摘 要 对已经成功地投入商业运营的城市快速高架单轨 交通 轨道系统道岔设备的安装工艺进行了较为深入的 研究 ,提出了适合于我国国情的施工工艺。结合重庆轻轨较—新线跨座式单轨交通进口道岔设备安装工程,详细叙述隧道内道岔设备和小半径大坡度区段道岔设备的安装过程。
关键词 城市轨道交通系统 高架单轨交通轨道 道岔 安装
1 概述
遍观全球各地,已经成功地投入商业运营的城市快速轨道交通系统大致可分为3种类型:地下铁道,快速轻轨交通,高架单轨交通。高架单轨交通可分为跨座式和悬挂式两种类型。我国重庆、青岛两市的城市轨道交通规划方案中,就包括了单轨交通线路。其中重庆轻轨较—新线轨道交通线一期工程已于2005年6月18日正式开通运营。
跨座式单轨交通的轨道由轨道梁、支柱和基础3大部分组成。 每一副道岔就是一台精密设备,换线运转转辙时的误差必须保证在3mm以内,一次转辙时间在15s以内。道岔的安装精度将直接 影响 行车安全及乘坐舒适性。
2 道岔设备安装工艺及施工要点
2.1 工艺流程(见图
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2.2工艺要求
(2)吊装道岔底板力求多点起吊,各吊点受力均匀,严禁碰撞道岔底板,以防变形。道岔底板安装水平位置(纵向和横向)允许偏差≤3mm,高程允许偏差≤2mm,允许水平误差2‰。
(3)凸台采用C40混凝土,施工应遵循混凝土结构工程施工及验收规范要求,浇灌的混凝土要振捣密实,防止过捣或欠捣,振捣频率1100次/min,凸台混凝土要求蓄水养护7d拆模后,再 自然 养护7d。
(5)电器元件耐压及试运转要求:控制电压为220V,加压到500V延时10min;动力电压380V加压到600V延时10min,之后加压到1500V再延时1min;试运转次数要求达到500～1000次。
2.3 施工要点
(1)搭建必要的临时设施,为施工人员提供操作场所;准备好施工用电及用水;备足施工工具、测量仪器;精确设置道岔的岔前和岔后点坐标、中线控制点及每块底板的横向控制点。
(2)基础施工除满足结构物强度和刚度外,严格控制结构物外形尺寸;钢筋笼制作按设计图下料、绑扎,确保钢筋长度、数量、弯折、布置符合施工规范。
(3)为保证道岔底板在吊装过程中不变形,采用密集式吊点,使用特制的吊具,每个吊点连接一个2t手拉葫芦,以确保底板在吊装过程中始终处于水平状态。底板是道岔梁的安装基础,因此底板的调整是整个施工过程中最为关键的一环。
底板加工制作时,要分别在底板的安装轴线方向作四个小圆孔标记,调整底板方位时,在设置好的中线控制点和横向控制点各安设1台经纬仪,以线对点,采用专制撬杆调整底板至设计位置。调整底板高程时,采用精密水准仪,多点测量,通过调节支撑脚螺栓使底板达水平高程,经精测无误后,将底板和支撑脚螺栓焊接为一体。
(4)凸台混凝土施工前要清除模板及基础表面垢物,模板下部与地面密贴,板缝间加贴双面胶带,以防漏浆。模板要高出凸台混凝土面10cm,以便蓄水养护混凝土。浇筑混凝土时,要充分考虑混凝土与钢筋的膨胀率不同,混凝土面要高出底板面3mm,且在养护期满后,把高出底板面的混凝土掏出一个V形槽,并用胶带加以密封,以此防止底板挤裂混凝土和雨水进入底板与混凝土之间。
(5)吊装驱动装置和减速机前,要在底板上画出安装位置线。吊装时使用钢丝绳配合手拉葫芦调整水平便于准确对位安装。驱动装置和减速机吊装到位后,要进行初步调整,便于道岔梁和台车安装到位,其精确位置要同道岔梁配合共同调整。
道岔梁应分节吊装就位,注意吊装顺序,吊装时使用手拉葫芦配合。
(6)道岔梁是今后运营车辆的承重和走行轨道,必须保证安装完成后的道岔梁直线状态平直,曲线状态圆顺。
道岔梁的线形和位置调整通过锁定槽实现。锁定槽及滑片的精确位置由调整垫片完成。调整垫片厚0.1～0.5mm,并以0.1mm为一级。
(7)控制基础采用C40素混凝土,立模时要注意内模尺寸及位置,预留孔一定要安装到位并固定牢固,防止浇灌混凝土时产生位移。
控制箱吊放到控制基础上后,控制箱上预埋件要安放到预留孔内,然后浇灌混凝土,使控制箱安装稳定。
(8)安装电缆槽及敷设电缆线。
电缆槽分为两种:钢筋混凝土电缆槽和不锈钢电缆槽。钢筋混凝土电缆槽截面尺寸为17cm×15cm,安装在地面上,连接在控制箱与道岔电机之间。不锈钢电缆槽安装在道岔梁侧面,连接在道岔梁与道岔梁之间。
敷设电缆线前,明确每一种电缆线的型号及走向,并作好标识。动力电缆和控制电缆分开设置。放线过程中严禁强行拉扯电缆线,严禁挤压电缆线。电缆线出电缆沟处要用PVC管作好保护,放线完成后,用胶带将电缆线固定。
3 工程实例
3.1 工程概况3.2 道岔安装
3.2.1 隧道内道岔设备的安装 因其位置特殊,是本次安装工程的重点和难点。
(1)道岔设备的运输 为此我们设计制作了1台长7.1m、宽2.4m的运输车。 运输车设计荷载14t,满足运输最大单件(重11 5t)货物需要。运输车不设动力,只设置挂钩装置,采用现有的PC梁工程车为外动力。推运道岔梁大件时用2台PC梁工程车,推运其它小件设备时用1台PC梁工程车。
(2) 隧道内道岔安装的其它设备准备 龙门吊采用型钢构件,螺栓拼装结构,荷载与自重比6 .5∶1,适宜于当前的隧道狭窄安装空间。龙门吊在现场组装完成后,进行了1.25倍荷载静载试验。使用情况良好。
(3)安装道岔基座板
安装道岔基座板,是道岔安装关键性的工序,安装质量的优劣将直接 影响 下一步的道岔梁及台车的安装调试,影响道岔设备最终的安装质量和运行使用。
每一副道岔有7件基座板,道岔基座板主体是厚25mm的钢板,钢板上预留有多个Φ200的混凝土浇筑孔。最大件基座板外形尺寸为9m×4m;基座板出厂时,道岔运行轨道、运行限位挡块、附件等都已安装调试完毕,调整的余地极小。这就对基座板现场安装的精度提出了特别高的要求。
使用全站仪,用极座标放样法放出道岔安装中心线控制点,然后依据控制点,再布放出纵向和横向中心线调整检测控制点。作业中严格按规程操作仪器,尽最大可能减小因人为因素造成的对中误差和标定误差;方向观测采用盘左放样盘右检测,两次观测误差均控制在4"之内,以减小测角误差;观测边长进行加乘常数改正来获得实际距离,以减小测距误差。使用经纬仪和精密水准仪依据检测点控制检验基座板安装的调整精度。为了防止厚度只有25mm、并且加工有较多Φ200混凝土浇筑孔的基座板吊装时变形,我们利用基座板上的锚固螺栓孔和混凝土浇筑孔,加工专用吊环螺杆吊具,利用其中的4～8个吊装点,使用起重臂40m的50t汽车起重机,配以适当长度的钢丝绳并保证15°左右的起吊角度,减小斜向拉力,配合手拉葫芦和水准仪调整吊装水平,使用专用调整工具配螺旋千斤顶调整基座板中心和水平。
(4)安装道岔驱动装置减速机、道岔梁
道岔驱动装置减速机、道岔梁的吊装安装是道岔安装的最重要工序,每一副道岔由4节道岔梁组装成一副精密道岔设备,道岔梁的装配间隙0.1mm。使用槽钢制作道岔梁方框型专用吊装卡具,保证道岔梁吊装可靠平稳。
吊装道岔梁组装成一体后,配合驱动装置减速机进行精确的中心调整。使用两个磁力座式百分表调整主驱动电机与减速机的同轴度误差在0.3mm内。
道岔机械设备调整合格后,安装电气设备,布线、接线。
电气设备安装完毕,检查确认无误后进行单机电动调试运转。
单机电动调试合格,进行同信号系统的联动调试以及同其他专业接口进行联动调试。
3.2.2 小半径、大坡度区段道岔设备的安装4 应用 效果
中铁十一局重庆轻轨项目部按照上述施工工艺,采用自行设计制造的专用胶轮运输车和3台龙门吊,顺利地完成了较场口道岔设备的安全就位安装。
重庆轻轨较—新线一期工程13包进口关节型及关节可挠型道岔设备安装工程,提前3个月完成了6副道岔的安装施工任务,取得了较好的 经济 效益和 社会 效益,成为国内第一家成功掌握进口关节型及关节可挠型道岔设备的安装技术的单位,为指导今后相关设备的安装施工积累了宝贵的经验。
重庆轻轨较—新线跨座式PC轨道梁综合施工技术成果,于2004年4月28日通过了由重庆市科委组织的专家鉴定,与会专家一致认为,该成果具国际先进水平。
参考 文献
1 孙 章，何宗华，徐金祥.城市轨道交通概论.北京： 中国 铁道出版社，1998
2 大谷直.沖繩都市モノレ一ルと1000形車兩の概要.RollingStock&Machinery，2003
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