基本介紹
- 中文名：軌道長度
- 外文名：track length
- 學科：建築工程
- 定義：單個軌道的長度
- 有關術語：軌道
- 影響因素：軌道的類型、穩度、材料
簡介,軌道交通線路長度的影響因素,雙塊式無砟軌道道床板長度的確定,軌道類型,
簡介
軌道長度是指單個軌道長度的長度，在我國，鋼軌標準長度為 12.5m 和 25m 兩種，鋼軌是鋪設軌道用的軋制鋼條，用碳素鋼製成，橫斷面呈工字形。也叫鐵軌。軌道長度與很多因素有關，如軌道的類型，焊接的無縫軌道至少是200m，還有溫度，材料等因素。
軌道交通線路長度的影響因素
從世界範圍內來看，國外城市市區軌道交通的平均長度都不長例如巴黎為13.3km ，聖彼得堡為 24.7 km ，莫斯科為 23.7 km ，東京為19.2km ，慕尼黑為14.2km ， 維也納為11.0 km ， 法蘭克福8.0 km。近年來隨著中國各大城市規模的拓展，城市軌道交通的規劃建設中出現了一些長度超過50km甚至100 km的超長線路。城市軌道交通線路規劃方案的構成元素主要包括：線路走向、車站布局以及場站附屬設施、軌道軌距和道床選型、列車編組與行車組織、運營設備及通信、控制、供電方式和規格、照明、通風方式和設備等。從規劃問題的思考邏輯上講，主要包含對3個方面的考察：從城市規劃發展和遠景城市發展狀態研究到設計年限客流預測分析，到軌道交通線路走向和經由方案的功能適用性研究層面；從設施設備選型到造價分析、收益分析，到經濟效果評價和投融資策略的經濟合理性研究層面；從地質勘察到施工方法統籌，到埋置深度和限界設計的工程可行性研究層面。各部分之間沒有明顯的階段性，往往隨著研究的深入互為依據，相互穿插，相輔相成。軌道交通線路的最優長度對應於其淨效益最大的情形。但通常測算軌道交通線路的絕對淨效益較為困難，軌道交通線路的乘客出行時間價值節約較難確定。通常軌道交通的直接競爭對象是常規公交， 若軌道交通不能滿足乘客節約出行時間的要求， 其乘客往往會轉而乘坐常規公交，因此，可以用城市軌道交通乘客相對常規公交的出行時間價值節約替代測算軌道交通線路的絕對乘客出行時間價值節約。
雙塊式無砟軌道道床板長度的確定
路基段單元雙塊式無砟軌道結構自下而上依次為路基表層級配碎石、支承層、道床板、扣件和鋼軌。支承層採用C15混凝土，寬3.40 m，厚0.30 m，縱向連續鋪設。道床板採用C40 混凝土，寬2.80 m，厚 0.26 m， 縱向採用單元式，單元長度在4 ～20 m之間。道床板伸縮縫寬度 20 mm；在道床板伸縮縫下切割支承層假縫，切割深度為支承層厚度的 1/3；扣件採用 WJ- 8B 型扣件，間距為0.65 m；鋼軌採用60 kg/m級鋼軌。建立有限元力學模型， 道床板、支承層及下部路基均採用三維實體單元模擬，扣件假定為點支承彈簧。
雙塊式無砟軌道具有工藝簡單、施工速度快、經濟效益好等優點，已在國內外眾多鐵路幹線上套用。該單元結構已在現場無砟軌道試驗段鋪設，現場觀測效果良好。在軌道結構豎向、 橫向尺寸不變的情況下，道床板縱向單元長度的選取對結構應力、應變水平、(縱、橫向)限位能力、建設成本、施工效率等均有較大影響。由於溫度荷載的作用，伸縮縫下支承層承受較大的拉、壓應力，且該處假縫的設定削弱了支承層的受力面積，所以在較大的溫度荷載作用下，支承層出現貫通裂紋縫，也呈現為單元形式。由於道床板直接澆注在上表面拉毛的支承層上，道床板與支承層層間的粘結強度大於支承層與下部級配碎石層間的粘結強度，故在溫度力循環作用下，滑動層在支承層與級配碎石層間，道床板與支承層形成單元結合板， 共同承受外部荷載的作用。在溫度力作用下，單元板越短，內部應力越低，板端位移量越小。在溫度梯度、列車荷載、縱、橫向荷載作用下，不同長度單元板的應力、應變回響基本一致。在相同條件下，單元板越長，板中裂縫寬度越大，滿足裂縫寬度限值的配筋率越大，軌道工程建設成本越高。從限制裂縫寬度、降低工程建設成本的角度，建議取單元雙塊式無砟軌道板的長度小於8.0 m。單元雙塊式無砟軌道道床板長度的確定對軌道結構性能、建設成本和施工便利等影響較大，應在保證結構性能滿足要求的前提下，儘量降低工程造價，並充分考慮現場施工的便利性。
軌道類型
無縫線路
又稱焊接長鋼軌線路，是一種把普通鋼軌焊接起來不留軌縫的線路,焊接鋼軌每根長不少於200米,實際套用的一般為800～1000米或更長一些。長軌是在規定溫度範圍內鋪設並固定在軌枕上的。長軌端部有軌縫，而中間部分不能隨溫度升降而伸縮。因此，鋼軌中段夏季將產生很大的溫度壓力，冬天將產生很大的溫度拉力。鋼軌內的最大壓力和拉力可根據鋼軌鋪設地的年最高氣溫和最低氣溫計算，鋼軌所受最大壓力應不致於造成軌道臌曲，所受最大拉力應不致於造成鋼軌斷裂。
過山車軌道
無縫線路大量減少了鋼軌接頭，減少了車輪通過接頭時對鋼軌的衝擊，有利於節約線路維修費用，延長鋼軌使用壽命，減弱機車車輛噪聲等,因此,發展較快。在20世紀30年代，德國和美國鐵路開始進行小量試鋪無縫線路，到1981年止，全世界已鋪設無縫線路約30萬公里，其中中國鋪設約8000公里。
寬軌枕線路
又稱軌枕板線路。是用預應力混凝土軌枕板，密排鋪設在經過壓實的道床上，板縫間用瀝青或其他材料填封所修築的線路。預應力混凝土軌枕板寬55厘米，比普通預應力混凝土軌枕底寬寬兩倍，其長度和厚度同普通預應力混凝土軌枕相同（見彩圖）。因此，寬軌枕和道床間的接觸面積比普通軌枕和道床間接觸面積增大一倍，從而減少了對道床的壓力。
寬軌枕線路適用於繁忙幹線，也可鋪設在維修困難的隧道和站場內，不論石質或土質路基均可鋪設，但在具有翻漿冒泥病害的路基上鋪設必須先將路基病害經過整治。寬軌枕線路的主要優點有：①軌道下沉量小。震動加速度比混凝土軌枕線路小，鋪設後下沉速度逐漸減慢和停止。所以線路維修工作量大大降低，約為普通混凝土軌枕線路的三分之一。②軌道易保持整潔。髒污不易侵入道床，延長了線路大修中修周期。③線路平順、穩定，有利於高速運行及鋪設無縫線路。其缺點是造價較高，在繁忙幹線上換鋪也較困難。
整體道床線路
用混凝土（一般配有鋼筋）直接灌注在穩定堅實路基上，不使用普通軌枕及碎石道床的新型線路。這種線路外觀整潔，適用於運量大、維修困難的地段，特別適用於隧道、地下鐵道、港口碼頭及石質路基上鋪用。但它的修建投資大，如因施工草率或基底不穩，混凝土層斷裂，整治困難。中國在隧道內鋪設的整體道床線路總長300多公里。
板式軌道
一種新型無碴軌道，是用鋼筋混凝土大板，並在大板下先用乳化瀝青水泥砂漿作為調整層（也可加鋪一層高分子彈性材料作墊層）構成的軌道。這種軌道適用於石質路基或無碴橋面上。鋪在土質路基上則須另設壓實的瀝青混凝土承重層。這種軌道整體性好，線路穩定，維修工作量小，但成本高，施工期長。日本鐵路在新幹線上已推廣使用。
