1、地铁培训教材成都地铁工程设计讲座成都地铁工程设计讲座2016年10月 成都 建设单位：成都地铁有限责任公司编制单位：中铁二院工程集团有限责任公司汇报人：江 万 红轨道系统相关专业名词相关专业名词u1.1 1.1 轨道工程轨道工程定义：轨道工程直接与车轮接触，对车轮起导向作用，同时承受列车荷载以及将列车荷载传递给线下结构物。范围：竖向土建结构基础以上，横向至最近结构边墙范围的工程。组成：钢轨、扣件、轨枕、道床、无缝线路以及其它附属设施等。地下线地下线高架线高架线u1.2.1 1.2.1 轨距轨距定义：轨面下16mm位置，钢轨内侧面之间距离，标准轨距为1435mm。车辆轮对尺寸车辆轮对尺寸最大轮对
2、尺寸1424mm，大于标准轨距1435mm，这就是列车蛇形运动的原因所在。u1.2.2 1.2.2 轨距加宽轨距加宽轨距加宽：为了转向架能顺利通过曲线，所需要的轨距加宽量。轨距加宽受曲线半径和车辆固定轴距的影响，A型车和B型车固定轴距不同所以加宽量不同。半径B型车（2.2m轴距）A型车（2.5m轴距）轨距需求值（mm）4001430 1432 3501431 1433 3001432 1434 2501434 1437 2001436 1440 1801437 1441 1501440 1445 u1.3.1 1.3.1 超高超高超高：列车在曲线上运行必定存在离心力，为了平衡离心，需要将曲线外
3、侧钢轨相比内侧设置一个抬高量，这个抬高量就叫超高。超高图示超高图示超高值与曲线半径和行车速度有关，超高计算是轨道工程设计非常重要的一个环节，直接关系到行车安全与舒适度。超高计算：超高计算：u1.3.21.3.2欠超高欠超高欠超高：当行车速度大于线路实设超高时，会造成超高不足，也就是欠超高，这个时候会加剧曲线外侧钢轨磨耗。欠超高应加以限制。限制欠超高也就是限制离心加速度a。a值与离心加速度直接关系着人体舒适度。规范规定，一般情况下欠超高为61mm，特殊情况下为75mm。为了防止人员下车时摔倒，引起混乱，影响车门关闭，规范里面规定站台区的欠超高比普通区间要小，为45mm。欠超高：欠超高：h=153
4、ah=153aaa离心加速度离心加速度离心加速度(m/s2)评价感受欠超高(mm)0.3优秀优秀45.90.4良好有感觉61.20.5一般感觉较明显76.50.6较差容易摔倒91.8u1.3.3 1.3.3 轨道结构限速轨道结构限速在容许欠超高61mm一定的情况下，曲线限速与半径及超高值有关。曲线半径越大，曲线通过速度越高。超高越大，曲线通过速度也越高。反之为了适应不同速度等级的线路，最大超高值是有区别的，V100km/h，为120mm；100V200km/h，为150mm;高速铁路为175mm。u1.4.11.4.1轨道方向不平顺轨道方向不平顺方向不平顺方向不平顺u1.4.2 1.4.2 三
5、角坑不平顺三角坑不平顺轨道扭曲不平顺(即三角坑)是指左右两股钢轨顶面相对于轨道平面发生的扭曲状态,表现为先是左股钢轨高于右股钢轨,接着是右股钢轨高于左股钢轨,反之亦然。三角坑将会引起车辆的侧滚和侧摆,极易引起轮载变动，严重的三角坑,将导致车辆转向架呈三轮支撑一轮悬浮的恶劣状态,甚至引起车辆倾覆脱轨,严重危及行车安全 三角坑不平顺三角坑不平顺u1.4.3 1.4.3 轨道高低不平顺轨道高低不平顺高低不平顺是由于左右钢轨顶面垂向偏移引起轨道中心线的垂向偏移。轨道高低不平顺将会引起车辆的点头和沉浮振动，同时会引起轮载波动，增大轮轨垂向力和车体垂向加速度 轨道高低不平顺轨道高低不平顺u1.4.4 1.
6、4.4 轨道水平不平顺轨道水平不平顺水平不平顺是由于左右钢轨的垂向偏移引起的轨面高差。在直线地段，两股钢轨顶面应置于同一水平面上，以使两股钢轨受载均匀，保持列车平稳运行。轨道水平不平顺将会引起车辆的测滚振动，导致轮重减载率变大。轨道水平不平顺轨道水平不平顺轨道工程设计主要规范轨道工程设计主要规范u2.12.1主要规范主要规范1、城市轨道交通工程项目建设标准（建标104-2008）；2、城市轨道交通技术规范GB50490-2009;3、铁路线路设计规范GB50090-2006；4、混凝土结构设计规范GB50010-2010；5、铁路混凝土 TB/T 3275-2011；6、混凝土岔枕技术条件 T
7、B/T 3080-2014；7、城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008；8、铁路混凝土结构耐久性设计规范TB10005-2010；9、地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999（2003年版）；10、铁路轨道工程施工质量验收标准GB10413-2003；11、铁路混凝土工程施工质量验收标准TB10424-2010；12、无缝线路铺设及养护维修方法TB/T 2098-2007；u2.12.1主要规范主要规范13、钢轨焊接TB/T 1632-2005；14、浮置板轨道技术规范（CJJ/T191-2012）；15、城际铁路设计规范（TB10623-2014）；16、高速铁路设计规范
8、（TB10621-2014）；17、地铁设计规范GB50157-2003；18、铁路轨道设计规范TB10082-2005；19、市域快速轨道交通（120km/h-160km/h）技术规范；u2.22.2规范适应性规范适应性1、地铁设计规范地铁设计规范适用于最高运行速度不超过100kmh、采用常规电机驱动列车的钢轮钢轨地铁新建工程的设计。2、铁路轨道设计规范铁路轨道设计规范适用于铁路网中客货列车共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于160km/h，货物列车设计行车速度等于或小于120km/h的标准轨距铁路轨道的设计3、城际铁路设计规范城际铁路设计规范适用于新建设计速度为200km/h及以下、仅
9、运行动车组列车的标准轨距客运专线铁路，设计速度分为200km/h、160km/h、120km/h三级。4、高速铁路设计规范高速铁路设计规范适用于旅客列车设计行车速度250350km/h的高速铁路。轨道结构地铁设计规范铁路轨道设计规范城际铁路设计规范高速铁路设计规范轨距标准轨距1435mm，250R200加宽5mm，200R150加宽10mm，递减率不宜大于2。标准轨距1435mm，350R300加宽5mm，R300加宽15mm。标准轨距1435mm标准轨距1435mm超高最大超高120mm，欠超高不宜大于61mm，困难时不应大于75mm。车站站台有效长度范围内曲线超高不应大于15mm。最大超高
10、150mm，欠超高不宜大于70mm，困难时不应大于90mm。过超高不宜大于50mm。未明确最大超高175mm，欠超高不宜大于40mm，困难时不应大于60mm。过超高不宜大于70mm。轨底坡1:401:401:401:40结构型式无砟轨道为主，地面线宜采用有砟轨道。有砟轨道为主，长度大于1km隧道铺设无砟轨道。通过综合比选后确定，有砟轨道与无砟轨道宜集中铺设。250km/h可采用有砟轨道，350km/h采用无砟轨道。无缝线路未明确采用区间无缝线路还是跨区间无缝线路，国内较多采用了区间无缝线路。推荐一次铺设跨区间无缝线路。正线轨道应按一次铺设跨区间无缝线路设计。正线轨道应按一次铺设跨区间无缝线路设
11、计。u2.32.3技术标准对比技术标准对比轨道结构地铁设计规范铁路轨道设计规范城际铁路设计规范高速铁路设计规范钢轨正线及配线钢轨宜采用60kg/m钢轨，车场线宜采用50kg/m钢轨。60kg/m钢轨60kg/m钢轨60kg/m钢轨扣件弹性分开式扣件，节点垂直静刚度宜为20kN/mm40kN/mm。未明确正线无砟轨道应根据线路速度等级及环境减振降噪需求合理选用与轨道结构匹配的弹性扣件，其弹性垫层静刚度一般地段宜为20kN/mm30kN/mm。无砟轨道采用与轨道板或双块式轨枕相配套的弹性扣件，其轨下弹性垫层静刚度宜为（255）km/h轨枕无砟地段应采用预制钢筋混凝土轨枕，成都地铁在建项目均采用了钢
12、筋混凝土短轨枕，轨枕布置1600对/km，小半径大坡道地段加密至1680对/km。轨道类型一般为弹性支承块式，轨枕间距布置1680对/km无砟轨道的结构形式应综合比选后确定，可采用轨枕埋入式、弹性支承块式或板式。CRTSI型双块、CRTSI型板式、CRTSIII型板式。扣件节点间距不宜大于650mm（1540根/km布置）。减振降噪减振轨道结构应按项目环境影响评估报告书，确定减振地段位置及减振等级。减振级别宜划分为中等减振、高等减振和特殊减振。未明确轨道减振降噪措施应根据环境要求、设计速度、工程条件等因素，经技术经济比较后确定。在减振降噪需求较高的地段，为满足环保要求，可采用具有更好减振降噪效
13、果的特殊轨道扣件。无砟轨道可采用减振型轨道结构或铺设吸音板等。轨道设计应考虑减振降噪需求。u2.32.3技术标准对比技术标准对比轨道力学计算轨道力学计算u3.13.1速度影响分析速度影响分析当运行速度当运行速度v120km/hv120km/h时时当运行速度当运行速度120120v160km/hv160km/h时时速度系数分量计算公式 符号符号速度范围（速度范围（km/hkm/h）速度差速度差计算公式计算公式 v v1201200.60.6 v/100 v/100 1 1120120v v160160v=v-120v=v-1200.30.3v/100v/100 2 2160160v v20020
14、0v=v-160v=v-1600.450.45v/100v/100u3.13.1速度影响分析速度影响分析城际铁路设计规范（TB10623-2014）通过统计分析采用了较简单的动载系数。对于设计速度160km/h以上线路取2.5，设计速度160km/h及以下线路取2.0。高速铁路设计规范（TB10621-2014）对于设计速度300km/h及以上线路取3.0，设计250km/h线路取值2.5。根据计算，当列车速度分别为80km/h，100km/h，140km/h时直线地段动载系数如下。行车速度（km/h）动载系数801.48 1001.60 1401.82 u3.23.2钢轨弯矩计算钢轨弯矩计算
15、B0-B0转向架（两轴）轮载P0（kN）钢轨支座刚度D(kN/mm)轨枕间距a(mm)钢轨抗弯刚度EI(kN.mm2)刚比系数k(mm-1)I轮II轮I轮II轮115336006.0459E+09 0.001228 轮载P0（kN）115.00 115.00 115.00 115.00 x(mm)0.00 2880.00 2880.00 0.00 说明：1、粉色图案填充的单元格为每次计算时需要修改的地方。2、轮载、钢轨支座刚度、轨枕间距应根据线路实际情况填写。3、钢轨抗弯刚度应根据钢轨类型计算得到，一般考虑3mm磨耗。4、计算得到钢轨静弯矩后的后续计算钢轨应力参照轨道规范执行。kx0.00 3
16、.54 3.54 0.00 01.00-0.02-0.02 1.00 P00(kN)115.00-1.80-1.80 115.00 P00(kN)113.20 113.20 M0=P00/(4k)(kN.mm)23044.78 动拉动压允许温降72.74 132.12 155.81 164.26 196.40 设计原则设计原则1、轨道结构应满足安全可靠、先进成熟、经济合理、少维修和易维修、可持续发展的原则；2、广泛吸取相关工程的先进经验，采用技术成熟、先进、性能可靠的结构方案；3、采取相应的减振降噪措施，把列车运行振动、噪声对环境的影响，控制在国家环保标准允许的范围内。关联专业关联专业1、线路
17、最小曲线半径表最小曲线半径表R Rminmin（mm）允许的行车速度允许的行车速度V V（km/hkm/h）12001200140140850850120120600600100100区间和车站的竖曲线半径表区间和车站的竖曲线半径表位置位置R R半径（半径（mm）140km/h140km/h120km/h120km/h一般情况一般情况困难情况困难情况一般情况一般情况困难情况困难情况区间区间100001000065006500100001000060006000车站端部车站端部50005000250025004000400025002500最高运行速度最高运行速度140km/h140km/h2、
18、车辆 机场专列载客量表机场专列载客量表载客量载客量单车单车 (单位：人单位：人)TCTC车车MM（MpMp）车）车座席座席(AW1)(AW1)64646464定员定员(AW2)(AW2)126126126126 普列车载客量表普列车载客量表载客量载客量单车单车 (单位：人单位：人)TCTC车车MM（MpMp）车）车座席座席(AW1)(AW1)45454848定员定员(AW2)(AW2)217217224224超员超员(AW3)(AW3)303303312312最高运行速度最高运行速度140km/h140km/h，构造，构造154km/h154km/h，轴重，轴重1717吨吨3、土建（1）主体结
19、构及内部结构设计使用年限为100年，结构安全等级为一级。（2）结构允许裂缝开展宽度0.2mm，不允许出现贯穿裂缝。4、接触网（1）接触网标称电压。（2）接触网悬挂方式应和线路设计速度相匹配。5、信号系统运营列车按双方向均具有ATP功能、正常运行方向具有ATO功能设计。6、行车速度时分曲线。速度时分曲线。工程实例工程实例1、香港地铁机场线设计最高运行速度135km/h。香港地铁机场快线采用UIC60kg/m钢轨，预埋铁座式e型弹条扣件（类似于我国国铁弹条III型扣件），香港地铁机场快线大量采用了有砟轨道，占正线轨道约41%。地面线、高架线、地下线同时也铺设有整体道床结构，整体道床采用扣件直埋施工
20、，不悬挂任何轨枕。轨道减振方面主要有弹性短轨枕整体道床及点支承橡胶支座式浮置板道床、板式减振器扣件。铺设于香港地铁的板式减振器扣件铺设于香港地铁的板式减振器扣件2、津滨轻轨津滨轻轨又称天津地铁9号线，最高运行速度100km/h。津滨轻轨采用60kg/m钢轨，WJ-2型扣件，混凝土短轨枕整体道床，正线高架线采用混凝土短轨枕纵向承轨台道床。轨道减振方面大量采用了弹性短轨枕。运行中的津滨轻轨运行中的津滨轻轨3、广州轨道交通3号线列车最高运行速度120km/h。正线地下线采用60kg/m钢轨，单趾弹簧扣件，混凝土短轨枕整体道床，正线高架线采用混凝土短轨枕纵向承轨台道床，正线地面线采用有砟轨道。区间最高
21、行车速度达120km/h 的正线采用12 号可动心轨道岔，最高行车速度为80km/h 的区间正线采用9 号道岔。有条件地段采用跨区间无缝线路。正线道岔区采用短轨枕，北延线道岔区采用合成树脂枕。轨道减振方面，一期工程高等减振采用弹性短轨枕轨道、线路通过重要建（构）筑物等有必要时，设置钢弹簧浮置板道床，北延线中等减振地段采用了双层非线性减振扣件。双层非线性减振扣件在运营中层出现PR弹条断裂，后更换为国铁III型弹条并加设轨距拉杆，状态得以控制。赤岗站赤岗站4、首都机场线最高设计速度110km/h，采用下接触式的接触轨供电，信号采用移动闭塞。正线地下线采用60kg/m钢轨，DTVI2型扣件，混凝土长
22、轨枕整体道床，正线高架线同样采用混凝土长轨枕整体道床。正线一般地段采用60kg/m钢轨9号可动心单开道岔及渡线，分叉处采用60kg/m钢轨18号可动心单开道岔，正线道岔区采用短轨枕，正线、辅助线及出入线高架段一次铺设跨区间无缝线路，道岔内及两端轨缝均焊接。轨道减振方面，在环评预测存在“有感振动”的地段及T3站采用弹性长枕式整体道床，也是国内唯一采用此种减振方式的工程案例。长枕减振长枕减振5、东莞R2线计最高运行速度120km/h，预计2016年5月开通。正线地下线采用60kg/m钢轨，DZIII型扣件，混凝土长轨枕整体道床，正线高架线采用短轨枕纵向承轨台道床。正线采用9号曲线尖轨树脂长枕道岔，
23、个别地段采用12号曲线尖轨树脂长枕道岔，区间无缝线路。轨道减振分为中等、高等、特殊三级，分别采用双层非线性减振扣件、梯形轨道或减振垫道床、钢弹簧浮置板道床。6、深圳11号线最高设计速度120km/h，DT-型扣件，钢筋混凝土桁架轨枕式整体道床，正线高架线采用混凝土短轨枕纵向承轨台整体道床。正线及辅助线采用9号及12号系列道岔，9号道岔分直尖轨和曲尖轨两种型式，9号直尖轨道岔主要用在停车线和联络线上，9号曲尖轨道岔主要用在折返线和出入线上。12号道岔根据行车速度和折返要求，分别用于折返线、停车线及联络线上。正线按照区间无缝线路设计。原则上，正线道岔均采用合成树脂长轨枕，其余采用混凝土短岔枕。轨道
24、减振分为中等、高等、特殊三级，分别采用双层非线性减振扣件、减振垫道床、钢弹簧浮置板道床。减振垫道床又区分为地下线桁架轨枕现浇式、高架线短轨枕现浇式以及地下线预制板式。深圳地铁11号线开展了板式轨道揭板更换减振的尝试。减振垫浮置板更换试验减振垫浮置板更换试验7、温州S1线采用城际CRH6动车组，最高运行速度120km/h。温州市域铁路S1线轨道采用CRTS I型双块式无砟轨道，跨区间无缝线路。钢轨采用60kg/m钢轨，扣件采用WJ-7B型扣件，轨枕采用SK-1型双块式轨枕。路基、桥梁、隧道地段均采用现浇道床板结构，桥梁地段不再设置底座。道岔区采用桁架岔枕。轨道减振方面正在开展基于WJ-7B型扣件
25、的双层非线性减振扣件研究，减振扣件研究按照运营速度140km/h进行。温州温州S1S1线双层非线性减振扣件线双层非线性减振扣件8、北京地下直径线北京地下直径线运行SS9型电力机车与动车组，25kV交流，接触网供电，最高运行速度120km/h。北京地下直径线轨道采用60kg/m钢轨，一般地段采用WJ-7A型扣件、弹性支承块轨道。减振较高要求地段采用WJ-8A扣件，SK-2型双块式轨枕、减振垫道床。9、上海轨道交通16号线国内首条设计最高行车速度达每小时120公里的接触轨供电轨道交通线路。上海轨道交通16号线轨道全线采用无砟轨道。钢轨采用60kg/m钢轨，扣件采用DTIII2型扣件。地下线轨枕为混
26、凝土长轨枕，高架线采用纵向承轨台整体道床，配套WJ-2A型扣件，正线道岔采用了12号桁架岔枕道岔。轨道减振方面采用了减振器扣件、梯形轨道与钢弹簧浮置板轨道。在轨道铺设上，上海轨道交通16号线应用了多项高铁工程技术，如利用CP测量技术建立地铁轨道基础控制网、引进进口固定焊轨机以及150米长轨换铺等，有效保证了钢轨焊接质量、钢轨顺直度、轨道精度和线路平稳度。10、国铁干线西康线秦岭特长隧道为双线隧道，客车速度为120km/h，客货混运，2001年1月开通运营。隧道内采用弹性支承块式无砟轨道。重庆至怀化铁路（渝怀线）于2008年开通，国铁I级线路，最高运行速度120km/h，客货混运。渝怀线鱼嘴2号
27、隧道，全长710m，采用长枕埋入式无砟轨道。贵阳至南宁铁路（黔桂新线）于2008年底投入运营，国铁I级线路，客货混运。长度大于6km的定水坝及银洞坡隧道铺设弹性支承块轨道，隧道内设计行车速度140km/h。大理至丽江铁路、玉溪至蒙自铁路，最高运行速度120km/h，客货混运，长度大于6km以上隧道铺设弹性支承块轨道。蒙自至红河铁路，最高运行速度140km/h，客货混运，长度大于3km以上隧道铺设弹性支承块轨道。大理至瑞丽铁路目前处于建设中，最高运行速度140km/h，客货混运，长度大于1km以上隧道铺设弹性支承块轨道。成昆新线目前处于建设中，最高运行速度160km/h，客货混运，长度大于1km
28、以上隧道铺设弹性支承块轨道。钢轨型号及材质的选择钢轨型号及材质的选择u正线钢轨型号及材质正线钢轨型号及材质正线采用60kg/m U75V热轧钢轨。钢轨定尺长度25m，直铺法施工。正线采用了U75V热轧钢轨，考虑降低造价，材料备料和采购及与钢轨焊接等因素，辅助线及出入场线钢轨与正线统一。u车场线钢轨型号及材质车场线钢轨型号及材质 车场线采用50kg/m U71Mn热轧钢轨。钢轨定尺长度25m，直铺法施工。车场内列车运行速度一般不超过25km/h，且为空载，采用50kg/m钢轨就可满足运营要求，且可降低工程初期投资。试车线与正线标准相同，采用60kg/m钢轨。扣扣件件u8.1 8.1 无螺栓扣件与
29、有螺栓扣件无螺栓扣件与有螺栓扣件1、无螺栓扣件英国PANDROL扣件是当今世界上最著名的无螺栓扣件系统，其使用范围遍及世界数十个国家和地区，如中国、英国、比利时、法国等。无螺栓扣件适用速度涉及从低速至高速所有领域。韩国高速铁路有砟轨道无螺栓扣件韩国高速铁路有砟轨道无螺栓扣件u8.1 8.1 无螺栓扣件与有螺栓扣件无螺栓扣件与有螺栓扣件1、无螺栓扣件韩国高速铁路无砟轨道无螺栓扣件韩国高速铁路无砟轨道无螺栓扣件u8.1 8.1 无螺栓扣件与有螺栓扣件无螺栓扣件与有螺栓扣件1、无螺栓扣件我国现行铁路标准图中的无螺栓扣件有弹条III型与弹条IV型扣件两种，均为e型弹条扣件，弹条III型扣件适用于200
30、km/h及以下线路，弹条IV型扣件适用于250km/h线路。无螺栓扣件在我国铁路建设中被广泛采用，以南昌铁路局尤为普遍，如温福（200km/h）、福厦(200km/h)、厦深(250km/h)等，铺设规模达1000km以上。在我国城市轨道交通领域，绝大部分城市均选用了e型弹条无螺栓扣件。厦深线有砟轨道无螺栓扣件厦深线有砟轨道无螺栓扣件u8.1 8.1 无螺栓扣件与有螺栓扣件无螺栓扣件与有螺栓扣件2、有螺栓扣件有螺栓扣件一直以来是我国铁路建设的主打产品，有螺栓扣件通过紧固螺母压紧弹条同时扣压钢轨。我国现行铁路标准图中的弹条I型扣件、弹条II型扣件、弹条V型扣件、WJ-7型扣件、WJ-8型扣件均属
31、于有螺栓扣件。弹条弹条V V型扣件型扣件u8.2 8.2 扣件选型扣件选型1、单趾弹簧扣件单趾弹簧扣件扣压件采用PR401型弹条。其主要技术性能指标如下：初始扣压力：1315kN/组，扣压力偏小，目前基本已不用单趾弹簧扣件单趾弹簧扣件u8.2 8.2 扣件选型扣件选型2、单趾弹簧III型扣件单趾弹簧扣件扣压件采用III型弹条。其主要技术性能指标如下：初始扣压力：22kN/组，最高速度120km/h单趾弹簧单趾弹簧III III型扣件型扣件u8.2 8.2 扣件选型扣件选型3、DZIII型扣件该扣件扣压件为18mm的e型弹条，适用于隧道内、U形槽结构及高架线整体道床，其主要技术性能指标：弹条扣压
32、力：16.5 kN/组纵向阻力：一般地段11.5kN/组,最高速度120km/hDZIIIDZIII型扣件型扣件u8.2 8.2 扣件选型扣件选型4、DTVI2型扣件该扣件扣压件为18mm的e型弹条，适用于隧道内、U形槽结构及高架线整体道床，其主要技术性能指标：弹条扣压力：16.5 kN/组纵向阻力：一般地段11.5kN/组DTVI2型型扣件扣件u8.2 8.2 扣件选型扣件选型5、香港地铁机场线扣件香港地铁机场线最高运营速度达135km/h，与本线最接近，采用了预埋铁座的20mm e型弹条扣件。预埋铁座不分开式扣件的最大不足在于其调高能力差，不推荐在本线使用。香港地铁机场线扣件香港地铁机场线
33、扣件u8.2 8.2 扣件选型扣件选型6、弹条IV型扣件满足最高运营速度350km/h，轴重17t的条件。C4弹条较III型弹条的结构进一步优化，降低了弹条工作应力，减小了其残余变形IVIV型弹条型弹条III III型弹条型弹条u8.2 8.2 扣件选型扣件选型7、WJ-7型扣件满足最高运营速度350km/h，轴重17t的条件。WJ-7型扣件在运用过程中易出现螺栓松动现象，近年在客运专线建设中的运用逐步减少。WJ-7WJ-7型扣件型扣件u8.2 8.2 扣件选型扣件选型8、WJ-8型扣件满足最高运营速度350km/h，轴重17t的条件，是目前我国客运专线建设的主型无砟轨道扣件，铺设及运营状态良
34、好。WJ-8WJ-8型扣件型扣件u正线扣件比选结论正线扣件比选结论DZIII型扣件主要技术性能指标如下：弹条扣压力：22 kN/组纵向阻力：11.5kN/组节点垂向静刚度：3035kN/mm工作电阻：108单股钢轨调整量：+5mm、-6mm高低调整量：+30mm抗横向水平力：35kNu车场线扣件车场线扣件整体道床地段采用CZI型扣件，主要技术指标如下：初始扣压力：1820kN/组防爬阻力：8kN/组工作电阻：108扣件节点垂向静刚度：5060kN/mm轨距调整量：+4mm、-8mm高低调整量：+20mm抵抗横向水平力的能力：1035kN轨枕设计轨枕设计u正线轨枕正线轨枕u短轨枕短轨枕短轨枕具有
35、技术成熟、结构简单、坚固耐用等特点，其通用性较好，轨枕布置灵活，道床施工可先在基地预组装轨排，或在现场组装轨排，再采用钢轨支承架架设轨排，灌注道床混凝土。施工工艺简便,轨排运输较方便，施工进度较快。根据调研，目前钢筋混凝土短轨枕的价格为160元/对，轨枕折合初期投资为25.6万元/铺轨公里。u正线轨枕正线轨枕u长轨枕长轨枕国内上海、重庆、东莞等城市均铺设了长轨枕式整体道床。长轨枕式整体道床整体性好,轨底坡、轨距等精度有保障。但预应力混凝土长轨枕需加工成套钢模，造价比短轨枕高。根据调研，目前预应力混凝土长轨枕的价格约为220元/根，轨枕折合初期投资约为35.2万元/铺轨公里。1435u双块式轨枕
36、双块式轨枕u正线轨枕对比正线轨枕对比道床类型轨枕高（mm）水沟优缺点施工要求短枕式150中心沟/双侧沟较长轨枕节省投资，制作及运输方便。轨底坡和轨距精度靠由吊轨架安装调整保证，施工要求较高长枕式180双侧沟稳定性和整体性强，成本稍高轨排法施工，可提高轨底坡及轨距的精度，需对轨枕预留孔穿筋双块式180双侧沟稳定性和整体性强，新旧混凝土结合上优势明显，成本较高。工法及施工精度与长枕式相同；保持轨底坡及轨距能力强。u车辆段轨枕车辆段轨枕车场库外线有砟轨道地段采用新II型预应力混凝土轨枕。车场库内线整体道床地段采用钢筋混凝土短轨枕。出入段线及试车线有砟轨道采用1760根/km，其余采用1440根/km
37、。道床设计道床设计u正线、辅助线及出入场线道床正线、辅助线及出入场线道床正线、辅助线均采用整体道床。采用双侧道床水沟。轨排组装轨排组装 轨排存放轨排存放 轨排铺设轨排铺设 钢筋绑扎钢筋绑扎 混凝土浇筑混凝土浇筑 成型道床成型道床u轨道结构高度尺寸轨道结构高度尺寸正线、辅助线及出入场线轨道结构高度：枕下混凝土厚度110mm，是控制原则。基础形式基础形式轨道结构高度（轨道结构高度（mm）地下段圆形隧道（至限界圆底）一般地段740浮置板地段840矩形隧道一般地段580浮置板地段840地面线整体道床860U形槽整体道床580u车辆段道床车辆段道床试车线、库外线采用混凝土枕碎石道床。库内立壁式检查坑及平
38、过道线路采用短轨枕式整体道床。轨道结构型式根据工艺要求不同确定。立壁式检查坑立壁式检查坑 立柱式检查坑立柱式检查坑加设铁垫板设计库中平过道库中平过道库前平过道库前平过道试车线、库外线采用混凝土枕碎石道床。库内立壁式检查坑及平过道线路采用短轨枕式整体道床。轨道结构型式根据工艺要求不同确定。u车辆段道床车辆段道床材料装卸线整体道床材料装卸线整体道床洗车线整体道床洗车线整体道床试车线、库外线采用混凝土枕碎石道床。库内立壁式检查坑及平过道线路采用短轨枕式整体道床。轨道结构型式根据工艺要求不同确定。u车辆段道床车辆段道床u排水设计方案排水设计方案地下线正线及辅助线采用双块式轨枕整体道床，故需采用双侧排水
39、沟。对于特殊减振轨道，根据结构设计设置板底中心水沟。所有横沟、纵沟遮盖。道岔及其道床设计道岔及其道床设计u正线及辅助线道岔正线及辅助线道岔根据行车专业提供的运营组织与配线布置，对侧向过岔速度有要求的道岔采用12号或9号曲尖轨道岔，其余采用9号直尖轨道岔。正线及辅助线道岔辙叉采用合金钢组合辙叉。9号道岔根据行车需求，区分直线尖轨及曲线尖轨道岔。高锰钢辙叉磨损合金钢组合辙叉u正线及辅助线道岔整体道床正线及辅助线道岔整体道床岔枕采用了双榀三角桁架设计或整体长岔枕设计。12mm树脂枕单开道岔树脂枕单开道岔精度控制困难精度控制困难钻孔精度低钻孔精度低螺纹道钉剪断螺纹道钉剪断长岔枕道岔长岔枕道岔短轨枕道岔
40、短轨枕道岔u车辆段道岔车辆段道岔u车辆段道岔道床车辆段道岔道床车辆段采用50kg/m钢轨预应力混凝土长岔枕7号道岔，辙叉为高锰钢整铸辙叉。车场线采用50kg/m钢轨预应力钢筋混凝土长枕碎石道床。试车线采用与正线相同的60kg/m钢轨9号或12号道岔。u试车线道岔试车线道岔无缝线路设计无缝线路设计u正线、辅助线及出入场线按温度应力式无缝线路设计正线、辅助线及出入场线按温度应力式无缝线路设计采用接触焊。道岔前后各设一对有孔轨，道岔及其前后采用冻结，以方便更换。大于100km/h线路宜一次性铺设跨区间无缝线路。普通地铁在环保需求地段宜冻结岔区。u车辆段车辆段车辆段除试车线铺设无缝线路外其余车场线均采
41、用有缝线路。有上盖物业时宜焊接无缝线路。轨道减振降噪措施轨道减振降噪措施u13.1 13.1 减振分级原则减振分级原则1、环评源强各速度条件下振动源强值表速度（km/h）隧道段路基段源强VLZ10源强VLZmax源强VLZ10源强VLZmax6084.287.278.081.07085.588.579.3 82.3 8086.789.780.5 83.5 9087.790.781.5 84.5 10088.691.682.4 85.4 11089.592.583.3 86.3 12090.293.284.0 87.0 13090.993.984.7 87.7 14091.694.685.4 8
42、8.4 条件隧道壁处（距离轨道0.5m），60kg/m无缝钢轨，普通钢筋混凝土整体道床，弹性分开式扣件距离轨道7.5m处，60kg/m无缝钢轨，碎石道床，弹性分开式扣件u13.2 13.2 中等减振措施中等减振措施VIPAVIPA扣件扣件：VIPA型双层非线性减振扣件为PANDROL公司的代表产品，VIPA扣件在世界多国国家具备铺设案例。VIPAVIPA型双层非线性减振扣件型双层非线性减振扣件u13.2 13.2 中等减振措施中等减振措施VIPAVIPA扣件扣件：VIPA扣件在世界多国国家具备铺设案例。VIPA扣件铺设案例年份国家线路钢轨轴重（T）速度（km/h）2000丹麦60E118020
43、03法国SNCF50E6251102005瑞典Banverket60E122.51002006澳大利亚Perth MetroAS5014.51302006瑞典Oresundbro Konsortiet60E122.51602012马来西亚KTM54E120140u13.2 13.2 中等减振措施中等减振措施LordLord扣件扣件：Lord扣件直接支承钢轨，下面设置调高垫板，其减振效果为8dB。上海地铁在地下线和高架线均有采用Lord扣件。轨道减振器扣件：轨道减振器扣件：该扣件在上海和广州地铁均有采用，减振效果为812dB。缺点是横向刚度较低，在列车的动力作用下轨距容易发生变化。而且当橡胶制造
44、工艺不良时容易造成橡胶圈脱落而失效。u13.2 13.2 中等减振措施中等减振措施双层非线性减振扣件：双层非线性减振扣件：双层非线性减振扣件是一种新型高效的地铁轨道减振扣件，造价较低，性价比较高。双层非线性减振扣件具有整体尺寸紧凑、重量轻、轨道高度增加不多的特点，双层非线性减振扣件减振失效时可直接更换垫层，维修方便。目前广州地铁、深圳地铁等均采用了双层非线性减振扣件，其减振效果可达10dB。u13.2 13.2 中等减振措施中等减振措施相比较而言，轨道减振器扣件横向刚度较低；相对于双层非线性减振扣件，Lord扣件减振幅值略低；因此，中等减振地段（振动超标3dB）推荐采用双层非线性减振扣件。u1
45、3.2 13.2 中等减振措施中等减振措施双层非线性减振扣件合规性双层非线性减振扣件合规性城际铁路设计规范（TB10623-2014）第10.3.4条规定“正线无砟轨道应根据线路速度等级及环境减振降噪需求合理选用与轨道结构匹配的弹性扣件”，同时其条文解释“在减振降噪要求较高的地段，为满足环评要求，可采用具有更好减振降噪效果的特殊轨道扣件”。因此，从规范来讲，更高速度线路采用减振扣件也是可行的。u13.2 13.2 中等减振措施中等减振措施双层非线性减振扣件钢轨位移计算双层非线性减振扣件钢轨位移计算由于施加的载荷为车辆实际运行的动态载荷，因此计算出来的刚度也是扣件的动态刚度，根据计算结果，扣件的
46、静刚度大于等于20kN/mm时，钢轨的动态位移小于1.5mm。刚度（刚度（kN/mm）2021253035位移（位移（mm）1.501.441.271.100.98钢轨位移计算u13.2 13.2 中等减振措施中等减振措施双层非线性减振扣件减振量计算双层非线性减振扣件减振量计算静刚度静刚度(KN/mm)15182022减振量（dB）7.365.784.864.03静刚度对应的减振量静刚度对应的减振量u13.2 13.2 中等减振措施中等减振措施双层非线性减振扣件实测（双层非线性减振扣件实测（140km/h140km/h）测试项目测试项目测试结果测试结果要求要求测试条件测试条件轨下垫静刚度轨下垫
47、静刚度55.69KN/mm-20KN70KN中间垫静刚度中间垫静刚度35.44 KN/mm-5KN55KN 扣件静刚度扣件静刚度22.47 KN/mm17KN/mm23KN/mm5KN55KN纵向阻力纵向阻力12KN9KN 扣件刚度及纵向阻力测试扣件刚度及纵向阻力测试u13.2 13.2 中等减振措施中等减振措施双层非线性减振扣件实测（双层非线性减振扣件实测（140km/h140km/h）扣件疲劳及减振性能测试扣件疲劳及减振性能测试测试项目测试项目测试前测试前测试后测试后变化率变化率扣件静刚度扣件静刚度（5KN55KN）20.38KN/mm20.55 KN/mm0.9%疲劳次数疲劳次数（万次）
48、（万次）轨头动态横移量（mm）轨底动态下沉量（mm）轨距扩张量（mm）202.41.502.8402.21.481202.31.281502.31.431902.41.492302.51.172702.31.48减振量（减振量（dB）4.68 u13.3 13.3 高等减振措施高等减振措施梯形轨道：梯形轨道：梯形轨道可用于地下线高等减振地段，隔振效果不小于815dB。其减振理论较为先进，在国外多条线路上铺设，目前，已经在北京地铁四、五号线等地铁线路中得到应用。最高运行速度120km/h。u13.3 13.3 高等减振措施高等减振措施Vanguard减振扣件减振扣件Vanguard减振扣件减振达
49、16dB，但由于该扣件新颖的悬浮式设计，对轨道定位和施工精度要求很高。新线建设已不采用。u13.3 13.3 高等减振措施高等减振措施弹性短轨枕整体道床弹性短轨枕整体道床减振效果为812dB,已在地铁、轻轨交通和快速铁路得到广泛应用。缺点是弹性短轨枕减振效果与施工质量关系较大，绑扎不密贴或套靴中夹入杂物，则减振性能难以实现，且易产生病害，此外，弹性短轨枕的减振层失效后难以检测发现，且更换不便。u13.3 13.3 高等减振措施高等减振措施减振垫浮置板道床减振垫浮置板道床为新型浮置板道床，在浮置板道床底面采用道垫支撑，减振效果可达8dB以上，施工方便。国内深圳、杭州、武汉等城市减振设计中已经尝试
50、使用。在国铁领域，目前减振垫浮置板道床是唯一上道的减振措施。u13.3 13.3 高等减振措施高等减振措施1、成灌线速度目标为200km/h。为了最大限度的降低列车运行引起对结构的冲击，减少振动的传递，并改善周边环境、及对居民生活的影响，红光路广场高架段DK10+650DK10+850采用了减振垫浮置板整体道床。浮置板道床宽度2400mm，厚度230mm，每延米道床板质量1.3t，为梯形轨道的2.6倍。u13.3 13.3 高等减振措施高等减振措施2、广深港客专设计最高时速350km/h。广深港客运专线狮子洋隧道位于东涌站至虎门站区间，全长10.8km，为全线控制性工程，里程范围为DK33+0
