地铁轨道的构成
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铁路轨道由钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔和其他附属设备等组成的构筑物。
位于铁路路基上,承受车轮传来的荷载,传递给路基,并引导机车车辆按一定方向运转。
有些国家或地区也称线路上部建筑。
在钢梁桥、灰坑、转盘、某些隧道以及采用新型轨道结构的地段,可以没有道床、或者也没有轨枕。
轨道组成轨道最早是由两根木轨条组成,后改用铸铁轨,再发展为工字形钢轨,20世纪80年代,世界上多数铁路采用的标准轨距(见铁路轨道几何形位)为1435毫米(4英尺8(1/2)英寸)。
较此窄的称窄轨铁路,较此宽的称宽轨铁路(见铁路工程)。
轨枕一般为横向铺设,用木、钢筋混凝土或钢制成。
道床采用碎石、卵石、矿渣等材料。
钢轨、轨枕、道床是一些不同力学性质的材料,以不同的方式组合起来的。
钢轨以连接零件扣紧在轨枕上;轨枕埋在道床内;道床直接铺在路基面上。
轨道承受着多变化的垂直、横向、纵向的静荷载和动荷载,荷载从钢轨通过轨枕和道床传递到路基。
通过力学理论,分析研究在各种荷载条件下,轨道各组成部分所产生的应力和应变,而确定其承载能力和稳定性。
轨道类型为使轨道成为一个整体,要根据铁路的具体运营条件,使轨道各部分之间的作用相互配合,并考虑轨道、车辆、路基三者之间相互作用的配合协调。
这就要求将轨道划分类型。
轨道类型的内容包括钢轨类型,连接零件种类,轨枕的种类和配臵,道床材料和断面尺寸。
它所依据的主要运营条件为铁路运量、机车车辆轴重和行车速度。
最佳的轨道结构须做到在给定的运营条件下,保证列车按规定的最高速度平稳、安全和不间断地运行,将荷载有效地传递给铁路路基,并结合合理的轨道材料使用和养护制度,使其设备折旧费、建设投资利息和设备养护费用之和为最小。
轨道结构类型,常按不同运营条件将铁路线路分成为轨道等级来表示。
这种分等的标准各国不同。
中国铁路1975年的规程,将轨道分为四种类型:轻型、中型、次重型和重型四等(见表[中国铁路轨道分类(1975年)])。
轨道养护轨道各部分在列车重复荷载的作用以及气候环境条件的影响下,将产生磨耗、腐蚀、腐朽、疲劳伤损和残余变形。
第一章1.1城市轨道交通系统的概念、构成及基本形式(重点)城市轨道交通系统:主要服务于城市的市内和郊区,在固定轨道上运行,通常以电力为动力的客运交通系统。
构成:车站建筑、结构工程、线路、车辆、车辆段、供电系统、通信系统、信号系统、环控系统、给排水系统等。
基本形式:地铁、轻轨、单轨系统、市郊铁路、有轨电车、自动导向系统、线性地铁、磁悬浮系统。
(1)地铁:①单方向输送能力在3万人次/h以上。
②了解其优缺点;③掌握地铁系统的技术经济参数。
(2)轻轨(LRT):①在有轨电车的基础上发展起来的电气牵引、轮轨导向、车辆编组运行在专用行车道上的中运量城市轨道交通系统,单方向输送能力在1.5万~3万人次/h。
②掌握轻轨系统(LRT)的技术经济参数。
(3)单轨系统(独轨系统):①由电气牵引、具有特殊导向和转折装置、车辆编组运行在专用轨道梁上的中运量轨道交通系统。
②分为悬挂式、跨坐式。
③掌握单轨系统的技术经济参数。
(4)市郊铁路:①由电气或内燃机车牵引,轮轨导向、车辆编组运行在城市中心与市郊、市郊与市郊、市郊与新建城镇间,以地面专用铁路为主的大运量快速轨道交通系统。
②所有权归属铁路部门。
(5)有轨电车:由电气牵引、轮轨导向、单车或两辆编组运行在城市路面线路上的低运量轨道交通系统。
(6)自动导向系统(AGT系统):①掌握线性地铁的技术经济指标;(8)磁悬浮系统(了解)1.2城市轨道交通的地位与作用(次重点)1、掌握其优势;2、了解其地位;3、了解其作用。
1.3城市轨道交通系统的发展1、了解城市轨道交通的发展历史;2、了解国外发展概况;3、了解国内发展概况;4、当前世界大城市轨道交通发展趋势:① 交通类型多样化; ② 交通布局网络化; ③ 资金来源多元化; ④ 经营市场化; ⑤ 管理法制化; ⑥ 服务与管理信息化。
5、我国城市轨道交通的未来发展趋势:在大城市实现以地面常规公交为主体向以轨道交通为骨干的城市交通体系过渡。
地铁科普小知识地铁科普小知识一、地铁的定义和历史地铁,简称轨道交通,是指在地下或高架上建设的城市快速交通系统。
它以高速、大运量、低噪音、低污染为特点,是现代城市公共交通体系中最重要的组成部分之一。
地铁的历史可以追溯到19世纪末。
最早的地铁系统出现在英国伦敦,被称为“地下铁道”(The Underground)。
随着城市化进程的加速和人口增长的压力,越来越多的城市开始建设地铁系统。
目前全球有超过160个城市拥有地铁。
二、地铁的构成1.轨道:是指列车行驶时所行驶在上面的钢轨。
2.车辆:是指运行在轨道上并载客或装货物体的机动车辆。
3.供电系统:包括架空电缆和第三轨两种形式。
架空电缆是通过支架悬挂在车站和隧道顶部,向列车提供电能;第三轨则是通过安装于轨道侧面或底部供电,也可以提供电能。
4.信号系统:主要由信号机、轨道电路、列车控制系统等组成,用于控制列车的运行和停车。
5.车站:是地铁线路上的重要设施,用于乘客上下车和换乘。
车站通常包括站台、售票厅、出入口等部分。
三、地铁的分类1.按建设方式分类:分为地下铁和高架铁路。
地下铁一般建设在城市中心区域,需要进行大规模的土建工程;高架铁路则多建设在城市郊区或新兴开发区,不需要进行大规模的土建工程。
2.按列车类型分类:分为轻轨、重轨和磁悬浮。
轻轨一般速度较慢,适合在城市中心区域使用;重轨速度较快,适合在城市郊区或新兴开发区使用;磁悬浮则是一种新型交通方式,速度非常快。
四、地铁的优点1.便捷快速:地铁可以避开城市拥堵的交通瓶颈,提供便捷快速的出行体验。
2.环保节能:由于地铁是采用电力驱动的交通方式,因此不会产生尾气污染,具有环保节能的优点。
3.安全可靠:地铁系统采用高度自动化的列车控制系统,可以确保列车的安全和可靠性。
4.运量大:地铁系统可以满足大量人员的出行需求,提供高效率的运输服务。
五、地铁的安全注意事项1.乘坐地铁时应注意站稳扶好扶手,避免在列车运行时发生意外摔倒等事故。
1.城市轨道交通系统构成(线路、轨道、车站、车辆、供电、通讯、信号、环控与给排水)2.城市:人口集中、工商业发达、居民以非农业人口为主的地区,通常是周围地区的政治、经济、文化中心。
3.城市的出现是人类走向成熟和文明的标志,也是人类群居生活的高级形式。
4.城市病:由于城市人口、工业、交通运输过度集中而造成的种种弊病。
表现:人口膨胀、交通拥堵、环境污染、资源短缺、城市贫困5.交通:从事旅客和货物运输及语言和图文传递的行业。
6.城市交通分为城市内部交通与对外交通。
7.8.交通拥堵:指交通需求超过道路的交通容量时,超过部分的交通量滞留在道路上的交通现象。
原因:迅速推进的城市化以及大城市人口的急剧膨胀使得城市交通需求与交通供给的矛盾日益突出。
影响:最直接的影响是增加了居民的出行时间和成本;导致了事故的增多;破坏了城市环境。
分类:常发性交通拥挤、偶发性交通拥挤9.城市轨道交通:服务于城市公共客运、电力驱动的轮轨运行方式。
特征:必须具备以下五个条件:1 大众运输系统2 位于城市之内3 以电力驱动4 独立于其他交通体系以外(如马路和其他铁路) 5 班次频密10.地铁为土地紧张的城市中心区提供的一种交通形式。
特点:运量大、安全、快速、准时11.轻轨:中等运量,多采用全封闭或半封闭方式。
12.特殊形式的轨道交通:单轨系统——跨座式和悬挂式;自动导向系统(AGT);美国旧金山有轨电车13.世界上最早的地铁是1863年1月10日在伦敦开通的一段6km长的线路。
我国最早的地铁是1969年建设的北京地铁14.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、轨枕、扣件、道床、道岔及其他附属设备组成。
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。
15.钢轨的功能:引导轨道交通列车的车轮,为车轮的滚动提供小阻力的表面;承受来自车轮和其他方面的力并传至于轨;供电电路和轨道电路的回路。
钢轨形式:槽形钢轨、双头钢轨、平底钢轨。
轨道的构造主要包括钢轨、扣件、轨枕、道渣、排水沟、边坡等。
路基是为铺设于道渣与轨道的泥土路面。
在修筑铁路时,由于直线的坡度和弯道的曲率有一定的标准,因此需挖填以为直规定的线型。
一般路基的断面分为路堑(Through cut)、路堤(Embankment)、半堤半堑(Side-hill cut)等三类。
道渣铺设于路基上,轨枕下,用以藏护轨枕的对象。
依铺设的位置可分上下两层,上层为顶层道渣(Top-ballast),下层为底层道渣(Sub-ballast)。
美国铁路工程协会(AREA)建议在运输频繁,在重量大的轨道,两层的厚度各应为30公分(12英?)。
道渣的功用如下:1.承受轨枕所传下的压力,并将此压力平均分布在路基上。
2.固定轨枕位置,维持轨道正确的线型和坡度。
3.排除轨枕周围及下方雨水,防止路基的土壤因湿软变形。
4.增加轨道的弹力,使受列车碾压后的钢轨迅速回复原来正确位置。
5.防止轨道生长杂草。
现代轨道工程为了减少道渣的维护,并且提高路基的强度,以混凝土地基取代道渣、枕木及路基,称之为"无道渣轨道"。
,可以降低维修时间,维持良好的质量及行车安全。
钢轨乃供列车车轮滚动行驶其上的铁路构建,主要功用如下:1.承受车轮重压及磨损。
2.将车轮重压分散置钢轨下的轨枕。
3.承受不断反复的重压。
美国土木工程协会(ASCE)建议,无论钢轨的重量如何,断面质量比例大致应为:头部42%、腰部21%、底部37%,且钢轨的高度应等于底部的宽度。
当钢轨头部受磨损达0.64公分时,需立即抽换钢轨。
轨道的轨距(Gauge)定义为两根钢轨顶面下1."588公分(5/8英?)处的内侧间隔距离。
轨枕承垫于钢轨之下,是用来支撑钢轨的铁路对象。
其功用如下:1.将钢轨所传下的在重平均分布于道渣上。
2.维持钢轨的线型及两轨间的轨距。
3.确保轨道具有均匀的弹力,作用有如建筑物的梁道钉的作用在于将钢轨扣接在轨枕上,并维持两轨间的固定轨距,最常用的道钉有钩道钉和螺旋道钉两种。
轨道的构造主要包括钢轨、扣件、轨枕、道渣、排水沟、边坡等。
路基是为铺设于道渣与轨道的泥土路面。
在修筑铁路时,由于直线的坡度和弯道的曲率有一定的标准,因此需挖填以为直规定的线型。
一般路基的断面分为路堑(Through cut)、路堤(Embankment)、半堤半堑(Side-hill cut)等三类。
道渣铺设于路基上,轨枕下,用以藏护轨枕的对象。
依铺设的位置可分上下两层,上层为顶层道渣(Top-ballast),下层为底层道渣(Sub-ballast)。
美国铁路工程协会(AREA)建议在运输频繁,在重量大的轨道,两层的厚度各应为30公分(12英?)。
道渣的功用如下:
1.承受轨枕所传下的压力,并将此压力平均分布在路基上。
2.固定轨枕位置,维持轨道正确的线型和坡度。
3.排除轨枕周围及下方雨水,防止路基的土壤因湿软变形。
4.增加轨道的弹力,使受列车碾压后的钢轨迅速回复原来正确位置。
5.防止轨道生长杂草。
现代轨道工程为了减少道渣的维护,并且提高路基的强度,以混凝土地基取代道渣、枕木及路基,称之为"无道渣轨道"。
,可以降低维修时间,维持良好的质量及行车安全。
钢轨乃供列车车轮滚动行驶其上的铁路构建,主要功用如下:
1.承受车轮重压及磨损。
2.将车轮重压分散置钢轨下的轨枕。
3.承受不断反复的重压。
美国土木工程协会(ASCE)建议,无论钢轨的重量如何,断面质量比例大致应为:头部42%、腰部21%、底部37%,且钢轨的高度应等于底部的宽度。
当钢轨头部受磨损达0.64公分时,需立即抽换钢轨。
轨道的轨距(Gauge)定义为两根钢轨顶面下1.588公分(5/8英?)处的内侧间隔距离。
轨枕承垫于钢轨之下,是用来支撑钢轨的铁路对象。
其功用如下:
1.将钢轨所传下的在重平均分布于道渣上。
2.维持钢轨的线型及两轨间的轨距。
3.确保轨道具有均匀的弹力,作用有如建筑物的梁
道钉的作用在于将钢轨扣接在轨枕上,并维持两轨间的固定轨距,最常用的道钉有钩道钉和螺旋道钉两种。
轨条接头在于维持接缝处的强度及劲度,使轨条具有均匀的弹性。
一般以两块鱼尾版贴于钢轨两侧的腰部,而以附有弹簧垫圈的螺栓旋紧。
鱼尾版有60公分和90公分两种,使用60公分版需旋以4螺栓,使用90公分者需旋以6螺栓。
现代化轨道为彻底改善钢轨接头之缺点,采取连续焊接之方式,以连续焊接钢轨(Continuous Welded Rail)取代钢轨接头,藉以减少轨道之维修工作,并可增加使用年限,此称为长焊钢轨(Continuous Welded Rail。
轨撑:用以支撑钢轨外侧的腰部,以抵抗钢轨头部所受之侧向力,防止因钢轨倾斜而导致之道钉松动。
防爬器:装设于钢轨底下,以其一侧顶住轨枕(及垫钣),除用防止钢轨因车轮滚动所造成的纵向爬行,并可控制钢轨因温度升高而产生的延伸现象。
扣件:嵌入轨枕扣住钢轨底部之上的金属夹或柄,除可抵抗车轮垂直滚压及侧向推力外,也可防止钢轨纵向爬行。