车站及线路的认识

任务1　车站及线路的认识

【活动场景】在城市轨道车站、车辆段或正线现场教学，或用多媒体展示城市轨道交通车站、线路及线路标志实物图片。

【任务要求】掌握城市轨道交通车站、线路的组成及分类，认识线路及信号标志。

【知识准备】

1　地铁车站

在城市轨道交通运输生产活动中，车站有着重要的功能。城市轨道交通中的车站是客流集散的场所，是乘客出行乘坐列车始发、终点及换乘的地点，是运营企业与服务对象的主要联系环节。车站是线路上供列车到发、通过的分界点，某些车站还具有折返、存车等功能。

从不同的角度，可对车站进行不同的分类。

（1）按车站与地面的相对位置分类

车站可分为地下站、地面站、高架站。

地下站是指轨道线路设在地面以下的车站，如图2．1所示。通常地下站的站厅、站台以及生产、办公用房均设在地面以下，通过地下站的出入口（图2．2）通往地面。地下站一般为地面出入口、中间站厅和地下站台的两层或三层结构形式，出入口通道总数不得少于两个。由于建在地下，其工程造价高于其他两种类型的车站。

图2．1　地下站

图2．2　地下站的出入口

地面站是指轨道交通线路在地面上的车站，如图2．3所示。地面站的线路和站台、站厅、设备房等通常设在地面上。地面站出入口、站厅、站台分布在同一个平面，优点是造价低，缺点是占地面积过大，对线路经过的区域造成地面的人为分割。

高架站是指轨道交通线路架空在地面以上的车站，如图2．4所示。高架站除了线路和站台架空在地面以上外，站厅、办公用房、生产用房等通常也设在地面上，一般位于线路和站台的下层。高架站一般为地面出入口、地面或高架站厅、高架站台的两层或三层结构；其缺点是占用地面空间较大，对城市景观影响也大。

图2．3　地面站

图2．4　高架站

（2）按站台与轨道线路的空间关系划分

车站可分为侧式站台车站、岛式站台车站及混合式站台车站，如图2．5所示。

图2．5　按站台与线路的空间关系划分的车站

侧式站台车站是指车站的上、下行线路位于两站台的中间，站台位于上、下行线路两侧的车站，如图2．5（a）所示。其优点是站台的横向扩展余地大，上行、下行线乘客上车、下车无干扰，不易乘错方向，且对线路设计影响不大，工程造价相对岛式站台低；缺点是站厅客流组织难度大，乘客容易下错乘车站台等。

岛式站台车站是指车站的上、下行线路设在站台两侧，站台位于上行、下行线路中间的车站，如图2．5（b）所示。其优点是站台面积可以得到充分利用，便于集中管理，车站结构紧凑，设备使用率高，乘客换乘方便；缺点是对线路设计影响大，设计难度大、造价高。根据站台和线路数量的不同又可分为一岛式、两岛式等。

混合式站台是指同时具有侧式站台和岛式站台的车站，如图2．5（c）所示。如一岛两侧式、两岛一侧式等。一般多为终点站（始发站），设有道岔和信号联锁等设备，行车组织上增加了灵活度，通过不同站台同时接发列车，缩短列车行车间隔，提高列车运行效率。乘客可以在不同的站台上车、下车，方便车站的客流组织。

（3）根据信号系统功能划分

车站可分为联锁站和非联锁站，联锁站是指具有信号联锁设备，一般可以监控列车运行、排列列车进路以及对列车的运行进行控制的车站。联锁站通常有道岔。非联锁站是指没有联锁设备，一般不能监控列车运行以及不能排列列车进路的车站。非联锁站通常无道岔。

（4）根据运营功能划分

车站可划分为终点站、中间站、区域站、换乘站、联运站、枢纽站等，如图2．6所示。

图2．6　按运营功能分类的车站

终点站是指线路两端的车站。终点站除了供乘客上下车外，通常还具有列车折返、停留等运营功能。

中间站是指线路上除两端终点站以外的车站。中间站一般只供乘客上下车，部分中间站也设有存车线和折返线，可供列车折返或停留。

区域站是指设在两种不同行车密度交界处的车站。设有折返线、渡线等折返设备，可供列车进行折返作业的车站。

换乘站是指设在不同线路的交汇处，供乘客上下车及由一条线路换到另一条线路的车站。换乘站在城市轨道交通线网中起着重要作用。它位于城市轨道交通线路的交叉点或汇合点处，其功能是把线网中各独立的线路连接起来，为乘客换乘其他线路的列车创造方便条件。通常城市轨道交通线网中乘客的换乘采用联票制度，不需要重新购票，线路间的换乘十分方便。

枢纽站：由此站分出另一条线路的车站。

联运站：车站内设有两种不同性质的线路进行联运。

2　城市轨道交通线路

城市轨道交通线路按其在运营中的作用，分为正线、辅助线和车辆段线。

由于运营线路为全封闭形式，数个列车在其中循环往返运行，为了便于工作人员识别方向，以上行和下行来命名线路的运行方向。一般以线路的一个终点站为参照点，列车驶向该站的线路为上行线，反之为下行线。

（1）正线

正线是贯穿所有车站、区间供车辆载客运营的线路。城市轨道交通的正线，一般按双线设计，采用右侧行车制；与其他线路相交时，一般采用立体交叉。正线行车速度高、密度大，要保证行车安全和乘座舒适，线路标准要求高，宜以60 kg/m以上类型钢轨铺设。

（2）配线

配线是为保证正线正常运营，合理调度列车，为空载列车提供折返、停放、检查、转线及出入段作业而配置的线路。配线速度要求低，最高运行速度一般限制在35 km/h以下，标准也低。辅助线包括折返线、渡线、存车线、联络线、出入段线和安全线等。

①折返线：是指在线路两端终点站或中间的区域站（准备开行折返列车的车站）设置的专供列车改变运行方向的线路。运营线路两端站必须设置折返线，中间站通常根据客流需要和列车交路安排设置适当数量的折返线。

②存车线和渡线：渡线是用道岔将上行线、下行线及折返线连接起来的线路，它又分为单渡线和交叉渡线，分别如图2．7和图2．8所示。存车线是为了故障列车能尽快退出正线运营，每隔3～5个车站应设置存车线，供故障列车临时存放或检修时用。

③联络线：是为沟通两条单独运营线路而设置的连接线，为两线列车过线服务。在整个城市轨道交通路网中，要使同种制式的线路实现列车过轨运行，这种过渡一般需要通过线与线之间的联络线来实现。联络线的位置应在路网规划中确定，先期修建的线路应根据规划要求为后建线路预留联络线的设置条件。另外，为方便车辆及大型设备的运输，有条件的地方应设置地面铁路专用线。

④出入段线：是连接正线与车辆段的线路，供列车出入段使用。

图2．7　交叉渡线

图2．8　单渡线

⑤安全线：是在两条线路转换处设置的起行车进路隔开作用的线路，一般在车辆段出入段线、折返线、存车线及与正线接轨的支线上根据需要设置安全线。

（3）车辆段线

车辆段线是车辆段内，场区作业、停放列车的线路。有停车线、检修线、试车线、洗车线、牵出线等。

①停车线：用于车辆的停放，按一线一列位或一线两列位设计，其数量应满足该运营线路配属列车的存放，如图2．9所示。

图2．9　停车线

图2．10　检修线

②检修线：指用于车辆各种不同修程的专用线路，一般设有检修坑道和维修平台，如图2．10所示。

③试车线：指对车辆进行动态性能试验的线路，其线路标准通常应与正线一致。

④洗车线：指安装有洗车机的线路，用于车辆自动清洗，列车以低于5 km/h的速度通过洗车设备，完成车体清洗作业。

⑤牵出线：指用于场内列车转线作业的线路。

3　城市轨道交通线路平面

城市轨道交通线路平面是线路中心线在水平面上的投影，由直线与曲线组成。

①线路曲线对列车运行具有阻力，小半径曲线需限速运行，我国地铁设计规范规定，采用A型车且最高速度在80 km/h以下时：

a．正线上曲线半径一般不小于350 m，困难地段不得小于300 m。

b．辅助线上曲线半径一般不小于250 m，困难地段不得小于150 m。

c．车辆段线曲线半径一般不小于150 m，困难地段不得小于110 m。

②线路平面圆曲线与直线之间应根据曲线半径、超高设置及设计速度等因素设置缓和曲线。

③车站站台应设在直线上，在困难地段可设在曲线上，其半径不应小于800 m。

4　城市轨道交通线路纵断面

城市轨道交通线路纵断面是线路中心线在垂直面上的投影，由平道和坡道组成。铺设城市轨道交通线路时，为了适应地面的起伏，线路上除了平道以外，还修成上坡道或下坡道。

①城市轨道交通线路纵断面受车站埋深支配，其中主要是受防护要求及线路等级技术条件、地质条件的影响。此外，还可能受地下管线及地下结构物的影响。

②由于坡道的存在给列车运行带来阻力，线路坡度尽可能采用较平缓的坡度，最大坡度的确定必须考虑载客重列车位于曲线最大坡道处停车能加速启动及必要的安全系数。地铁设计规范规定了城市轨道交通正线最大坡度不宜大于3%，困难地段可采用3．5%，联络线、出入段线的最大坡度不宜大于4%。

③城市轨道交通隧道线路因排水需要，一般不设平坡，地铁设计规范规定隧道内和路堑地段的正线最小坡度不宜小于0．3%，困难地段在确保排水的条件下，可采用小于0．3%的坡度；地面和高架桥上正线最小坡度在采取了排水措施后不受限制。

④为减少列车在运行过程中的电耗和散热量，区间应尽量设计为合理的加减速坡道，其纵断面设计如图2．11所示。

⑤地下车站站台计算长度内线路坡度宜采用0．2%，在困难条件下，可设在不大于0．3%的坡道上。

⑥车辆段线宜设在平坡道上，条件困难时，库外线可设在不大于0．1%～0．5%的坡道上。

⑦道岔宜设在不大于0．5%的坡道上，在困难地段可设在不大于1%的坡道上。

图2．11　隧道加减速坡道示意图

5　轨道系统的组成

轨道是列车运行的基础，必须满足列车运行的安全、可靠与平稳要求，并要便于养护。

地铁轨道由于它选线的特殊性而具有明显的特点：地下隧道内净空富余量小、行车密度大，因此对轨道的养护维修的空间小及时间少；隧道内温度变化幅度较小，钢轨因温度变化引起的形变小；隧道内空气相对潮湿、排水要求高，并要求轨道的主要零件采取防锈处理；地铁线路平纵断面变化幅度比较大、坡度大且曲线半径较小；地铁一般采用整体道床，稳定性好，但是弹性差、造价昂贵，并且列车运行会带来一定的噪声与振动；同时轨道还作为列车牵引用电的回流导线，应满足绝缘要求，以防止泄露电流对钢筋及其他设备的腐蚀。鉴于上述特点，对地铁轨道线路系统的设置，以及养护与维修均有不同的要求。

轨道是由钢轨、轨枕、联接零件、道床和道岔组成。

（1）钢轨

钢轨的功用是支撑和引导机车车辆的车轮运行，并把车轮传来的压力传给轨枕，以及为车轮滚动提供阻力最小的表面；有的线路钢轨还为供电、信号电路提供回路的作用。

钢轨类型以每米质量（kg）数来表示，有75 kg/m、60 kg/m、50 kg/m、43 kg/m等。钢轨的标准长度有12．5 m、25 m两种，此外还有曲线上使用的标准缩短轨。

根据地铁设计规范要求：城市轨道交通正线与辅助线应采用60 kg/m钢轨，车辆段线宜采用50 kg/m钢轨。正线钢轨接头应采用对接，曲线内股应采用厂制缩短轨调整接头位置。辅助线和车辆段线半径等于及小于200 m的曲线地段，钢轨接头应采用错接，错接距离不应小于3 m。

地铁正线与半径为250 m及以上的曲线，应铺设无缝线路。无缝线路是将25 m轨端无螺栓孔的钢轨焊接成1 km及以上的轨条铺设在轨道上，接缝大大减少，因此消灭了列车通过接头区的冲击力，从而减小了振动与噪声。由于在1 km长的钢轨内不存轨缝，当温度升高或降低时钢轨内部就产生了巨大的温度压力，这是无缝线路的一个显著特点，隧道内温度变化幅度较小，铺设无缝线路十分有利，如在地面线路铺设无缝线路则需要加强养护与监控，并适时进行应力放散工作，以防止线路胀轨跑道。

正线与辅助线上钢轨应设轨底坡，其坡度为1∶40，但在道岔与道岔间不足25 m的直线段不应设轨底坡。

运营线路必须对钢轨进行定期与不定期探伤与检查，根据国家相关技术标准进行钢轨伤损的标示与跟踪，在高架桥与隧道内钢轨伤损达到轻伤则应及时更换，在普通线路（道岔）以及无缝线路缓冲区的重伤和折断钢轨应立即更换。

（2）联接零件

钢轨必须通过联接零件才能固定在轨枕上，钢轨之间也需要用联接零件连成整体。

联接零件要求结构简单、具有足够的扣压力和牢固耐用，并且需要安装方便、能满足调整轨距和水平的要求。

常用的联接零件为夹板（鱼尾板）、螺栓、道钉、扣件等。地铁整体道床普遍采用弹性分开式扣件，这种扣件在一定程度上弥补了整体道床弹性不足的缺陷。

地铁轨下还应采用绝缘弹性橡胶垫层。该橡胶垫板必须保持持续的绝缘性能和足够的弹性，一旦绝缘性能与弹性降低则应及时更换。

运营线路必须对钢轨联接零件进行定期巡检，根据国家相关技术要求，及时恢复联接零件的功能与补齐缺失的联接零件，以确保轨道系统的整体稳固。

（3）轨枕

轨枕直接支撑钢轨，并通过扣件牢固与钢轨连接。

地面线路采用国家标准轨枕铺设，隧道等采用钢筋混凝土短轨枕式混凝土整体道床时，短轨枕宜在工厂预制，混凝土强度等级宜采用C50，底部宜伸出钢筋以加强与混凝土整体道床的连接。采用连续支撑混凝土整体道床时，应采用整体灌注式。

（4）道床

道床的作用是支撑轨枕、把从轨枕传来的压力均匀传布给路基，它还有缓冲车轮对钢轨的冲击、固定轨枕的作用。在地面线还能起到排除轨道中雨水的作用。

地铁隧道普遍采用整体式道床，无需补充石渣或更换轨枕，而且整体性强、稳定性好、轨道几何尺寸易于保持、减少养护维修工作量，但不足的是工程造价高、施工难度大、一旦形成无法纠偏，出现病害难以整治，且道床弹性差。

高架线路可采用新型轨下基础，地面线路宜采用碎石道渣以降低投资。

地铁线路道床纵向排水坡度可与线路坡度一致，但不宜设置为平坡，道床面还应有不小于3%的横向排水坡。

地铁隧道内混凝土整体道床与地面碎石道床相连时，衔接处应设置弹性过渡段。

碎石道床按国家现行有关规范的规定设置防爬装置。

（5）防爬设备

列车运行时，常常产生作用在钢轨上的纵向力，使钢轨作纵向移动，有时甚至带动轨枕一起移动。这种纵向移动，叫做爬行。爬行一般发生在复线铁路的区间正线、单线铁路的重车方向、长大下坡道上和进站时的制动范围内。

线路爬行往往引起轨缝不匀，轨枕歪斜等现象，对线路的破坏性很大，甚至造成涨轨跑道，危及行车安全。因此，必须采取有效措施来防止爬行，通常采用防爬器和防爬撑来防止线路爬行。

穿销式防爬器是由带挡板的轨卡和穿销组成的。安装时，轨卡的一边卡紧轨底，另一边楔进穿销，使整个防爬器牢固地卡住轨底。这样，钢轨在受到纵向阻力时，由于轨卡的挡板紧贴着轨枕，于是轨枕也就阻止钢轨爬行。为了充分发挥防爬器的作用，通常在轨枕之间还安装防爬撑，把3～5根轨枕联系起来，共同抵抗钢轨爬行。

（6）道岔

道岔是引导机车车辆从一股道转入另一股道的线路设备，是轨道系统的重要组成设备，也是轨道的薄弱环节之一。

道岔经常向某一方向开通称为定位，反之为反位，地铁通常规定道岔开通直股称为定位，反之为反位。

道岔按用途与平面形状可分为普通单开道岔（如图2．12）、对称道岔、三开道岔、交叉渡线、交分道岔等几种类型。

图2．12　单开道岔

6　线路及信号标志

城市轨道交通线路上应设置百米标、坡度标、制动标、圆曲线与缓和曲线始点及终点标、曲线标、限速标、警冲标、停车位置标志等，如图2．13和图2．14所示。

隧道内百米标、限速标、停车位置标志应设在行车方向的右侧司机易见的位置上；警冲标是一种信号标志，应设在两会合线间，其位置应根据设备限界及安全量确定。隧道外的标志应按国家现行有关规范的规定设置。

图2．13　车挡表示器

图2．14　站名标

7　限界

限界是限定车辆运行及轨道周围构筑物不允许超越的轮廓线限界。限界分车辆限界、设备限界和建筑限界3种，是工程建设、管线和设备安装位置等必须遵守的依据。它是为了确保机车车辆在线路上运行的安全，防止机车车辆撞击附近的建筑物或其他设备而规定的限制界限，如图2．15所示。接触网和接触轨限界属于设备限界的辅助限界。

图2．15　某地铁线路区间地段设备限界及车辆限界

（1）车辆限界

车辆限界是车辆在正常运行状态下形成的最大动态包络线。直线地段车辆限界分为隧道内车辆限界和高架或地面线车辆限界，高架或地面线车辆限界应在隧道内车辆限界基础上，另加当地最大风荷载引起的横向和竖向偏移量。应根据车辆主要尺寸等有关参数，并考虑在静态和动态情况下所达到的横向和纵向偏移量及偏移角度，按可能产生最不利情况进行组合计算确定。

（2）设备限界

设备限界是用以限制设备安装的控制线。直线地段设备限界是在直线地段车辆限界外扩大一定安全间隙后形成：车体肩部横向向外扩大100 mm，边梁下端横向向外扩大30 mm，接触轨横向向外扩大185mm，车体竖向加高60mm，受电弓竖向加高50mm，车下悬挂物下降50 mm。转向架部件最低点设备限界离轨顶面净距：A型车为25 mm，B型车为15 mm。曲线地段设备限界应在直线地段设备限界基础上，接平面曲线不同半径、过超高或欠超高引起的横向和竖向偏移量，以及车辆、轨道参数等因素计算确定。应根据车辆限界、轨道状况不良引起的车辆偏移和倾斜，并留有适当的安全量等因素计算确定。

（3）桥梁、隧道建筑限界

区间直线地段各种类型的隧道建筑限界与设备限界之间的间距，应能满足各种设备安装的要求。其他类型与施工的隧道建筑限界，应按照地铁设计规范规定要求进行加宽和加高。

车站直线地段的站台高度应低于车厢地板面，其高度差宜为50～100 mm；站台边缘距车厢外侧之间的空隙宜采用100 mm。

（4）接触轨、接触网限界

接触轨限界是设在设备限界范围内，用以控制接触轨的固定结构和防护罩的安装，以及能容纳受流器安全工作状态下所需的净空。该限界应根据受流器的偏移、倾斜和磨耗、接触轨安装误差、轨道偏差、电间隙等因素确定。接触网限界是指为了保证受电弓的位置而留出来的空间。

【任务实施】

以西安地铁二号线为例对西安地铁车站及线路情况进行概括总结：

西安地铁二号线首通段17座车站，全部为地下站。依次为北客站、北苑站、运动公园站、行政中心站、凤城五路站、市图书馆站、大明宫西站、龙首原站、安远门站、北大街站、钟楼站、永宁门站、南稍门站、体育场站、小寨站、纬一街站、会展中心站。

车站分站厅、站台层，车站站台全部为岛式站台，有效长为120 m，可停靠6辆地铁车辆编组的电客车。

地铁二号线设渭河车辆段，通过出入段线与正线连接。主要用于停放西安地铁二号线运营电客车和工程车辆，承担本线全部列车的检修、整备等日常维修工作，并负担西安地铁二号线线路系统维修和事故救援的工作。

正线为长轨整体道床，会展中心站折返线两组单渡线为碎石道床，渭河车辆段为碎石道床、库内为整体道床。全线线路最大坡度为26．6‰（位于出入段线），正线最小曲线半径350 m，辅助线最小曲线半径130 m。

正线及辅助线采用60 kg/m钢轨，车辆段线采用50 kg/m钢轨，试车线采用60 kg/m钢轨，轨距1 435 mm。

正线采用60 kg/m钢轨的9号道岔。车辆段采用50 kg/m钢轨的7号道岔（试车线为60 kg/m钢轨，与其接轨的道岔为60 kg/m的9号道岔）站台边缘至线路中心线的水平距离为1 500 mm。

【效果评价】

评　价　表