钢弹簧浮置板.

钢弹簧浮置板.
钢弹簧浮置板.

城市铁路西直门车站钢弹簧浮置板道床的应用与设计

摘要:从减振原理、应用场所、方案设计、各专业配合等方面,介绍了正在建设的城市铁路西直门车站减振型轨道结构的设计,为今后类似工程条件的设计提供借鉴。

关键词:钢弹簧浮置板、隔振、设计

1 西直门车站的周边环境及减振要求

北京市西直门--东直门城市铁路工程(以下简称“城铁”)是北京申奥承诺的轨道交通线路之一,是全国第一条集地下线、高架线、地面线为一体的快速轨道交通项目,全长40.6km。西直门车站是“城铁”的起点站。“城铁”西直门站位于繁华的西直门地区新建的西直门交通枢纽之中,与公交、国铁、环线地铁、水运等在交通枢纽中汇集。紧邻“城铁”西直门站西侧是华融公司已立项开发的三栋高层高档流

线形的写字楼;东侧是新改建的国铁北京北站;周围是公交站点;地下是环线地铁站。“城铁”西直门站为高架三层框架钢筋混凝土结构,站台层在第三层。除两条正线外还有一条存车线。“城铁”车站结构与相邻的流线形写字楼的地下结构连通为一体,地下为超市及停车场。

在西直门交通枢纽环境评估报告中明确要求,轨道交通的西直门站应考虑采取更有效的减振、隔振措施。市政府有关领导也指示,因西直门交通枢纽的远期高峰小时将有约5.2万人次换乘,且周围为高档写字楼,设计应以人为本,保护环境最为重要。单一从“城铁”的减振要求而言,因西直门车站处在的交通枢纽之中,对减振并无特殊要求。但是就尽可能减小轨道交通的振动对周边写字楼的影响及考虑减

小交通枢纽中的整体噪声水平、从而提高交通枢纽的综合环境水平而言,对轨道的减振水平要求又很高。因此,在西直门站轨道结构设计时,进行了以减振性能为主要因素的方案比选。

2 减振方案比选

在进行西直门车站初步设计时,根据西直门站的特殊地理位置及环境要求,对国内外的轨道减振措施进行了认真的理论分析及工程类比。综合其减振性能、工程可实施性、造价等因素,选择了四个方案进行比选。这四个方案分别是:轨道减振器扣件、弹性套靴式整体道床、美国Lord公司的胶结弹性扣件、德国隔而固(GERB)公司的钢弹簧浮置板道床。

前两个方案是国内已建和在建地铁项目中应用较多的轨道减振方案。如北京环线地铁的东四十条站采用了弹性套靴式减振型轨道,取得了预期的减振效果,其上方的保利剧院等建筑物,均未受到地铁列车运行的影响。轨道减振器扣件类似于德国的科隆蛋,已应用于上海地铁一、二号线的较高要求减振地段。这两种减振型轨道的振动加速度级减振效果一般为5~10dB。

后两个方案在国内还没有工程应用,国外则有很多的工程应用实例。胶结弹性扣件已应用于美国及其他国家和地区的地铁项目。一般减振效果可达10dB以上。钢弹簧浮置板道床应用于德国、英国、巴西和韩国等高铁和地铁项目。一般减振效果为25~40dB。深圳地铁一号线在地铁线路穿越市政府一段(双线255m),于2001年已决定采用该方案,并已经通过在铁道科学研究院的实尺模型试验。试验

的减振效果为40dB,隔振器下的地面未受到激振力的影响。从国外已采用钢弹簧浮置板道床的地铁运营情况看,被保护建筑物内均未受地铁列车运营所产生振动的影响。

类似于西直门站这种高架车站与周边建筑紧邻的情况在国内还是首例。这种工程条件下的隔振措施,还没有技术成熟且国内有应用实例的方案。在方案比选的过程中,从西直门站的结构型式、周边开发项目的性质、所处的地理位置和周边环境等方面综合考虑,并参考国外同类工程的应用经验,经过国外专家的技术咨询,推荐钢弹簧浮置板道床为实施方案。由于华融写字楼和“城铁”西直门交通枢纽属于同期规划,首规设委在[2000]765号文件中就北京西直门交通枢纽初步设计减振降噪标准及特殊隔振追加投资分摊问题进行了批复。“城铁”公司和华融公司按照首规委文件精神进行了多次磋商,并组织设计院、有关专家和隔振厂家进行多次技术交流和专家论证,从设计院提出的多种备选方按中,确定采用钢弹簧浮置板隔振技术方案。此处采用钢弹簧浮置板道床方案,其技术可靠、经济合理、社会效益好。正是西直门车站隔振要求这一工程急需才带来了钢弹簧浮置板在中国轨道交通中的应用及配套工程应用技术的发展。

3 钢弹簧浮置板道床隔振原理及技术特点

⑴钢弹簧浮置板道床隔振原理

钢弹簧浮置板道床是将具有一定质量和刚度的混凝土道床板浮置在钢弹簧隔振器上,构成质量-弹簧-隔振系统。隔振器内放有螺旋钢弹簧和粘滞阻尼。

尽管浮置板具有很多高阶振动模态,但对隔振效果起关键作用的是浮置板-弹簧系统的6个低阶刚体固有振动模态,其隔振原理仍然可以用单质量-单自由度振动体系来分析。假设激振力是一正弦函数,如图1。横坐标轴是激振频率与系统固有频率之比h,简称调谐比;纵坐标轴为传递到基础上的基础力振幅与激振力振幅之比VF,简称传递比。当调谐比接近1时,即当激振频率接近系统固有频率时,传递比大于1,系统处于共振区;而当调谐比大于以后,系统进入隔振区,传递比开始小于1,基础力动载振幅小于激振力振幅,激振力被惯性质量的惯性力部分平衡掉。而当调谐比远大于以后,质量块的惯性力与激振力相位相反,而数值接近,相互平衡掉,仅有静荷载和小部分残余动荷载通过弹簧阻尼元件传到基础上。

浮置板隔振系统的设计原则是,应使浮置板的结构固有频率避开地铁车辆运行时的激振频率,并使浮置板的6个刚体固有频率,尤其是垂向固有频率尽量远低于激振频率倍以下,可取得好的隔振效果。对于同一个激振频率,浮置板系统固有的频率越低,隔振效果越好。然而把浮置板隔振系统的固有频率做低并不容易,受很多条件制约,

增大质量往往受空间和结构承载强度限制;增加弹性元件的弹性受系统稳定性和安全性限制。

钢弹簧隔振器内有粘滞阻尼,使钢弹簧具有三维弹性,且横向刚度可以独立设计,可以设计出很高的横向稳定性,而橡胶的横向刚度很小,需横向限位装置,限制了垂向刚度的设计空间。与钢弹簧相匹配的粘滞阻尼也恰好具有三维以上的阻尼,增加了系统的各向稳定性和安全性,且能抑制和吸收固体声。

⑵钢弹簧浮置板道床系统参数设计的一般准则

浮置板系统设计基于2个关键参数,即在浮置板自重作用下弹簧压缩量和列车动荷载引起的压缩量。这两个参数一旦确定,就基本确定了浮置板的主要尺寸和隔振效果。首先,要根据列车轴重确定浮置板的每延米重量。该重量一般取值为最大轴重的25-30%。然后确定浮置板的厚度和宽度。浮置板的长度不仅对其动力学特性而且对浮置板系统的总造价都有影响。浮置板越短,接点越多,造价越高。最后再根据每延米重量选取隔振器的型号和数量,并验算弹簧变形和动变形。

主要设计步骤如下。

1) 根据激振频率ω,确定隔振系统的固有频率。

确定钢弹簧浮置板系统的自振频率是整个隔振设计的关键。而系统自振频率的取值与被保护对象(建筑)的种类,位置及环境条件有关。

2) 根据车辆轴重P确定隔振系统质量m:m=0.25~0.3P

一般情况下,要达到理想的隔振效果,作为参振质量的的浮置板较重,

而隔振器的刚度较小。一般橡胶类减振器无法达到。

4) 进行隔振器的动静比γ设计,以期达到更长的结构疲劳寿命。

式中:Yd 、Yj——由动荷载、自重分别引起的弹簧振幅;

5) 浮置板的外形及强度设计

根据钢弹簧浮置板地段的结构特性、浮置板的动力特性及混凝土的伸缩等条件确定浮置板的长度。

6) 进行钢筋混凝土浮置板结构设计。

浮置板的设计,必须进行静强度计算及动力学分析,以保证钢弹簧浮置板道床减振降噪效果。

⑶钢弹簧浮置板道床系统的技术特点:

1) 该隔振系统的固有频率低(4~7Hz),可有效的减振和消除固体声;其减振效果为振动加速度级传递损失(道床面到隧道壁)可达40~60dB,插入损失(道床到建筑物)最小可达25dB;

2) 该结构的减振元件具有三维弹性,结构简洁,具有很高的水平方向稳定性,无需横向限位装置;

3) 隔振器疲劳寿命长,易检查,不需特殊的维护和保养;

4) 施工简便,维修、更换无需中断行车;

5) 通过加设调平垫板可用于调整结构的偶然下沉。

6) 工程造价高,因为是特殊设计,需各相关专业密切配合。

4 西直门车站钢弹簧浮置板道床设计及分析

西直门车站站台形式为两岛一侧,车站的站台长为120m。西直门车站每线设计采用钢弹簧浮置板道床126.53m 。

三条线共设计5种规格、12块浮置板,如下图。

1) 浮置板的外形设计

车站的行车道结构为8.4mX5的框架结构。为使隔振器作用在结构柱网的横梁上,隔振器按8.4m间距布置;为了保证浮置板的抗弯刚度和动力特性,浮置板的厚度确定为0.66米;为实现接触轨的固定,浮置板宽度确定为3.3m;通过动力计算,确定每段浮置板按跨越4跨行车道框架设计,其标准长度为33.6m。最后一段为三跨,长25.3m。本设计的浮置板质量为5.2t/m,在无载荷状态下,浮置板悬浮于行车道之上40mm。

2) 隔振器的种类比选

隔振器在浮置板道床中的布置方式,隔振器分为嵌入式和侧置式两种型式。后者的造价约是前者的2/3。因西直门车站为高架车站,经与车站结构、建筑专业配合,具有设置侧置式隔振器的条件,因此为降低造价,本工点采用侧置式隔振器。隔振器上下无螺栓连接,采

用摩擦系数为2的专用防滑垫代替。

3) 隔振器弹簧刚度的设计

本工程的具体情况,隔振器的支撑刚度设计为6.9kN/mm,使在静荷载、动荷载情况下隔振器的压缩量分别为5mm、10mm。

4) 隔振器的寿命保证

隔振器的钢弹簧采用磷化处理,并涂镀环氧树脂以防腐。弹簧的工作应力远小于弹簧钢的疲劳应力极限。关键焊缝设计时安全系数较大,其余高应力钢件进行了时效处理,采用热镀锌保护。整个隔振器关键部件的设计寿命大于50年。

5) 过渡段设计

浮置板道床的南端接本工程区间高架线采用的刚性整体道床。为使两种道床相接处的钢轨变形连续及支撑刚度渐变,在浮置板道床的最南端,进行了加密隔振器等技术处理,以增大浮置板道床的支撑刚度。与浮置板道床的北端紧邻的,是高架桥穿越北京“城铁”的指挥中心办公楼地段。在该高架桥的支座处亦设置了隔振支座。在工程设计过程中将西直门车站的隔振器设计与指挥中心桥下的隔振支座设计一并考虑,增加了浮置板端部的隔振器数量,以减少刚度突变,使该处两端的钢轨动态位移量相当。

6) 剪力铰设计

为保护钢轨不受大的额外剪力,在浮置板之间的接头处设置了5根剪力铰,剪力铰和剪力筒分别埋设在两块相邻浮置板中间,纵向可以相对自由伸缩,径向刚度很大,可以传递垂向载荷,这样可以保证

相邻浮置板之间协同受力,接头处变形基本一致,钢轨不额外受剪。

5 与相关专业的技术接口

因轨道采用了钢弹簧浮置板道床结构,使相关的结构、建筑、防迷流、给排水等专业的设计都应进行相应的调整。采用钢弹簧浮置板后,行车道结构的受力方式由承受面荷载变为承受点荷载,且荷载值加大,还产生施工期荷载较大等新问题。行车道结构的横梁宽度与隔振器支撑宽度也进行了设计调整。同时由于预留隔振器更换空间等原因,站台板悬臂宽度加大,站台板悬臂端根部亦进行了加强。防迷流专业根据浮置板的特点,要求在浮置板受力钢筋之表层另加一层排迷流钢筋网,以防止钢筋焊接对浮置板受力钢筋的强度影响,并加强对浮置板的电腐蚀防护。牵引供电、通信、信号等专业的横向过轨电缆,经设计协调,均避开此地段过轨。

6 施工方法

钢弹簧浮置板道床的施工采用与区间刚性整体道床相同的钢轨支撑架法施工,以确保浮置板道床施工后的轨面精度。施工层面自上而下,即先架轨至轨道高低、水平、轨距等达到验收标准,然后灌注整体道床。不同之处是,钢弹簧浮置板道床施工在架轨时应预留出处于悬浮状态时浮置板与行车道结构顶板间的缝隙40mm;在浇注道床混凝土前应敷设隔离薄膜,以隔离道床混凝土与结构混凝土;在预制隔振器箱中放置隔振器,经过对浮置板实施顶升后,释放顶升的千斤顶,使隔振器受力,轨面升至设计轨面标高。主要步骤如下:

1)在行车道结构顶面铺设隔离膜,以隔离浮置板混凝土与结构顶面

混凝土;

2)架轨,并调整轨道高低、水平、轨距等达到验收标准;

3)放置已预制好的隔振器支承箱、立模板、绑钢筋,放置剪力杆,并调整好支承箱和剪力杆的位置;

4)浇注混凝土,养护混凝土达到28天强度后,方可开始顶升;5)顶升前,先设置永久测量基准点,并测量记录;

7)利用专用液压顶升系统对浮置板从一端开始,进行多点(2x4点,3跨)多轮(5x10mm)顶升,每轮顶升后浮置板下面的间隙用垫块垫起;

6)浮置板顶升均达50mm以后,放置隔振器到位,放置调平钢板和防滑垫;

7)再从一端开始,先用千斤顶多点(2x4点)卸载垫块并抽出垫块,然后回落千斤顶,使浮置板的重量落到隔振器上;

8)待所有的浮置板重量落到隔振器上后,浮置板处于浮置状态;9)测量并调整浮置板的局部高度至设计高度后,精调轨面。

经过浮置板道床地段施工前的精心准备,以及德国专家的现场指导,目前西直门车站的浮置板道床已经顺利施工完毕,浮置板处于悬浮状态。

7 小结

通过西直门车站的隔振轨道设计,将德国隔而固公司的钢弹簧隔振器技术与西直门车站这一具体工点的减振要求有机地相结合,以发挥钢弹簧浮置板道床的隔振技术优势,从而隔离轨道交通的振动,消

除固体声,尽量减少轨道交通对周围建筑物的振动影响。这将对改善西直门交通枢纽的环境条件都将起到良好的作用。这是钢弹簧浮置板道床在我国的首次工程应用。

就隔振原理而言,钢弹簧浮置板道床是行之有效的隔振措施。但是由于其价格等原因,只有在轨道交通与振动敏感点的相对位置十分不利,即预测振动敏感点将超标25dB以上的情况下使用,采用此隔振方案的性价比是比较合理的。待“城铁”开通运营后,计划将对该系统的实际隔振效果进行量化的测试与评估。

钢弹簧浮置板减振轨道在城市地铁中的应用

来源:中国论文下载中心 [ 08-12-12 11:15:00 ] 作者:高世兵编辑:studa0714

摘要:研究目的:钢弹簧浮置板减振道床近年来在国内城市地铁建设中得到了广泛的应用,由于地铁建设要求高、专业众多、工期紧迫,研究其减振性能及其与相关施工工序的科学衔接显得尤为必要。

研究结论:相比别的减振方式,钢弹簧浮置板道床具有减振效果明显、少维修等优点,同时通过对各施工工序的科学安排,可弥补钢弹簧浮置板减振道床施工周期长的缺陷,进一步发挥其在城市轨道交通建设中特殊减振地段的重要作用。

关键词:地铁;钢弹簧浮置板;减振;施工

如何解决轨道交通中振动和噪声对环境的破坏和居民生活的影响,成为人们关注地铁建设的焦点,也成为城市轨道交通建设能否可持续发展的关键之一。传统减振技术在减振降噪方面因减振效果有限,列车运行经过时产生的振动和噪声仍会直接影响到人们的生活和健康,对周围环境在一定程度上也造成了不良影响,因此在减振要求高的特殊地段传统减振技术显然已不再适用。正因如此,国内外对减振降

噪问题的研究从未停止过,试图找到一种在减振降噪方面有突出效果的技术。经过多年的潜心研究,德国在减振隔振方面率先取得突破,他们在浮置板轨道结构研究与应用方面作了大量工作,相继开发了多种浮置板结构形式以及配套隔振支座和施工工艺。德国最先在科隆地铁中采用了浮置板轨道系统,并在1994年投入运营的柏林地铁中采用了钢弹簧浮置板道床轨道结构。因钢弹簧浮置板道床减振效果明显,随即在日本、韩国、新加坡等国得到应用和推广。国内最先在北京地铁13号线得到应用,上海、广州等城市随后也相继采用。由于目前国内地铁采用的钢弹簧浮置板减振道床均为德国隔而固公司提供的技术与产品,造价较高,故仅限于有特殊减振降噪要求的地段,如音乐厅、歌剧院、医院、市政厅、会议中心、博物馆、实验室、居民区等周围地区。

本文通过对比各种减振技术的减振效果,介绍钢弹簧浮置板减振轨道在减振降噪方面所独具的优势地位。同时通过北京地铁10号线一期工程中特殊减振地段钢弹簧浮置板减振轨道的成功实施,在实践中摸索出工期紧迫的情况下施工方案灵活选用的实例及相关工序衔接处理的要点,有效地弥补了钢弹簧浮置板减振轨道施工周期长的缺陷,对今后城市地铁中类似工程施工的质量、进度控制具有重要的现实意义。

1工程概况

北京地铁10号线一期工程为奥运配套工程,是一条先东西走向、后南北走向的半环线,它西起巴沟站,南至劲松站,全长49.2km。根据市

政府“以人为本、创建和谐社会”的指示精神,经过方案比选及专家论证,决定全线除在一般地段采用普通整体道床线路及在减振要求相对较高的地段采用Ⅲ型轨道减振器外,在特殊减振地段采用钢弹簧浮置板减振轨道,全线共有钢弹簧浮置板减振道床线路2.93km。

公司承担施工的北京地铁10号线一期轨道铺设工程Ⅰ合同段包含K0+050~K5+200段正线、出入段线及万柳车辆段。因正线线路穿越海淀妇幼保健院、北京卫星制造厂及中国空间技术研究院,故在

K1+130~K1+250及K3+435~K3+655两地段设计为无枕式钢弹簧浮置板减振道床线路,轨道类型为60kg/m,采用DTVI2型扣件,长度共计0.68km。

2钢弹簧浮置板减振轨道简介

2.1工艺原理

钢弹簧浮置板减振轨道是将具有一定质量和刚度的混凝土道床

板浮置于钢弹簧隔振器上,距离基础垫层顶面30mm或40mm,构成质量-弹簧-隔振系统。隔振器内放有螺旋钢弹簧和粘滞阻尼,钢弹簧隔振器内的粘滞阻尼使钢弹簧具有三维弹性,增加了系统的各向稳定性和安全性,且能抑制和吸收固体声。作用在钢轨上的力传递给浮置于钢弹簧隔振器上的道床板,道床板可以提供足够的惯性质量来抵消车辆产生的动荷载,只有静荷载和少量残余动荷载会通过弹性支承传递到基础垫层中去。道床板受力后,在惯性作用下将受到的力经过重新分配后传递给固定在基础垫层上的隔振器,再通过隔振器传递到基础垫层,在此过程中由隔振器进行调谐、滤波、吸收能量,达到隔振减振的

目的。

2.2工艺特点

钢弹簧浮置板减振道床工程内容多、工序复杂、施工周期长,现场施工通常采用预铺的方式进行。施工时先浇筑基础垫层,再进行浮置板道床施工。通常采用工具轨及与浮置板断面形式相适应的钢轨支撑架调整线路几何尺寸,扣配件类型及标准与普通整体道床线路相同,轨道调整就位后道床混凝土采用现场泵送的方式进行浇筑。浮置板与基础垫层之间铺设聚乙烯隔离层,将基础垫层与浮置板隔开,以便于后期钢弹簧浮置板道床的顶升。顶升工作在浮置板混凝土浇筑完成28d后进行。为保证钢弹簧浮置板道床的整体性,每块板必须一次性浇注完毕,板与板之间通过剪力铰进行连接,板缝即为施工缝。

2.3道床断面型式

钢弹簧浮置板减振道床的断面型式根据其所处工况的不同而有所区别:高架桥上的钢弹簧浮置板道床断面如图1所示,盾构、矿山法等施工的隧道内道床断面如图2~图4所示。

3各种减振技术及性能比较

3.1轨下垫板减振

轨下垫板减振方式包括轨下橡胶垫板及Ⅲ型轨道垫板,其中轨下橡胶垫板是最基本的减振手段,减振设计时在普通地段一般采用轨下橡胶垫板,在要求较高的地段则采用Ⅲ型轨道垫板替代传统的铁垫板。Ⅲ型轨道垫板也称科隆蛋,是常见的较好的隔振手段,在北京地铁10号线一期工程中应用较广,一般可以取得减振5~8dB的效果。它由金属承轨板、底座与橡胶圈硫化为一个整体,橡胶圈承受压力与剪力,较充分地利用了橡胶的剪切变形,具有横向和垂向弹性。其缺点是横

向刚度较低,橡胶圈可能脱落而影响减振效果。

3.2弹性短轨枕减振

弹性短轨枕整体道床由2个独立的短轨枕、钢轨扣件和轨下垫板及混凝土道床等部分组成。短轨枕外设橡胶套提供轨道的纵、横向弹性变形,具有较好的噪声和振动衰减特性,可取得减振5~10dB的效果,弥补了无砟轨道刚性大的缺陷,它在广州地铁2、3号线中得到大量应用。但是,在高架桥上使用这种轨道结构时,当高温暴晒和雨水或脏物进入橡胶套靴内部时可能对结构性能或寿命产生不利影响,同时,橡胶套侧面磨损后,其横向刚度也会降低,影响减振效果。

3.3扣件减振

扣件减振方面应用比较成功的是Vanguard扣件,它是一种新型的减振扣件,是英国Pandrol(潘得路)公司的专利技术,国内最先在广州地铁1号线进行试验,并在广州地铁3号线中首次得到了应用。该系统较其它传统铁路扣件最大的优点在于列车运行中允许更大的垂直变形量,可减少轨道两侧及列车内的辐射噪音和振动,同时能保证轨道几何状态不变,可以较低的轨道高度实现较好的减振效果。特别适用于因减振需要对营业线进行换铺工程;但是它对轨道几何尺寸、组装精度的要求很高,其减振效果可达到11~16dB。

3.4道床减振

道床减振是将整体道床与基础结构分离,通过橡胶或螺旋钢弹簧等弹性元件支承整体道床,并分别构成橡胶浮置板道床和钢弹簧浮置板道床。浮置板可以提供足够的惯性质量来抵消车辆产生的动荷载,

只有静荷载和少量残余动荷载会通过橡胶或螺旋钢弹簧等弹性元件传递到基础结构上。

橡胶浮置板在广州地铁2号线中应用较多,其减振效果优于Ⅲ型轨道减振器及弹性短轨枕,但由于以下问题的存在影响了它的进一步推广:(1)橡胶易老化,检修困难;(2)由于横向刚度较低及阻尼较小,列车运行至隔振地段时车内振动噪声明显增大,钢轨内侧磨损加剧;(3)隔振效果10~15dB,但固有频率为15~20Hz,对于软土地基及低频振源地段隔振效果并不理想。

钢弹簧浮置板道床是德国GERB(隔尔固)公司研制的弹簧隔振器浮置板轨道,它采用螺旋弹簧支承浮置板道床,在减振效能方面,弹簧隔振器浮置板轨道比橡胶支承式浮置板轨道的效果还要好。截至目前钢弹簧浮置板道床已具有90多年的历史,由于造价较高,它主要用于医院、研究院、博物馆、音乐厅等对减振降噪有特殊要求的场合。除在德国、日本、韩国等国应用外,国内近年来在北京、上海、广州等城市的地铁建设中也得到了推广。它具有如下优点:(1)隔振效果好,可减振25~40dB;(2)使用寿命达30年以上;(3)同时具有三维弹性,水平方向位移小,无需附加限位装置;(4)检查或更换十分方便,不用拆卸钢轨,不影响地铁列车运行;(5)基础沉降造成的高度变化可通过增减调平钢板厚度实现。

4施工方案的选用及工序衔接处理

4.1施工方案的选用

钢弹簧浮置板减振道床是近年来在国内地铁领域中广泛采用的

南昌地铁浮置板道床验收标准(修订稿150716)

南昌地铁浮置板道床验收标准(修订稿150716)

Q/NCGD 002-2015 南昌轨道交通浮置板道床 工程质量验收标准 南昌轨道交通集团有限公司 2015年7月

前言 根据《浮置板轨道技术规范》、《建筑工程施工质量验收统一标准》、《地下铁道工程施工及验收规范》及设计施工图纸的要求。本标准在编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,总结了国内城市轨道交通浮置板道床质量验收的实践经验,坚持了“验评分离、强化验收、完善手段、过程控制”的指导思想,在广泛征求了参建各方意见的基础上修订而成。 本标准共分为5章和3个附录,主要技术内容包括:总则、术语、基本规定、钢弹簧浮置板道床、减振垫浮置板道床及附录等组成。 本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。 本标准如有补充和完善之处,请及时反馈意见,供今后修订时参考。 本标准轨道交通集团有限公司负责解释。 本标准主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人: 主编单位:南昌轨道交通集团有限公司 参编单位:中铁二院工程集团有限责任公司 中国中铁股份有限公司 中铁四局集团有限公司 主要编制人:舒伟明罗来炜董养斌王仕瑜代晓丽 主要审查人:陈卫国贾连志

目录 1 总则 (3) 2 术语 (4) 3 基本规定 (5) 3.1 一般规定 (5) 3.2 工程质量验收的划分 (6) 3.3 工程质量验收 (8) 4 钢弹簧浮置板道床 (9) 4.1 一般规定 (9) 4.2 隔离层铺设与隔振器套筒定位 (9) 4.3 钢弹簧浮置板道床顶升 (10) 5 减振垫浮置板道床 (12) 5.1 一般规定 (12) 5.2 减振垫铺设安装 (12) 附录A 检验批质量验收记录 (14) 附录B 分项工程质量验收记录 (15) 附录C 分部工程质量验收记录 (18) 本标准用词说明 (20) 引用标准及文件名录 (21)

地铁钢弹簧浮置板散铺方案

无锡地铁1号线轨道工程02标 浮置板式无碴道床散铺施工方案 1、编制依据 1.1无锡地铁1号线轨道工程02标招标文件; 1.2《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999); 1.3《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002) 1.4 现场施工调查情况; 1.5 国家有关法律法规及铁道部现行的行业标准、规范; 2、施工方案 为解决浮置板施工工期与施工进度的矛盾,提高工效,缩短工期,节约成本,以及线下移交的分段性和时间不同,采用“散铺法”施工工艺,即把浮置板所有材料:钢筋、钢轨及其扣件、隔振器、检查桶、隔离膜、水沟盖板通过下料口运输到施工地点,现场组装轨排、绑扎钢筋、浇筑混凝土。 3、浮置板轨道结构和技术要求 3.1钢弹簧浮置板轨道主要由浮置板基础、隔振器、钢筋混凝土道床板、钢轨及其扣配件组成。本标段浮置板形式包括矩形地段和圆形地段两种,示意图如下: 浮置板基础:隧道仰拱混凝土施工进行回填,为了解决排水,在隧道仰拱回填时,需预留道床中间排水沟。 隔振器:主要由三部分组成:外套筒(浇注在浮置板里)、螺旋弹簧隔振器(包含螺旋钢弹簧和粘滞阻尼)、弹簧隔振器上的高度调节片。 剪力铰:为使相邻两浮置板块在接头处变形基本一致,钢轨不额外受剪,在浮置板之间的接头处设置剪力铰。剪力铰和剪力筒分别埋设在两块相邻浮置板中间,纵向可以相对自由伸缩,径向刚度很大,可以传递垂向载荷,这样可以保证相邻浮置板之间协同受力。 矩形地段浮置板示意图

圆形地段浮置板示意图 3.2 浮置板钢轨采用60kg/m、U75V钢轨,扣件分采用DTⅢ2型扣件系统。 浮置板轨枕间距见对应浮置板板块详图。浮置板设计轨道高度,南禅寺站明挖段轨道结构高度为900mm,永丰路站轨道结构高度为700mm,圆形隧道轨道结构为800mm。浮置板顶升高度按30mm设计。 3.3 浮置板道床采用C40混凝土,粗骨料最大粒径应小于25mm,道床钢筋采用HRB400钢筋。圆形地段首先进行基底的浇注,道床部分第一次浇注高度为铁垫板底部的设计高度(扣件铁垫板底部垫板的高度或隔振器顶面高度),二次将板块中间凸台浇注完毕,凸台顶面低于轨顶60mm。矩形地段第一次浇注为道床范围混凝土,第二次浇注道床两侧水沟混凝土。 混凝土保护层厚度:板面40mm,板侧及板底30mm。 3.4 基底采用(圆形隧道内回填混凝土)C30混凝土,混凝土保护层厚度30mm,一次浇注完成。在直线地段,浮置板基础顶面为水平线,在曲线地段基底混凝土顶面标高随曲线超高而存在变化。 3.5 浮置板的排水采用基底中间设置300*100mm的排水沟排水,坡度同线路纵坡。浮置板地段的排水通过在浮置板下坡处连接的其它地段整体道床设置的中央明沟进行顺坡,达到其它地段侧沟标高后通过横沟排至侧沟,顺坡值不小于2‰。 3.6 浮置板道床采用结构钢筋兼作杂散电流钢筋,钢筋焊接和连接端子的做法同普通整体道床。 3.7圆形地段浮置板板面及基底每5米设置一组直径50mm波纹管,将板面水引入基底水沟。排水沟盖板采用3mm厚钢板,宽度400mm。矩形地段通过在道床表面设置横向排水坡,将板面水引入两侧圆形水沟。 3.8浮置板每块道床按设计要求设置检查孔,检查孔尺寸为200*200mm,板顶预留孔加设盖板,防止杂物进入板底。 3.9 矩形地段的浮置板顶升板上设置线路超高。圆形隧道地段在基底部分设置超高。线路外轨超高,按外轨超高一半,内轨降低一半的超高值来实现浮置板的超高。 3.10利用专用液压千斤顶(隔而固公司提供)来推动上支承板向下压缩弹簧,提升道床。隔振器(弹性元件)放在下支承板上,其垂向力由上支承板直接或通过调整垫板传到下座架上,然后传到外套筒上。安全板由螺栓与内筒固定,水平负荷通过水平锁紧系统和下座架传到外套筒上。 3.11 为了确保道床基础同道床混凝土之间的分离,采用厚度为1mm的隔离膜,起隔离层的作用。 3.12 浮置板施工的误差及要求 基底混凝土高度 0~-5mm

钢弹簧浮置板顶升施工技术方案

钢弹簧浮置板系统顶升施工技术方案 一、顶升施工的准备工作: 当浮置板混凝土浇注完成,按要求养生28天后,且达到设计强度,即可开始顶升。 1、施工现场有足够的照明,在浮置板道床位置周围30米范围内,为顶升专 用工具准备220V的电源接口; 2、为了测量浮置板的变形,在每块浮置板上均匀布置8个水平观测点。对测点进行一对一编号,在顶升施工开始前准确测量每个测点的绝对高程。 二、钢弹簧浮置板顶升施工方案: 顶升施工的全过程作业,都将在GERB公司现场技术人员的指导下进行。具体施工过程如下: 1.清理板缝泡沫模板,切除浮置板两侧混凝土锐角。 2.将外套筒上盖打开,切除外套筒内的隔离层,清理筒内积水、杂物。 3.清理现场所有杂物后,用橡胶密封条将浮置板周围的缝隙密封,以确保浮置板进入工作状态后,杂物无法进入;浮置板两侧橡胶密封条通过膨胀螺栓固定在隧道管片上;浮置板板缝处橡胶密封条需用绝缘压条和膨胀螺栓固定在浮置板板面上。 4.根据设计要求,在需要安装水平限位的隔振器底部混凝土上钻孔,安装水平限位;安装要求:a.直线地段50% W形间隔布置;b.曲线地段100%布置。 5.根据设计要求的规格型号,散布隔振器内筒、调平钢板等顶升作业需要的材料。

6.使用顶升工具,两轮依次压入16mm厚度的调平钢板,第三轮用5mm,2mm 厚度的调平钢板精调;顶升三轮以后,对该范围内的浮置板面上观测点高程进行再次准确测量; 7.将观测点前后两次的高程测量结果的差值与30mm的设计顶升高度进行比较,确定需要调整的高度值。有针对性的进行一轮高度调整后,再次测量观测点高程,比较原始高程数据后,进行再次调整,直至达到设计顶升高度及误差要求; 8.最后根据设计要求在隔振器内安装锁紧安全板,有效恢复隔振器外筒上盖板。 三、顶升施工过程安全注意事项及预防措施: ①、GERB公司为该项目提供的专用顶升设备在厂内经过检修维护; ②、顶升前的浮置板间隙密封必须有效,确保顶升以后杂物无法进入; ③、为了确保顶升过程中的浮置板始终处于水平状态,顶升工序开始后,单 工作日内,每段浮置板范围的隔振器顶升的高度一致; ④、顶升过程中,随时注意观察现场情况。假设出现异常情况(如顶升过程 中压入同厚度调平钢板后,同一块板不同位置的起升高度出现较大差异),立即停止顶升作业,查明原因,排除故障后重新开始。 四、钢弹簧浮置板顶升施工组织(建议): ①、人员配备(不包括GERB公司人员): 现场电工一名:1名; 现场清理、安装密封条、散布安装材料:15名;

钢弹簧浮置板整体道床施工方法

钢弹簧浮置板整体道床施工方法 浮置板整体道床施工较普通整体道床施工更能体现“控制”及“精度”的概念,原因不仅是因为其控制环节多,更是因为其控制难度太大而且精度要求极高。其主要施工步骤为:对线路走向进行大致测量,对照其线路方向与轨道线路方向的偏移量(根据偏移情况加工基础钢筋及道床板钢筋)→基底清理→基础钢筋加工→基础钢筋绑扎→基础模板安装→基础混凝土浇筑→隔离层铺设→隔振器外套筒定位→钢轨架设及几何尺寸调整→剪力铰及伸缩缝安装→道床板钢筋绑扎→模板安装→道床板混凝土浇筑→道床养护→道床板顶升。 A.浮置板道床基础混凝土施工 a.按照线路走向设置线路中心基标,间距3m,再利用精密水准仪(精度0.01mm),对基标进行测设,详细准确记录测量数据; b.根据线路中心基标布置位置在线路中心两侧对称设置控制螺栓,螺栓为φ18细丝螺栓,螺栓距中心1050mm,螺母为上下两颗,以方便锁定,螺栓用电钻在底板上打孔,再植入孔内,用水泥浆铆固; c.待控制螺栓设置完成之后,采用直角道尺按照事先计算好的标高调整量进行调整,调整到位后用上下螺栓锁定标高; d.浇筑混凝土时先采用人工找平,大致浇筑至设计标高后用施工线横向纵向连接在两个控制螺母之间进行标高精确定位; e.在收光抹面过程中,采用专用工具检查平面平整度,然后再根据观察情况进行表面处理; f.在混凝土达到一定强度之后拆除控制螺母及露出基础表面的螺栓头,再用高强灌浆料抹平螺栓处; g.在施工放样时注意控制螺栓位置应该避开隔振器位置; B.隔离层铺设施工 由于钢弹簧浮置板为双层道床结构即基础和道床板两层,而且在道床板施工完毕后道床板需要顶升,以实现“浮置”效果,因此在施工道床板之前应采取措施使上下两层在道床板浇筑后顶升时能够顺利分层。根据设计要求,施工道床板之前应在基础混凝土表面及道床板所覆盖范围内覆盖厚度为≥1mm的透明塑料布以起到隔离作用。 在铺设隔离层之前应根据设计要求提前计算出每个断面上需要隔离层的长度,再根据要求截取,在隔离层之间搭接时搭接长度应不小于30cm,搭接处采用强力万能胶黏结,注意涂抹万能胶时必须均匀,防止个别地方由于不均匀而漏降致使道床板与基础黏结影响顶

钢弹簧浮置板整体道床施工方案

一、编制依据及编制原则 1、编制依据 1.1南宁市轨道交通1号线一期工程轨道工程施工02标合同文件; 1.2南宁市轨道交通1号线一期工程轨道工程施工02标《实施性施工组织设计》; 1.3《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)2003年版; 1.4《铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB10413-2003); 1.5《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2008); 1.6 《钢筋焊接及验收规范》JGJ18-2003; 1.7《预拌混凝土》(GB/14099-2003); 1.8《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》CJJ49-92; 1.9《浮置板轨道技术规范》(GJJ/T191-2012); 1.10《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011年版); 1.11南宁市轨道交通1号线一期工程轨道工程钢弹簧浮置板道床设计图及相关设计交底文件 1.12我项目部对现场的调查资料。 2、编制原则 认真贯彻执行国家及南宁市方针、政策、标准和设计文件,严格执行基本建设程序,实现分部分项工程的全部功能;合理选择施工工具和设备,在满足施工工期的条件下,确保工程质量和施工安全。 二、工程概况 1、工程简介

南宁市轨道交通1号线一期02标段以白苍岭站(不含)界为起点,线路途经火车站、民族大道、高坡岭路,终至南宁东站。施工范围 SK14+375.974~SK32+136.629正线及辅助线(含屯里车辆段出入线整体道床地段)的轨道系统,及屯里车辆段铺轨基地和南湖站铺轨基地的建设。 本工程共有钢弹簧浮置板整体道床3.21km,分布在白火区间、火朝区间、南金区间、埌百区间,全部在圆形隧道范围内。 2、钢弹簧浮置板道床设计概况 钢弹簧浮置板轨道结构是一种新型的特殊减振轨道结构形式,由道床板、钢弹簧隔振器、剪力铰、密封条、水平限位装置、钢轨与扣件等组成。它将具有一定质量和刚度的混凝土道床板置于钢弹簧隔振器上,构成质量-弹簧-隔振系统。经过钢弹簧浮置板到床的隔离,列车产生的强大振动只有极少量会传递到下部结构,对下部结构和周围环境起到很好的保护作用。 2.1主要设计参数 ⑴设计轴重:采用B型车,轴重140KN; ⑵最高运行速度:80km/h; ⑶钢轨类型:60kg/m,标准轨距1435mm; ⑷扣件及轨枕类型:扣件为DTⅥ2型扣件,扣件间距按照1600对/km,轨枕采用短轨枕; ⑸轨道结构高度:圆形盾构区间为820mm(至2600mm限界圆底); ⑹轨下净空:不小于70mm

地下线钢弹簧浮置板道床作业指导书

钢弹簧浮置板道床作业指导书 1.适用范围 本作业指导书适用于青岛地铁13号线轨道工程地下线钢弹簧浮置板道床作业。 2.作业准备 (1)由厂家及设计院对相关技术人员进行设计交底,施工培训。 (2)技术人员熟悉相关施工图纸,技术规范,对移交作业面进行验收。 (3)对施工人员进行交底培训考核,特殊工种要持证上岗。 (4)对进场机具、材料检查验收,确保材料合格,机具状态良好。 3.主要技术标准及技术要求 (1)列车最高行车速度: 120km/h; (2)车辆:B 型车, 4 节编组,列车轴重≤14t; (3)供电方式:接触轨下部授电; (4)最小平面曲线半径:一般≥1000m,困难情况≥800m,特殊困难情况,限速地段≥400m;辅助线:一般≥200m,困难情况≥150m; (5)线路最大坡度:正线≤30‰,困难地段≤35‰;辅助线≤40‰; (6)轨距: 1435mm; (7)钢轨类型: U75V、 60kg/m 热轧钢轨; (8)扣件:ZX-2型扣件; (9)道床类型:矩形隧道轨道、马蹄形隧道轨道结构高度均为840mm; (10)隔离层:采用透明单面贴无纺布的材料; (11)隔振器盖板采用绝缘材质,抗击穿电压大于4000V; (12)基底水沟钢盖板:不小于3mm的钢板,其上每隔300mm焊接U型Φ12锚固钢筋,锚固长度不小于150mm。 4.施工工艺流程 钢弹簧浮置板道床采用“钢筋笼轨排法”施工工艺进行,即在铺轨基地内绑扎道床钢筋,并将钢筋笼与钢轨、薄型短轨枕、隔振筒及扣件组装成钢筋笼轨排,通过平板车运输至设计位置采用铺轨门吊进行铺设就位后进行混凝土灌

注,最后进行顶升后完成浮置板道床施工。 图4.1“钢筋笼轨排法”施工工艺流程图 5.施工方法 5.1浮置板基标复测 按CPIII点及高程控制桩;复测组对控制基标和加密基标进行复测。同时,

钢弹簧浮置板标准

ICS 点击此处添加中国标准文献分类号DB 北京市地方标准 DB XX/ XXXXX—XXXX 城市轨道交通弹簧浮置板轨道技术标准 The Standard For Spring Floating Slab Track Technology Of Urban Mass Transit (征求意见稿) (本稿完成日期:2010年7月29日) XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

目次 前言 (Ⅳ) 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 总则 (3) 5 弹簧浮置板轨道结构设计要求 (3) 5.1 一般规定 (3) 5.1.1 适用范围 (3) 5.1.2 安全性能要求 (3) 5.1.3 使用寿命要求 (3) 5.1.4 维修更换要求 (3) 5.1.5 环评要求 (3) 5.1.6 限界要求 (3) 5.1.7 其它要求 (3) 5.2 结构设计要求 (4) 5.2.1 钢轨及扣件系统 (4) 5.2.2 浮置板道床 (4) 5.2.3 隔振器 (5) 5.3 系统性能设计要求 (5) 5.3.1 浮置板道床尺寸 (5) 5.3.2 变形 (5) 5.3.3 隔振性能 (5) 5.3.4 弹性过渡 (5) 5.4 轨道结构型式和隧道限界设计要求 (5) 5.4.1 轨道结构型式尺寸 (5) 5.4.2 隧道限界设计 (6) 6 弹簧浮置板隔振器组件的产品检验 (6) 6.1 适用范围 (6) 6.2 检验资质 (6) 6.3 合格性检验 (6) 6.4 出厂检验 (6) 6.5 型式尺寸检验 (6) 6.6 疲劳检验前抗压静刚度检验 (7) 6.7 阻尼比检验 (7) 6.8 疲劳检验 (7)

深圳地铁2 号线钢弹簧浮置板道床的维修保养探讨

深圳地铁2 号线钢弹簧浮置板道床的维修保养探讨 发表时间:2014-09-16T14:47:48.263Z 来源:《工程管理前沿》2014年第7期供稿作者:陈齐欢 [导读] 与橡胶支座浮置板道床相比较,钢弹簧具有造价低、占地小、现场浇筑、零部件更换方便、维修简易以及使用时间长等优点。 陈齐欢(深圳市地铁集团有限公司运营总部广东深圳 518040) 摘要:本文介绍了深圳地铁2 号线所使用的钢浮置板道床类型,结合地铁线路维修管理组织模式,针对钢浮置板道床建议采取的的一些维修保养方法与标准。 关键词:深圳地铁;钢弹簧浮置板道床;维修保养1 引言由于地铁具有运量大、安全可靠、速度快、准时准点等优点,有利缓解了城市公共交通压力、提高了市民出行的舒适度,创造了良好的经济、社会和环境效益,越来越受到各大城市的追捧。然而,地铁运行时产生的振动和噪声问题,不但缩短了有关设备和周围建筑物的使用寿命,更是严重影响了乘客和沿线居民的生产生活。如何减少地铁带来的振动和噪声成为世界各国不得不重视的问题。大量实验结果表明,地铁列车运营时产生的振动和噪声,均来自轮轨系统中各结构不同频率的振动,这些振动有一部分是通过空气或者周边结构物的反射,以噪声的形式扩散,而另一部分,主要是低频振动,则通过轨道结构向轨下基础及周边结构物传播,如果建筑结构物的自振频率与所传来振动的频率相近,则振动危害尤为明显,因此,要减少地铁周边建筑物的影响,就必须减少低频振动向轨下基础和周边结构物的传播,钢弹簧浮置板道床正是基于这种理念产生的。然而,一旦建成,怎样去维修保养好,使其一直处于正常状态,值得每一位维修工作者去探讨。 2 钢弹簧浮置板道床的工作原理及结构2.1 钢弹簧浮置板道床的基本原理是在轨道上部建筑与基础间插入一固有振动频率远低于激振频率的线性谐振器,即将具有一定质量和刚度的混凝土道床板浮置在弹簧隔振器上,利用浮置板质量惯性来平衡列车运行引起的动荷载,仅有没有被平衡的动荷载和静荷载才通过钢弹簧元件传到路基或者隧道结构上,达到减振的目的。与橡胶支座浮置板道床相比较,钢弹簧具有造价低、占地小、现场浇筑、零部件更换方便、维修简易以及使用时间长等优点。 2.2 钢弹簧浮置板道床组成结构为:钢筋混凝土板、钢弹簧、隔振器及配套扣件等,各道床板间以铰连接。目前,国内已运营线路上铺设的浮置板中,应用最广泛的是现浇式钢弹簧浮置板,板长25 m,板厚300~350 mm,自振频率小于10 Hz。此外,还包括预制式钢弹簧浮置板、复合钢弹簧浮置板和高阻尼钢弹簧浮置板等:①预制式钢弹簧浮置板由独立的短型浮置板板单元组成。板厚一般为300 mm,长1.5~7.0 m,宽2.4~ 3.0 m,自振频率在10~15 Hz 之间。由于道床板短,其稳定性降低。但混凝土浮置板在工厂预制,质量容易保证,然后再运到工地进行拼装,施工中具有较大的灵活性;②复合钢弹簧浮置板轨道结构采用螺旋钢弹簧和橡胶硫化而成的复合弹性支座,并采用内裹阻尼剂技术,钢弹簧表面粘结橡胶,弹簧无腐蚀问题;③高阻尼钢弹簧浮置板轨道结构由同济大学铁道与城市轨道交通研究院轮轨系统研究所借鉴高速列车液压减振器技术研制,在隔振器内增设附加阻尼的耗能结构,提高了浮置板轨道系统阻尼,阻尼损耗因子达0.16~0.25。 深圳地铁2号线采用现浇式钢弹簧浮置板道床,板长25 m,板厚300~350 mm,自振频率小于10 Hz,由60 kg/ m、25 m-U75V 标准钢轨焊连为区间无缝线路,总长为4.281Km。 3 建议采取的维修保养方法与标准根据深圳地铁轨道线路维修管理组织实行48 小时巡查、月检及秋检的检修计划;经常保养、临时补修以及工作量较小的综合维修工作,工作量较大、周期长的综合维修采取委外维修方式的维修模式。建议针对深圳地铁2 号线钢弹簧浮置板道床采取以下维修保养方法与标准。 3.1 钢轨扣件的维修保养方法与标准因为钢弹簧浮置板地段的钢轨、扣件的几何尺寸以及轨道状态与普通整体道床地段的技术要求、维护内容和方法一样,无特殊要求,所以维修方法也一样,主要是通过目测和专用工具(轨距尺)检查轨道状态,可以结合月检进行。 3.2 钢弹簧浮置板道床的维修保养方法与标准钢弹簧浮置板混凝土结构在施工、验收及维修保养与普通整体混凝土道床一样,检查内容为有无新增裂缝与或破损,钢弹簧浮置板道床的新增裂缝和破损的检查方法主要是靠目测,结合48 小时巡检制进行,当发现新增裂缝或裂缝不断加大,或有破损处露出钢筋的均需进一步加强检查并通知有关各方协同进行相应处理。 3.2.1 对于需要重新调整高度和更换弹簧的隔振器,结合经常保养维修模式,按照以下步骤进行打开隔振器外套筒及锁紧装置→使用专用工具将问题内套筒取出(安装新的同型号内套筒)→放置调平钢板(更换弹簧时,调平钢板的数量相同)→用千斤顶将调平钢板压入→释放千斤顶使此隔振器进入正常承载的工作状态→安装锁紧装置,安装隔振器外套筒上盖板。 3.2.2 更换钢弹簧隔振器内套筒的维护作业因为此项工作需要有相当经验的人员操作,所以要在厂家技术人员的指导下进行;并且所更换所用的钢弹簧隔振器内套筒必须与原型号一样,更换时所使用的工器具(液压千斤顶和相应的辅助工具)必须是专用的产品,所以按工作量较大、周期长的综合维修采取委外维修方式的维修模式,联系厂家技术人员进行维修。 3.3 钢弹簧隔振器的维修保养方法与标准3.3.1 日常巡视,可以结合48 小时巡查制进行日常例行巡道检查时,主要靠目测检查即可。依照标准为浮置板地段是否有积水、浮置板地段排水系统是否畅通、道床板是否有明显的变形以及浮置板顶升后形成的缝隙、板缝和检查孔的密封措施是否完好等。没有这些现象为正常,存在上述任何一种情况就需要进行进一步的检查以决定需要采取的处理措施。 3.3.2 定期检查,可以结合月检进行道床面的状态主要是靠测量埋设在板面上的测量点的标高并与原始记录比较来确定其工作状态的情况,标高差在2mm 以内为正常,否则要进行进一步的检查找出原因及处理措施。 3.3.3 特殊检查,可以结合秋检进行出现异常情况后的检查,比如行车中出现异常较大的变形或者被保护目标内振动明显加大等,首先进行主体结构沉降与变形的检查,如有异常则首先解决主体问题后再进行浮置板结构的检查。浮置板结构的检查包括不能恢复的主体结构变形或隔振器失效,以及板下进入硬物造成短路,均可通过抬高浮置板、用内窥镜观察板底情况。发现异物时将其取出即可,其余可以通过调整调平钢板或更换隔振器来解决。 钢弹簧隔振器是钢弹簧浮置板道床隔振系统的核心部分,隔振器金属件采取了高质量的长期防腐措施,弹簧经过了喷涂环氧树脂等特殊处理和裂纹检测,套筒经过抛丸、镀锌处理。隔振器放在套筒内,保护层受损的可能性很小,如果套筒等其它部件保护层受损,应除锈后做防腐处理。 隔振器采用的液体阻尼剂是一种拥有专有知识产权的高新技术材料,为隔振器良好的工作效果起到了重要作用。但是,如果积水等其它液体进入内套筒与筒内的阻尼剂混合,将影响隔振效果,必须立即进行更换。 4 结语地铁是一项投资巨大、一次性的工程,特别是在土建结构方面,一旦建成,就变成了永久性的,以后只能进行小修小补,不能

钢弹簧浮置板

城市铁路西直门车站钢弹簧浮置板道床的应用与设计 摘要:从减振原理、应用场所、方案设计、各专业配合等方面,介绍了正在建设的城市铁路西直门车站减振型轨道结构的设计,为今后类似工程条件的设计提供借鉴。 关键词:钢弹簧浮置板、隔振、设计 1 西直门车站的周边环境及减振要求 北京市西直门--东直门城市铁路工程(以下简称“城铁”)是北京申奥承诺的轨道交通线路之一,是全国第一条集地下线、高架线、地面线为一体的快速轨道交通项目,全长40.6km。西直门车站是“城铁”的起点站。“城铁”西直门站位于繁华的西直门地区新建的西直门交通枢纽之中,与公交、国铁、环线地铁、水运等在交通枢纽中汇集。紧邻“城铁”西直门站西侧是华融公司已立项开发的三栋高层高档流 线形的写字楼;东侧是新改建的国铁北京北站;周围是公交站点;地下是环线地铁站。“城铁”西直门站为高架三层框架钢筋混凝土结构,站台层在第三层。除两条正线外还有一条存车线。“城铁”车站结构与相邻的流线形写字楼的地下结构连通为一体,地下为超市及停车场。 在西直门交通枢纽环境评估报告中明确要求,轨道交通的西直门站应考虑采取更有效的减振、隔振措施。市政府有关领导也指示,因西直门交通枢纽的远期高峰小时将有约5.2万人次换乘,且周围为高档写字楼,设计应以人为本,保护环境最为重要。单一从“城铁”的减振要求而言,因西直门车站处在的交通枢纽之中,对减振并无特殊要求。但是就尽可能减小轨道交通的振动对周边写字楼的影响及考虑减

小交通枢纽中的整体噪声水平、从而提高交通枢纽的综合环境水平而言,对轨道的减振水平要求又很高。因此,在西直门站轨道结构设计时,进行了以减振性能为主要因素的方案比选。 2 减振方案比选 在进行西直门车站初步设计时,根据西直门站的特殊地理位置及环境要求,对国内外的轨道减振措施进行了认真的理论分析及工程类比。综合其减振性能、工程可实施性、造价等因素,选择了四个方案进行比选。这四个方案分别是:轨道减振器扣件、弹性套靴式整体道床、美国Lord公司的胶结弹性扣件、德国隔而固(GERB)公司的钢弹簧浮置板道床。 前两个方案是国内已建和在建地铁项目中应用较多的轨道减振方案。如北京环线地铁的东四十条站采用了弹性套靴式减振型轨道,取得了预期的减振效果,其上方的保利剧院等建筑物,均未受到地铁列车运行的影响。轨道减振器扣件类似于德国的科隆蛋,已应用于上海地铁一、二号线的较高要求减振地段。这两种减振型轨道的振动加速度级减振效果一般为5~10dB。 后两个方案在国内还没有工程应用,国外则有很多的工程应用实例。胶结弹性扣件已应用于美国及其他国家和地区的地铁项目。一般减振效果可达10dB以上。钢弹簧浮置板道床应用于德国、英国、巴西和韩国等高铁和地铁项目。一般减振效果为25~40dB。深圳地铁一号线在地铁线路穿越市政府一段(双线255m),于2001年已决定采用该方案,并已经通过在铁道科学研究院的实尺模型试验。试验

钢弹簧浮置板技术应用与发展

钢弹簧浮置板技术的应用与发展 陈高峰王建 (隔而固(青岛)振动控制有限公司,266108,青岛) 摘要钢弹簧浮置板道床减振降噪技术进入中国已有10余 年,在近20个城市的轨道交通线路中获得广泛应用;简单 介绍了钢弹簧浮置板技术,回顾了该技术进入中国后的典型 应用与创新发展,对其在国外高速铁路中的应用也进行了简 单介绍,并对其后续发展进行了展望。 关键词轨道交通,轨道结构,减振降噪,钢弹簧浮置板 中图分类号U213.2+1; TB535+.1 Application and Development of Floating Slab Track Chen Gaofeng, Wang Jian Abstract Steel spring floating slab track(FST) has been imported into China for more than 10 years and been applied more and more in about 20 cities. This paper gives a brief introduction to FST and reviews the applications and innovations of FST in China. A typical application on high speed railway is introduced, too. Key words rail transit, track structure, vibration and noise reduction, steel spring floating slab track, Author’s address GERB(Qingdao) Vibration Control Co., Ltd. 266108 Qingdao,China. 1 概述 轨道交通在解决交通拥堵、推动城市发展的同时,也带来了振动与噪声污染,影响人们的生活与工作。图1为轨道交通振动与噪声产生与传播的示意图。轨道交通振动与噪声主要是轮轨相互作用激励引起,但地下线与高架线传递路径有所不同,其振动与噪声的影响、主要控制目标以及控制手段也不尽相同。 国内外相关轨道减振技术可以简单地分为三类:扣件类(如克隆蛋、先锋扣件)、轨枕类(如梯形轨枕、弹性套靴)和道床类(以钢弹簧浮置板为代表)。从扣件类减振系统至道床类减振系统,其隔振界面越来越低(由轨下至道床下)、参振质量越来越高、系统固有频率越来越低,隔振效果也越来越好。 (a)振动与噪声的产生与传播 (b)地下线与地面线传播路径 (c)高架线传播路径 图1 轨道交通中振动与噪声的产生与传播 2 钢弹簧浮置板应用与创新 2.1 钢弹簧浮置板简介 钢弹簧浮置板道床采用现浇或预制的钢筋混凝土结构构成板式整体道床,通过钢弹簧隔振器将道床板与轨道基础弹性隔离,构成质量、弹簧与阻尼系统。当列车通过时,车辆动扰力通过隔振器传递到轨道基础;在此过程中,隔振器进行调谐、滤波、吸收能量,达到隔振减振的目的。典型的钢弹簧浮置板结构形式见图 2.

城市地铁轨道工程钢弹簧浮置板整体道床施工技术

城市地铁轨道工程钢弹簧浮置板整体道床施工技术 发表时间:2019-08-30T15:10:54.820Z 来源:《城镇建设》2019年第13期作者:冯志光 [导读] 现阶段,随着社会的发展,我国的城市化建设的发展也突飞猛进。 深圳地铁集团运营总部维修中心广东省深圳市 518000 摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的城市化建设的发展也突飞猛进。就当前的城市交通情况而言,地铁是缓解交通压力最有效的一种解决方法,其巨大的运载力和可靠性,使得地铁成为日常生活中城市居民出行的主要交通工具。为确保地铁的稳定运行,一些技术措施被充分开发运用,收到了很好的预期效果。对于地铁的减振处理,不但有助于地铁运行过程中的平稳,增加舒适感,还是加快地铁运行速度的基本前提和根本保障。同时,良好的减振也可以降低对高速运行地铁的作用力,减少地铁发生故障的概率,降低总体的维修成本。 关键词:城市地铁轨道工程;钢弹簧浮置板整体道床;施工技术 引言 轨道工程钢弹簧浮置板整体道床施工技术就是其中非常重要的部分,其对于地铁系统的运行速度和稳定性以及对周边环境的减振降噪都有重要的作用,也是进行地铁建设时必须充分考虑的技术范畴。 1地铁道床减振技术概述 对于地铁道床减振技术而言,目前较为普遍的做法是采用钢弹簧浮置板轨道,该方法可以有效克服城市轨道交通运输形成的巨大噪声问题,是较多采用的道床轨道结构。在进行轨道交通工程的具体施工中,通过在地铁线路上完成钢弹簧浮置板整体道床的施工,采用相应的工艺设计及施工技术,有效的保证了地铁整体运营水平。采用钢弹簧浮置板设计的道床结构,主要包括几个核心的部分,分别是基础部分、钢弹簧阻尼器、钢筋混凝土道床板、钢轨、轨道联接扣配件等,通过这些构成部分的共同作用,形成了一种良好的隔振减振系统,其对于轨道交通中的各种振动都有很好的适应性。整个隔振系统在运行过程中所表现出来的特点是,其参与振动的列车重量越大,所形成的弹性反馈就会越高,实际的隔振效果也会表现得越好。整个钢轨利用各种扣件被有效固定在铺设的浮置道床板上,这些被固定的浮置板主要利用阻尼隔振器和其下的结构形成有效的隔离。当列车快速通过,因车轮与轨道撞击摩擦形成的振动,会在通过那些预置的隔振器时被有效隔离,而只是一小部分振动会传给铁轨下的基础结构。 2城市地铁轨道工程钢弹簧浮置板整体道床施工技术 2.1钢弹簧浮置板整体道床施工方法 地铁建设对于城市发展有着非常重要的影响,而地铁施工所采用的技术对于地铁建设质量有决定性的作用,这也引起包括设计、施工和运营管理等各部门的高度关注。尤其是地铁的轨道工程,作为最基本的工程内容,建设质量是地铁运行效率的根本保障。因为轨道工程对于道床施工质量有较高标准的要求,这必然会使得建设周期有所延长,如果采用通常的“散铺法”工艺来完成实际的作业内容,施工作业面在1d的时间里只能完成7m左右,这样的建设速度难以满足施工进度要求,而利用“拼装一体化”工艺进行施工,可以达到1d完成25m左右的速度,其质量和效率都有显著的提升。“拼装一体化”施工工艺是:在铺轨基地按26m×3.5m设置拼装浮置道床板钢筋笼的台位,根据25m标准轨,将轨枕、钢轨、隔振器外套筒和钢筋笼加工组装成轨排,再通过铺轨基地桁架式门式起重机将轨排吊运至地铁线路内的轨道平板车上,通过轨道车将钢筋笼轨排运输至铺轨施工作业面进行铺设,轨排架设精调加固完成后进行混凝土浇筑的施工方法。在实际的施工过程中,首先进行浮置板道床的基础施工,基底清理完成后根据控制网基标,将线路中线和排水沟位置进行放样,确定位置后进行基础钢筋绑扎和模板支立,验收合格后进行基础混凝土浇筑,浇筑过程严格控制基础面高度,并保证收面平整。同时,对浮置道床板施工所需的钢轨、轨枕和所属的扣配件以及道床板钢筋、隔振器外套筒进行组装,首先将钢轨、轨枕和扣件在铺轨基地专门硬化的组装区域组装架设好,架设高度满足钢筋笼的绑扎焊接施工要求,在组装钢筋笼的过程按设计位置安装隔振器外套筒,位置调整好后在隔振器外套筒周边安放加固钢筋。钢筋笼轨排组装完成后验收合格方可使用。待浮置板道床基础混凝土强度满足要求后,将组装好的钢筋笼轨排通过铺轨基地桁架式门式起重机吊运至轨道平板车上,通过轨道车将其运输至作业面附近,然后再通过铺轨门式起重机将钢筋笼轨排倒运到所需铺设的作业面位置架设就位,并进一步加固和调整轨道状态。依据图纸设计要求的轨面高程下返40mm进行控制,对轨排实施精确严格的定位操作,将操作误差控制在允许的范围内。进行浮置板道床施工所需的混凝土需要利用搅拌运输车直接运到铺轨基地下料口,之后,再通过混凝土泵和导管等将搅拌好的混凝土泵送至作业面进行浇筑施工。如果钢弹簧浮置板道床施工作业面距离铺轨基地混凝土下料口较远,难以直接进行混凝土泵送时,可以将混凝土先行下料至轨道平板车上的料斗中,再利用轨道牵引车将混凝土运送到施工作业面附近,通过铺轨门式起重机倒运料斗完成混凝土浇筑作业任务。 2.2浮置板道床施工技术的应用程序 首先是埋设工程测量基桩,并进行基底的彻底清理,确保工程基础稳固,之后对浮置板的基础钢筋进行必要的绑扎处理,使得基础底面具备混凝土施工条件。对基础部分进行混凝土浇筑施工时,严格控制基础面的平整度和标高,当确认基础混凝土已经达到预期强度,进行隔离层的铺设,再对后续基础进行相应的施工,为下一步工序奠定基础。同时在铺轨基地完成钢筋笼轨排的拼装和调整作业,完成隔振器套筒及其配套设施的安装工作,继而进行浮置板钢筋的安装,形成钢筋笼轨排,验收合格后运输至铺设作业面,进行精调加固,并完成浮置板两侧模板以及剪力铰的安装工作。完成这些安装工作后,进行浮置板混凝土的浇筑,并制作地铁道床施工试件。当混凝土达到一定标准,可以拆模并继续混凝土的养护。等这些工作完成,就可以进行隔振器弹簧组件的安装和顶升工作,这些弹簧组件安装和顶升完成后,最后完成缝隙密封胶条的安装。 2.3实际施工中的技术要点 (1)基标测设。对地铁钢弹簧浮置板道床铺设地段的基标进行测设,大致分为2个步骤进行。1)加密基标,其设置的目的是要完成对关键因素的掌握,包括道床及基础的钢筋定位、弹簧外套筒定位、轨道状态的调整。实际作业中,常将临时基标设置在距离轨道中线大约0.3m的位置,注意此时的基标顶面的标高要与实际设计基础面标高相等。这些临时基标会在浮置道床板混凝土浇筑后被废弃。2)测设过程中的控制基标,这些基标主要为了对轨道几何结构和尺寸进行有效控制,其设置位置要距线路中心线约1.5m,控制基标要永久使用,所以对其要加强保护预留。(2)基础混凝土浇筑。在进行基础混凝土浇筑前,需要提前设置好所需的控制基标,并完成测设加密基标的设置。当完成基底的彻底处理后,要确保其处理质量,确认满足需要后进行钢筋网的铺设,要确保整个净保护层厚度超过30mm。对基础混凝土的浇筑工作,作业面距离下料口较近通常采用泵送方式,距离较远采用轨道平板车运输料斗进行混凝土浇筑。浇筑时要振捣均匀,并

钢弹簧浮置板检修技术手册

V.01 钢弹簧浮置板道床减振系统 ——检修维护技术手册——

第一部分钢弹簧浮置板道床简介 第 1 节钢弹簧浮置板道床简介 钢弹簧浮置板轨道结构是一种新型的特殊减振轨道结构形式,由道床板、钢弹簧隔振器、剪力铰、密封条、水平限位装置、钢轨与扣件等组成。它将具有一定质量和刚度的混凝土道床板置于钢弹簧隔振器上,构成质量-弹簧-隔振系统。其基本原理就是在轨道和基础间插入一固有频率远低于激振频率的线性隔振器,借以减少传入基础的振动量,是减小向下部结构传振和传声的最有效方法。弹簧---质量---道床隔振系统的隔振作用的有效性,主要取决于道床的质量、弹簧的刚度及相互作用。经过钢弹簧浮置板到床的隔离,列车产生的强大振动只有极少量会传递到下部结构,对下部结构和周围环境起到很好的保护作用。 钢弹簧浮置板系统频率低(一般4—8Hz),隔振效率高(一般20—40dB),主要应用于要求高、对振动比较敏感的路段,如音乐厅、歌剧院、医院、市政厅、会议中心、博物馆、高档物业和旅馆等。 钢弹簧浮置板技术几乎可用于各种轨道交通线路,包括:有轨电车、轻轨、地铁、城际铁路、高速客运专线等。 钢弹簧浮置板隔振系统是隔而固公司的专利技术,在国内城市轨道交通线路已经有了很多的应用业绩,经过应用实践证明,该系统具有以下明显的特点:隔振效果好,达25—40分贝以上;系统固有频率在 4—8 Hz;弹簧隔振器寿命长,设计寿命50年;同时具有三维弹性,水平方向位移小,无需附加限位装置;施工简单,可现场浇注;检查或更换弹簧十分方便,不用拆卸钢轨,不影响地铁运行;基础沉降造成的高度变化可以方便快速地进行调整(通过增减调平钢板实现)。

钢弹簧浮置板道床施工工艺

地铁浮置板减振道床施工工法 一、前言 浮置板减振道床是在混凝土道床下放置橡胶支座,利用道床在弹性体上惯性震动的物理现象达到减振降噪的目的。 北京地铁九号线本标段共有2处特殊减振地段采用钢弹簧浮置 板道床,分别为左线K7+993~K8+352、右线K7+993~K8+352里程段,此段位于六里桥车站站内,距离六里桥站下料口较近。与一般整体道床相比可降低振动与噪音约20dB,取得了良好的社会效果。 在地铁浮置板减振道床施工中,解决了小半径曲线段浮置板的预制、道床现浇部分混凝土浇筑、施工测量、浮置板吊装等关键工艺。 二、工法特点 1.浮置板在预制场预制,待隧道主体工程完成并施作好侧壁混凝土后,将浮置板运至施工地点,用自行研制的小龙门吊,配简单工具完成安装。 2.精密测量控制定位,采用公差配合原理,合理调配安装位置,减少误差传播积累。 3.制定各工序技术文件、操作细则、工艺标准和内部验收标准,有利于推广使用。 三、适用范围 本工法适用于列车运行振动对沿线建筑物有影响的地铁隧道。

四、工艺原理 浮置板减振道床设置目的是减振与消音。其原理是能隔断轨道结构与主体结构之间的刚性联结,充分吸收列车运行所产生的冲击能量,减少因振动而对周围结构的扰动和破坏。浮置板是浮置板减振道床中的一个重要支承和传力板块,它直接承受上部重力、牵引力及其制动力,以达到减振降噪目的。北京地铁浮置板减振道床采用自振频率约14Hz 的浮置板轨道结构,对频率20~30Hz的振动有较好的减振效果。浮置板轨道断面及浮置板平面结构见图1、图2。 图1 浮置板轨道断面

图2 浮置板平面结构 浮置板长295cm,宽280cm,厚30cm,板与板之间留有50mm间隙,板端顶留有凹槽,以容纳一个长450mm、宽200mm、厚75mm的纵向缓冲胶垫。浮置板板面设排水坡,左右两侧设有侧向约束组合,以防止浮置板左右摇摆不定。浮置板与主体结构完全分离。 橡胶支座直径600mm、厚75mm,是浮置板轨道结构中的重要部件,其质量直接影响降噪效果、减振性能及浮置板道床的耐用性,对其生产过程必需严格控制。 浮置板道床与正常道床衔接的地方,为了避免道床基础刚度突变,使钢轨产生过高的应力,设计上设有过渡段。 浮置板减振道床橡胶支座中心线处自底部至钢轨顶部的总高度为910mm,其构成为钢轨高176mm,扣件高42mm,浮置板厚307mm,承轨台厚170mm,橡胶支座厚75mm,环氧树脂砂浆层厚10mm,支承垫石厚130mm。

钢弹簧浮置板整体道床施工方案

钢弹簧浮置板整体道床施工方案

一、编制依据及编制原则 1、编制依据 1.1南宁市轨道交通1号线一期工程轨道工程施工02标合同文件; 1.2南宁市轨道交通1号线一期工程轨道工程施工02标《实施性施工组织设计》; 1.3《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999); 1.4《铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB10413- ); 1.5《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308- ); 1.6 《钢筋焊接及验收规范》JGJ18- ; 1.7《预拌混凝土》(GB/14099- ); 1.8《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》CJJ49-92; 1.9《浮置板轨道技术规范》(GJJ/T191- ); 1.10《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204- (); 1.11南宁市轨道交通1号线一期工程轨道工程钢弹簧浮置板道床设计图及相关设计交底文件 1.12我项目部对现场的调查资料。 2、编制原则 认真贯彻执行国家及南宁市方针、政策、标准和设计文件,严格执行基本建设程序,实现分部分项工程的全部功能;合理选择施工工具和设备,在满足施工工期的条件下,确保工程质量和施工安全。二、工程概况

1、工程简介 南宁市轨道交通1号线一期02标段以白苍岭站(不含)界为起点,线路途经火车站、民族大道、高坡岭路,终至南宁东站。施工范围SK14+375.974~SK32+136.629正线及辅助线(含屯里车辆段出入线整体道床地段)的轨道系统,及屯里车辆段铺轨基地和南湖站铺轨基地的建设。 本工程共有钢弹簧浮置板整体道床3.21km,分布在白火区间、火朝区间、南金区间、埌百区间,全部在圆形隧道范围内。 2、钢弹簧浮置板道床设计概况 钢弹簧浮置板轨道结构是一种新型的特殊减振轨道结构形式,由道床板、钢弹簧隔振器、剪力铰、密封条、水平限位装置、钢轨与扣件等组成。它将具有一定质量和刚度的混凝土道床板置于钢弹簧隔振器上,构成质量-弹簧-隔振系统。经过钢弹簧浮置板到床的隔离,列车产生的强大振动只有极少量会传递到下部结构,对下部结构和周围环境起到很好的保护作用。 2.1主要设计参数 ⑴设计轴重:采用B型车,轴重140KN; ⑵最高运行速度:80km/h; ⑶钢轨类型:60kg/m,标准轨距1435mm; ⑷扣件及轨枕类型:扣件为DTⅥ2型扣件,扣件间距按照1600对/km,轨枕采用短轨枕;

相关文档
最新文档