虞 凱,王富斌
(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司,成都 610031)
懸掛式單軌交通是一種新型的軌道交通制式,通過(guò)將車輛轉(zhuǎn)向架置于下開口的鋼結(jié)構(gòu)軌道梁內(nèi),車輛懸吊在軌道梁下方實(shí)現(xiàn)安全、平穩(wěn)行駛[1],如圖1所示。該系統(tǒng)適用于中低運(yùn)量交通,尤其適用于中小城市、旅游景區(qū)、機(jī)場(chǎng)或交通樞紐相關(guān)連接線或接駁線,是解決城市區(qū)域內(nèi)部、交通節(jié)點(diǎn)和樞紐、功能場(chǎng)館等微循環(huán)系統(tǒng)交通問題的極佳選擇[2]。
圖1 懸掛式單軌列車Fig.1 Suspended monorail train
車地?zé)o線通信系統(tǒng)是懸掛式單軌交通工程的一個(gè)重要子系統(tǒng),為列車與地面之間的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等信息傳輸提供必要的手段[3-5]。目前,正在開展工程設(shè)計(jì)的韓城懸掛式單軌項(xiàng)目和大邑空鐵試驗(yàn)線都采用基于LTE 的車地?zé)o線通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)列控、調(diào)度通信、列車緊急文本、乘客信息系統(tǒng)(PIS)等信息的綜合承載。
無(wú)線通信系統(tǒng)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋可采用天線和漏泄同軸電纜(漏纜)兩種方式。采用漏纜實(shí)現(xiàn)無(wú)線場(chǎng)強(qiáng)覆蓋,可保證沿線無(wú)線信號(hào)覆蓋均勻可靠,從而確保列控等安全數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
漏纜是一種半柔性電纜,轉(zhuǎn)彎半徑比較大[6]。漏纜在其部署到的地方信號(hào)均勻性比較好,且沒有切換問題,因此常用于鐵路隧道內(nèi)、建筑物內(nèi)以及地鐵隧道內(nèi)的信號(hào)傳輸[7-8]。懸掛式單軌交通是一種運(yùn)行于開闊空間的新型軌道交通,其漏纜的敷設(shè)無(wú)法參考傳統(tǒng)隧道內(nèi)的敷設(shè)方案。本文針對(duì)懸掛式單軌交通的工程特點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)環(huán)境,研究漏纜的敷設(shè)和固定方案,為工程設(shè)計(jì)提供支撐。
漏纜的敷設(shè)應(yīng)盡量依靠懸掛式單軌交通工程的現(xiàn)有設(shè)施,盡量不增加額外的桿塔等輔助設(shè)施。因此針對(duì)懸掛式單軌交通工程特點(diǎn),可將漏纜敷設(shè)于懸掛式單軌交通鋼結(jié)構(gòu)軌道梁上。
在懸掛式單軌交通鋼結(jié)構(gòu)軌道梁上架設(shè)漏纜時(shí),一般在線路正線和出入段線敷設(shè)2 根漏纜,上下行線各1 根。漏纜安裝在靠近線路中心線側(cè),敷設(shè)于軌道梁外,通過(guò)漏纜夾具固定在軌道梁加強(qiáng)筋底部隔板上。漏纜及漏纜夾具的安裝示意如圖2 所示。
圖2 漏纜敷設(shè)示意圖Fig.2 Schematic diagram of Leaky coaxial cable laying
漏纜夾具安裝于加強(qiáng)筋底部的隔板上,需橋梁專業(yè)人員在隔板預(yù)留安裝孔位,具體位置如圖3 所示。
通常鐵路及地鐵隧道內(nèi)漏纜架設(shè)均采用夾具方式安裝[9]。如圖4 所示,目前市面上的夾具歸結(jié)為以下幾類:高速普通夾具、高速防火夾具、普通漏纜夾具、高速懸掛防火夾具等。
圖3 加強(qiáng)筋預(yù)留孔位的位置Fig.3 Position of hole reserved for stiffener
圖4 漏纜夾具Fig.4 Leaky coaxial cable fixture
在懸掛式單軌交通中,采用漏纜夾具將漏纜架設(shè)在鋼結(jié)構(gòu)軌道梁兩側(cè)的加強(qiáng)筋上,如圖5 所示。但是目前的漏纜夾具基本是應(yīng)用于鐵路或者地鐵隧道中,通過(guò)在隧道壁上打孔固定夾具和漏纜,這種固定結(jié)構(gòu)不適用于懸掛式單軌的鋼結(jié)構(gòu)軌道梁。此外,以往的漏纜夾具沒有固定的安裝角度,導(dǎo)致其無(wú)線信號(hào)輻射方向也有很多變數(shù),需要不斷調(diào)整才能找到最佳的輻射方向。本文設(shè)計(jì)了一種可以固定在懸掛式單軌軌道梁上并能解決漏纜定向問題的漏纜夾具。
懸掛式單軌交通漏纜夾具通過(guò)支座上的夾具安裝槽可方便地將夾具豎直固定在鋼結(jié)構(gòu)軌道梁上,弧形蓋板上的定向凹槽可以保證漏纜方向朝向列車;安裝操作方便,而且在維護(hù)、維修時(shí)無(wú)需取下漏纜就可以卸下夾具,大大提高了施工效率,如圖6 所示。
圖5 鋼結(jié)構(gòu)軌道梁加強(qiáng)筋Fig.5 Steel structure track beam stiffener
圖6 懸掛式單軌交通漏纜夾具Fig.6 Leaky coaxial cable fixture for suspended monorail transit
懸掛式單軌交通漏纜夾具安裝在軌道梁加強(qiáng)筋上,位于軌道梁底板的側(cè)下方。將夾具安裝槽卡入軌道梁加強(qiáng)筋,通過(guò)安裝孔用螺栓將夾具固定在軌道梁上。敷設(shè)漏纜時(shí),打開弧形蓋板,裝入漏纜,將弧形蓋板的兩側(cè)卡入楔形彈性卡接口內(nèi),通過(guò)螺栓將弧形蓋板固定。由于在弧形蓋板的內(nèi)壁上有定向凹槽,漏纜外壁上的輻射方向定位點(diǎn)卡在定向凹槽側(cè)壁上,當(dāng)夾具豎直固定在軌道梁上時(shí),漏纜方向剛好朝向列車,只需再做微小調(diào)整即可。當(dāng)對(duì)夾具進(jìn)行維護(hù)、維修時(shí)只需要松開固定支座的螺栓就可以輕松卸下夾具,施工方便快捷。
本文針對(duì)懸掛式單軌交通的工程特點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)環(huán)境,提出一種有效解決無(wú)線通信系統(tǒng)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋問題的漏纜敷設(shè)方案,并設(shè)計(jì)出一種能夠解決漏纜信號(hào)定向發(fā)射問題的漏纜夾具,為工程設(shè)計(jì)提供支撐。