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1、2024-5-91第二章 城市轨道交通系统的构成 2024-5-92第二章第二章 城市轨道交通系统的构成城市轨道交通系统的构成 第七节第七节 信号系统信号系统 第五节第五节 供电系统供电系统 第六节第六节 通信系统通信系统 第四节第四节 轨道轨道 2024-5-93第四节第四节 轨轨 道道 轨道结构是城市轨道交通轨道结构是城市轨道交通系统的重要组成部分，一般由系统的重要组成部分，一般由钢轨、轨枕、道床、道岔及其钢轨、轨枕、道床、道岔及其他附属设备组成他附属设备组成，见图，见图2 24 41 1。各部分均应有足够的强度和稳各部分均应有足够的强度和稳定性，才能保障列车按规定的定性，才能保障列车按规
2、定的最高涑度安全、平稳和不间最高涑度安全、平稳和不间断地运行。断地运行。图图2 24 41 1 轨道结构轨道结构 2024-5-94 一、钢轨 钢轨直接承受车轮的巨大压力并引导车轮运行方向。其类钢轨直接承受车轮的巨大压力并引导车轮运行方向。其类型通常用每米长度的重量表示，现行标准钢轨类型有型通常用每米长度的重量表示，现行标准钢轨类型有7575、6060、50kg50kgm m等。城市轨道交通线路一般采用等。城市轨道交通线路一般采用5050或或60kg60kgm m钢轨，钢轨，60kg60kgm m钢轨比钢轨比50kg50kgm m钢轨寿命更长、更耐磨，见表钢轨寿命更长、更耐磨，见表2 24 4
3、1 1。钢轨的标准长度有钢轨的标准长度有25m25m和和12125m5m两种。标准轨距为两种。标准轨距为1435mm1435mm。钢轨。钢轨断面采用具有最佳抗弯性能的工字形断面，由轨头、轨腰、轨断面采用具有最佳抗弯性能的工字形断面，由轨头、轨腰、轨底三部分组成，见图底三部分组成，见图2 24 42 2。轨道交通正线应采用。轨道交通正线应采用焊接型长钢焊接型长钢轨轨，见图，见图2 24 43 3。表表2 24 41 60k/m1 60k/m钢轨的性能钢轨的性能 性能指标性能指标 与与50kgm钢轨比较钢轨比较 性能指标性能指标 与与50kgm钢轨比较钢轨比较 钢轨抗弯强度钢轨抗弯强度 +34 疲
4、劳破坏造成的更换率疲劳破坏造成的更换率 一一83.3 弯曲应力弯曲应力 28 列车冲击振动列车冲击振动 10 使用年限使用年限 +502002024-5-95第四节第四节 轨轨 道道 图图2 24 43 3 线路的铺装线路的铺装图图2 24 42 2 钢轨钢轨2024-5-96 道床道床和轨枕是钢轨的基础。和轨枕是钢轨的基础。道床有道床有整体道床和碎石道床两种整体道床和碎石道床两种，道床在隧道内采用混凝土整体道道床在隧道内采用混凝土整体道床，可减小隧道断面的开挖工作床，可减小隧道断面的开挖工作量。高架桥可采用整体道床也可量。高架桥可采用整体道床也可采用碎石道床，地面则一般采用采用碎石道床，地面
5、则一般采用碎石道床，而且要对路基进行强碎石道床，而且要对路基进行强度处理。在有折返、停车线路车度处理。在有折返、停车线路车站还应敷设道岔，一般采用站还应敷设道岔，一般采用9 9号道号道岔。轨枕按材料不同可分为岔。轨枕按材料不同可分为木枕木枕和混凝土轨枕和混凝土轨枕。城市轨道交通通。城市轨道交通通常采用混凝土轨枕，通常有短枕常采用混凝土轨枕，通常有短枕式式(图图2 24 44 4、图、图2 24 45)5)和长和长枕式枕式(图图2 24 46 6、图、图2 24 47)7)两两种形式。种形式。图图2 24 44 4 短枕式整体道床短枕式整体道床 2024-5-97图图2 24 45 5 短枕式道
6、床结构短枕式道床结构图图2 24 46 6 长枕式整体道床长枕式整体道床图图2 24 47 7 长枕式碎石道床长枕式碎石道床短枕是在左右两股钢轨下分开铺设的轨枕，常用于混凝土整体道短枕是在左右两股钢轨下分开铺设的轨枕，常用于混凝土整体道床。长轨枕相对普通轨枕长度要长，多用于道岔和安有第三轨支床。长轨枕相对普通轨枕长度要长，多用于道岔和安有第三轨支架的路段。列车的重量通过轨枕传递给道床，轨枕还起到保持钢架的路段。列车的重量通过轨枕传递给道床，轨枕还起到保持钢轨轨距、方向的作用。北京地铁中，地铁车站、地下线路及高架轨轨距、方向的作用。北京地铁中，地铁车站、地下线路及高架线路采用短枕式混凝土整体道床
7、，地面线路采用混凝土轨枕碎石线路采用短枕式混凝土整体道床，地面线路采用混凝土轨枕碎石道床。道床。2024-5-98 三、道岔三、道岔 道岔道岔是使机车车辆从一股是使机车车辆从一股道转向或越过另一股道的连接道转向或越过另一股道的连接设备，通常在车站、车辆段和设备，通常在车站、车辆段和停车场大量使用。由于道岔具停车场大量使用。由于道岔具有数量多、构造复杂、使用寿有数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等特全性低、养护维修投入大等特点，与曲线、接头并称为轨道点，与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。的三大薄弱环节。最常见的道岔是普通单开最常
8、见的道岔是普通单开道岔，由转辙器部分、连接部道岔，由转辙器部分、连接部分和辙又及护轨三部分组成分和辙又及护轨三部分组成(见图见图2 24 48)8)。图图2 24 48 8 普通单开道岔的组成普通单开道岔的组成图图2 24 49 9 单轨道岔轨道梁单轨道岔轨道梁2024-5-99 1 1转辙器部分转辙器部分 (1)(1)转辙机械转辙机械：用来控制轨：用来控制轨道变线连接的设备，分为电动道变线连接的设备，分为电动和手动两种。若按操纵方式分和手动两种。若按操纵方式分类，则有集中式和非集中式两类，则有集中式和非集中式两类。类。(2)(2)尖轨尖轨：两条可以水平移：两条可以水平移动的钢轨，在平面上可分
9、为直动的钢轨，在平面上可分为直线型和曲线型。尖轨用来引导线型和曲线型。尖轨用来引导车轮进入导轨，依靠尖轨的扳车轮进入导轨，依靠尖轨的扳动，将列车引入正线或侧线方动，将列车引入正线或侧线方向。尖轨与基本轨的贴靠方式向。尖轨与基本轨的贴靠方式主要有贴尖式与藏尖式两种。主要有贴尖式与藏尖式两种。2024-5-910 (3)(3)轨距拉杆轨距拉杆：一根：一根位于两条尖轨间的连接位于两条尖轨间的连接拉杆。轨距拉杆是用来拉杆。轨距拉杆是用来维持两条尖轨距离的，维持两条尖轨距离的，并加强尖轨间的联系，并加强尖轨间的联系，提高尖轨的稳定性。提高尖轨的稳定性。(4)(4)转辙拉杆转辙拉杆：是一：是一根用来控制尖
10、轨位置转根用来控制尖轨位置转换的拉杆，并与转辙机换的拉杆，并与转辙机械相连，以实现尖轨的械相连，以实现尖轨的摆动。摆动。(5)(5)此外还有一些转辙机械上的零配件，如有滑床板、轨此外还有一些转辙机械上的零配件，如有滑床板、轨撑、顶铁、各种特殊形式的垫板等。撑、顶铁、各种特殊形式的垫板等。2024-5-911 2 2连接部分连接部分 引导车轮进入辙叉的一组引导车轮进入辙叉的一组或多组轨道，分直线导轨和曲或多组轨道，分直线导轨和曲线导轨两种。线导轨两种。3 3辙叉及护轨辙叉及护轨 (1)(1)辙叉辙叉：用来引导车轮准：用来引导车轮准确地进入岔心的一组钢轨。由确地进入岔心的一组钢轨。由岔心、翼轨和联
11、结零件组成。岔心、翼轨和联结零件组成。按平面形式分，有直线辙叉和按平面形式分，有直线辙叉和曲线辙叉两类；按构造类型分，曲线辙叉两类；按构造类型分，有固定辙又和活动辙叉两类。有固定辙又和活动辙叉两类。直线式同定辙叉又分两种，即直线式同定辙叉又分两种，即整铸辙叉和钢轨组合式辙叉。整铸辙叉和钢轨组合式辙叉。可动辙叉有可动心轨式辙叉、可动辙叉有可动心轨式辙叉、可动翼轨式辙叉及其他消灭有可动翼轨式辙叉及其他消灭有害空间的辙叉。害空间的辙叉。三开道岔三开道岔交叉道岔交叉道岔固定辙叉固定辙叉可动心轨可动心轨2024-5-912 (2)(2)护轨护轨：是防止车轮在岔心处，：是防止车轮在岔心处，因轮缘有可能走错
12、辙叉槽而引起脱轨因轮缘有可能走错辙叉槽而引起脱轨或进错路线而在固定辙叉两侧设置的或进错路线而在固定辙叉两侧设置的钢轨。钢轨。(3)(3)翼轨翼轨：是在内侧轮轨紧邻岔心：是在内侧轮轨紧邻岔心处设置的钢轨。翼轨与岔心间形成必处设置的钢轨。翼轨与岔心间形成必要的轮缘槽，引导车轮行驶。要的轮缘槽，引导车轮行驶。(4)(4)岔心岔心：又称辙叉心，是用来连：又称辙叉心，是用来连接两边轨道的钢轨。接两边轨道的钢轨。2024-5-913 单轨轨道梁将各种预埋件、结构件和供电、信号设施集成到单轨轨道梁将各种预埋件、结构件和供电、信号设施集成到预应力钢筋混凝土梁预应力钢筋混凝土梁(PC(PC梁梁)上，与通常钢轨线
13、路在施工工艺和上，与通常钢轨线路在施工工艺和装备上完全不同，具有体量小、系统结构紧凑、工厂化生产、装备上完全不同，具有体量小、系统结构紧凑、工厂化生产、透光性好、景观性好等突出特点，但作为轨道车辆的三维空间透光性好、景观性好等突出特点，但作为轨道车辆的三维空间受力的行走轨道，其生产加工精度高，安装技术要求高受力的行走轨道，其生产加工精度高，安装技术要求高(需要达需要达到到2mm2mm的精度要求的精度要求)。因此，这种称为。因此，这种称为PCPC梁的单轨交通轨道梁，梁的单轨交通轨道梁，对设计、施工、产品生产的技术能力与管理水平要求极高。对设计、施工、产品生产的技术能力与管理水平要求极高。2024
14、-5-914 与一般地铁和铁路轨道系统不同，单轨道岔系统由可移动的与一般地铁和铁路轨道系统不同，单轨道岔系统由可移动的整体钢制轨道梁和转辙电控系统及梁上供电、信号设施等集成，整体钢制轨道梁和转辙电控系统及梁上供电、信号设施等集成，在产品精度、安全可靠性等各项指标和安装调试上要求也很高。在产品精度、安全可靠性等各项指标和安装调试上要求也很高。跨座式单轨交通的道岔分为两种：跨座式单轨交通的道岔分为两种：关节可挠型和关节型关节可挠型和关节型。关节可挠型道岔设备关节可挠型道岔设备，是一种采用电力驱动的特殊结构道岔，是一种采用电力驱动的特殊结构道岔，其梁整体转辙与轨道梁或道岔梁对位而形成岔道。转辙时道岔
15、梁其梁整体转辙与轨道梁或道岔梁对位而形成岔道。转辙时道岔梁两侧的导向面板和稳定面板，同时挠曲成规定的圆滑曲线，以使两侧的导向面板和稳定面板，同时挠曲成规定的圆滑曲线，以使车辆安全平稳地转线。关节可挠型道岔由于价格较高，一般只在车辆安全平稳地转线。关节可挠型道岔由于价格较高，一般只在正线上使用。正线上使用。关节型道岔关节型道岔为转辙时其两侧的面不弯曲的道岔，其走行面为为转辙时其两侧的面不弯曲的道岔，其走行面为折线，车辆通过时对速度有较大的限制。此种道岔一般在车场内折线，车辆通过时对速度有较大的限制。此种道岔一般在车场内使用。使用。跨座式单轨交通关节可挠型道岔跨座式单轨交通关节可挠型道岔 2024
16、-5-915第五节第五节 供电系统供电系统 城市轨道交城市轨道交通的供电系统负通的供电系统负责提供车辆及设责提供车辆及设备运行的动力能备运行的动力能源，一般包括高源，一般包括高压供电源系统、压供电源系统、牵引供电系统和牵引供电系统和动力照明供电系动力照明供电系统统(图图2 25 51)1)。图图2 25 51 1 城市轨道交通供电系统城市轨道交通供电系统F F1 1、F F2 2 城市电网发电厂；城市电网发电厂；L L1 1L L9 9 传输线；传输线；B B1 1B B3 3 城市电网区域变电所；城市电网区域变电所；B B4 4、B B5 5 牵引变电所；牵引变电所；B B6 6 降压变电所降压变电所2024-5-916第五节第五节 供电系统供电系统 一、高压供电源系统一、高压供电源系统 高压供电源系统即城市电网对轨道交通系统内部变电所的高压供电源系统即城市电网对轨道交通系统内部变电所的供电系统，是保证城市轨道交通列车正常运行及各种设备系统供电系统，是保证城市轨道交通列车正常运行及各种设备系统不间断工作的能源，一般取自城市电网，且大部分为一级负荷，不间断工作的能源，一般取自城市电网，
