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摘要：轨道系统设计是地铁设计的重要组成部分，本文对地铁轨道钢轨、扣件、道床、道岔及减振降噪措施进行系统性介绍和分析，总结设计经验，为后续地铁轨道系统设计提供参考和借鉴。
关键词：地铁；轨道；设计总结
1概述
随着经济和社会的不断发展，国内修建地铁的城市越来越多，目前，约有33个城市地铁开通运营，包括北京、上海、广州、深圳等。地铁作为地下交通，极大的缓解了地面交通拥堵情况，成为越来越多人的首选出行方式。
轨道结构直接承受列车荷载，在地铁设计中占据重要的地位。
2轨道系统设计原则
地铁行车密度高、运营时间长，维修时间短，城市景观和环保要求高，轨道结构应具有坚固性、稳定性、耐久性及良好的绝缘性，轨道设备应尽可能具有通用性、互换性。
3轨道结构设计
3.1钢轨
钢轨是铁路轨道的重要组成部件，引导车轮运行，直接承受车轮荷载并将其传递到下部基础。目前国内地铁一般采用60kg/m和50kg/m两种类型钢轨。
较50kg/m钢轨，60kg/m钢轨重量增加17.5％，允许运量增加50％，使用寿命为其1.5～3.0倍，更换率为其1/6，受列车冲击振动减少10％，增强轨道的稳定性，有利于减振降噪，增大回流截面，减少电流损失。
因此，综合各方面考虑，一般地铁正线、配线及试车线采用60kg/m钢轨。
车场线因速度低，空车运行，一般采用50kg/m钢轨。
3.2扣件
扣件应具有足够的强度、扣压力、耐久性及良好的绝缘性能，应力求结构简单，做到通用化，标准化，更换方便，少维修[1]。
（1）正线扣件
地铁正线一般采用整体道床，选用分开式扣件。分开式扣件可分为有螺栓扣件和无螺栓扣件。有螺栓扣件有利于扣压力保持，轨下可以调高，但零部件较多，现场的养护维修工作量较大。无螺栓扣件主要为e型弹条，零部件较少，安装方便，养护维修量少，但轨下不能调高。
目前国内地铁正线扣件种类繁多，主要有DTⅢ2型扣件、DTⅥ2扣件、ZX-2型扣件等，根据线路设计速度、道床类型、地质情况、后期养护维修及既有线扣件等选择不同类型的扣件。
（2）车场线扣件
车场线类型较多，库外线一般采用与碎石道床配套的弹条I型扣件，该扣件零件多为铁路的标准件，成本低，质量稳定。
库内线一般采用整体道床，一般选用DJK5-1型扣件、弹条I型分开式扣件等。
3.3轨枕及道床
轨道道床主要分为碎石道床和整体道床。
碎石道床弹性好、造价低、施工简单、进度快，养护维修经验多，一般在地面线采用碎石道床。
整体道床结构稳定、设计使用年限长、养护维修量少、轨道几何形位更易保持。地下线空间有限，养护维修环境差，因此，国内地铁地下线及高架线普遍采用整体道床。
（1）地下线整体道床
根据轨枕类型不同，地下线中应用较多的整体道床主要有长轨枕整体道床、短轨枕整体道床。两种类型道床性能如下表1所示。
表1 道床性能比较表
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长轨枕整体道床造价虽然稍高，但施工相对简便，轨底坡设于轨枕上，精度高，整体强度高，对隧道结构变形适应能力较强，使用寿命长，道床中心平整，施工进度快。一般推荐地下线采用长轨枕整体道床。
（2）高架线整体道床
高架线整体道床可采用国内地铁使用最多的短枕承轨台式整体道床。
道床型式为每股钢轨下为纵向做成两带状的整体道床结构，结构简单，自重较小，造价较低，北京、上海、南京、天津、大连等城市地铁均有应用，效果良好。
（3）车场线道床
车场库外线采用碎石道床，施工方便，减少后期运营养护维修工作[2]。库内一般采用整体道床。
3.4道床排水
隧道内渗漏水一般是沿着隧道内管壁流向道床两侧，长轨枕整体道床在道床两侧设置侧沟直接拦截渗水，有效保持道床面的干燥。
（1）地下线排水
地下线长轨枕整体道床侧式纵向排水沟的纵向坡度与线路坡度一致，在线路最低点形成汇水节点，通过过轨管道引入废水泵房。
（2）隧道外U型结构地段道床排水
隧道外U型结构地段线路纵坡大，上方无覆盖物，降雨时水流量较大。在矩形隧道和敞开段分界的洞口处道床上设置横截沟，拦截沿敞开段纵坡流下的水流，之后将水排入洞口处的废水泵房。
（3）道岔区道床排水设计
道岔区内道床排水采用和区间一样的双侧水沟，为保护转辙机设备，在总结既有线经验基础上，对道岔区转辙机坑内排水进行优化设计。转辙基坑内采用通过基坑内变坡的方式，使积水流向基坑的其中一角，并在汇水处安装小型自吸式泵。
3.5道岔
根据线路设计速度及相关专业要求，地铁正线及配线一般采用12号或9号道岔，车场线列车运行速度较低，一般选用7号道岔。
道岔尖轨主要分为直线尖轨和曲线尖轨[3]，两种线形的尖轨道岔比较如下表2所示。
表2 直线尖轨和曲线尖轨道岔比较表
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两种线形的尖轨道岔均满足大多数地铁运营要求，可根据不同的需求选用不同类型的尖轨类型。
3.6减振降噪
轨道设计应根据环评报告和实地勘测情况确定合理的减振降噪措施，最大程度的减轻其对周围人民的影响 [4]。
一般减振降噪敏感点主要有沿线学校、医院、科研院所、居民住宅和保护文物等。
轨道结构采取分级减振降噪原则，分级标准如下：
（1）中等减振：振动超标3~8DB；
（2）高等减振：振动超标8~15DB；
（3）特殊减振：振动超标＞15DB。
目前工程中应用较多的措施为：中等减振地段采用扣件减振，高等减振地段采用梯形轨枕或减振垫式道床，特殊减振地段采用钢弹簧浮置板。设计时，可根据不同减振需求选用相应的减振产品。
4结论
通过对地铁轨道系统设计进行分析总结，得出以下结论：
（1）应根据设计速度、地质情况及既有线扣件使用情况，合理选择扣件类型，满足使用功能，方便后期养护维修。
（2）排水设计复杂，应针对不同的道床形式采用不同的排水方式，保证全线排水顺畅。
（3）根据环评报告及沿线建筑物情况，设置不同类型的减振措施，保证周围居民的生活环境。
参考文献
[1]吴建忠,李腾万,李湘久.城市轨道交通钢轨扣件的研究与设计[J].都市快轨交通,2005(03):50-53.
[2]赵红光.南京地铁车辆段轨道技术综述[J].都市快轨交通,2010,23(06):54-57+80.