北京市城市轨道交通轨道系统
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城市快速轨道交通与常规公共交通方式相比,具有运量大、速度快、效率高的特点,并且可以节省能源,减少空气污染。
以大力发展城市轨道交通来解决日趋严重的城市公共交通问题已成为人们的共识。
我国城市公共交通的发展前景,将是以快速轨道交通作为骨干,配合常规公共交通方式和其他辅助交通手段,形成一个促进城市发展良性循环的现代化公共交通网络。
城市快速轨道交通大多采用地下或高架运行方式。
由于地下轨道交通造价昂贵,很多城市的经济实力还难以承受,囚此,在能够应用高架的路段,修建芍云量适中、造价低廉的高架轨道交通方式是较为适当的选择。
城市快速轨道交通的线路穿行在市区内,一般与居民区较近。
因此,对环境保护的要求很高,对噪声和振动的控制较严,这就要求轨道结构应有较好的减噪、减振性能。
另外,由于快速城市轨道交通行车密度大,运营时间长,留给轨道维修作业的时间较少,而且轨道养护维修一般在夜间进行,维修作业产生的噪声将影响附近的居民。
因此。
城市快速轨道交通高架桥上轨道应尽量采用少维修并且维修噪声较小的结构形式。
城市快速轨道交通轨道结构类型可分为有碴轨道结构和无碴轨道结构。
接下来再说说轨道中的道岔,道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时必不可少的线路设备,是铁路轨道的一个重要组成部分。
由于道岔具有数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点,与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。
它的基本形式有三种:即线路的连接、交叉、连接与交叉的组合。
常用的线路连接有各种类型的单式道岔和复式道岔;交叉有直交叉和菱形交叉;连接与交叉的组合有交分道岔和交叉渡线等,如图。
道岔类型
转辙器部分,单开道岔的转辙器,是引导机车车辆沿主线方向或侧线方向行驶的线路设备,由两根基本轨、两根尖轨、各种联结零件及道岔转换设备组成。
(一)基本轨
基本轨是用一根12.5m或25m标准断面的普通钢轨制成,主股为直线,侧股按转辙器各部分的轨距在工厂事先弯折成规定的折线或采用曲线型。
通常,道岔中不设轨底坡,为改善钢轨的受力条件,提速道岔中基本轨设有1:40轨底坡。
基本轨除承受车轮的垂直压力外,还与类轨共同承受车轮的横向水平力。
为防止基本轨的横向移动,可在其外侧设置轨撑,为了增加钢轨表面硬度,提高耐磨性并保持与尖轨良好的密贴状态,基本轨头顶面一般还进行淬火处理。
(二)尖轨
尖轨是转辙器中的重要部件,依靠尖轨的扳动,将列车引入正线或侧线方向,尖轨在平面上可分为直线型和曲线型。
我国铁路的大部分12号及12号以下的道岔,均采用直线型尖轨。
直线型尖轨制造简单,便于更换,尖轨前端的刨切效少,横向刚度大,尖轨的摆度和跟端轮缘槽较小,可用于左开或右开,但这种尖轨的转辙角较大,列车对尖轨的冲击力大,当轨尖端易于磨耗和损伤。
我国新设计的12、18号道岔直向尖轨为直线型,侧向尖轨为曲线型。
这种尖轨冲击角较小,导曲线半径大,列车进出侧线比较平稳,有利于机车车辆的高速通过。
但曲线型轨制造比较复杂,前端刨切较多,并且左右开不能通用。
曲线型尖轨又分为切线型、半切线型、割线型、半割线型四种,我国铁路主要采用半切线型和半割线曲线尖轨。
当采用普通用这钢轨刨切时,为避免对基本轨和尖轨刨切过多,一般将头部经过铡切的尖轨置于较基本轨高出6的滑床板上,使尖轨叠盖在基本轨的轨底,形成贴尖式尖轨,基本轨轨颚不刨切,加工简单,备品方便。
贴尖式尖轨藏尖式尖轨(mm)
轨道检测
轨道检测从内容上可分为轨道部件状态检测、轨道几何形位检测及行车平稳性检测;从检测方式上可分为静态检测和动态检测。
轨道检测是轨道科学维护管理的基础,同时也为轨道结构设计、病害原因分析及维护标准制定等提供实验依据。
静态检测利用检测工具沿线路逐点进行,包括线路和道岔几何形位检测。
线路几何形位检测的主要项目有:轨距(含曲线轨距加宽)、水平(含曲线外超高、
线路扭曲或三角坑)、轨向(含曲线圆顺程度)、高低及轨底坡。
道岔几何形位的检测项目主要有:道岔各部分轨距、水平、高低、导曲线支距、查照间距、尖轨与基本轨的密贴程度。
轨道几何形位动态检测的设备主要是轨检车。
我国XGJ-1准高速(140~160km/h)轨检车可检测13项内容,包括:左右轨的前后高低、左右轨的轨向、水平、左右轨的不平顺、曲线外轨超高、曲线半径、轨距、线路扭曲、车体水平和垂直振动加速度、左右轴箱垂直振动加速度等。
除检测轨道几何形位外,还可以从轮轨相互作用和行车平稳性等方面对轨道状态作出综合评价。
钢轨状态检测
钢轨的状态主要包括磨耗、钢轨波磨、轨头表面擦伤和剥离、轨头肥边、接头不平顺以及钢轨内部的核伤和裂纹等,分别采用测磨仪或轨头轮廓仪、波磨检测装置或波磨检测车及探伤车进行检测。
常用的测耗装置有2针、9针、23针测磨仪,在一设定基准上、间隔一定距离、按一定角度分布着若干个小型游标尺,可测量轨头上各个角度的磨耗量。
当需要测量轨头断面的轮廓形状时,可采用轨头轮廓仪。
轨头轮廓仪采用平行四边形原理,在平行四边形的一个角附近设置一个滚动小轮,小轮沿轨头周边滚动,在平行四边形的对角附近设一画笔,小轮沿轨头周边滚动的过程中,画笔即在纸上连续地画出轨头轮廓线。
轨枕状态检测
钢筋混凝土轨枕在使用中常发生裂纹、掉块及挡肩破损等病害,影响线路质量,严重时危及行车安全,因此有必要加强对轨枕状态的检查。
轨枕状态检查的主要内容为:轨枕顶面螺栓孔附近或两螺栓孔间的纵向裂纹、轨枕顶面螺栓孔附近横向裂纹、轨枕中部顶面横向和侧面垂直裂纹、轨枕挡肩处水平裂纹及挡肩损坏、空吊枕等。
轨枕裂纹一旦形成环状,或残余裂纹达到一定宽度,将影响轨枕承载能力或加速预应力钢筋锈蚀,造成轨枕失效。
道床状态检测
道床状态包括道床尺寸、道床赃污和板结程度等。
道床尺寸的检查方法较为简单,而道床的脏污和板结程度则需要仪器进行测试
道床脏污程度用道床内脏污物(粒径小于20mm)或道床空隙率衡量。
道床脏污物测量一般采用筛分法进行,即在线路上随机抽取一定数量的枕跨,进行道床破底开挖,将挖出的道碴及脏物一起过筛后,称量粒径小于20mm的赃物重量。
较为先进的测试方法是进行道床空隙率或密度测量。
测量空隙率的常用仪器是同位素道床密度实度测量仪。
清洁碎石道床稳定后的空隙率一般在31%~37%之间,当空隙率显著降低时,就容易发生板结、翻浆冒泥等致使道床失去弹性的病害,应当及时进行清筛。
2012.1.20。