跨座式单轨交通应急梁超高设置及限速研究

跨座式单轨交通应急梁超高设置及限速研究

郭峰;朱尔玉;仲建华

【摘要】This study focuses on the superelevation adjustment of monorail transit emergency track beam. Before determining the mode of the superelevation adjustment, first of all, the straddle monorail transit original PC track beam superelevation setting rules were analyzed and summarized. Then according to the original PC track beam superelevation setting rules, emergency track beam superelevation adjusting range and setting mode were identified. Finally, from the influence of departure superelevation changing rate on the driving comfort, the mode of superelevation adjusting rationality was investigated, and driving control speed of emergency track beam was recommended.%针对跨座式单轨交通应急轨道梁走行面的超高调整方式进行研究.在确定应急轨道梁超高调整方式之前,首先对跨座式单轨交通原PC轨道梁走行面超高的设置规律进行分析和总结,然后根据原PC轨道梁走行面超高的设置规律确定应急轨道梁超高的调整范围和设置方式.最后从超高时变率对行车舒适性的影响出发,探讨了应急轨道梁走行面超高调整方式对行车舒适性的影响,并对应急轨道梁的行车控制速度做出了推荐.

【期刊名称】《北京交通大学学报》

【年(卷),期】2012(036)001

【总页数】4页(P73-76)

【关键词】跨座式单轨交通;应急轨道梁;超高;超高变化率;行车舒适性

【作者】郭峰;朱尔玉;仲建华

【作者单位】北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044;北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044;重庆轨道交通(集团)有限公司,重庆 400042

【正文语种】中文

【中图分类】U445.6

跨座式单轨交通PC轨道梁(预应力钢筋混凝土轨道梁)作为单轨交通系统中最脆弱的一环,在单轨运营过程中很容易受到破坏,而一旦有PC轨道梁因特殊情况而破坏,整条单轨线路将会中断运营,给人民的生产生活带来巨大影响.因而,从轻轨发展的战略考虑,有必要开发出一套应急轨道梁来替代因特殊情况而受损的PC轨道梁.虽然世界上很多国家都已经修建了跨座式单轨交通线路,技术已经成熟,但目前国际上对于跨座式单轨交通应急轨道梁的研究还基本上处于空白状态[1].

PC轨道梁作为单轨车辆行驶的轨道,超高直接设置于PC轨道梁的走行面之上,因此,在研制应急轨道梁时,为了实现应急轨道梁与相邻PC轨道梁的平滑连接,保证车辆在应急轨道梁上行车的安全性,以及乘客乘车的舒适性,必须解决应急轨道梁走行面超高的设置问题.本文作者针对应急轨道梁走行面的超高设置问题进行分析研究.

1 应急轨道梁超高调整方案

跨座式单轨交通应急轨道梁采用节段预制钢板箱梁作为标准预制节段,使用时,根据所替换的PC轨道梁的线形特点,选用不同曲线半径的标准预制节段进行拼接,实现各种平面线路线形,以满足单轨交通对轨道梁线形的要求.此外,为了减少应急轨道梁节段数量和降低成本,采用统一的箱型断面,如图1所示.而PC轨道梁由于要在走行面上设置线路超高,其断面形式并非统一.因此,在应急轨道梁设计过程当中,必须对应

急轨道梁走行面的超高进行调整,应急轨道梁走行面超高的调整方案应根据PC轨道梁走行面的超高设置方式进行确定.

图1 应急轨道梁断面图Fig.1 Section of the emergency track beam

跨座式单轨交通PC轨道梁超高根据其所处平面线形的不同而采取不同的设置方式,需设置超高的平面线路线形主要分为圆曲线和缓和曲线.处在圆曲线上的PC轨道梁走行面的超高是等值分布的,超高的调整是将 PC轨道梁梁端底部支座处的支座垫石旋转一个角度α,从而在PC轨道梁走行面形成曲线外侧高于曲线内侧的单向超高,见图2.因此,当应急轨道梁置换处于圆曲线上的PC轨道梁时,可采取与处在圆曲线上PC轨道梁相同的超高设置方式,不用再专门地对走行面超高进行调整.

图2 PC轨道梁超高设置方式Fig.2 Superelevation setting of the PC track beam

而处在缓和曲线上的PC轨道梁的顶面超高是随着里程的变化而连续变化的,故仅仅将支座垫石扭转一个角度来调整超高显然无法满足线路的超高设置要求.处在缓和曲线上的PC轨道梁的两个支座垫石的旋转角度与此梁两个梁缝中心里程处的超高值相同,为了满足缓和曲线上PC轨道梁的设计超高值,PC轨道梁在制作时须将梁体的各个断面随着里程逐渐扭转不同的角度以实现超高设置,故PC轨道梁断面就变成了不规则的Ι形断面,其断面形式如图2(c)所示[2-3].

因此,当应急轨道梁替换处于缓和曲线上的PC轨道梁时,须在应急轨道梁走行面上设置具有一定斜率的超高垫层来完成对其超高的调整.具体的调整思路是将应急轨道梁梁端的超高通过超高垫层调整到与原PC轨道梁一致,考虑到应急抢修的时间限制,在应急轨道梁整跨范围内铺垫超高垫层费时费力,故设计仅在支座节段长约2 m的范围内,将超高由原PC轨道梁梁端超高值过渡到跨中超高.由上可知,完成对应急轨道梁的超高调整,首先要确定应急轨道梁超高的调整范围[4].

2 应急轨道梁超高调整范围