【摘要】針對地鐵隧道,本文首先介紹了橡膠減振墊浮置板道床的工作原理、組成及特點(diǎn),再基于浮置板原理、結(jié)構(gòu)組成及實(shí)際養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合地鐵隧道的特點(diǎn),研究養(yǎng)護(hù)維修的方式、具體內(nèi)容及重點(diǎn)等,確保減振墊浮置板道床的安全使用,可為養(yǎng)護(hù)維修部門提供參考。
【關(guān)鍵詞】地鐵隧道;減振墊;浮置板道床;養(yǎng)護(hù)維修
隨著地鐵的快速發(fā)展,運(yùn)營期間列車引起的振動,將對建筑結(jié)構(gòu)、乘坐舒適度、車輛零部件使用壽命、沿線居民的工作和生活質(zhì)量等造成影響。因此,地鐵的減振問題成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
橡膠減振墊自1975年在柏林地鐵使用以來,以其良好的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn),在各大城市廣泛應(yīng)用,是一種較為有效的減振技術(shù)。隨著時(shí)間的推移,減振墊浮置板道床養(yǎng)護(hù)維修成為地鐵養(yǎng)護(hù)的一大要點(diǎn)。本文對地鐵隧道橡膠減振墊浮置板道床進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修研究,對于地鐵的運(yùn)營維護(hù)具有一定的借鑒意義。
1、橡膠減振墊浮置板道床簡介
1.1 工作原理
在整體道床與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間,增加橡膠墊,構(gòu)成橡膠減振墊浮置板道床,減振墊與上方整體道床形成質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)。其基本原理就是在軌道道床和基礎(chǔ)間插入一固有頻率遠(yuǎn)低于激振頻率的線性隔振器,通過質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)的慣性運(yùn)動,將列車運(yùn)營產(chǎn)生的振動進(jìn)行較大衰減后,再傳遞到隧道主體結(jié)構(gòu),以達(dá)到減振的目的。
1.2 結(jié)構(gòu)組成
橡膠減振墊浮置板道床主要包括5大部分:(1)鋼軌、扣件等;(2)浮置混凝土道床;(3)橡膠墊隔振器;(4)基底混凝土;(5)排水系統(tǒng),包括兩側(cè)排水溝、基底中心水溝、觀察筒等。具體如圖1所示。
圖1 某地鐵馬蹄形隧道直線段橡膠減振墊浮置板道床斷面圖
橡膠減振墊自上而下分別由覆蓋層、編織層、夾層、編織層、阻尼層構(gòu)成。各層作用分別如下:
(1)覆蓋層:與道床板及道碴接觸,提供柔性及連接作用;
(2)編織層:加強(qiáng)各層橡膠間的連接;
(3)夾層:均勻分布荷載至每一個(gè)圓錐;
(4)阻尼層:提供彈性和阻尼。
1.3 工作特點(diǎn)
橡膠減振墊浮置板道床具有以下特點(diǎn):
(1)減振效果好:通過實(shí)際測試證明,Z振級減振效果良好;
(2)適用范圍廣:在地下線和高架橋特殊減振和高等減振地段均可采用,同時(shí)適用于碎石道床、整體道床、道岔等多種形式的軌道結(jié)構(gòu),不受邊界條件制約;
(3)鋪設(shè)速度快:無縫化搭接,安裝簡單,質(zhì)量易控制,橡膠隔振墊每天鋪設(shè)長度可達(dá)到70~80m;
(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)佳:采用面支撐結(jié)構(gòu),應(yīng)力和變形位移成非線性作用,鋼軌和扣件受力合理,無異常波磨,無車內(nèi)噪聲增加等不良反應(yīng);根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同,橡膠隔振墊每公里造價(jià)約為300~600萬,性價(jià)比較高;
(5)使用壽命長、運(yùn)營維護(hù)少:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu);橡膠減振墊具有優(yōu)越的抗疲勞和抗老化性能;同時(shí),橡膠材料的絕緣阻隔,將土建結(jié)構(gòu)和軌道系統(tǒng)完全隔離,減少雜散電流的傳遞,延長軌道結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品使用壽命,減少養(yǎng)護(hù)維修工作量。
2、養(yǎng)護(hù)維修研究
2.1 養(yǎng)護(hù)維修方式
除應(yīng)按普通軌道養(yǎng)護(hù)維修要求外,橡膠減振墊浮置板道床養(yǎng)護(hù)維修方式可分為日常巡查、定期檢查和特殊檢查,并按年度、季度、月度制定維修計(jì)劃。橡膠減振墊浮置板道床的定期檢查周期為2年,日后可視檢查結(jié)果放寬到3年。
2.2 養(yǎng)護(hù)維修內(nèi)容
2.2.1 日常巡查
(1)排水系統(tǒng)是否暢通
通過觀察筒等方式,檢查基底排水溝是否存在堵塞;檢查兩側(cè)排水溝是否堵塞、道床是否有積水現(xiàn)象;泵房處水篦子、排水管等的工作狀況;
(2)鋼軌及扣件等(幾何尺寸、軌道狀態(tài)):檢查鋼軌的幾何尺寸、扣件幾何尺寸及松緊度等;
(3)浮置道床、基底混凝土結(jié)構(gòu):檢查有無裂縫、破損等混凝土病害,道床是否有明顯變形,浮置板兩邊接頭混凝土有無損壞、密封膠條有無脫落、損壞;
(4)橡膠墊隔振器:浮置道床表面處橡膠墊是否密封。
2.2.2 定期檢查
(1)沉降觀測:定期檢查浮置板道床、基底結(jié)構(gòu)有無沉降變形。當(dāng)浮置板高度與原設(shè)計(jì)高度相差達(dá)2mm以上時(shí),應(yīng)調(diào)查荷載變化、隧道沉降、橡膠墊失效等情況,針對具體原因采取相應(yīng)措施;
(2)橡膠墊性能檢測:在線路投入運(yùn)營后,每10年宜抽取一定數(shù)量的可更換隔振元件進(jìn)行性能檢測,外觀應(yīng)無損壞、裂紋等,保證性能符合相關(guān)規(guī)定。
2.2.3 特殊檢查
因特殊情況或需要專項(xiàng)檢查時(shí),首先進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)沉降與變形的檢查,如有異常則首先解決主體問題后,再通過抬升裝置對浮置道床、橡膠墊工作狀況的檢查。
2.3 養(yǎng)護(hù)維修重點(diǎn)
根據(jù)養(yǎng)護(hù)維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),除普通軌道的養(yǎng)護(hù)維修重點(diǎn)外,橡膠減振墊浮置板道床養(yǎng)護(hù)維修的重點(diǎn)主要有:
(1)排水系統(tǒng)是否通暢;
(2)浮置道床表面處橡膠墊是否密封,以防影響浮置板道床的耐久性;
(3)道床有無超標(biāo)的沉降變形等。
結(jié)語:
振動噪聲問題已成為城市軌道交通領(lǐng)域迫切需要解決的問題,橡膠減振墊浮置板道床具有良好的減振降噪功能,與同類產(chǎn)品相比,在全國應(yīng)用較為廣泛。隨著此類產(chǎn)品的不斷應(yīng)用,應(yīng)當(dāng)從設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營角度,充分考慮、研究后期養(yǎng)護(hù)維修問題,以確保減振降噪功能的正常發(fā)揮。本文基于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及調(diào)研,對減振墊浮置板道床的工作特點(diǎn)進(jìn)行了分析,歸納、研究了地鐵隧道減振墊浮置板道床養(yǎng)護(hù)維修的方式、內(nèi)容及養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)等,可為養(yǎng)護(hù)維修部門提供參考。
參考文獻(xiàn):
[1]CJJ/T191-2012.浮置板軌道技術(shù)規(guī)范[S].
[2]北京道爾道振動控制技術(shù)有限公司.鋼彈簧浮置板道床檢修維護(hù)技術(shù)手冊[G].2013.
作者簡介:
邱凌(1974-),男,四川自貢人,本科,工程師,主要從事機(jī)車車輛運(yùn)用與檢修、軌道交通工程運(yùn)營與維護(hù)、工程監(jiān)測和檢測的研究工作。