。以下简要论述土质路基上的轨道部件(一)钢轨钢轨不仅直接承受列车荷载,它也是引导车辆运行的装置在车辆运行过程中,钢轨将承受的荷载传递到扣件、轨枕、道床及路基,并依靠钢轨头部内侧与车辆轮缘的相互作用,引导列车前进。在列车动荷载作用下,钢轨将产今挠曲和变形,由此,钢轨应有足够的承载能力、抗弯强度、断裂韧性及稳定性、耐磨性、耐腐蚀性
目前的钢轨型式有3种:第一种是槽形钢轨,多用于街道有轨电车,路面与钢轨轨面一般在同一平面,如香港屯门轻铁;第二种是19世纪应用很广,但目前已经很少采用的双头钢轨,这种钢轨在英国还能见到:第三种是广泛采用的平底钢轨。6513241374(e)okgT底缺(a)墙形轨(b)双头轨图3-5钢轨的类型(单位:mm
目前在国内尚无城市轨道交通的钢轨选型标准,我国国家铁路的钢轨主要有43kg、50kg与60kg三种类型。一般地,现行轨道交通系统的设计可参考我国国家铁路钢轨选型标准,即根据30Mt时、采用年通过总重在万~50kg/钢轨:在30一60Mt时,采用60kg/m钢轨来选用钢轨类型。国内外轨道交通有选用重型钢轨的趋势。从技术性能上分析60kg/m钢轨的重量只增加17.7%。而允许通过的总重量可增加50%。重型钢轨不仅能增加轨道的稳定性,减少养护维修工作量,而且还能增加回流断面,减少杂散电流。综上所述,城市轨道交通在经济条件允许下,无论地面线地下线或高架线,运营正线宜选用重型钢轨
对车场线来说,出于主要是供空车运行,速度又低,考虑到经济性,选用50kg/m或43kg/m钢轨均是可行的。不同类型钢轨的衔接,宜采用异型钢轨,也可采用异型接头夹板连接。(二)轨枕轨枕是轨道的基础部件,其功能是支撑钢轨,并将钢轨压力传递到道床。轨枕的种类按构造有横向轨枕、纵向轨枕短轨枕和宽轨枕4种:按铺设部位有适用于区间线路的普通轨枕、道岔区的岔枕和有碴桥上的桥枕:按制造材料可分为木枕、混凝土枕及钢枕3种
般情况下,碎石道床的轨枕应尽可能采用常规铁路所使用的预应力混凝土枕。对采用第三轨受电方式的系统,在安装三轨托架的地方还需使用特殊加长的混凝土枕。(三)道床道床是指路基之上、轨枕之下的部分。一般分为碎石道床和整体道床两大类。土质路基上一般采用碎石道床,碎石道床结构简单,容易施工,减振、减噪性能较好,造价低;不足之处是轨道建筑高度较高,轨道维护工作量大
土质路基上道床厚度为250mm,在铺设无缝线路地段,为增大轨道横向稳定性,道床肩宽应不小于300mm,在R<600m的曲线地段,曲线外侧道床肩部加宽10cm。轨枕中部道床不掏空。直线和曲线地段道床分别如图36(A)和(B)所示。从国内外城市快速轨道交通建设的(A)发展趋势看,一般只在地面线上使用碎石道床。B图3-6道床断面一直线段路堤:B一曲线段路堤
(四)道岔车辆从一股轨道转向或越过另一股轨道的设备,称为道密。道岔有线路连接、线路交叉及线路连接与交叉3种形式常见的线路连接有普通的单开道岔、单式对称道岔及三开道岔线路交叉有直角交叉及菱形交叉。连接与交叉有交分道岔及各种交叉渡线。应用这些道岔,可以把不同位置和方向的轨道相互连接起来。在设有渡线和折返线的车站,必须设置道岔来实现车辆的转线;在车场内,股道则通过道岔逐级与走行线连接。由于车辆的运行条件规定,其最小通行半径为25m,考虑运行速度及节约用地要求,应在不同场合选用不同的辙叉号数和道岔结构