钢弹簧浮置板道床排水过渡段设计

钢弹簧浮置板道床排水过渡段 ? 线路/路基? 钢弹簧浮置板道床排水过渡段设计 李俊玺 (中铁工程设计咨询集团有限公司轨道院,北京100055) 摘要:钢弹簧浮置板轨道是城市轨道交通减振等级最高的减 振型轨道结构,其特殊的结构形式,致使浮置板道床的排水设 计成为浮置板轨道设计的难点,如何将浮置板道床地段的水排 入下游普通整体道床尤为重要.结合上海轨道交通ll号线的 设计实例,对钢弹簧浮置板轨道道床排水过渡段长度的确定, 水沟类型和道床形式的选择以及横截沟的设置进行探讨. 关键词:钢弹簧浮置板;道床排水;过渡段 中图分类号:U239.5文献标识码:A 文章编号:1004—2954(2009)ll一0026—02 1概述 随着城市交通压力的不断增加,城市轨道交通正 在迅猛的发展建设中.但是轨道交通在带给人们方便 准点的同时,也带来了振动和噪声等环保问题.根据 环境保护的要求,城市轨道交通经过或者穿越城市内 居民区,医院,学校等敏感地段时,需要采取减振降噪 型轨道结构.钢弹簧浮置板道床是一种适用于高等和 特殊减振地段的减振型道床结构,其减振效果可达25 dB以上,国内在北京,上海,广州等城市轨道交通中均 有应用,而且使用效果良好. 隧道的建成破坏了地下水流的规律,道床设计应 考虑排除结构渗漏水,消防废水和道床冲洗水的排水 要求,在道床上沿线路纵向设置中心水沟或者两侧水 沟,最后将水引入集水坑和泵站.钢弹簧浮置板道床 作为减振型轨道结构,具有道床体量大,轨道高度高, 施工难度大的特点,由于道床板通过隔振器浮置于基 础上,因此,浮置板道床排水沟只能设置在基底混凝土 上.这样,水沟沟底高程相对于普通道床要低,导致其 排水问题成为浮置板道床设计的难点之一.排水设计 需结合相邻道床的排水,既要考虑上游来水,还需考虑 下游排水.浮置板道床在基础混凝土中央设置中心排 水沟,水沟沟底高程低,而普通道床多数采用两侧水 沟,而且水沟沟底较浅,如何将浮置板低高程的水引入 下游普通道床的排水沟,成为浮置板道床排水设计的 重点.因此,需要在浮置板道床与普通道床之间设置 排水过渡段,保证浮置板水沟不积水,道床排水连续和 顺畅.排水过渡段设置的合理与否是处理好钢弹簧浮 收稿Et期:2009—06—12 作者简介:李俊玺(198O一),男,工程师,2003年毕业于北京交通大学 工学学士. 26 置板道床排水的关键,结合上海轨道交通11号线对钢 弹簧浮置板道床排水过渡段的设计进行粗略的探究. 2浮置板道床排水过渡段设计 2.1钢弹簧浮置板轨道结构形式 钢弹簧浮置板道床主要由基础,弹簧阻尼隔振器 及其所支撑的钢筋混凝土道床板组成,是一种"质 量一弹簧"隔振系统,隔振系统的参振质量越大,弹性 越高,隔振效果就越好.钢轨通过扣件固定在浮置道 床板上,浮置板由钢弹簧阻尼隔振器与下部结构隔离, 列车经过时产生的振动通过隔振器时,大部分被隔离, 只有很小一部分会传递给下部结构.浮置板结构的系 统频率一般只有4,8Hz,因此其具有很高的隔振效 率,主要用在高等和特殊减振地段. 上海轨道交通11号线盾构区间隧道内径为 5500mm,建筑限界为5250mm,浮置板道床轨道结构 高度同普通整体道床,轨顶面至建筑限界最低点高度 为735mm,浮置板道床的纵向排水沟设置在钢筋混凝 土基础上,采用中心水沟形式,水沟断面为矩形,其大 ,400mm,深 小根据排水量的要求确定,宽度为300 100mm,沟底距轨顶面高度为665mm.盾构隧道钢弹 簧浮置板轨道道床断面见图1. 图1钢弹簧浮置板轨道道床断面(单位:mm) 2.2排水过渡段长度的确定(图2) 排水过渡段的长度应根据钢弹簧浮置板轨道所处 区段的线路纵向坡度的大小,两种道床水沟沟底高差 以及泵站的位置等因素来确定.按照道床排水设计要 求,道床排水应满足最小纵向排水坡度不小于2%0的 要求,为了减少水沟顺坡带给施工的困难,应尽量缩短 排水过渡段的长度.过渡段内排水沟的纵向坡度按照 2%0设计,假设该区段线路纵坡(即与浮置板道床相邻 普通道床排水沟纵向坡度)为i,钢弹簧浮置板水沟底 距轨顶面的高度为H,与浮置板相邻普通道床排水沟 铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2009(11) 李俊玺一钢弹簧浮置板道床排水过渡段设计 沟底距轨顶面的高度为h,则排水过渡段的长度确 定为 ,一 H—h 一 i一2‰ 式中——排水过渡段长度,In; 日——钢弹簧浮置板道床水沟沟底距轨顶面的 高度,m; —— 与浮置板相邻普通道床水沟沟底距轨顶 面的高度,m; —— 线路纵坡(浮置板道床和普通道床排水 沟纵向坡度),%.. 图2排水过涯段长厦的碉足 2.3排水过渡段水沟类型和道床形式的选择 隧道内整体道床的排水沟有两种形式:中心水沟 和两侧水沟.水沟形式的选择与所采用的轨道道床结 构形式有关,中心水沟一般适用于短枕式整体道床和 浮置板道床,两侧水沟一般适用于长枕式整体道床和 道岔区整体道床. 钢弹簧浮置板道床与普通整体道床水沟的过渡包 括两方面内容:水沟沟底高程的过渡和水沟形式的过 渡.由于浮置板道床采用中心水沟,而且水沟设置在 混凝土基底上,沟底距离轨顶面的高度比较大,不管普 通道床采用中心水沟还是两侧水沟,都需要实现水沟 沟底的抬升,从隧道限界要求和浮置板道床结构特点 来看,排水过渡段适于采用中心水沟形式,配套技术成 熟,广泛应用的短枕式整体道床. 过渡段短枕式整体道床轨道结构由钢轨,扣件,短 轨枕,混凝土道床以及中心排水沟组成,轨道结构高度 同普通整体道床,中心水沟连接浮置板排水沟和下游 普通整体道床排水沟,排水沟设置2%0的纵向坡度,沟 底至轨顶面的高差从H抬升到h,实现了水沟顺接过 渡,保证道床排水连续畅通.上海轨道交通ll号线工 程钢弹簧浮置板排水过渡段道床断面如图3所示. 图3排水过渡段短枕式整体道床断面《单位:mm) 铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2009(11) ? 线路/路基? 2.4过渡段横向排水沟的设置(图4) 从两侧水沟过渡到中心水沟,以及从中心水沟过 渡到两侧水沟,都需要水沟横跨道床,通过在道床面两 轨枕问设置横向排水沟来实现. 长枕整体钢弹簧浮置 道床两侧板道床浮置 排水沟板中心水沟 排水过渡段短枕长枕整体 整体道床过渡段道床两侧 中心水沟排水沟 横沟 横沟 图4浮置板道床排水过渡段水沟顺接平面 过渡段道床采用中心排水沟,若普通道床采用两 侧水沟,则需要设置横向排水沟连通中心水沟和两侧 水沟,横向排水沟需设置不小于1%的横向排水坡度, 才能保证过渡段中心水沟的水通过横沟流向两侧水 沟.因此,为了使横沟沟底形成坡度,就需要与横沟相 连的中心水沟和两侧水沟产生沟底高差,可通过抬升 过渡段中心水沟下游端头沟底高程来实现,相对于两 侧排水沟沟底高程,将过渡段中心水沟下游端头沟底 高程抬升15mill,即横沟处中心水沟沟底距离轨顶面 的高度调整为(h一15),两侧排水沟沟底距离轨顶面 的高度保持不变,仍为h,这样横向排水沟形成从中心 向两侧的横向坡度,保证水流从中心水沟引至两侧水 沟.同时,排水过渡段长度计算公式修正为:L= 二.横向排水沟设置在两轨枕中间位置的 ,一 道床上,宽度为200mm. 钢弹簧浮置板上游普通整体道床两侧排水沟与浮 置板中心水沟相接时,同样需要在普通道床端部设置 横向导水沟,横沟从两侧坡向中心,坡度差由两侧水沟 与中心水沟沟底高差自然形成.由于浮置板水沟设置 在基底上,一旦落入杂物,清理不方便,为了防止两侧 水沟内杂物流入浮置板中心水沟,在浮置板上游端头 位置设置水篦子,可保证浮置板中心暗沟排水顺畅. 3设计实例 上海轨道交通1l号线地下线隆德路站一江苏路 站区问下行线采用一段200m长钢弹簧浮置板轨道, 与浮置板道床相邻轨道结构为长枕埋人式整体道床, 该区段线路纵向坡度为27.375%e,区间最低点集水坑 和泵站距离浮置板下游端为90m,浮置板中心水沟沟 底相对轨顶面高差H=665mm,普通道床两侧排水沟 沟底相对轨顶面高差h=400mm,计算确定排水过渡 段长度为 27 ? 线路/路基? CRTSI双块式无砟轨道综合整理技术 赵东田,,孙晖 (1.铁道部宜万铁路建设指挥部,湖北恩施445000;2.中铁十八局集团有限公司,天 津300222) 摘要:无砟轨道工程的特点要求必须高度重视施工前的各项 准备,强化现场工程管理,精细施工,推行标准化,化作业 和定期维护轨道.以温福铁路CRTSI双块式无砟轨道的后期 综合整理为例.介绍了CRTSI双块式无砟轨道调整的思路,基 本要求,原则和施工工艺. 关键词:客运专线;双块式无砟轨道;综合整理 中图分类号:U213.244文献标识码:A 2954(2009)l1—0028—03 文章编号:1004— 无砟轨道具有"高精度,高平顺性,耐久性"的结 构特点.轨道的综合整理是无砟轨道施工的最后一道 工序,主要体现在对"高度平顺性"的综合检测和调 整.由于施工过程中没有控制好测量精度或精调精 度,扣件和钢轨的制造误差积累,线路应力放散的影响 等原因,使得换铺长钢轨后的轨道较难一次性满足轨 道高平顺的要求,不可避免地要对已经成型的无砟轨 道或多或少地进行后期的调整.通过几条铁路线的后 期轨道调整经验,教训,结合温福铁路和宜万铁路 CRTSI型双块式无砟轨道成功的试验段分析调整经 验,从复测数据统计分析,制定相应的轨道综合调整方 案和必须高度重视的注意事项等几方面形成了轨 道综合整理的思路和施工工艺. 1总体思路 1.1程序 首先用电动扳手对轨道所有扣件紧固1遍(为避 免因扣压力不同影响了测量成果);然后用GEDO(或 安伯格等性能稳定,精度可靠的仪器)轨道几何状态 检测仪对无砟轨道线形,高程偏差进行首遍复核测量; 根据复测结果,将测量数据进行平差分析(为减少分 析调整工作量,建议使用软件分析),形成分析调整计 划表;依据调整表进行现场放样;作业人员根据放 样数据进行第1遍调整;调整后,利用测量仪进行第2 遍测量,对偏差较大的测量数据再平差,再放样,再调 整;以此进行重复测量,重复调整,最终使轨道达到高 平顺性要求;最后,还需注意对调整后的轨道定期观测 维护(建议建立维护观测档案). 1.2基本要求 为保证轨道综合整理的系统性和快速精确,减少 工作失误,要做到一个统一,二个坚持,三个注意和四 个必须. (1)一个统一:安排一个责任心强,懂轨道和测量 的工程师来统一负责数据的分析,比对,总结和协调 收稿日期:20o9—07—2o指挥. 作者简介:赵东田(1972一),男,高级工程师.(2)二个坚持:坚持复测,调整和分析三方 面相互 ????..????????????????????????????? ?..???????I?.1?..? = 二=鱼鱼_二—=11. 03(i273752% e m),一 2%D.%.一… 过渡段采用中心水沟,短枕式整体道床,利用水沟 和轨顶面纵向坡度的不同形成坡度差,实现两种道床 排水沟的顺接.过渡段水沟上游连接浮置板中心水 沟,下游通过设置在过渡段道床上的横向排水沟将水 流引入普通道床两侧排水沟,两侧排水沟的水汇人集 水坑,通过土建预埋的排水管流入泵站,最终泵人市政 排水系统. 4结语 钢弹簧浮置板轨道已经广泛应用于我国城市轨道 交通高等和特殊减振道床中,使用效果良好,有效的减 少了地铁振动对周围环境的影响.由于其结构的特殊 性,纵向排水沟只能以中心水沟的形式设置在浮置板 28 基底上.与普通道床相比,水沟的形式和沟底高程均 发生了变化,排水过渡段的设计实现了钢弹簧浮置板 中心水沟和相邻道床排水沟的顺接连通.排水过渡段 的设计需结合浮置板道床所处的线路条件,泵站的位 置,相邻道床的形式等因素共同确定,在实际工程设计 中,会遇到各种不同的工况,过渡段需要采取特殊处 理,以保证浮置板水沟不积水和整个轨道系统排水的 顺畅. 参考文献: [1]GB50l57—2【)(】3,地铁设计规范[S]. [2]DGJ08一l09—2OO4.城市轨道交通设计规范[s]. [3]王建立,等.盾构中钢弹簧浮置板道床的设计[J].铁道标准设计, 2007(10). [4]王羽杰.城市轨道交通隧道内道床排水设计[J].铁道标准设计, 2008(11). 铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2009(11)