8 轨道
8.1 一般规定
8.1.1 轨道结构应具有足够的强度、稳定性、耐久性、绝缘性和适量弹性。
8.1.2 轨道结构设计应根据运行条件确定轨道整体结构的承载能力,并应符合质量均衡、弹性连续、结构等强、合理匹配的原则。
8.1.3 无砟轨道主体结构及混凝土轨枕的设计使用年限不应小于100年。
8.1.4 轨道结构部件的选型应在满足使用功能的前提下,实现少维修、标准化、系列化,且全线轨道部件宜统一。
8.1.5 轨道结构设计应根据工程环境影响评价的要求,并与车辆等系统综合协调后,选择相应的经济合理的减振降噪措施。
8.1.6 轨道检测和维修设备应以轨道检测现代化、维修机械化为目标配备。
8.1.7 轨道结构设计应符合限界要求,并满足信号传输和杂散电流防护要求。
8.1.8 轨道结构设计与施工应采用先进、成熟的技术及施工工艺。新材料、新产品、新工艺经充分论证并完成相关程序后方可投入使用。
8.2 钢轨及配件
8.2.1 轨道应采用标准轨距1435mm,半径小于200m的曲线地段的轨距加宽值应符合表8.2.1的规定。轨距加宽值应在缓和曲线范围内递减,无缓和曲线或其长度不足时,应在直线地段递减,递减率不宜大于2‰。
表8.2.1 曲线地段轨距加宽值
8.2.2 钢轨应设置轨底坡,其标准宜为1/40。在无轨底坡的两道岔间不足50m地段,不宜设轨底坡。
8.2.3 超高设置应符合下列规定:
1 直线段轨道两股钢轨应保持在同一水平,曲线段轨道应根据列车运行速度设置超高,其最大超高应满足列车静止状态下的横向稳定要求。
2 车站站台计算长度范围内曲线超高不应超过15mm,允许未被平衡的横向加速度不应超过0.3m/s2。
3 为防止曲线反超高,曲线地段设置超高值不应小于5mm。
4 轨道曲线超高值应按下式计算:
式中:h——超高值;
Vc——列车通过速度;
R——曲线半径。
5 曲线的最大超高值宜为120mm;欠超高值不宜大于61mm,困难时不应大于75mm;过超高值不宜大于50mm。
6 曲线超高应在缓和曲线内递减。无缓和曲线或其长度不足时,应在直线地段递减。超高顺坡率不宜大于2‰,困难地段不应大于2.5‰。
7 地下线及U形结构的无砟轨道地段曲线超高宜按外轨抬高超高值的1/2、内轨降低超高值的1/2设置;地面线、高架线宜按外轨抬高全超高值的办法设置。
8.2.4 钢轨类型应符合下列规定:
1 正线及配线钢轨应依据轨道年通过总质量,并经技术经济综合比较确定,宜采用60kg/m钢轨;试车线宜按正线标准采用;车场线宜采用50kg/m钢轨。60kg/m钢轨宜采用U75V,50kg/m钢轨宜采用U71Mn。
2 道岔、钢轨伸缩调节器,应与相邻轨道采用同类型钢轨。
3 不同类型的钢轨,应采用异型钢轨连接。
4 延伸线及改造工程,宜采用与既有线同材质的钢轨。既有线更新改造时,也可采用不同材质的钢轨,但应全线统筹、成段铺设。
8.2.5 钢轨接头应符合下列规定:
1 有缝线路钢轨接头应对接,曲线内股应采用厂制缩短轨;半径小于或等于200m的曲线地段应错接,错接距离不宜小于3m,对于设置轨道电路的绝缘接头,其相错量不应大于车辆的固定轴距;在信号机处两钢轨绝缘接头应采用对接。
2 钢轨接头螺栓和螺母的强度等级及垫圈类型应符合下列规定:
1)正线、配线及试车线钢轨接头螺栓应采用10.9级高强度接头螺栓,螺母应采用10级高强度螺母,垫圈应采用高强度平垫圈;
2)车场线钢轨接头螺栓应采用8.8级及以上高强度接头螺栓,螺母应采用10级高强度螺母,垫圈应采用单层弹簧垫圈;
3 钢轨接头(含异型钢轨接头)前后应铺设不少于5根同类型轨枕。
4 正线及出入线无缝线路钢轨绝缘接头应采用胶接绝缘接头。
5 下列位置不应有钢轨接头,如不可避免时应将其焊接或胶接:
1)桥梁端部、拱桥温度伸缩缝和拱顶等处前后2m范围内;
2)设有钢轨伸缩调节器钢梁的温度跨度范围内;
3)钢梁的横梁顶上;
4)道口范围内。
8.2.6 正线、配线和试车线按有缝线路设计时,宜采用25m标准长度的钢轨,其余线路可采用12.5m标准长度的钢轨。
8.3 扣件
8.3.1 扣件应具有足够的强度、扣压力和适量的弹性,结构力求简单;具有良好的绝缘、防腐蚀性能以及一定的轨距、水平调整能力,以方便养护维修。
8.3.2 无砟道床普通地段的扣件选型宜选用宁波城市轨道交道通用型扣件。
8.3.3 试车线、出入线和车场线混凝土轨枕有砟道床普通地段宜采用国铁弹条Ⅰ型扣件。
钢轨扣件零部件的物理力学性能指标应符合扣件产品相关技术条件的规定。扣件结构应符合下列规定:
1 无砟道床地段应采用弹性分开式扣件;
2 无砟道床的节点垂直静刚度宜为20~40 kN/mm,有砟道床用扣件的节点垂直静刚度宜为40~60 kN/mm,动静比不应大于1.4。
8.3.4 扣件的绝缘部件工作电阻应大于108Ω。
8.3.5 扣件表面防腐蚀处理:
1 普通扣件铁垫板表面应进行防锈防腐蚀处理;
2 T形螺栓、螺母、平垫圈、锚固螺栓和弹条等金属件均应采用防锈防腐蚀处理,处理后的部件应能正常使用10年以上;
3 防锈防腐蚀处理技术应符合环境保护要求,且不影响扣件的使用功能。
8.4 轨枕与道床
8.4.1 轨道结构高度根据不同结构型式,宜采用下列数值:
1 单线圆形盾构隧道内混凝土无砟道床不宜小于740mm;
2 矩形隧道内混凝土无砟道床不宜小于560mm;
3 高架桥上无砟道床不宜小于520mm;
4 浮置板地段无砟道床宜根据减振等级和土建结构型式计算确定;
5 道床顶面与钢轨轨底间的距离不宜小于70mm;
6 正线混凝土枕有砟道床土质路基地段不宜小于841mm(道床厚度450mm时);车场线不宜小于617mm(道床厚度250mm);
7 正线混凝土枕有砟道床混凝土基础地段(高架线或U形结构段)不宜小于691mm(道床厚度300mm);
8 车场线无砟道床(不含检查坑)宜为500~600mm。
8.4.2 轨枕(或扣件)铺设数量应符合表8.4.2的规定。
表8.4.2 轨枕铺设数量(单位:根(对)/km)
注:检查坑地段轨枕铺设数量根据工艺要求另行配置。
8.4.3 普通轨枕应符合下列规定:
1 轨枕技术性能应符合轨枕产品有关技术条件的规定。
2 无砟道床地段应采用预应力钢筋混凝土长轨枕,个别特殊地段可采用厂制钢筋混凝土短枕,轨枕中预埋尼龙套管。
3 正线、配线、车场线的地面线有砟道床地段宜采用新Ⅱ型预应力混凝土枕。
4 道岔间不足50m地段,宜采用道岔同类型普通岔枕和相匹配的扣件。
5 无砟道床长、短轨枕混凝土强度等级应为C50。有砟道床长轨枕(含岔枕)预应力混凝土等级为C60。
8.4.4 普通地段无砟道床结构型式应符合以下规定:
1 地下正线、配线、地面车站宜采用长轨枕埋入式无砟道床,特殊地段可采用短轨枕埋入式无砟道床。
2 高架线宜采用短枕承轨台式道床。
3 车场库内线宜采用短枕式无砟道床。平过道应设置道口板。轮缘槽宽度应为70~100mm,深度应为50mm。
4 同一曲线地段宜采用同一种道床结构型式。
8.4.5 普通地段无砟道床结构宜符合下列规定:
1 无砟道床混凝土强度等级:隧道内和U形槽结构地段不应低于C35,高架线和地面线地段不应低于C40,车场线地段不应低于C35。无砟道床结构的耐久性应满足设计使用年限100年的规定。
2 道床内钢筋布置和连接应满足承载能力和杂散电流防护要求。轨枕与道床连接应采取加强措施。高架线道床与桥面连接应采取预埋竖向钢筋等加强措施。
3 隧道内轨枕下混凝土道床厚度一般不宜小于130mm,困难情况下不应小于100mm,高架桥上轨枕下混凝土道床厚度不应小于110mm。
4 无砟道床应设置道床伸缩缝,隧道内伸缩缝间距不宜大于12.5m; U形结构地段、旁通道前后50m、隧道洞口内50m范围、库内线、高架桥上伸缩缝间距不宜大于6m。隧道结构沉降缝和高架桥梁缝处,应设置道床伸缩缝。伸缩缝宜采用木板加沥青麻筋封顶。高架桥上伸缩缝宜采用敞开式,间隙宜为100mm。特殊地段应结合工程特殊设计。
5 地下线道床排水沟的纵向坡度宜与线路坡度一致;线路平坡地段,排水沟纵向坡度不宜小于2‰;排水沟宜设在道床两侧。对同向坡段连续长度大于1km的线路,应检算道床排水沟断面过水能力。道床横向排水设备的排水坡度不宜小于5‰。
6 道床面应低于轨枕承轨面30~40mm,道床面横向排水坡度不宜小于2.5%,道岔道床面横向排水坡宜为1%~2%。
7 无砟道床地段应设置铺轨基标,控制基标应永久保留;在道岔、钢轨伸缩调节器等需要精调的部位,应加设铺轨基标。轨道铺轨图设计,应以对结构内轮廓进行复测后,必要时经调整的线路条件为依据。
8.4.6 有砟道床应符合下列规定:
1 采用一级道砟,道砟材料应符合《铁路碎石道砟》(TB/T 2140)及《铁路碎石道床底砟》(TB/T 2897)的规定。
2 地面线无缝线路地段在线路开通前,正线有砟道床的密实度不得小于1.7 t/m3,纵向阻力不得小于10 kN/枕,横向阻力不得小于9 kN/枕。
3 无缝线路地段有砟道床的道砟肩宽不应小于400mm,普通线路道砟肩宽不应小于300mm。无缝线路曲线半径小于800m、普通线路曲线半径小于600m的地段,曲线外侧道砟肩宽应加宽100mm。道床边坡均应采用1∶1.75。无缝线路砟肩应堆高150mm。
4 车场线有砟道床道砟肩宽不应小于200mm,曲线半径不大于300m的地段,曲线外侧道砟肩宽应加宽100mm,道床边坡均应采用1∶1.5。
5 有砟道床顶面应与混凝土轨枕中部顶面平齐。
6 有砟道床最小厚度不宜小于表8.4.6的规定。
表8.4.6 有砟道床厚度(单位:mm)
7 道岔区的有砟道床厚度、肩宽、边坡应与连接的主要线路一致。9号道岔轨道结构高度不宜小于881mm(道床厚450mm);7号道岔轨道结构高度不宜小于657mm(道床厚250mm)。
8.4.7 暗埋段、U形结构段和路桥过渡段道床型式的选择应考虑结构后期沉降的影响。
8.4.8 过渡段的设置应符合下列规定:
1 正线、配线和试车线的无砟道床与有砟道床间以及轨道刚度比值大于3的不同结构无砟道床地段间应设过渡段。
2 无砟道床与有砟道床间过渡段宜采用道床厚度渐变法设置。过渡段长度一般不宜小于20m,困难情况下不应小于车辆全轴距。
3 不同结构无砟道床之间的过渡段宜采用刚度渐变法设置,过渡段长度应根据计算确定。
8.4.9 平面缓和曲线与竖曲线重叠地段不应采用有砟道床结构。
8.4.10 U形结构地段采用有砟道床时,线路应设置挡砟墙。
8.5 道岔、伸缩调节器
8.5.1 道岔、伸缩调节器选型应符合下列规定:
1 正线、配线及试车线道岔、伸缩调节器的钢轨类型应与正线的钢轨类型一致,车场线道岔的钢轨类型应与车场线的钢轨类型一致。
2 正线、配线和试车线宜采用9号道岔,9号道岔导曲线半径为200m,侧向通过速度为35km/h,交叉渡线最小间距宜为4.6m;车场线宜采用7号道岔,侧向通过速度为25km/h,交叉渡线最小间距宜为5m。特殊情况,需要选择不同号数道岔时,须经技术经济比较后确定。
3 道岔应参照《宁波城市轨道交通设计技术标准通用图设计——道岔及转换设备通用图》执行。
4 道岔一般部位采用弹性分开式扣件,转辙器和辙叉部分采用特殊设计扣件。
5 钢轨伸缩调节器应采用弹性分开式扣件,扣压件应与道岔扣压件一致。
6 有砟道床地段道岔应采用预应力混凝土岔枕,无砟道床地段道岔宜采用预应力钢筋混凝土长岔枕。
8.5.2 道岔的布置应符合下列规定:
1 道岔不宜跨梁缝和隧道结构沉降缝布置,严禁转辙器、辙叉跨越上述地段;
2 道岔不宜设置在路基与桥台连接处,困难条件下应进行特殊设计;
3 道岔不应与竖曲线重叠,也不应设置在变坡点上。
8.5.3 伸缩调节器的布置应符合下列规定:
1 混凝土桥梁及大跨度连续梁桥上伸缩调节器的设置应根据计算结果确定。
2 调节器不应设置在半径小于1500m的曲线上,也不应设置在平曲线与竖曲线重叠地段。调节器宜设在不大于5‰的坡道上,困难条件下可设在不大于10‰的坡道上。
3 当调节器布置在梁端时,尖轨不可跨越梁端,尖轨尖端距梁端不应小于2m。
4 调节器与区间长轨条的焊接接头距离梁端不应小于2m。
5 调节器基本轨接头以外的线路,宜采用小阻力扣件,其铺设长度按计算确定。
8.5.4 道岔、伸缩调节器的轨道结构宜与前后线路的轨道结构类型相同,不应设置在两种轨道结构的过渡段上。
8.5.5 道岔间线路不足50m的地段,轨枕和扣件类型应与道岔区相同。
8.5.6 地面及地下线道岔与区间无缝线路间的缓冲区宜采用2对同类型标准钢轨;高架线道岔前后根据无缝线路设计要求设置伸缩调节器,道岔与伸缩调节器间插入短轨的长度不宜小于6.25m。
8.5.7 道岔内轨道绝缘的设置应满足信号等相关专业的要求。
8.5.8 道岔区的排水设计应结合线路平面布置、纵坡、车站废水泵房、集水井位置等因素综合考虑,应保证道岔区不积水,做好转辙机基坑部位排水设计。
8.6 无缝线路
8.6.1 铺设无缝线路轨道的桥、隧、路基等建筑物,应满足相应技术标准的要求。
8.6.2 下列地段的轨道宜铺设无缝线路:
1 地下线无砟道床的直线段和曲线半径不小于300m的地段;
2 高架线及地面线无砟道床的直线段和曲线半径不小于400m的地段;
3 有砟道床的直线段和曲线半径不小于600m的地段;
4 试车线;
5 当曲线半径小于以上限制值时,应进行特殊设计,采取加强措施。
8.6.3 正线有砟道床地段宜按一次铺设无缝线路设计。
8.6.4 区间无缝线路缓冲区钢轨的连接应采用接头夹板和高强度螺栓,接头螺栓按900 N·m力矩拧紧;伸缩调节器的基本轨应与无缝线路长轨条焊接。
8.6.5 铺设无缝线路的坡度可不受限制,但轨条全长在连续长大坡道、制动坡段,应采用加强措施。
8.6.6 无缝线路设计应进行轨道稳定性和强度计算,桥梁上铺设无缝线路应做专项设计,计算桥上无缝线路附加纵向力。
8.6.7 钢轨焊接应采用闪光焊,优先采用工厂焊或基地焊,由于受场地等条件限制也可采用现场移动焊,但应结合监理抽查、第三方检测对所有焊接接头实施检测。
8.6.8 焊接质量、力学性能指标应符合现行标准《钢轨焊接》(TB/T 1632)的规定。
8.6.9 钢轨焊接接头平直度允许偏差应符合:轨顶面,0~0.3mm/m;轨头内侧工作面,±0.3mm/m;轨底面,0~0.5mm/m。
8.6.10 高架桥及地面线路最高轨温按宁波市历年最高气温加20℃计,最低轨温按历年最低气温计。
8.6.11 无缝线路的设计锁定轨温应根据宁波市气象资料及地下线温度资料、无缝线路的允许温升、允许温降,并考虑一定的修正量计算确定。地下线锁定轨温宜为20℃~30℃,地面线和高架线宜为25℃~35℃。
8.6.12 设计锁定轨温误差范围宜为10℃。相邻单元轨节之间的锁定轨温之差不应大于5℃,左右股钢轨锁定轨温之差不应大于5℃。
8.6.13 隧道内距隧道口200m范围无缝线路的设计锁定轨温宜与两端区间无缝线路的设计锁定轨温一致。隧道口轨温过渡段应加强锁定。
8.6.14 长轨条可由若干单元轨节组成。区间内单元轨节长度宜为1000~2000m,最短不应小于200m。单元轨节始、终端左右股钢轨接头相错量不应大于100mm。
8.6.15 绝缘接头性能应符合现行标准《胶接绝缘接头技术条件》(TB/T 2975)。
8.6.16 无缝线路应计算缓冲区预留轨缝值,长轨条与缓冲轨之间、两缓冲轨之间的预留轨缝值应满足:最高轨温值时大于零,最低轨温值时不超过最大构造轨缝18mm。
8.6.17 桥上无缝线路设计应计算伸缩力、挠曲力、断轨力和制动力等,并应进行钢轨断缝检算。钢轨折断允许断缝值:无砟轨道取100mm,有砟轨道取80mm。
8.6.18 无缝线路应按单元轨节等距离设置位移观测桩,桩间间距不宜大于500m。轨条长度不大于1200m时应设置5对观测桩,轨条长度大于1200m时应适当增加观测桩。
8.6.19 长轨条起始点以及距长轨条起始点100m位置各设一对位移观测桩,高架桥两端、钢轨伸缩调节器基本轨接头处和距离基本轨接头100~150m处应增设位移观测桩。位移观测桩应牢固稳定,有条件时可与线路基桩合并设置,或设置在线路两侧的固定构筑物上。道岔和钢轨伸缩调节器均应按单元轨节设置位移观测桩。
8.7 减振降噪轨道结构
8.7.1 轨道结构应符合工程的环境影响评估报告书的要求,并满足国家、浙江省以及宁波市对环境保护的要求,结合规划实施、沿线开发、管线保护等因素确定减振地段及减振等级,并采用分级减振、综合治理的措施。
8.7.2 轨道结构应根据沿线线路条件等因素采用钢轨涂油、打磨、无缝线路、弹性分开式扣件等综合减振降噪措施。
8.7.3 减振轨道结构等级宜划分为中等减振(0<VLz<5dB)、高等减振(5dB≤VLz<10dB)和特殊减振(VLz≥10dB)三级。敏感点减振等级的确定宜综合考虑振动超标、二次结构噪声超标或文保建筑振动速度超标等因素。
8.7.4 减振地段铺设长度应根据振动敏感点类型、减振要求和减振地段端部过渡段等因素确定。减振地段铺设范围应在被保护地段及两端各延长不少于50m,且不小于远期列车最大编组长度。
8.7.5 采取减振工程措施时,不应削弱轨道结构的强度、稳定性及平顺性。
8.7.6 减振降噪轨道结构的选择应符合下列规定:
1 应优先选用已在国内城市轨道交通应用成熟的减振轨道结构;
2 减振轨道结构应与减振等级相匹配,每线每种减振等级选用的产品不宜多于2种。
8.7.7 高架线的振动噪声控制,应结合桥梁型式、桥梁减振支座等选择减振产品。
8.7.8 浮置板道床宜采用短枕式道床。
8.8 轨道附属设备及安全设备
8.8.1 混凝土枕有砟道床线路,正线曲线半径小于或等于600m地段、车场线小于或等于350m地段,宜按表8.8.1设置轨距杆。
表8.8.1 轨距杆设置数量
8.8.2 在高架线上的下列地段应设置防脱护轨:
1 曲线半径小于500m的缓圆、圆缓点附近缓和曲线部分不小于缓和曲线长的一半并不小于20m、圆曲线部分20m范围内曲线下股钢轨的内侧;
2 高架桥跨越城市干道、铁路及通航航道等重要地段,受列车意外撞击时易产生结构性破坏的高架桥地段及其以外各20m范围内,在靠近双线高架桥中线侧的钢轨旁;
3 竖曲线与缓和曲线重叠处,竖曲线范围内两根钢轨旁;
4 其他需要设置的地段。
8.8.3 防脱护轨设计时应预留安装位置。为适应减振轨道的安装需要,安装后的防脱护轨最底面与道床面的净空高差不得小于10mm。
8.8.4 正线及配线曲线半径小于或等于500m的曲线外股应设置钢轨涂油器,每隔300~400m设置一台。
8.8.5 车场线应根据需要设置平交(过)道口,并应符合下列要求:
1 道口及两侧线路路基、库内检查坑或车库门等土工构筑物基础的基底应统筹处理,减少不均匀沉降;
2 道口的排水设计应与车场排水管网沟通,使道床无积水;
3 大库前的道口及机动车辆通行频繁处的道口,宜采用道口板;
4 库内平过道宜采用无砟道床结构。
8.8.6 车挡的选型、设置应符合下列规定和要求:
1 设置于站前折返线路末端的车挡,应考虑列车重载行驶,其他工况无特殊要求时,皆按空载行驶考虑。
2 设置车挡的允许撞击速度,高架线路正线、配线及车场试车线为25km/h;地面、地下正线、配线及车场牵出线为15km/h;其余车场线宜为5km/h。
3 正线、配线及牵出线宜采用滑移式液压缓冲挡车器,特殊情况下可采用长行程固定式液压缓冲挡车器,或根据车辆信号及占线长度等要求计算确定。
4 车场线库内车挡宜采用摩擦式车轮挡,库外牵出线、洗车线宜采用库外固定式液压缓冲挡车器,试车线宜采用滑移式液压缓冲挡车器,其余库外线宜采用固定式挡车器。
5 车场线库内线路长度应满足车挡占线长度和信号专业设置绝缘接头、安装信号机的要求。
6 地面、高架正线与配线、试车线安装的车挡应设置防爬装置。
7 车挡滑移距离范围内不应有钢轨接头。
8 车场库内线摩擦式车轮挡占线长度应考虑滑移长度。为便利司机瞭望和安全警示,应设置列车停车限位标。
8.8.7 城市轨道交通线路应设置下列标志:
1 线路标志包括百米标、曲线要素标、曲线起终点标、坡度标、竖曲线起终点标、桥位标、涵洞标、水准基点标等;
2 有关信号标志包括有股道牌、警冲标、列车停车位置标、车挡位置标、限速地点标、鸣笛标等。
8.8.8 线路和有关信号标志设计应符合《宁波城市轨道交通设计技术标准通用图设计——线路与信号标志通用图》的要求。
8.8.9 警冲标应设置于两设备限界相交处,其余标志应安装于行车方向右侧司机易见的位置上。
8.8.10 正线车站生产用房应考虑工务用房的设置。在每个有岔车站宜设置1~2间工务用房。工务用房宜靠近道岔区,面积宜在20m2左右。
8.8.11 轨道养护维修设备和线路轨道常备材料应根据运营维护的需要合理配置。
8.8.12 线路大型检测及养护设备如检测车、探伤车、打磨车、清洗车等应按网络规模及需求统筹规划、分期采购。
8.8.13 铺轨基地应根据轨道施工工期的要求,结合工程筹划、车站配线型式、线路敷设方式、道床和钢轨等的施工方法与工艺、沿线车站周边及车场场地等条件合理设置,并预留相应的轨料下料口。