1、淺談跨座式單軌交通軌道道岔安裝工藝    摘要對已經(jīng)成功地投入商業(yè)運營的城市快速高架單軌交通軌道系統(tǒng)道岔設(shè)備的安裝工藝進(jìn)行了較為深入的研究,提出了適合于我國國情的施工工藝。結(jié)合重慶輕軌較新線跨座式單軌交通進(jìn)口道岔設(shè)備安裝工程,詳細(xì)敘述隧道內(nèi)道岔設(shè)備和小半徑大坡度區(qū)段道岔設(shè)備的安裝過程。 關(guān)鍵詞城市軌道交通系統(tǒng)高架單軌交通軌道道岔安裝 1 概述      遍觀全球各地,已經(jīng)成功地投入商業(yè)運營的城市快速軌道交通系統(tǒng)大致可分為3種類型:地下鐵道,快速輕軌交通,高架單軌交通。高架單軌交通可分為跨座式和懸掛式兩種類

2、型。我國重慶、青島兩市的城市軌道交通規(guī)劃方案中,就包括了單軌交通線路。其中重慶輕軌較新線軌道交通線一期工程已于2005年6月18日正式開通運營。      跨座式單軌交通的軌道由軌道梁、支柱和基礎(chǔ)3大部分組成。      大型軌道梁道岔總長約22m,由4節(jié)梁和臺車組成,梁斷面為工字形,梁寬0.85m,高1.42m,與臺車組裝成一體后高2.189m,安裝在基座板的軌道上。道岔梁被特殊裝置鎖緊時,道岔相當(dāng)于軌道梁,列車從其上通過。當(dāng)列車需要轉(zhuǎn)線時,鎖緊裝置解鎖,各節(jié)道岔梁在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下,以道岔固

3、定端的轉(zhuǎn)動軸為固定點,平移不同的距離,形成過渡線并與相鄰的軌道梁對接完成轉(zhuǎn)轍。根據(jù)轉(zhuǎn)轍過渡線的形狀,單軌道岔分為關(guān)節(jié)型道岔(折線)和關(guān)節(jié)可撓型道岔(圓弧線)。      每一副道岔就是一臺精密設(shè)備,換線運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轍時的誤差必須保證在3mm以內(nèi),一次轉(zhuǎn)轍時間在15s以內(nèi)。道岔的安裝精度將直接影響行車安全及乘坐舒適性。2道岔設(shè)備安裝工藝及施工要點2.1工藝流程(見圖1)    2.2工藝要求      (1)嚴(yán)格控制支柱和基礎(chǔ)施工,其外形尺寸允許偏差20mm,支柱

4、的垂直允許偏差3rad,地腳螺栓位置偏差3mm。超出偏差范圍時應(yīng)及時修正。      (2)吊裝道岔底板力求多點起吊,各吊點受力均勻,嚴(yán)禁碰撞道岔底板,以防變形。道岔底板安裝水平位置(縱向和橫向)允許偏差3mm,高程允許偏差2mm,允許水平誤差2。      (3)凸臺采用c40混凝土,施工應(yīng)遵循混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范要求,澆灌的混凝土要振搗密實,防止過搗或欠搗,振搗頻率1100次/min,凸臺混凝土要求蓄水養(yǎng)護(hù)7d拆模后,再自然養(yǎng)護(hù)7d。    &

5、#160; (4)驅(qū)動裝置及道岔梁分別吊裝就位后應(yīng)作同步調(diào)整,道岔梁線形調(diào)整墊片厚0.10.5mm,并以0.1mm為一級。調(diào)整后的道岔梁曲線度允許偏差±5mm/(10m),高程允許偏差±8 8mm/(22m),水平允許偏差±7/(1000rad),梁片間高低允許偏差±2mm,轉(zhuǎn)撤量允許偏差±3mm。      (5)電器元件耐壓及試運轉(zhuǎn)要求:控制電壓為220v,加壓到500v延時10min;動力電壓380v加壓到600v延時10min,之后加壓到1500v再延時1min;試運轉(zhuǎn)次數(shù)要求達(dá)到500

6、1000次。2.3 施工要點      (1)搭建必要的臨時設(shè)施,為施工人員提供操作場所;準(zhǔn)備好施工用電及用水;備足施工工具、測量儀器;精確設(shè)置道岔的岔前和岔后點坐標(biāo)、中線控制點及每塊底板的橫向控制點。      (2)基礎(chǔ)施工除滿足結(jié)構(gòu)物強度和剛度外,嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)物外形尺寸;鋼筋籠制作按設(shè)計圖下料、綁扎,確保鋼筋長度、數(shù)量、彎折、布置符合施工規(guī)范。      (3)為保證道岔底板在吊裝過程中不變形,采用密集式吊點,使用特制的吊具,每個吊點連接一

7、個2t手拉葫蘆,以確保底板在吊裝過程中始終處于水平狀態(tài)。底板是道岔梁的安裝基礎(chǔ),因此底板的調(diào)整是整個施工過程中最為關(guān)鍵的一環(huán)。      底板加工制作時,要分別在底板的安裝軸線方向作四個小圓孔標(biāo)記,調(diào)整底板方位時,在設(shè)置好的中線控制點和橫向控制點各安設(shè)1臺經(jīng)緯儀,以線對點,采用專制撬桿調(diào)整底板至設(shè)計位置。調(diào)整底板高程時,采用精密水準(zhǔn)儀,多點測量,通過調(diào)節(jié)支撐腳螺栓使底板達(dá)水平高程,經(jīng)精測無誤后,將底板和支撐腳螺栓焊接為一體。      (4)凸臺混凝土施工前要清除模板及基礎(chǔ)表面垢物,模板下部與地

8、面密貼,板縫間加貼雙面膠帶,以防漏漿。模板要高出凸臺混凝土面10cm,以便蓄水養(yǎng)護(hù)混凝土。澆筑混凝土?xí)r,要充分考慮混凝土與鋼筋的膨脹率不同,混凝土面要高出底板面3mm,且在養(yǎng)護(hù)期滿后,把高出底板面的混凝土掏出一個v形槽,并用膠帶加以密封,以此防止底板擠裂混凝土和雨水進(jìn)入底板與混凝土之間。      (5)吊裝驅(qū)動裝置和減速機前,要在底板上畫出安裝位置線。吊裝時使用鋼絲繩配合手拉葫蘆調(diào)整水平便于準(zhǔn)確對位安裝。驅(qū)動裝置和減速機吊裝到位后,要進(jìn)行初步調(diào)整,便于道岔梁和臺車安裝到位,其精確位置要同道岔梁配合共同調(diào)整。道岔梁應(yīng)分節(jié)吊裝就位,注意吊裝順序,

9、吊裝時使用手拉葫蘆配合。      (6)道岔梁是今后運營車輛的承重和走行軌道,必須保證安裝完成后的道岔梁直線狀態(tài)平直,曲線狀態(tài)圓順。      道岔梁的線形和位置調(diào)整通過鎖定槽實現(xiàn)。鎖定槽及滑片的精確位置由調(diào)整墊片完成。調(diào)整墊片厚0.10.5mm,并以0.1mm為一級。      (7)控制基礎(chǔ)采用c40素混凝土,立模時要注意內(nèi)模尺寸及位置,預(yù)留孔一定要安裝到位并固定牢固,防止?jié)补嗷炷習(xí)r產(chǎn)生位移。控制箱吊放到控制基礎(chǔ)上后,控制箱上預(yù)埋件要安放

10、到預(yù)留孔內(nèi),然后澆灌混凝土,使控制箱安裝穩(wěn)定。      (8)安裝電纜槽及敷設(shè)電纜線。      電纜槽分為兩種:鋼筋混凝土電纜槽和不銹鋼電纜槽。鋼筋混凝土電纜槽截面尺寸為17cm×15cm,安裝在地面上,連接在控制箱與道岔電機之間。不銹鋼電纜槽安裝在道岔梁側(cè)面,連接在道岔梁與道岔梁之間。敷設(shè)電纜線前,明確每一種電纜線的型號及走向,并作好標(biāo)識。動力電纜和控制電纜分開設(shè)置。放線過程中嚴(yán)禁強行拉扯電纜線,嚴(yán)禁擠壓電纜線。電纜線出電纜溝處要用pvc管作好保護(hù),放線完成后,用膠帶將電纜線固定

11、。3 工程實例3.1 工程概況      重慶輕軌較新線是國內(nèi)第一條跨座式單軌交通線路,是國家確定的西部開發(fā)十大基礎(chǔ)設(shè)施項目之一。較新線一期工程中13為進(jìn)口關(guān)節(jié)型及關(guān)節(jié)可撓型道岔設(shè)備安裝工程,共有引進(jìn)日本設(shè)計制造的9副道岔,其中5副是關(guān)節(jié)型道岔,4副是關(guān)節(jié)可撓型道岔。9副道岔分別安裝在較場口車站、動物園車站和新山村車站。解放碑隧道內(nèi)的較場口車站區(qū)間安裝1副關(guān)節(jié)型道岔和1副關(guān)節(jié)可撓型道岔,組成一條渡線用于輕軌客車運行轉(zhuǎn)線;高架橋式的動物園車站區(qū)間安裝3副關(guān)節(jié)可撓型道岔和1副關(guān)節(jié)型道岔,組成3條渡線,用于輕軌客車出入車庫和運行轉(zhuǎn)線;高架橋式的新山村

12、車站區(qū)間安裝3副關(guān)節(jié)型道岔,組成2條渡線用于輕軌客車運行轉(zhuǎn)線和出入車庫。3.2 道岔安裝3.2.1 隧道內(nèi)道岔設(shè)備的安裝      重慶輕軌較新線需要在較場口車站道岔區(qū)安裝的2副道岔,位于解放碑隧道內(nèi)1300m處,先期架設(shè)的pc軌道梁線路進(jìn)入隧道以后兩條線路分洞設(shè)置,線路之間不能鋪設(shè)運輸軌道。已架設(shè)的pc梁線路上最大縱坡6%,最小曲線半徑100m,最大橫坡12%。線路中心限界1 57m,pc軌道梁邊沿距站臺只有1m余。由于重慶地鐵一號線在道岔安裝位置的下部通過,上部又是較場口鬧市區(qū),因此設(shè)計的隧道高度上下都受到限制,每一副道岔安裝位置可利用的平

13、面僅長25m、寬6 5m,最大可利用的空間高度6 8m,安裝區(qū)其它位置都是已竣工的構(gòu)筑物和設(shè)施。      因其位置特殊,是本次安裝工程的重點和難點。(1)道岔設(shè)備的運輸      日本的羽田公司在隧道內(nèi)進(jìn)行過道岔設(shè)備的安裝,但他們的隧道只長500m,并且隧道內(nèi)的兩條線路間距很寬,還幾乎是平直線路,道岔安裝時pc軌道梁還沒有架設(shè),道岔梁運入隧道內(nèi)的安裝現(xiàn)場,是采用在兩條線路之間的地面上鋪設(shè)軌道進(jìn)行運輸,運輸?shù)轿缓蟮陌惭b現(xiàn)場空間較寬敞,利于設(shè)置吊裝機具設(shè)備。而較場口道岔區(qū)2副道岔,需要從隧道外運輸

14、到安裝現(xiàn)場的設(shè)備部件,有基礎(chǔ)基座預(yù)埋件1箱,鋼制基座板14件(最大的1件5.8m×2.0m),驅(qū)動裝置減速機、電機、控制柜、附件箱共計17箱,道岔梁組件8件(最大件長7.1m,底寬1.8m,高2.6m,重11.5t)。      為此我們設(shè)計制作了1臺長7.1m、寬2.4m的運輸車。      該運輸車設(shè)前后承重輪2組,每組4個560mm×170mm實心橡膠輪,兩側(cè)設(shè)置剛性導(dǎo)向架和穩(wěn)定架,安裝8個450mm×120mm實心橡膠車輪做導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪。采用實心橡膠輪,是

15、為了防止運輸車在轉(zhuǎn)彎時被卡死,防止運輸車在運行時損傷已經(jīng)安裝竣工的軌道梁表面。為減小運輸車在轉(zhuǎn)彎時承重輪對整車的橫向作用力,車輪聯(lián)結(jié)采取同軸不同速的方式,使車輪在轉(zhuǎn)彎時具有不同的線速度,同時可以減小整車的縱向阻力。承重輪、導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪的前后輪距為3. 2m,導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪在平直段線路與pc梁之間的總間隙為25mm,滿足運輸車在通過12%橫坡時的傾斜狀態(tài)下車輪同pc梁穩(wěn)定面和導(dǎo)向面能正常運行。      運輸車設(shè)計荷載14t,滿足運輸最大單件(重11 5t)貨物需要。運輸車不設(shè)動力,只設(shè)置掛鉤裝置,采用現(xiàn)有的pc梁工程車為外動力。推運道岔梁大件

16、時用2臺pc梁工程車,推運其它小件設(shè)備時用1臺pc梁工程車。(2) 隧道內(nèi)道岔安裝的其它設(shè)備準(zhǔn)備      根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場的有效施工空間,設(shè)計制作了3臺龍門吊,有效地解決了解放碑隧道內(nèi)較場口車站的道岔安裝。2臺主龍門吊,每臺起重量7t,跨度4m,支腿凈空高度5.7m,主梁上移動小車最大橫移量3m;另1臺為安裝底板時為實現(xiàn)縱橫向換向的龍門吊,其起重量3t,跨度6.3m,支腿凈空高度3.5m。每臺主龍門吊上設(shè)置2臺5t×6m手拉葫蘆做橫移設(shè)備,設(shè)置2臺5t×6m手拉葫蘆做垂直移動設(shè)備,龍門吊支腿上設(shè)置滾輪裝置,鋪設(shè)43kg/m鋼軌

17、及鋼支墩,人力推運龍門吊縱向移動。      龍門吊采用型鋼構(gòu)件,螺栓拼裝結(jié)構(gòu),荷載與自重比6 .51,適宜于當(dāng)前的隧道狹窄安裝空間。龍門吊在現(xiàn)場組裝完成后,進(jìn)行了1.25倍荷載靜載試驗。使用情況良好。(3)安裝道岔基座板      安裝道岔基座板,是道岔安裝關(guān)鍵性的工序,安裝質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響下一步的道岔梁及臺車的安裝調(diào)試,影響道岔設(shè)備最終的安裝質(zhì)量和運行使用。      每一副道岔有7件基座板,道岔基座板主體是厚25mm的鋼板,鋼板上預(yù)留有

18、多個200的混凝土澆筑孔。最大件基座板外形尺寸為9m×4m;基座板出廠時,道岔運行軌道、運行限位擋塊、附件等都已安裝調(diào)試完畢,調(diào)整的余地極小。這就對基座板現(xiàn)場安裝的精度提出了特別高的要求。      使用全站儀,用極座標(biāo)放樣法放出道岔安裝中心線控制點,然后依據(jù)控制點,再布放出縱向和橫向中心線調(diào)整檢測控制點。作業(yè)中嚴(yán)格按規(guī)程操作儀器,盡最大可能減小因人為因素造成的對中誤差和標(biāo)定誤差;方向觀測采用盤左放樣盤右檢測,兩次觀測誤差均控制在4"之內(nèi),以減小測角誤差;觀測邊長進(jìn)行加乘常數(shù)改正來獲得實際距離,以減小測距誤差。使用經(jīng)緯儀和精

19、密水準(zhǔn)儀依據(jù)檢測點控制檢驗基座板安裝的調(diào)整精度。為了防止厚度只有25mm、并且加工有較多200混凝土澆筑孔的基座板吊裝時變形,我們利用基座板上的錨固螺栓孔和混凝土澆筑孔,加工專用吊環(huán)螺桿吊具,利用其中的48個吊裝點,使用起重臂40m的50t汽車起重機,配以適當(dāng)長度的鋼絲繩并保證15°左右的起吊角度,減小斜向拉力,配合手拉葫蘆和水準(zhǔn)儀調(diào)整吊裝水平,使用專用調(diào)整工具配螺旋千斤頂調(diào)整基座板中心和水平。(4)安裝道岔驅(qū)動裝置減速機、道岔梁      道岔驅(qū)動裝置減速機、道岔梁的吊裝安裝是道岔安裝的最重要工序,每一副道岔由4節(jié)道岔梁組裝成一副精

20、密道岔設(shè)備,道岔梁的裝配間隙0.1mm。使用槽鋼制作道岔梁方框型專用吊裝卡具,保證道岔梁吊裝可靠平穩(wěn)。      吊裝道岔梁組裝成一體后,配合驅(qū)動裝置減速機進(jìn)行精確的中心調(diào)整。使用兩個磁力座式百分表調(diào)整主驅(qū)動電機與減速機的同軸度誤差在0.3mm內(nèi)。      道岔機械設(shè)備調(diào)整合格后,安裝電氣設(shè)備,布線、接線。      電氣設(shè)備安裝完畢,檢查確認(rèn)無誤后進(jìn)行單機電動調(diào)試運轉(zhuǎn)。      單機電動調(diào)試合格,進(jìn)行同信號系統(tǒng)的聯(lián)動調(diào)試以及同其他專業(yè)接口進(jìn)行聯(lián)動調(diào)試。3.2.2 小半徑、大坡度區(qū)段道岔設(shè)備的安裝      我們在前后車輛之間設(shè)計了滑移過橋,并在車輛及起吊設(shè)備上設(shè)置了雙制動,使道岔設(shè)備的安裝安全順利地通過了p