6.2 线路平面

6.2.1 平面曲线设计应符合下列规定：
      1 线路平面圆曲线半径应根据车辆类型、地形条件、运行速度、环境要求等综合因素比选确定。最小曲线半径应符合表6.2.1-1的规定；

表6.2.1-1  圆曲线最小曲线半径(m)

      2 线路平面曲线半径选择宜适应所在区段的列车运行速度要求。当条件不具备设置满足速度要求的曲线半径时，应按限定的允许未被平衡横向加速度计算通过的最高速度，可按下列要求计算：
        1) 在正常情况下，允许未被平衡横向加速度为0.4m/s²。当曲线超高为120mm时，最高速度限制应按式6.2.1-1计算，且不应大于列车最高运行速度。

        2) 在瞬间情况下，允许短时出现未被平衡横向加速度为0.5m/s²。当曲线超高为120mm时，瞬间最高速度限制应按式6.2.1-2计算，且不应大于列车最高运行速度。

        3) 在车站正线及折返线上，允许未被平衡横向加速度为0.3m/s²。当曲线超高为15mm时，最高速度限制应按下式计算，且分别不应大于车站允许通过速度或道岔侧向允许速度。

      3 车站站台宜设在直线上。当设在曲线上时，其站台有效长度范围的线路曲线最小半径，应符合表6.2.1-2的规定；

表6.2.1-2  车站曲线最小半径(m)

      4 折返线、停车线等宜设在直线上。困难情况下，除道岔区外，可设在曲线上，并可不设缓和曲线，超高应为0mm～15mm。但在车挡前宜保持不少于20m的直线段；
      5 圆曲线最小长度，在正线、联络线及车辆基地出入线上，A型车不宜小于25m，B型车不宜小于20m；在困难情况下，不得小于一节车辆的全轴距；车场线不应小于3m；
      6 新建线路不应采用复曲线，在困难地段，应经技术经济比较后采用。复曲线间应设置中间缓和曲线，其长度不应小于20m，并应满足超高顺坡率不大于2‰的要求。
6.2.2 缓和曲线设计应符合下列规定：
      1 线路平面圆曲线与直线之间应设置三次抛物线型的缓和曲线；
      2 缓和曲线长度应根据曲线半径、列车通过速度，以及曲线超高设置等因素，按表6.2.2的规定选用；

表6.2.2  线路曲线超高-缓和曲线长度

续表 6.2.2

    注：R为曲线半径(m)；V为设计速度(km/h)；L为缓和曲线长度(m)；h为超高值(mm)。

      3 缓和曲线长度内应完成直线至圆曲线的曲率变化，应包括轨距加宽过渡和超高递变；
      4 当圆曲线较短和计算超高值较小时，可不设缓和曲线，但曲线超高应在圆曲线外的直线段内完成递变。
6.2.3 曲线间的夹直线设计应符合下列规定：
      1 正线、联络线及车辆基地出入线上，两相邻曲线间，无超高的夹直线最小长度，应按表6.2.3确定；

表6.2.3  夹直线最小长度(m)

    注：V为列车通过夹直线的运行速度(km/h)。

      2 道岔缩短渡线，其曲线间夹直线可缩短为10m。
6.2.4 道岔铺设应符合下列规定：
      1 正线道岔型号不应小于9号。单渡线和交叉渡线的线间距应符合表6.2.4-1的规定，特殊情况无法符合表6.2.4-1的规定时，应进行特殊设计；

表6.2.4-1  单渡线和交叉渡线的线间距要求

    注：正线道岔为含折返线、出入线在正线接轨的道岔。

      2 当60kg/m-1/9道岔侧向通过速度不能符合运行图设计速度时，可经过论证比较，选择大型号道岔，也可作特殊设计；
      3 在车站端部接轨，宜采用9号道岔，其道岔前端，道岔中心至有效站台端部距离不宜小于22m；其道岔后端，道岔警冲标或出站信号机至有效站台端部距离不应小于5m。当采用大型号道岔时，其道岔位置应另行计算确定。
      4 道岔应设在直线地段。道岔两端与平、竖曲线端部，应保持一定的直线距离，其值不应小于表6.2.4-2的规定。

表6.2.4-2  道岔两端与平、竖曲线端部的最小距离

    注：道岔后端至站台端位置应按道岔警冲标位置控制。
      5 道岔附带曲线可不设缓和曲线和超高，但其曲线半径不应小于道岔导曲线半径；
      6 两组道岔之间应设置直线段钢轨连接，其钢轨长度不应小于表6.2.4-3的规定。

表6.2.4-3  道岔间插入钢轨长度(m)

 

条文说明

6.2.1 第1款 1）正线曲线半径，首先是根据地形条件和对地面建筑物的影响而确定。另方面，主要考虑车辆通过曲线的运行条件，如运行速度、对轮轨的磨耗，以及产生轮轨噪声等因素。

因此对曲线半径大小有所选择，但并非越大越好。

    2）正线圆曲线最小半径规定，是根据车轮在曲线钢轨上的运行轨迹，由于内外轨的长度差异，造成轮对在曲线上滚动运行中产生滑动摩擦，随曲线半径越小，滑动摩擦越大，对钢轨的磨耗越严重，以及多年来各城市轨道交通经验总结，提出圆曲线最小曲线半径规定。由于A、B车转向架的轮对固定轴距（分别为2.5m和2.3m）不同，车轮在曲线上轨道通过的相同的几何状态验算，兼顾曲线通过速度不宜过低，确定圆曲线的最小半径，A型车（R=350m）应比B型车（R=300m）大，符合实际情况。

    3）出人线或联络线一般属于正线上侧向通过道岔的分岔线路，运行速度受道岔导曲线半径限制，按9号道岔的侧向通过限速为35km/h。因此列车通过速度较低，同时为了减少出入线或联络线的长度和工程量，根据不同车型的转向架轮对的固定轴距，采用不同的较小曲线半径。

    第2款 1）a是列车通过曲线运动时产生的未被平衡的横向加速度，是乘客舒适度评价的指标之一；0.4m/s2是允许的未被平衡横向加速度。

    2）在国内外铁路上经过无数次试验，评价结论不一，有一定差异，但有一定范围，表6所作的相关分析及建议。

表6 未被平衡离心加速分析建议

    3）对于横向加速度的舒适度指标，基本上在0.50m/s²~0.65m/s²为“有些不舒适感觉，但可以忍受”的感觉范围。0.4m/s²属于无感觉或有些感觉的临界线。考虑地铁列车是属于城市公共交通，车内站立乘客多，站立密度较高，但平均乘距较短，故选定为0.4m/s²比较适宜，经北京、上海、广州地铁多年运行，未见不良反映。

    4）曲线通过速度V_0.4为在正常情况下，允许列车通过曲线的最高速度。V_0.5为列车在ATP制动延时响应时，可能发生瞬间超速，允许速度可达V_0.4=3.91R^1/2，但不大于V_0.5=4.08R^1/2。即瞬间最高速度的限制，其速度差为0.17R^1/2，从表7曲线速度限制值表看出，在车辆运行最高速度100km/h条件下，曲线地段的瞬间超速的差值均在4km/h以内。

表7 曲线速度限制值（km/h）

    5）瞬间超速概念是保证在ATP防护下，当车辆最高运行速度规定为V_max=100km/h，构造速度为110km/h，瞬间允许超速为105km/h。

    在区间曲线运行地段，仅有600m及以下曲线存在瞬间超速的限制，且瞬间超速均控制在4km/h以内，而且未超过100km/h。

    同理，当车辆最高运行速度规定为V_max=80km/h（构造速度为90km/h，瞬间允许超速为85km/h）时，区间运行仅有400m及以下曲线存在瞬间超速的限制，且瞬间超速均控制在3.4km/h以内，而且未超过82km/h。

    6）车站曲线为适应较高速度通过，需要设置超高，但需要限制超高不大于15mm（倾斜度为1%）。目的在于：①车辆在站台停靠时，曲线轨道不能有太倾斜的感觉，需要限制超高。②车辆在岛式站台的曲线地段，因轨道超高使车辆倾斜时，应控制车辆在曲线内侧倾斜的地板面不低于站台面；或曲线外侧的车辆地板面略高于站台面，但不大于10mm。

    7）车辆进入站台允许未被平衡横向加速度a=0.3m/s²，在15mm超高时，对车辆在曲线半径大于600m的车站上通过的限速，与车站允许通过速度（55km/h~60km/h）是相适应的。但车站曲线半径不仅受制于速度，还有车辆与站台的安全间隙，与站台门间隙的制约。

    第3款 1）车站曲线半径大小的控制因素是站台边缘与车辆（车门处）的间隙大小有关，也与车体与站台门之间间隙有关。

    2）按车辆与站台间隙控制计算，根据A、B型车辆参数，按曲线站台间最大间隙180mm控制，直线地段按70mm控制，则确定车站最小曲线半径，按A、B型车辆分别计算，确定为800m和600m。

    3）按车辆与站台门间隙控制计算，直线地段按130mm，曲线地段按180mm分别计算。按A、B型车辆分别计算，确定为1500m和1000m。

    4）车站曲线站台中数据看出，无论是车与站台间隙，或车体与站台门的间隙，凸形比较凹形的情况好些，为此推荐的曲线半径均受凹形站台控制。相对为凸形站台时，上述间隙均可有减小和改善。

    第4款 1）折返线、停车线允许设在曲线上，曲线半径类同正线。由于折返线、停车线一般为尽端线，列车速度基本上受道岔侧向通过速度限制，并按进入减速停车的运行，因此属于低速运行地段，所以在折返线、停车线的曲线上，允许不设缓和曲线，也不设超高。

    2）折返线、停车线的尽端应设置安全线和车挡。为了车挡与车辆的撞击点一致，并在一条直线上，为此至少使最前端车辆保持一节车厢在直线上，约20m。在实际设计工作中，遇到设置20m确有困难，也可以采取有效特殊措施解决。

    第5款 1）圆曲线最小长度规定为不小于一节车辆长度，目的是避免一节车辆同时跨越在三种线型上，造成车辆运动轨迹过渡不顺畅，而可能出现脱轨事故。从运行安全性考虑，故规定A、B型车运行的曲线长度分别不小于25m和20m。

    2）对于困难地段，允许减少到一节车辆的全轴距，即：车辆两转向架中心轴十车辆转向架固定轴距。一般可用在非正线、低速运行地段。尽量不要出现在正线上。

    3）车场线圆曲线不应小于3m；因为车场内列车为低速运行区，车场内曲线往往是道岔后的附带曲线，曲线半径较小。车场线路为了场地布置紧凑，可以按满足一个转向架固定轴距为基本数据，基本可以满足低速运行的线路条件。

    第6款 复曲线是两种不同半径的同向曲线直接连接，存在曲率的突变点，对列车运行平滑性不利。若要采用，必须设置中间缓和曲线，达到曲率半径的缓和过渡。

    缓和曲线是一种曲率渐变性的两次抛物线形的过渡性曲线，长度20m是基于满足一节车辆的全轴距（两个转向架中心距离十一个转向架固定轴距）长度的要求而定，大致按一节车辆长度为20m。选定20m是一个整数，能包容A型车、B型车的全轴距长度，也接近一节车辆长度，简化为一个模数，便于记忆。因为这是同向曲线半径的曲率过渡段。反向曲线之间是不存在复曲线的。

    由于不同曲线半径设置不同超高，因此，中间缓和曲线内应完成两个曲线超高差的过渡任务，一般为2%%的顺坡率，符合轨道超高的顺坡率要求。也是制约缓和曲线的最短长度的一方要素。

6.2.2 第3款 1）缓和曲线线形：采用三次方程的抛物线形，使曲率半径由∞一R过渡变化的合理线形，是轮轨系统长年来设计和运营经验的肯定。

    2）缓和曲线任务：是根据曲线半径R、列车通过速度V以及曲线超高h等三种要素确定的。在缓和曲线长度内应完成直线至圆曲线的曲率变化，轨距加宽和曲线超高的递变（顺坡）率。

    3）缓和曲线长度的控制性要素：主要有以下四项：

    ①限制超高h递减坡度（0.3%），是保证转向架下的车轮，在三点支承情况下，悬起的车轮高度，受轮缘控制，不致爬轨、脱轨，这是对安全度的保障。但最小长度L≥1000h/3≥20m，满足一节车辆长度。

    ②限制车轮升高速度的超高时变率f值（取40mm/s）。是满足乘客舒适度的一项指标。即L≥h▪V/3.6f=0.007V▪h

（与速度和超高有关）=0.083V³/R

    ③限制未被平衡横向加速度a的时变率β值（取0.3mm/s³），也是舒适度的指标L≥aV/3.6β=0.37V

    ④限制车辆进入缓和曲线，对外轨冲击的动能损失W=0.37km/h，也是舒适度指标，L≥0.05V³/R
    最终选择具有上述因素包容性较好，统一计算的长度：L≥0.007V▪h为基本计算公式。

    第4款 在圆曲线上，若计算超高值较小时，则曲线超高（含轨距加宽）可在圆曲线外的直线段内完成递变，按困难条件处置。例如：计算超高计数值小于30mm时，按3%超高顺坡计算长度小于10m，可不受20m限制。如出现在两曲线间夹直线中，应注意夹直线中无超高地段长度保持20m的要求。

6.2.3 第1款 曲线间夹直线是平直线，其长度的确定，一是舒适度，二是安全性。

    1）舒适度标准——乘客的感觉评价

    ①车辆在曲线振动附加力，主要在缓和曲线与直线衔接点（缓直点）的水平冲角和竖向冲角引起的（横向力、垂直力、轮对旋转时打击外轨的力）振动及附加力。

    ②夹直线是为车辆在前一个曲线产生的振动衰减后再进入第二个曲线，不致两个曲线的振动叠加。夹直线就是需要的振动衰减的时间距离。

    ③推算：L=V×mT/3.6=0.5V（取最小值）
    式中：V-—速度（km/h）

              m——振动衰减的振动数（日本地铁m=1.5～2.5）

              T—振动周期。（日本地铁T=1.2~1.6s）

    取：消衰时间mT=1.8（计算为1.8~4.0）

        2）安全性标准——轮轨的几何关系

    ①正线上，按一辆车不跨越两种线型，原则不小于一辆车长度，A车为25m，B车为20m。

    ②车场内属于低速运行地段，需节省占地面积，宜取一个转向架长度3m。

    第2款 关于道岔缩短渡线的曲线间夹直线长度为10m，

    1）道岔缩短渡线一般为道岔后附带曲线，不设置曲线超高和缓和曲线。

    2）道岔缩短渡线的曲线间夹直线，一般为道岔后附带曲线之间的夹直线，应满足列车折返的功能要求，并按道岔侧向通过的限速（30km/h~35km/h）运行。为减少道岔渡线区段长度，采用半列车长度的基本模数10m是适宜的。

    3）对于线间距较大的站端单渡线地段，为减少道岔区大跨度隧道的土建工程量，从工程上分析采用缩短渡线是经济的，从运行上分析也是可行的。

6.2.4 第1款 地铁正线道岔选择60kg/m-9号为定型道岔。原则是满足运营速度要求。在正线上应保证满足直向允许通过速度（100km/h）与正线保持一致，同时要求道岔角度大，长度较短，减小道岔区隧道工程长度。侧向通过速度往往是通向车站配线，如折返线、停车线、联络线和渡线等，均有一定限速要求，同时受道岔构造因素影响，如尖轨冲角和导曲线半径限速，当R

=200m，允许未被平衡横向加速度为0.5m/s²，允许侧向通过道岔速度为36km/h。

    关于单渡线与交叉渡线是单开道岔与菱形交叉道岔的组合，为了各个道岔的独立和定型化的组合，有利组装和维修更换，故提出单渡线和交叉渡线的线间距，分别为4.2m和5.0m。其中交叉渡线4.6m线间距，为改造工程或困难条件下使用。
    第2款 当道岔位置设在区间线路的高速通过地段，同时侧向通过速度要求较高，不能满足运行图设计速度时，宜选择大号码道岔，即道岔结构强度提高，侧向通过速度提高。但一般情况下，尽量避免区间设置道岔，需要设置应进行比较论证，慎重处置。
    第3款 1）60kg/m钢轨一9号单开道岔的长度是：前长一2.65+11.189=13.839m，（当前最大值）后长一12.955+2.775=15.730m

    2）站台端部至道岔前端长度，主要是为出站列车控制距离，可由以下分配距离构成：

    ①站台端一出站信号机距离：为司机对信号的瞻望距离，一般为3.5m~5.0m。可取值为4.7m

    ②出站信号机一计轴器磁头距离：为车辆转向架的后轮至车辆端部距离，A型车为1.9m，B型车为2.2m。统一取值为2.2m

    ③计轴器磁头一道岔基本轨缝中心距离：为1.2m（计轴器磁头免受轨缝接头的振动影响）

    ④列车停车误差，已经在站台有效长度内包含，不再另加
    ⑤以上合计为4.7m+2.2m+1.2m=8.1m
    结论：道岔中心至站台端距离：8.1m+13.839m=21.939m取值为22.0m
    第4款 1）道岔应设在直线地段。有利道岔保持良好状态，有利道岔铺设和维修的方便，有利列车安全运行。

    2）道岔两端距离平、竖曲线端部、保持一定的直线距离。道岔结构的全长不仅是钢轨部分，还应包括道岔辙叉轨缝后铺设长岔枕的地段，（大约是3m~5m），道岔号码越大，长岔枕的地段越长，道岔前端需要越过轨节缝的鱼尾板一定距离。为了道岔混凝土无碎道床施工的整体性，使道岔外保留一定平直线段是适宜的。表中数据分别适用于9号和7号道岔，若选用其他道岔，则另行确定。

    第5款 道岔附带曲线是紧连道岔的曲线，道岔导曲线和附带曲线是处在一列车范围内，甚至在一辆车跨越范围内，受同一速度的限速运行，故附带曲线应与导曲线条件一致，可不设缓和曲线和超高，其曲线半径不应小于道岔导曲线半径，以保持一致的速度要求。
    第6款 两组道岔之间应设置直线段钢轨连接，有利道岔单独定型化和维修更换。插入钢轨长度是对25m或12.5m标准钢轨，合理裁切利用的经济模数，又要满足有些道岔组合时，有关信号布置或其他的各种因素要求而定。