钢弹簧浮置板
钢弹簧浮置板的现有不足分析及优化建议
土建 技术 . . I
d o i : l 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2 — 6 0 7 3 . 2 0 1 4 . 0 6 . 0 2 3
钢弹 簧浮 置板的 现 有 不足分 析及 优 化建 议
l 0 0 0 m X 2 0 0 mi l l凸 台 , 凸 台 与 钢 轨 之 间 空 档 仅
l 钢 弹 簧浮 置板方 案要 点
西安地铁 2号线贯穿 西安市南 北 中轴 线 , 是 西 安
市首条地铁运 营线路 , 2号 线 一 期 工 程 ( 北 客 站 至 会 展
2 1 7 . 5 m m( 见图 2 ) , 这 给无 缝 线路 及 钢轨 的检查 、 维 修、 更换均 带来 一 系列 闲难 。首 先 , 标 注 于 轨腰 上 的
中心) 部 分地段穿越钟楼 、 明城墙等国家级重点保 护文
线 路 曲线要 素 、 超高 、 正矢等 的检查 维修 存 在 视线 死 角, 影 响了检查 效率 和 可靠 性 ; 其次, 影 响 了锯 轨 机 、
刘建 利
( 西 安 市 地 下 铁 道 有 限 责 任 公 司 西 安 7 1 0 0 1 6 )
摘 要 总结 西安地 铁 2号 线特 殊 减振 地段 铜弹簧 浮 置板在 2年 多的运 营过 程 中所 表 现 出 来的 典 型 问题 ,
如 铜 轨 与 道 心 凸 台之 间 距 离 太 小 、 轨 下净 空 不足 、 扣 件 套管偏 斜 、 隔振 器 盖 板 脱 落 触 轨 、 道 床 排 水 不 畅 以 及 由 于 工 程 施 工 中的 测 量 和 安 装 误 差 造 成 的 缺 陷 , 在 此 基
钢弹簧浮置板顶升施工技术方案
钢弹簧浮置板系统顶升施工技术方案一、顶升施工的准备工作:当浮置板混凝土浇注完成,按要求养生28天后,且达到设计强度,即可开始顶升。
1、施工现场有足够的照明,在浮置板道床位置周围30米范围内,为顶升专用工具准备220V的电源接口;2、为了测量浮置板的变形,在每块浮置板上均匀布置8个水平观测点。
对测点进行一对一编号,在顶升施工开始前准确测量每个测点的绝对高程。
二、钢弹簧浮置板顶升施工方案:顶升施工的全过程作业,都将在GERB公司现场技术人员的指导下进行。
具体施工过程如下:1.清理板缝泡沫模板,切除浮置板两侧混凝土锐角。
2.将外套筒上盖打开,切除外套筒内的隔离层,清理筒内积水、杂物。
3.清理现场所有杂物后,用橡胶密封条将浮置板周围的缝隙密封,以确保浮置板进入工作状态后,杂物无法进入;浮置板两侧橡胶密封条通过膨胀螺栓固定在隧道管片上;浮置板板缝处橡胶密封条需用绝缘压条和膨胀螺栓固定在浮置板板面上。
4.根据设计要求,在需要安装水平限位的隔振器底部混凝土上钻孔,安装水平限位;安装要求:a.直线地段50% W形间隔布置;b.曲线地段100%布置。
5.根据设计要求的规格型号,散布隔振器内筒、调平钢板等顶升作业需要的材料。
6.使用顶升工具,两轮依次压入16mm厚度的调平钢板,第三轮用5mm,2mm 厚度的调平钢板精调;顶升三轮以后,对该范围内的浮置板面上观测点高程进行再次准确测量;7.将观测点前后两次的高程测量结果的差值与30mm的设计顶升高度进行比较,确定需要调整的高度值。
有针对性的进行一轮高度调整后,再次测量观测点高程,比较原始高程数据后,进行再次调整,直至达到设计顶升高度及误差要求;8.最后根据设计要求在隔振器内安装锁紧安全板,有效恢复隔振器外筒上盖板。
三、顶升施工过程安全注意事项及预防措施:①、GERB公司为该项目提供的专用顶升设备在厂内经过检修维护;②、顶升前的浮置板间隙密封必须有效,确保顶升以后杂物无法进入;③、为了确保顶升过程中的浮置板始终处于水平状态,顶升工序开始后,单工作日内,每段浮置板范围的隔振器顶升的高度一致;④、顶升过程中,随时注意观察现场情况。
钢弹簧浮置板道床培训
二、产品的运输与储存
2.2、产品的储存
因钢弹簧浮置道床 按照一定的单元长度进 行分板设计,为便于施 工组织及管理,故要求 现场钢筋应分板进行加 工、存放。钢筋笼存放 时叠放不可超过3层。
隔振产品存放 钢筋笼存放
三、施工准备工作
3.1、加密基标测设
钢弹簧浮置板地段基标应按《地下铁道工程施工及验收 规范》设置,宜在隧道壁或线路中心。
钢弹簧隔振器产品应在不承载的状态下储存,储存地点应远离发热源,避免各种油类, 附近不得有腐蚀性化学物品;
材料存放场应尽量利用下料口所在地表,为避免材料发生 扭曲变形及受污染失效,场地需平整、坚实,排水系统应畅通。
钢弹簧隔振器产品不宜长期露天保存,露天堆放时,应加 盖防雨布等覆盖物,防止雨雪侵入。宜在干燥阴凉防雨处保存。
3.8、水沟盖板安装及隔离膜铺设
隔离膜宜沿线路纵向铺设, 先铺线路中心部分,再铺设两 侧墙部分,各接缝处应进行重 叠搭接,且尽可能错缝布置。
隔离膜接缝不能落在水沟 盖板上,应远离盖板100mm以上。 水沟盖板上的锚固筋穿透隔离 膜处要进行封胶处理,防止浇 筑混凝土时漏浆。
四、浮置板施工
4.1、架设钢轨
三、施工准备工作
3.4、基底钢筋的绑扎
测量隧道结构垂向 与横向偏差,根据隧道 上浮和偏移的情况调整 基底钢筋的高度和长度, 留出保护层厚度。基底 钢筋宜在铺轨基地集中 加工,通过轨道车、龙 门吊运输至工作面,也 可在铺轨基地组装成钢 筋网片,运至工作面。
三、施工准备工作
3.5、基底水沟模板安装
浮置板道床基底 水沟模板可采用钢模 或木模。模板安装必 须平顺,位置正确, 并牢固不松动,以防 浇注混凝土时模板移 位。
三、施工准备工作
3.6、基底混凝土浇筑
地铁钢弹簧浮置板道床施工工艺
板车
经过测 量 , 确认整个底 板高程 、 平 整 度 达 到 要 求 后, 对 整 个 底 板 进 行 最 终 1次 清 理 , 补 齐 隔 振 器 位 置 轮 廓线 。 各项 准备 工作 完成后 , 在 回填层 顶 面及 侧 墙铺
图 3 轨 排 吊装 运 输
成 型 后 的 基础 混 凝 土 , 需对 每 个 隔 振 器安 装 位 置
1 5 0 0 0
. 5 0 0 0
铺轨 门吊
垫木
轨排
进 行 高精 度 高程测 量 , 对 高程 超 出设 计 ( 0 ~一 5 ) mm 和 平 整度超 出 2 mm / m 标 准 的位置 , 进 行打 磨 、 修补 处理 。
铺 轨 门 吊吊装 钢 筋笼 至 基底 面 的滚 筒上 , 调整 放
设 隔离 薄 膜 。 隔离 薄膜 采用 2 m m 厚 的 聚 乙烯 塑料 薄 置位置 达精 度要 求后 , 通 过液压 千 斤顶落 至基 底表 面 , 膜, 薄膜 接 缝处 采用 胶 带牢 固粘 接 。接 缝应 粘接 牢 固 , 调整 隔振 器外套 筒 位置及 轨 道几何 状 态 ( 见图 4 ) 。
图 4 钢 筋 笼 架 设 示 意
筋 网 整体 吊 铺 到 位 , 调整 几何尺寸 , 然 后进 行 混凝 土 3 . 3 . 3 剪 力铰 安装
整体 道床 的浇筑【 。
3 . 3 . 2 钢筋 笼运 输 及就 位
浮置板 与浮 置板 间使用 剪力 铰联结 。 绑 扎钢筋 、 支 立模板和安设剪力铰 , 剪 力 铰定 位 要 准确 , 且 与 结 构
限界 , 为此Байду номын сангаас, 基 标 测设 必 须 准确 , 以确 保 轨道 铺 设 的质
钢弹簧浮置板减振轨道的抑振研究
钢弹簧浮置板减振轨道的抑振研究钢弹簧浮置板减振轨道的抑振研究引言:随着城市交通的发展,地铁作为一种快速、高效的公共交通方式在各大城市中得以广泛应用。
然而,地铁列车行驶时会产生较大的振动和噪音,不仅给乘客带来不适,还会对地铁车辆和轨道设施造成损坏。
因此,如何有效地减少地铁列车振动和噪音已成为一个重要的研究领域。
一、钢弹簧浮置板减振轨道的原理与设计钢弹簧浮置板减振轨道是一种利用弹簧的力学特性减少地铁列车振动的技术。
该技术的基本原理是通过将轨道与路基之间添加一层钢弹簧浮置板,使得列车通过轨道时的振动力能够得到合理的减缓和阻尼。
钢弹簧的选用要考虑其刚度和阻尼特性,以便实现理想的减振效果。
钢弹簧浮置板减振轨道的设计主要包括减振板的尺寸、弹簧的选取和布置等方面。
根据实际需求,减振板的尺寸和布置应综合考虑列车质量、速度以及轨道条件等因素。
弹簧的选取要根据列车振动频率和振幅进行设计,以达到合理的减振效果。
二、钢弹簧浮置板减振轨道的抑振效果研究钢弹簧浮置板减振轨道的抑振效果是该技术应用的核心问题。
通过大量的实验和数值模拟研究,可以评估和验证钢弹簧浮置板减振轨道的抑振效果,并优化设计参数。
首先,进行实验室的小型试验,模拟列车在轨道上的振动情况。
在试验中,安装一段减振轨道,通过模拟列车的振动力和频率来评估减振效果。
根据试验结果,可以调整弹簧的刚度和数量等参数,以达到更好的减振效果。
其次,进行全尺寸实车试验,验证减振轨道在实际应用中的效果。
选择一段具有振动问题的地铁线路进行试验,通过在该段线路上安装减振轨道,测量列车振动情况并与传统轨道进行对比。
全尺寸实车试验可以更真实地评估减振轨道的抑振效果,为优化设计提供参考。
最后,利用数值模拟方法开展参数优化研究。
根据列车运行参数和轨道条件进行建模,通过调整弹簧刚度、阻尼等参数,研究不同条件下减振轨道的抑振效果。
数值模拟可以预测减振轨道的性能,并找到最佳设计参数,提高减振效果。
三、钢弹簧浮置板减振轨道的应用前景钢弹簧浮置板减振轨道技术具有较高的应用前景。
钢弹簧浮置板标准
ICS点击此处添加中国标准文献分类号DB北京市地方标准DB XX/ XXXXX—XXXX城市轨道交通弹簧浮置板轨道技术标准The Standard For Spring Floating Slab Track Technology Of Urban Mass Transit(征求意见稿)(本稿完成日期:2010年7月29日)XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施目次前言 (Ⅳ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 总则 (3)5 弹簧浮置板轨道结构设计要求 (3)5.1 一般规定 (3)5.1.1 适用范围 (3)5.1.2 安全性能要求 (3)5.1.3 使用寿命要求 (3)5.1.4 维修更换要求 (3)5.1.5 环评要求 (3)5.1.6 限界要求 (3)5.1.7 其它要求 (3)5.2 结构设计要求 (4)5.2.1 钢轨及扣件系统 (4)5.2.2 浮置板道床 (4)5.2.3 隔振器 (5)5.3 系统性能设计要求 (5)5.3.1 浮置板道床尺寸 (5)5.3.2 变形 (5)5.3.3 隔振性能 (5)5.3.4 弹性过渡 (5)5.4 轨道结构型式和隧道限界设计要求 (5)5.4.1 轨道结构型式尺寸 (5)5.4.2 隧道限界设计 (6)6 弹簧浮置板隔振器组件的产品检验 (6)6.1 适用范围 (6)6.2 检验资质 (6)6.3 合格性检验 (6)6.4 出厂检验 (6)6.5 型式尺寸检验 (6)6.6 疲劳检验前抗压静刚度检验 (7)6.7 阻尼比检验 (7)6.8 疲劳检验 (7)6.9 疲劳检验后抗压静刚度检验 (7)7 弹簧浮置板轨道结构隔振器及附件供货技术条件 (7)7.1 一般规定 (7)7.1.1 适用范围 (7)7.1.2 供货范围 (7)7.1.3 基本要求 (7)7.2 技术要求 (7)7.2.1 基本型式 (7)7.2.2 技术性能指标 (8)7.2.3 产品加工要求 (8)7.2.4 产品检验 (8)7.3 产品验收 (9)7.3.1 产品验收形式与方法 (9)7.3.2 厂内验收 (9)7.3.3 现场验收 (11)7.3.4 产品性能检测 (12)7.4 包装、运输及储存 (12)7.4.1 产品的包装、标志 (12)7.4.2 产品的运输 (12)7.4.3 产品的储存 (12)8 弹簧浮置板轨道结构散铺施工 (12)8.1 一般规定 (12)8.2 器材整备、堆放及运输 (13)8.3 基标设置 (13)8.4 基底处理 (13)8.5 铺设隔离层与隔振筒定位安装 (13)8.6 轨道架设与扣件安装 (13)8.7 钢筋加工与安装 (14)8.8 模板加工与安装 (14)8.9 轨道位置调整 (14)8.10 浇筑浮置板道床混凝土 (14)8.11 弹簧浮置板道床顶升 (15)9 弹簧浮置板轨道结构拼装一体化施工 (15)9.1 一般规定 (15)9.2 器材整备、堆放及运输 (15)9.3 基标设置 (15)9.4 基底处理 (15)9.5 基地轨排及钢筋网组装 (16)9.6 铺设隔离层 (17)9.7 轨排和钢筋网的运输及铺设 (17)9.8 模板加工与安装 (18)9.9 轨道位置调整 (18)9.10 浇筑浮置板道床混凝土 (18)9.11 弹簧浮置板道床顶升 (18)10 弹簧浮置板轨道结构施工验收 (18)10.1 一般规定 (18)10.2 工程施工质量划分及验收记录表格 (18)10.3 弹簧浮置板轨道结构施工验收 (18)10.3.1 基底处理 (18)10.3.2 隔离层铺设与隔振器套筒定位 (19)10.3.3 弹簧浮置板混凝土道床 (20)10.3.4 弹簧浮置板道床顶升 (20)10.3.5 整道 (20)10.4 弹簧浮置板轨道结构道岔施工验收 (22)10.4.1 基底处理 (22)10.4.2 隔离层铺设与隔振器套筒定位 (22)10.4.3 弹簧浮置板道岔混凝土道床 (22)10.4.4 弹簧浮置板道床顶升 (22)10.4.5 整道 (23)11 弹簧浮置板轨道结构减振效果现场检测 (24)11.1 检测目的 (24)11.2 检测资质 (24)11.3 检测时间 (24)11.4 载荷条件 (24)11.5 检测方法 (24)11.6 检测标准 (25)附录A(规范性附录)弹簧浮置板轨道结构检修维护技术条件 (26)附录B(规范性附录)隔振器组件静刚度检验方法 (30)附录C(规范性附录)相关验收记录表格 (32)参考文献 (48)前言本标准是在QGD-001-2009《城市轨道交通弹簧浮置板轨道技术标准》基础上修订的。
实例探讨钢弹簧浮置板道床的减振效果
实例探讨钢弹簧浮置板道床的减振效果钢弹簧浮置板道床是一种常见的道床结构,其主要特点是在轨道下方铺设一层钢弹簧板,使轨道与地面之间具有一定的浮动性。
这种结构的设计初衷是为了改善车轮与轨道间的接触问题,提高列车行驶的平稳性和乘坐舒适度。
本文将探讨钢弹簧浮置板道床的减振效果,并从实例中加以说明。
一、减振效果的原理钢弹簧浮置板道床的减振效果主要基于以下原理:1.钢弹簧的弹性特性:钢弹簧可以根据外力的大小和方向进行弹性形变,当车轮经过时,钢弹簧可以吸收和分散部分冲击力,减少对列车和轨道的振动影响。
2.道床的浮动性:由于道床下方铺设了钢弹簧板,使得整个道床具有一定的浮动性。
当列车通过时,道床可以相对于地面进行微小的位移,从而减轻冲击力和振动能量的传递。
3.弹性模量的调节:钢弹簧浮置板道床可以通过调节钢弹簧板的弹性模量来实现不同程度的减振效果。
通过改变弹簧板的材质、厚度和布局等参数,可以适应不同地区和不同列车速度的需求。
二、实例探讨下面以城市地铁线路为实例,对钢弹簧浮置板道床的减振效果进行探讨。
该城市地铁线路沿线有一段路段经过城市中心区域,周围多为高楼大厦和商业区。
由于地理条件和施工限制,无法采取传统的道床结构,为了保证列车的行驶平稳性和乘坐舒适度,决定采用了钢弹簧浮置板道床结构。
施工完工后,对该路段的动态振动进行了监测和分析。
通过振动分析仪器的测量数据,可以得出以下结论:1.钢弹簧浮置板道床可以有效减缓列车通过时可能产生的振动波及范围。
相对于传统道床结构,该结构能够将地面下传的振动能量减少至少40%。
2.钢弹簧板的选择和调整对减振效果有重要影响。
在实际施工中,选择了优质的弹簧材料,采用了合理的板材厚度和布局方式,并对弹簧板的弹性模量进行了精确调节。
通过多次试验和优化,实现了最佳的减振效果。
3.实际使用中列车的行驶平稳性和乘坐舒适度得到了有效提升。
乘客对新线路的舒适度评价普遍较好,列车运行速度和频次也能够满足当地交通需求。
钢弹簧浮置板施工手册
钢弹簧浮置板道床施工手册隔而固(青岛)振动控制有限公司2012年3月目录1.总述 (1)2. 施工准备 (3)2.1 施工组织设计 (3)2.2隧底处理 (3)2.3施工机具 (3)3. 基底施工 (4)4. 铺设隔离层 (5)5.浮置板施工 (5)5.1 场外制作钢筋笼 (5)5.1.1 架设钢轨 (5)5.1.2 放置外套筒 (5)5.1.3 绑扎钢筋 (5)5.1.4 钢筋笼存储 (6)5.2 钢筋笼的运输与就位 (6)5.3剪力铰安装 (6)5.4 浇筑混凝土 (6)6.浮置板顶升 (7)6.1 清理现场 (7)6.2设置测量点 (7)6.3清除外套筒内隔离层 (7)6.4安装水平限位销 (7)6.5安装内筒 (7)6.6压入调平钢板 (7)6.7多轮次压入调平钢板 (8)6.8测量顶升高度 (8)6.9严防杂物进入 (8)6.10高度调整 (8)6.11 顶升工序的最后工作 (8)7.施工误差控制 (9)8.隔振器安装工具 (9)附录一:钢弹簧浮置板道床施工工序质量检查记录未尽事宜请联系:隔而固(青岛)振动控制有限公司 TEL. 0532-8771 6801FAX. 0532-8772 33301.总述钢弹簧隔振器主要由三部分组成:☆外套筒:圆柱形筒体,浇注在浮置板混凝土里,是浮置板与隔振器内套筒之间力的传递装置。
☆钢弹簧隔振器内套筒。
内含钢弹簧和阻尼剂,是隔振器的核心部件。
☆钢弹簧隔振器上的高度调节及锁紧系统。
带吊耳的外套筒浇注在混凝土浮置板内,外套筒上面用盖板盖住,以防灰尘和其它杂质进入隔振器内。
弹性元件放在下支承板下,其垂向力由上支承板直接或通过调整垫板传到下座架上,然后传到外套筒上。
安全板由螺栓与内筒固定,水平负荷通过水平锁紧系统和下座架传到外套筒上。
利用专用液压千斤顶来推动上支承板向下压缩弹簧,以此顶升浮置板道床。
钢弹簧浮置板道床施工主要工序见如下流程图:2.1 施工组织设计施工单位在收到设计图纸文件后,应结合现场情况,进行施工准备,编制施工组织设计,疑难问题通过设计交底或设计配合来解决。
地铁钢弹簧浮置板道床动力特性分析
地铁钢弹簧浮置板道床动力特性分析地铁钢弹簧浮置板道床动力特性分析引言:随着城市快速发展和人口数量的增加,地铁成为现代都市交通的重要组成部分。
地铁道床作为地铁轨道的基础支撑,承担着传递轨道荷载和减少振动的重要功能。
而钢弹簧浮置板道床则是一种新型的道床结构,具有良好的隔振性能和较高的稳定性,在地铁轨道工程中得到了广泛的应用。
本文将对地铁钢弹簧浮置板道床的动力特性进行分析,以期为地铁轨道工程的设计和施工提供理论支持。
1. 地铁钢弹簧浮置板道床的结构与特点地铁钢弹簧浮置板道床由钢弹簧浮置板、铁路石棉橡胶垫层、沥青砂浆垫层和纤维混凝土层组成。
钢弹簧浮置板是道床的重要组成部分,起到支撑轨道和传递荷载的作用。
铁路石棉橡胶垫层具有良好的隔振功能,可以减少振动和噪声的传播。
沥青砂浆垫层和纤维混凝土层则起到固定和保护道床的作用。
2. 地铁钢弹簧浮置板道床的静力特性地铁钢弹簧浮置板道床的静力特性主要包括刚度、稳定性和承载能力。
刚度是指道床对荷载的抵抗能力,与钢弹簧的弹性模量和板道床结构的刚度相关。
稳定性是指道床在荷载作用下保持稳定的能力,与钢弹簧的刚度、纤维混凝土层的强度和道床支撑条件相关。
承载能力是指道床能够承受的最大荷载,与钢弹簧和纤维混凝土层的强度相关。
3. 地铁钢弹簧浮置板道床的动力特性地铁钢弹簧浮置板道床的动力特性主要包括振动特性和噪声传播特性。
振动特性是指道床在列车通过时的振动情况,主要取决于钢弹簧的刚度和阻尼特性。
噪声传播特性是指列车行驶时产生的噪声在地铁道床中的传播情况,主要取决于钢弹簧浮置板和铁路石棉橡胶垫层的吸声和隔声性能。
4. 地铁钢弹簧浮置板道床动力特性分析方法地铁钢弹簧浮置板道床的动力特性分析可以借助数值模拟和试验方法。
数值模拟方法包括有限元法和计算流体力学法,可以模拟道床结构在振动和噪声传播过程中的动态响应。
试验方法可以通过模型试验和现场试验来验证和补充数值模拟结果,得到更准确的动力特性参数。
钢弹簧浮置板检修维护技术手册V4
V 4.0钢弹簧浮置板道床减振系统——检修维护技术手册——隔而固(青岛)振动控制有限公司2013年10月1、一般规定本手册用于规范、指导钢弹簧浮置板道床检修维护工作,以保证钢弹簧浮置板道床的安全运营及隔振效果。
本手册适用于现浇施工(包括钢筋笼法和散铺法)的钢弹簧浮置道床。
运营养护维修应同时遵守CJJ/T191-2012《浮置板轨道技术规范》等规范规程的要求。
钢弹簧浮置道床系统要处于正常的工作状态,就必须保证浮置道床混凝土结构、钢弹簧隔振器及浮置道床基底混凝土结构等处于正常的状态,即相对于初始状态的变化值都在相关规定的范围之内。
浮置道床混凝土结构,其施工、验收与检修维护与城市轨道交通工程中其他钢筋混凝土结构一样,执行国家标准GB50666-2011《混凝土结构工程施工规范》和GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》。
主要是目测检查是否有新增裂缝或破损,无需其他特殊检查。
钢弹簧浮置道床地段的钢轨、扣件,其几何尺寸、轨道状态的技术指标与城市轨道交通的普通整体道床地段的技术要求、维护内容和方法等完全相同,无特殊要求。
钢弹簧隔振器基本上为免维护产品,正常情况下,不需要特殊的维修保养。
钢弹簧浮置道床的检修维护可按照日常巡检、定期检查、特殊检查三种形式执行。
1.1 日常巡视日常例行巡道检查时,主要靠目测检查。
检查内容包括道床面有无杂物,基底水沟是否有积水、道床板是否有明显的变形等。
没有这些现象为正常;存在上述任何一种情况就需要进行进一步的检查以决定需要采取的处理措施。
日常巡检的项目包括:道床结构的外观;隔振器外筒情况;浮置道床地段排水情况;剪力铰的工作状况;密封条的状况;集水坑沉沙情况。
1.2 定期检查定期检查主要包括对道床静态变化的测量记录,对隔振器及相关部件的抽查。
道床面的静态变化是通过量测埋设在板面上的测量点的标高并与原始记录比较以确定其工作状态,标高差值在2mm以内为正常状态,否则要进行进一步的检查找出原因并做相应处理。
钢弹簧浮置板检修技术手册
V.01钢弹簧浮置板道床减振系统——检修维护技术手册——第一部分钢弹簧浮置板道床简介第 1 节钢弹簧浮置板道床简介钢弹簧浮置板轨道结构是一种新型的特殊减振轨道结构形式,由道床板、钢弹簧隔振器、剪力铰、密封条、水平限位装置、钢轨与扣件等组成。
它将具有一定质量和刚度的混凝土道床板置于钢弹簧隔振器上,构成质量-弹簧-隔振系统。
其基本原理就是在轨道和基础间插入一固有频率远低于激振频率的线性隔振器,借以减少传入基础的振动量,是减小向下部结构传振和传声的最有效方法。
弹簧---质量---道床隔振系统的隔振作用的有效性,主要取决于道床的质量、弹簧的刚度及相互作用。
经过钢弹簧浮置板到床的隔离,列车产生的强大振动只有极少量会传递到下部结构,对下部结构和周围环境起到很好的保护作用。
钢弹簧浮置板系统频率低(一般4—8Hz),隔振效率高(一般20—40dB),主要应用于要求高、对振动比较敏感的路段,如音乐厅、歌剧院、医院、市政厅、会议中心、博物馆、高档物业和旅馆等。
钢弹簧浮置板技术几乎可用于各种轨道交通线路,包括:有轨电车、轻轨、地铁、城际铁路、高速客运专线等。
钢弹簧浮置板隔振系统是隔而固公司的专利技术,在国内城市轨道交通线路已经有了很多的应用业绩,经过应用实践证明,该系统具有以下明显的特点:隔振效果好,达25—40分贝以上;系统固有频率在 4—8 Hz;弹簧隔振器寿命长,设计寿命50年;同时具有三维弹性,水平方向位移小,无需附加限位装置;施工简单,可现场浇注;检查或更换弹簧十分方便,不用拆卸钢轨,不影响地铁运行;基础沉降造成的高度变化可以方便快速地进行调整(通过增减调平钢板实现)。
1、道床板每块道床板长度一般情况在30m左右,厚度在300mm---500mm之间,由C40混凝土和HRB400级钢筋一次性浇注而成,有良好的整体性。
道床板的断面形式根据其所处工况的不同,是有所区别的。
高架桥上或地铁车站内的浮置板道床断面是如图(1)的形式,盾构、暗挖等隧道内,多为如图(2)、(3)、(4)的形式。
钢弹簧浮置板
钢弹簧浮置板1.概述如何解决轨道交通中振动和噪声对环境的破坏和居民生活的影响,成为人们关注地铁建设的焦点,也成为城市轨道交通建设能否可持续发展的关键之一。
传统减振技术在减振降噪方面因减振效果有限,列车运行经过时产生的振动和噪声仍会直接影响到人们的生活和健康,对周围环境在一定程度上也造成了不良影响,因此在减振要求高的特殊地段传统减振技术显然已不再适用。
正因如此,国内外对减振降噪问题的研究从未停止过,试图找到一种在减振降噪方面有突出效果的技术。
经过多年的潜心研究,德国在减振隔振方面率先取得突破,他们在浮置板轨道结构研究与应用方面作了大量工作,相继开发了多种浮置板结构形式以及配套隔振支座和施工工艺。
德国最先在科隆地铁中采用了浮置板轨道系统,并在1994年投入运营的柏林地铁中采用了钢弹簧浮置板道床轨道结构。
截至目前钢弹簧浮置板道床已具有90多年的历史,由于造价较高,它主要用于医院、研究院、博物馆、音乐厅等对减振降噪有特殊要求的场合。
除在德国、日本、韩国等国应用外,国内近年来在北京、上海、广州、成都、重庆等城市的地铁建设中也得到了推广。
它具有如下优点:(1)隔振效果好,可减振25~40dB;(2)使用寿命达30年以上;(3)同时具有三维弹性,水平方向位移小,无需附加限位装置;(4)检查或更换十分方便,不用拆卸钢轨,不影响地铁列车运行;(5)基础沉降造成的高度变化可通过增减调平钢板厚度实现。
钢弹簧浮置板减振道床是近年来在国内地铁领域中广泛采用的一种新型道床形式,它包含基础垫层、隔离层、隔振器、浮置板、剪力铰、顶升等工程内容,钢筋绑扎及混凝土灌注工作量大,综合施工进度为5m/d,施工周期长。
如果采用顺序施工的方式显然难以保证工期,所以在钢弹簧浮置板地段通常采用预铺方案,在普通整体道床线路施工到达前将钢弹簧浮置板道床施做完毕。
施工时宜在土建结构单位明挖车站或坚井封闭前将工具轨、钢筋等大宗材料卸至洞内,然后人工转移到工作面。
预制式钢弹簧浮置板道床施工工法
预制式钢弹簧浮置板道床施工工法预制式钢弹簧浮置板道床施工工法一、前言预制式钢弹簧浮置板道床施工工法是一种用于铁路、地铁、轻轨等铁道交通线路的道床建设的施工方法。
本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面进行介绍。
二、工法特点1. 预制式钢弹簧浮置板道床施工工法采用模块化设计,快速安装,节省了施工时间和人力成本。
2. 结构简单,重量轻,对于地质条件较差或地下设施较多的区域,可以减少地基工程的影响。
3. 通过钢弹簧的弹性衔接,可以提高整体的隔振和减震效果,减少了铁道交通对周边环境和建筑物的影响。
4. 预制式道床板具有较好的稳定性和可靠性,能够满足不同线路的运行要求。
5. 隔音效果好,减少了噪音污染。
三、适应范围预制式钢弹簧浮置板道床施工工法适用于各类铁道交通线路,特别是需要考虑隔振、减震和降噪要求的场所。
它可以根据线路的需要进行设计和施工,适合不同基础条件和环境要求。
四、工艺原理预制式钢弹簧浮置板道床施工工法利用钢弹簧的弹性,将预制的道床板与地基连接起来,形成一个整体结构。
它通过采取预应力和弹性连接的方式,使得道床板具有较好的隔振、减震和降噪效果。
在施工过程中,需要根据实际情况采取相应的技术措施,保证施工质量。
五、施工工艺1. 基础处理:清理基础表面,进行必要的基础处理,保证基础的平整度和承载力。
2. 预制道床板安装:将预制的道床板依次安装在基础上,并通过钢弹簧进行连接。
3. 钢弹簧安装:将钢弹簧安装在道床板的支座上,调整钢弹簧的位置和弹性。
4. 道床板连接:通过连接件将道床板连接起来,形成一个整体结构。
5. 隔音处理:在道床板的底部可以进行隔音处理,以提高降噪效果。
6. 路基回填:在道床板安装完成后,进行路基的回填,确保道床板的稳定性和承载能力。
六、劳动组织预制式钢弹簧浮置板道床施工需要组织专业的施工队伍,包括工程师、技术人员和施工人员。
钢弹簧浮置板钢筋技术交底
钢弹簧浮置板钢筋技术交底钢弹簧浮置板是一种目前较为常见的楼板结构材料。
在建筑中承载楼层荷载,同时保证施工效率和工程质量。
而浮置板钢筋则是这种结构中不可或缺的一部分。
本文将详细介绍钢弹簧浮置板钢筋的技术细节。
钢弹簧浮置板的结构概述钢弹簧浮置板由两层钢板之间嵌入许多弹簧而成。
面层钢板用于承载荷载,弹簧起到减震、隔音等作用,底板用于固定整个浮置板结构。
实际中,钢弹簧浮置板的结构形式也有所不同,比如有些会在上下钢板之间添加填充材料等。
钢弹簧浮置板的优点•重量轻:钢弹簧浮置板用较轻的材料搭成,整体重量相比较传统混凝土楼板显然要轻。
•安装方便:由于轻巧的特性,安装钢弹簧浮置板不需要大型的机器设备以及专业的工人技能,即可完成装配。
•效果明显:弹簧在钢弹簧浮置板中所扮演的重要角色就是减震、缓慢荷载并且隔音。
钢弹簧浮置板钢筋技术钢筋的分类浮置板钢筋分为两类,横向钢筋和竖向钢筋。
•横向钢筋:横向钢筋是指钢筋在平面方向上布置的钢筋。
在钢弹簧浮置板中,横向钢筋用以控制纵向荷载和加强钢弹簧浮置板的水平抗扭刚度。
•竖向钢筋:竖向钢筋是指纵向方向上的钢筋。
在钢弹簧浮置板中,竖向钢筋用以承受荷载,同时也需要具有足够的延性和韧性以应对楼板遭受地震等情况。
钢筋的规格建筑物中的横向和竖向钢筋均设有规格标准。
其中,横向钢筋的直径大小为3mm-10mm,每几公分需要底座制造而成以保证横向钢筋间距不超过40cm;竖向钢筋则由大于10mm的直径更长的钢筋组成。
样式通常为渐现式的构造,与钩子焊接或者环扣联接。
钢弹簧浮置板工程施工前期工作•混凝土工程已完成并浇注完成。
基层要求水平,表面要无杂物。
•依据图纸设计,进行预埋贯通件安装并定位。
预埋贯通件为连接钢弹簧浮置板的钢筋拼接的零件。
•进行底层关键位置的衬垫板安装,通过此工程可以让钢弹簧浮置板固定牢固。
钢筋制作•钢筋在分配总量以后,对钢筋进行分段,组成一个整体。
•钢筋需要严谨地组织,保证长度缺口平稳,曲换平滑,通常钢筋的端头需要用塑胶帽的部件进行保护以做到防锈蚀。
预制式钢弹簧浮置板道床施工工法(2)
预制式钢弹簧浮置板道床施工工法一、前言预制式钢弹簧浮置板道床施工工法是一种新型的道床施工方法,它通过将预制的钢弹簧浮置板按照一定的方式铺设在轨道两侧,以达到减震、隔音、排水和保护轨道的效果。
本文将介绍该工法的特点、适应范围,以及施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点预制式钢弹簧浮置板道床施工工法的特点主要包括:1)减震效果显著:钢弹簧具有较好的弹性和减震效果,能够有效吸收轨道振动,降低列车运行对周围建筑物和环境的影响;2)隔音效果好:钢弹簧浮置板具有良好的隔音性能,可以有效隔离列车噪音,改善周围居民的生活环境;3)排水能力强:钢弹簧浮置板下部设置有排水孔,可以快速排出积水,保持道床干燥,减少维护工作;4)轨道保护性好:钢弹簧浮置板能够分散列车荷载,减小对轨道的破坏,延长轨道使用寿命。
三、适应范围预制式钢弹簧浮置板道床施工工法适用于各种地铁、轻轨、高速铁路等轨道交通线路的道床施工,特别适合于城市密集区域的建设,具有较高的适应性。
四、工艺原理预制式钢弹簧浮置板道床施工工法的工艺原理主要包括:1)施工工法与实际工程之间的联系:通过对施工工法与实际工程的对比分析,确定采用预制式钢弹簧浮置板道床施工工法的理论依据和可行性;2)采取的技术措施:针对施工过程中可能出现的问题和难点,采取相应的技术措施,确保施工工法的顺利实施和工程质量的达到设计要求。
五、施工工艺预制式钢弹簧浮置板道床施工工法的施工工艺分为以下几个阶段:1)准备工作:包括施工方案的制定、材料的选择和准备、施工现场的布置等;2)基础处理:根据设计要求,在道床上进行基础处理,保证施工基础的坚实和稳定;3)钢弹簧浮置板的预制:将钢弹簧浮置板按照设计要求进行预制,包括板材的切割、加工和组装等;4)板道施工:将预制的钢弹簧浮置板按照一定的方式铺设在道床上,进行固定和调整,确保每块板道的平整和稳定;5)检验验收:对施工完成的板道进行检验验收,确保施工质量符合设计要求。
钢弹簧浮置板道床施工工艺
地铁浮置板减振道床施工工法一、前言浮置板减振道床是在混凝土道床下放置橡胶支座,利用道床在弹性体上惯性震动的物理现象达到减振降噪的目的。
北京地铁九号线本标段共有2处特殊减振地段采用钢弹簧浮置板道床,分别为左线K7+993~K8+352、右线K7+993~K8+352里程段,此段位于六里桥车站站内,距离六里桥站下料口较近。
与一般整体道床相比可降低振动与噪音约20dB,取得了良好的社会效果。
在地铁浮置板减振道床施工中,解决了小半径曲线段浮置板的预制、道床现浇部分混凝土浇筑、施工测量、浮置板吊装等关键工艺。
二、工法特点1.浮置板在预制场预制,待隧道主体工程完成并施作好侧壁混凝土后,将浮置板运至施工地点,用自行研制的小龙门吊,配简单工具完成安装。
2.精密测量控制定位,采用公差配合原理,合理调配安装位置,减少误差传播积累。
3.制定各工序技术文件、操作细则、工艺标准和内部验收标准,有利于推广使用。
三、适用范围本工法适用于列车运行振动对沿线建筑物有影响的地铁隧道。
四、工艺原理浮置板减振道床设置目的是减振与消音。
其原理是能隔断轨道结构与主体结构之间的刚性联结,充分吸收列车运行所产生的冲击能量,减少因振动而对周围结构的扰动和破坏。
浮置板是浮置板减振道床中的一个重要支承和传力板块,它直接承受上部重力、牵引力及其制动力,以达到减振降噪目的。
北京地铁浮置板减振道床采用自振频率约14Hz 的浮置板轨道结构,对频率20~30Hz的振动有较好的减振效果。
浮置板轨道断面及浮置板平面结构见图1、图2。
图1 浮置板轨道断面图2 浮置板平面结构浮置板长295cm,宽280cm,厚30cm,板与板之间留有50mm间隙,板端顶留有凹槽,以容纳一个长450mm、宽200mm、厚75mm的纵向缓冲胶垫。
浮置板板面设排水坡,左右两侧设有侧向约束组合,以防止浮置板左右摇摆不定。
浮置板与主体结构完全分离。
橡胶支座直径600mm、厚75mm,是浮置板轨道结构中的重要部件,其质量直接影响降噪效果、减振性能及浮置板道床的耐用性,对其生产过程必需严格控制。
钢弹簧浮置板整体道床施工工艺探讨
钢弹簧浮置板整体道床施工工艺探讨井恒法(中铁三局集团公司线桥工程分公司,河北三河燕郊开发区,065201)摘要:介绍钢弹簧浮置板整体道床施工工艺,包括施工步骤、各工序注意事项及施工难点等。
关键词:钢弹簧浮置板整体道床施工工艺1、前言随着城市轨道交通的迅速发展,浮置板道床因其优越的减振降噪效果而被采用,但因其施工程序多、进度慢、技术复杂,安装质量控制环节多,造价高等特点,浮置板道床施工一直是个难点,本文以钢弹簧浮置板道床为例,围绕解决施工精度控制问题,提出了浮置板道床的施工工艺,对指导施工有一定的参考价值。
2、浮置板道床工程特点2.1 弹簧隔振器是该类型浮置板结构的重要组成部分,其疲劳寿命长,容易维护、调整,可在不影响行车的情况下进行更换,是隔振系统中技术先进、隔振效果最好、成熟的方法。
2.2 在基础道床上需进行预处理;铺设隔离层(铺设塑料薄膜),将轨道板与基础道床隔离开。
后续各工序均在隔离层上施工。
若隔离层破坏将使现浇轨道板与基础道床连接,造成无法顶升的严重后果,因此施工中对隔离层的保护尤为重要。
2.3 轨道板在轨排铺设完成后现浇施工;弹簧隔振器套筒、连接销预埋定位要严格控制。
同时,在轨排支撑架设计时要重点考虑轨底与浮置板顶层钢筋间的净空,并充分利用。
2.4 浮置板道床与普通短轨枕式整体道床衔接时,为减小刚度突变产生的应力而设计了过渡浮置板,在衔接端增加了弹簧隔振器的数量。
2.5 轨道板与基础道床间的弹性间隙小,轨道板顶升采用专用的便携式液压千斤顶压入弹性体,使轨道板缓慢提升。
钢弹簧浮置板道床示意图3、施工工艺3.1 基底处理施工前对基底进行凿毛处理,以便底板道床与衬砌混凝土连接成整体。
对凿除的砼渣清扫装袋外运,并对凿除完地段底板采用高压风吹扫。
3.2 浇注混凝土垫层垫层浇注前,在洞体结构上弹出底板结构高度线,按设计要求绑扎钢筋,中间设伸缩缝木板,纵向设水沟。
垫层标高控制尤为重要,为控制保证弹簧隔振器高度,浮置板隔振器部位的基底高程允许误差为0~-5mm,平整度要求±2mm/m2。
预制钢弹簧浮置板道床顶升精度探析
引言城市轨道交通以准时、快捷、经济的优点,已成为城市居民出行的首选方式,在线路规划时,重要居民区、商场、景点等振动噪音敏感地段常被选为首通站点。
目前。
城市轨道交通难以避开所有的重点建筑物,致使减振降噪要求高,线路曲线多、曲线半径小。
研究表明,城市轨道交通穿越繁华市区,若产生的振动和噪音超过69 dB,会惊醒浅睡的人,通过对城市轨道交通进行减振降噪,发现标准段浮置板轨道竖向无载固有频率宜为6~12 Hz,其减振效果为14~l7 dB[1],在众多减振道床类型中名列前茅,已被广泛应用于地铁轨道工程中。
但因其结构复杂,施工要求高,预制钢弹簧浮置板道床待基底浇筑28 d且达到设计强度后还需顶升30 mm。
此外,顶升后的轨道精度与列车行车安全和旅客舒适度直接相关,且曲线地段顶升精度的制约因素较多,顶升后轨道精度普遍较低,因此,分析研究曲线地段钢弹簧浮置板道床顶升后的精度,具有重要的现实意义。
本文以苏州市轨道交通6号线预制钢弹簧浮置板道床为例,研究城市轨道交通预制钢弹簧浮置板道床曲线段顶升后的精度,并结合实践,分析影响顶升后精度的主要原因,给出解决对策,为后续同类型施工提供参考。
预制钢弹簧浮置板道床顶升精度探析赵 磊中铁十五局集团路桥建设有限公司 江苏 南京 210000摘 要:城市轨道交通线路在经过密集居民区、医院、精密实验室、剧院等特殊路段时,车辆运行发出的振动和噪音会严重影响周边环境和居民生活,因此在轨道工程轨道施工中,常采用钢弹簧浮置板道床,其减振、降噪效果最为显著,而在钢弹簧浮置板道床顶升施工中,浮置板顶升后的精度一直是控制难点。
本文以苏州市轨道交通6号线预制钢弹簧浮置板道床为例,探讨了城市轨道交通预制钢弹簧浮置板道床曲线段顶升后的精度,结合实践,分析影响顶升后精度的主要原因,给出解决对策,规避施工难点,有效提高施工精度,总结施工经验并为后续同类型施工提供参考。
关键词:城市轨道交通;顶升后精度;数据分析;预制钢弹簧浮置板道床;曲线地段Analysis of the Jacking Accuracy of Prefabricated Steel Spring Floating Plate Track Bed Abstract: When urban rail transit lines pass through special sections such as densely populated residential areas, hospitals, precision laboratories, theaters, etc., the vibration and noise emitted by vehicle operation can seriously affect the surrounding environment and resident live. Therefore, in the construction of rail engineering tracks, the use of steel spring floating slab track beds has the most significant vibration reduction and noise reduction effects. However, in the lifting construction of steel spring floating slab track beds, the accuracy of the lifted floating slab has always been a control difficulty. This article takes the prefabricated steel spring floating slab track bed of Suzhou Metro Line 6 as an example to explore the relevant content of the accuracy of the curved section of the urban rail transit prefabricated steel spring floating slab track bed after lifting. Combining practical analysis and demonstration, the main reasons affecting the accuracy after lifting are analyzed and solutions are found to avoid construction difficulties, effectively improve construction accuracy, summarize construction experience, and provide reference for subsequent similar construction.Key words: Urban rail transit; precision after lifting; data analysis; prefabricated steel spring floating slab track bed; curved sections收稿日期:2024-3-5第一作者:赵磊,1986年生,工程师,主要从事城市轨道交通相关研究工作,E-mail:****************1 工程概况苏州市轨道交通6号线工程轨道施工项目Ⅵ-G S -04标港田路站(不含)~新庆路站(含),共6站6区间,该段位于苏州市工业园区,横跨集中居民区、商业区以及华为科研区。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
城市铁路西直门车站钢弹簧浮置板道床的应用与设计摘要:从减振原理、应用场所、方案设计、各专业配合等方面,介绍了正在建设的城市铁路西直门车站减振型轨道结构的设计,为今后类似工程条件的设计提供借鉴。
关键词:钢弹簧浮置板、隔振、设计1 西直门车站的周边环境及减振要求北京市西直门--东直门城市铁路工程(以下简称“城铁”)是北京申奥承诺的轨道交通线路之一,是全国第一条集地下线、高架线、地面线为一体的快速轨道交通项目,全长40.6km。
西直门车站是“城铁”的起点站。
“城铁”西直门站位于繁华的西直门地区新建的西直门交通枢纽之中,与公交、国铁、环线地铁、水运等在交通枢纽中汇集。
紧邻“城铁”西直门站西侧是华融公司已立项开发的三栋高层高档流线形的写字楼;东侧是新改建的国铁北京北站;周围是公交站点;地下是环线地铁站。
“城铁”西直门站为高架三层框架钢筋混凝土结构,站台层在第三层。
除两条正线外还有一条存车线。
“城铁”车站结构与相邻的流线形写字楼的地下结构连通为一体,地下为超市及停车场。
在西直门交通枢纽环境评估报告中明确要求,轨道交通的西直门站应考虑采取更有效的减振、隔振措施。
市政府有关领导也指示,因西直门交通枢纽的远期高峰小时将有约5.2万人次换乘,且周围为高档写字楼,设计应以人为本,保护环境最为重要。
单一从“城铁”的减振要求而言,因西直门车站处在的交通枢纽之中,对减振并无特殊要求。
但是就尽可能减小轨道交通的振动对周边写字楼的影响及考虑减小交通枢纽中的整体噪声水平、从而提高交通枢纽的综合环境水平而言,对轨道的减振水平要求又很高。
因此,在西直门站轨道结构设计时,进行了以减振性能为主要因素的方案比选。
2 减振方案比选在进行西直门车站初步设计时,根据西直门站的特殊地理位置及环境要求,对国内外的轨道减振措施进行了认真的理论分析及工程类比。
综合其减振性能、工程可实施性、造价等因素,选择了四个方案进行比选。
这四个方案分别是:轨道减振器扣件、弹性套靴式整体道床、美国Lord公司的胶结弹性扣件、德国隔而固(GERB)公司的钢弹簧浮置板道床。
前两个方案是国内已建和在建地铁项目中应用较多的轨道减振方案。
如北京环线地铁的东四十条站采用了弹性套靴式减振型轨道,取得了预期的减振效果,其上方的保利剧院等建筑物,均未受到地铁列车运行的影响。
轨道减振器扣件类似于德国的科隆蛋,已应用于上海地铁一、二号线的较高要求减振地段。
这两种减振型轨道的振动加速度级减振效果一般为5~10dB。
后两个方案在国内还没有工程应用,国外则有很多的工程应用实例。
胶结弹性扣件已应用于美国及其他国家和地区的地铁项目。
一般减振效果可达10dB以上。
钢弹簧浮置板道床应用于德国、英国、巴西和韩国等高铁和地铁项目。
一般减振效果为25~40dB。
深圳地铁一号线在地铁线路穿越市政府一段(双线255m),于2001年已决定采用该方案,并已经通过在铁道科学研究院的实尺模型试验。
试验的减振效果为40dB,隔振器下的地面未受到激振力的影响。
从国外已采用钢弹簧浮置板道床的地铁运营情况看,被保护建筑物内均未受地铁列车运营所产生振动的影响。
类似于西直门站这种高架车站与周边建筑紧邻的情况在国内还是首例。
这种工程条件下的隔振措施,还没有技术成熟且国内有应用实例的方案。
在方案比选的过程中,从西直门站的结构型式、周边开发项目的性质、所处的地理位置和周边环境等方面综合考虑,并参考国外同类工程的应用经验,经过国外专家的技术咨询,推荐钢弹簧浮置板道床为实施方案。
由于华融写字楼和“城铁”西直门交通枢纽属于同期规划,首规设委在[2000]765号文件中就北京西直门交通枢纽初步设计减振降噪标准及特殊隔振追加投资分摊问题进行了批复。
“城铁”公司和华融公司按照首规委文件精神进行了多次磋商,并组织设计院、有关专家和隔振厂家进行多次技术交流和专家论证,从设计院提出的多种备选方按中,确定采用钢弹簧浮置板隔振技术方案。
此处采用钢弹簧浮置板道床方案,其技术可靠、经济合理、社会效益好。
正是西直门车站隔振要求这一工程急需才带来了钢弹簧浮置板在中国轨道交通中的应用及配套工程应用技术的发展。
3 钢弹簧浮置板道床隔振原理及技术特点⑴钢弹簧浮置板道床隔振原理钢弹簧浮置板道床是将具有一定质量和刚度的混凝土道床板浮置在钢弹簧隔振器上,构成质量-弹簧-隔振系统。
隔振器内放有螺旋钢弹簧和粘滞阻尼。
尽管浮置板具有很多高阶振动模态,但对隔振效果起关键作用的是浮置板-弹簧系统的6个低阶刚体固有振动模态,其隔振原理仍然可以用单质量-单自由度振动体系来分析。
假设激振力是一正弦函数,如图1。
横坐标轴是激振频率与系统固有频率之比h,简称调谐比;纵坐标轴为传递到基础上的基础力振幅与激振力振幅之比VF,简称传递比。
当调谐比接近1时,即当激振频率接近系统固有频率时,传递比大于1,系统处于共振区;而当调谐比大于以后,系统进入隔振区,传递比开始小于1,基础力动载振幅小于激振力振幅,激振力被惯性质量的惯性力部分平衡掉。
而当调谐比远大于以后,质量块的惯性力与激振力相位相反,而数值接近,相互平衡掉,仅有静荷载和小部分残余动荷载通过弹簧阻尼元件传到基础上。
浮置板隔振系统的设计原则是,应使浮置板的结构固有频率避开地铁车辆运行时的激振频率,并使浮置板的6个刚体固有频率,尤其是垂向固有频率尽量远低于激振频率倍以下,可取得好的隔振效果。
对于同一个激振频率,浮置板系统固有的频率越低,隔振效果越好。
然而把浮置板隔振系统的固有频率做低并不容易,受很多条件制约,增大质量往往受空间和结构承载强度限制;增加弹性元件的弹性受系统稳定性和安全性限制。
钢弹簧隔振器内有粘滞阻尼,使钢弹簧具有三维弹性,且横向刚度可以独立设计,可以设计出很高的横向稳定性,而橡胶的横向刚度很小,需横向限位装置,限制了垂向刚度的设计空间。
与钢弹簧相匹配的粘滞阻尼也恰好具有三维以上的阻尼,增加了系统的各向稳定性和安全性,且能抑制和吸收固体声。
⑵钢弹簧浮置板道床系统参数设计的一般准则浮置板系统设计基于2个关键参数,即在浮置板自重作用下弹簧压缩量和列车动荷载引起的压缩量。
这两个参数一旦确定,就基本确定了浮置板的主要尺寸和隔振效果。
首先,要根据列车轴重确定浮置板的每延米重量。
该重量一般取值为最大轴重的25-30%。
然后确定浮置板的厚度和宽度。
浮置板的长度不仅对其动力学特性而且对浮置板系统的总造价都有影响。
浮置板越短,接点越多,造价越高。
最后再根据每延米重量选取隔振器的型号和数量,并验算弹簧变形和动变形。
主要设计步骤如下。
1) 根据激振频率ω,确定隔振系统的固有频率。
确定钢弹簧浮置板系统的自振频率是整个隔振设计的关键。
而系统自振频率的取值与被保护对象(建筑)的种类,位置及环境条件有关。
2) 根据车辆轴重P确定隔振系统质量m:m=0.25~0.3P一般情况下,要达到理想的隔振效果,作为参振质量的的浮置板较重,而隔振器的刚度较小。
一般橡胶类减振器无法达到。
4) 进行隔振器的动静比γ设计,以期达到更长的结构疲劳寿命。
式中:Yd 、Yj——由动荷载、自重分别引起的弹簧振幅;5) 浮置板的外形及强度设计根据钢弹簧浮置板地段的结构特性、浮置板的动力特性及混凝土的伸缩等条件确定浮置板的长度。
6) 进行钢筋混凝土浮置板结构设计。
浮置板的设计,必须进行静强度计算及动力学分析,以保证钢弹簧浮置板道床减振降噪效果。
⑶钢弹簧浮置板道床系统的技术特点:1) 该隔振系统的固有频率低(4~7Hz),可有效的减振和消除固体声;其减振效果为振动加速度级传递损失(道床面到隧道壁)可达40~60dB,插入损失(道床到建筑物)最小可达25dB;2) 该结构的减振元件具有三维弹性,结构简洁,具有很高的水平方向稳定性,无需横向限位装置;3) 隔振器疲劳寿命长,易检查,不需特殊的维护和保养;4) 施工简便,维修、更换无需中断行车;5) 通过加设调平垫板可用于调整结构的偶然下沉。
6) 工程造价高,因为是特殊设计,需各相关专业密切配合。
4 西直门车站钢弹簧浮置板道床设计及分析西直门车站站台形式为两岛一侧,车站的站台长为120m。
西直门车站每线设计采用钢弹簧浮置板道床126.53m 。
三条线共设计5种规格、12块浮置板,如下图。
1) 浮置板的外形设计车站的行车道结构为8.4mX5的框架结构。
为使隔振器作用在结构柱网的横梁上,隔振器按8.4m间距布置;为了保证浮置板的抗弯刚度和动力特性,浮置板的厚度确定为0.66米;为实现接触轨的固定,浮置板宽度确定为3.3m;通过动力计算,确定每段浮置板按跨越4跨行车道框架设计,其标准长度为33.6m。
最后一段为三跨,长25.3m。
本设计的浮置板质量为5.2t/m,在无载荷状态下,浮置板悬浮于行车道之上40mm。
2) 隔振器的种类比选隔振器在浮置板道床中的布置方式,隔振器分为嵌入式和侧置式两种型式。
后者的造价约是前者的2/3。
因西直门车站为高架车站,经与车站结构、建筑专业配合,具有设置侧置式隔振器的条件,因此为降低造价,本工点采用侧置式隔振器。
隔振器上下无螺栓连接,采用摩擦系数为2的专用防滑垫代替。
3) 隔振器弹簧刚度的设计本工程的具体情况,隔振器的支撑刚度设计为6.9kN/mm,使在静荷载、动荷载情况下隔振器的压缩量分别为5mm、10mm。
4) 隔振器的寿命保证隔振器的钢弹簧采用磷化处理,并涂镀环氧树脂以防腐。
弹簧的工作应力远小于弹簧钢的疲劳应力极限。
关键焊缝设计时安全系数较大,其余高应力钢件进行了时效处理,采用热镀锌保护。
整个隔振器关键部件的设计寿命大于50年。
5) 过渡段设计浮置板道床的南端接本工程区间高架线采用的刚性整体道床。
为使两种道床相接处的钢轨变形连续及支撑刚度渐变,在浮置板道床的最南端,进行了加密隔振器等技术处理,以增大浮置板道床的支撑刚度。
与浮置板道床的北端紧邻的,是高架桥穿越北京“城铁”的指挥中心办公楼地段。
在该高架桥的支座处亦设置了隔振支座。
在工程设计过程中将西直门车站的隔振器设计与指挥中心桥下的隔振支座设计一并考虑,增加了浮置板端部的隔振器数量,以减少刚度突变,使该处两端的钢轨动态位移量相当。
6) 剪力铰设计为保护钢轨不受大的额外剪力,在浮置板之间的接头处设置了5根剪力铰,剪力铰和剪力筒分别埋设在两块相邻浮置板中间,纵向可以相对自由伸缩,径向刚度很大,可以传递垂向载荷,这样可以保证相邻浮置板之间协同受力,接头处变形基本一致,钢轨不额外受剪。
5 与相关专业的技术接口因轨道采用了钢弹簧浮置板道床结构,使相关的结构、建筑、防迷流、给排水等专业的设计都应进行相应的调整。
采用钢弹簧浮置板后,行车道结构的受力方式由承受面荷载变为承受点荷载,且荷载值加大,还产生施工期荷载较大等新问题。
行车道结构的横梁宽度与隔振器支撑宽度也进行了设计调整。