浅谈浮置板轨道结构的设计要点

科技与创新ｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　文章编号：２０９５—６８３５（２０１５）１５—０１０６—０２　一＿芝　ｉ一举～　ｉ葡　浅谈浮置板轨道结构的设计要点　李贵阔，刘帅　（石家庄铁道大学交通运输学院，河北石家庄０５００４３）　摘要：从浮置板轨道结构的设计要点入手，详细阐述了浮置板轨道的系统设计和结构设计，并总结了对隔振元件提出　的技术要求。　关键词：浮置板轨道；系统设计；结构设计；隔振元件　中困分类号：Ｕ２１３．２　文献标识码：Ａ　随着经济的快速发展，城市用地矛盾日益突出，导致在设计　城市轨道时，线路会不可避免地经过学校、医院和音乐厅等特殊　地段。浮置板轨道结构很好地满足了特殊地段减振降噪的需求，　在我国得到了广泛的应用。本文依据浮置板轨道技术的最新规　范，分类总结了轨道结构各部分的设计要点和相关的注意事项。　１适用地段　．　根据相关规定可知，适宜采用浮置板轨道技术的地段有以　下３部分：①依据环境影响评价报告，城市轨道交通引起沿线　环境振动最大ｚ振级超标１０　ｄＢ及以上的地段；②轨道沿线室　内产生低于５０　Ｈｚ的低频振动超标或室内二次辐射噪声超标的　地段；③其他有特殊要求，需要采取减振降噪措施的地段。　２系统设计要点　浮置板轨道在新线设计、特殊工况、新产品首次应用等情　况下，应进行列车一轨道一路基（隧道或桥梁）系统耦合动力　学检算，掌握系统的动力特性，以确保轨道结构的安全性和稳　定性。　浮置板轨道结构的固有频率是按照无阻尼的轨道系统计算　的，并应避开列车轮对、转向架、车体的固有频率、桥梁等基　础结构的固有频率和沿线建筑物振动敏感的频率。　当质量、弹簧、阻尼系统构成的浮置板轨道的阻尼比为零　时，将会在轨道结构固有频率处产生振幅无限大的共振现象，　阻尼比一般应大于５％．但是，系统的阻尼也不宜过大，过大的　阻尼会使得减振效果变差。　３结构设计要点　　’３．１扣件与钢轨设计　浮置板轨道的扣件要采用与设计线路类型相同的扣件，并　且扣件间距要与邻近线路的间距相同。　在列车额定荷载作用下，钢轨的垂向位移最大不宜超过４ｍｍ，　而列车的牵引是利用回流电路，依靠钢轨来实现的，因此，轨　道结构应做绝缘设计，以降低结构和设备受迷流腐蚀的影响。　３．２浮置板设计　在列车额定荷载作用下，浮置板的垂向位移最大不宜超过　３　ｍｍ。为了满足结构纵横向的稳定性，应该将剪力铰设置在两　浮置板之间，或者在浮置板侧面设置纵向和横向的限位装置。　为了保证浮置板轨道结构的固有频率和参振质量，在设计时，　所选取的浮置板厚度不宜小于３００　ｍｍ。　３．３浮置板轨道结构高度设计　在满足结构限界要求的前提下，浮置板轨道结构的高度应　符合表１中的规定。　表１浮置板轨道结构高度（单位：ｍｉｌ１）　表１只是对浮置板高度的～般性规定，结构具体的高度应　根据施工方法、限界要求、基础形式、采用的浮置板轨道类型　・１Ｏ６・　ＤＯＩ：１０．１５９１３￣．ｃｎｋｉ．ｋｊｙｃｘ．２０１５．１５．１０６　和浮置板特殊设计等情况，结合减振要求来确定。　３．４曲线地段设计　　，当浮置板轨道结构位于曲线地段时，宜将曲线超高设置在　轨道基础上。这种做法极大地降低了板的级别和隔振器规格，　简化和统一了浮置板结构的横断面形式。传统设计通常的做法　是：保持轨道基础面水平，通过调整浮置板道床厚度实现超高　设置。传统做法不仅导致浮置板结构的横断面变化比较大、隔　振器规格增多、生产成本增加，还延长了供货周期。　３．５过渡段设计　浮置板轨道结构设置过渡段的目的是使轨道刚度平稳过　渡，避免不同轨道结构连接处的刚度产生突变，进而保证列车　运行的平稳性。　标准段位于浮置板轨道结构中部，过渡段分列两端。浮置　板标准段的布设应根据振动敏感保护要求和水文地质条件来确　定。浮置板标准段长度应在实际敏感点保护长度的基础上适当　外延，外延不小于５　ｎｌ。标准段的长度应大于列车长度，过渡　段的长度依据轨道刚度平稳过渡的原则确定。　３．６排水设计　浮置板轨道地段的设计应有利于排水，有利于养护维修时　检查和疏通排水通路。因此，要在其他类型道床与浮置板轨道　衔接处做好排水设计。轨道基础表面和浮置板表面应设置排水　横坡，当排水沟位于浮置板下时，应设置排水沟检查孔和盖板。　当相邻道床的排水沟没有接入浮置板下的排水沟时，应设置水　箅子和集水井，并在两者衔接段设置水沟盖板。　４隔振元件的技术要求　隔振元件的刚度和布置对浮置板支承刚度有较大的影响。　在列车荷载作用下，支承刚度越大，浮置板的垂向位移越小。　浮置板轨道的隔振元件主要包括橡胶隔振器、隔振支座、钢弹　簧隔振器和隔振垫等。　４．１橡胶隔振器和隔振支座　橡胶隔振器和隔振支座应满足橡胶产品的刚度、阻尼和耐　久性等力学性能指标的要求。当橡胶隔振器和隔振支座经过疲　劳试验后，垂向永久变形应低于ｌ　ｍｍ，刚度变化不应高于１５％．　另外，橡胶隔振器和隔振支座动静刚度比应低于１．３．　４．２钢弹簧隔振器　钢弹簧隔振器的筒体结构、阻尼介质和螺旋钢弹簧的材料　应满足设计和材质标准的要求。螺旋钢弹簧垂向永久变形应低　于２　ｍｍ，刚度变化不应高于１０％，严禁出现目视裂纹。同时，　结构的密封设计应保证液态阻尼介质不外溢，而且疲劳试验后　的阻尼变化不应高于ｌＯ％．　４．３隔振垫　隔振垫应满足刚度、阻尼和耐久性等力学指标的要求，其　厚度在疲劳试验后的变化应低于３％，而其刚度在疲劳试验后的　变化不应超过１５％同时，动静刚度比应低于ｌ＿３．　（下转第１１０页）　科技与创新Ｉ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｉｎｎｏｖ￣ａｔｉｏｎ　修人员可以根据这些报警信息确定诊断范围。而有些故障虽有　报警信息显示，但并不能反映故障的真实原因，这时就要根据　报警信息和实际故障现象来分析并解决。例如，立式加工中心　采用ＳＩＭＥＮＳ控制系统，机床在自动方式下执行到ｘ轴快速移　动时就出现１２１＃报警。此报警信号是Ｘ轴伺服驱动异常，每次　执行到ｘ轴快速移动时就报警。经检查，该伺服电机电源线插　头因电弧爬行而引起相间短路，经修整后排除了此故障。　另外，我们还可以利用专用诊断指导系统来诊断设备的故　２０１５年第１５期　障。近年来，随着传感器技术的发展，数据采集对比技术越来　越多地被应用到设备的故障诊断中。例如在汽车维修中，诊断　专家系统可以为维修人员提供待修车辆的各项数据，将这些数　据与系统内的标准参考数据进行对比，很容易发现问题，这就　使维修人员能很快根据问题找到解决的方法。　以上简单介绍了本人在机修工作中总结的一些经验和心得，　在工作取得了较好的效果，不足之处将在以后的工作中加以完善。　［编辑：王霞］　“Ｌｏｏｋ，Ｓｍｅｌｌ，Ａｓｋ，ａｎｄ　Ｓｅｅ　ｔｈｅ　Ｐｕｌｓｅ’’ｏｆ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｍｅｃｈａｎｉｃ　Ｃｈａｉ　Ｊｉｎｇｐｉｎｇ，Ｗａｎｇ　Ｙａｏｗｅｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｅａｒｎｉｎｇ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，“ｌｏｏｋ，ｓｍｅｌｌ，ａｓｋ，ａｎｄ　ｓｅｅ　ｔｈｅ　ｐｕｌｓｅ”ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｄｉａｇｎｏｓｅ　ｔｈｅ　ｉｌｌｎｅｓｓ，ｉｔ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｗｏｒｋ　ｔｏ　ｒａｐｉｄｌｙ　ａｎｄ　ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ　ｄｉａｇｎｏｓｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｆａｉｌｒｅｓ．ｕ　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｅｃｈａｎｉｃ　ｗｏｒｋ；ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　ａｎｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｆａｉｌｕｒｅ；ＮＣ　ｓｙｓｔｅｍ　’　（上接第１０６页）　５结束语　因为浮置板轨道结构的减振性能良好，所以，它被广泛应　用，产生了不可估量的社会效益和经济效益。要想实现浮置板　轨道在不同地段的减振需要，设计环节十分重要。浮置板轨道　结构的设计是一项系统工程，要综合考虑各方面的影响因素，　这样才能设计出满足特殊地段减振需求的理想产品。　参考文献　［１］深圳市地铁集团有限公司．ＧＪＪ／Ｔ　１９１—２０１２浮置板轨道技　术规范［ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，２０１２．　［编辑：白洁］　Ｓｈａｌｌｏｗ　Ｔａｌｋ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｆｌｏａｔｉｎｇ　Ｓｌａｂ　Ｔｒａｃｋ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｌｉ　Ｇｕｉｋｕｏ，Ｌｉｕ　Ｓｈｕａｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔａｒｔｉｎｇ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｎ　ｏｆ　ｇｈｅ　ｆｔｌｏａｔｉｎｇ　ｓｌａｂ　ｔｒａｃｋ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｄｅｓｉｎ　ｏｆ　ｇｈｅ　ｆｔｌｏａｔｉｎｇ　ｓｌａｂ　ｔｒａｃｋ　ｉｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｈｅ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｔｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｌｏａｔｉｎｇ　ｓｌａｂ　ｔｒａｃｋ；ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｄｅｓｉｎ；ＶｉｇｂｒａｔｉＯｎ　ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ｅｌｅｍｅｎｔ　（上接第１０７页）　参考文献　［１］贺欣荣．１０ｋＶ配电网开关柜异常发热原因分析及对策［Ｊ］．　机电信息，２０１４（１５）．　［２］陈海平．一起典型３５　ｋＶ开关柜复合绝缘击穿事故分析及整　改措施［Ｊ］罔川电力技术，２０１３（Ｏ６）．　（编辑：王霞］　Ａｂｎｏｒｍａｌ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ａｎｄ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　３５　ｋＶ　Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ　Ｃａｂｉｎｅｔ　Ｗａｎｇ　Ｚｈｉｗｅｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｉｎｌｙ　ｆｏｒ　ａｂｎｏｒｍａｌ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｏｆ　３５　ｋＶ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌａｇｅ　ｓｗｉｔｔｃｈｇｅａｒ　ｃａｂｉｎｅｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｏｌｖｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ａ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｂｎｏｒｍａｌ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｏｆｆｉｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｃａｕｓｅ　ｏｆｔｈｅ　ａｂｎｏｒｍａｌ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ　ｇｉｖｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ　ｃａｂｉｎｅｔ；ａｂｎｏｒｍａｌ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；ｐｏｗｅｒ　ｓｙ￣ｅｍ；ｃａｂｉｎｅｔ　ｂｕｓｈｉｎｇ　ｗｅａｒ　（上接第１０８页）　５．３接触时间对分子对移的影响　在一定的限度内，随着接触时间的延长，在相接触的物体　表面上，由于接触点间分子的强相互作用，发生相互相转移的　分子数增多，“冷焊”现象更加明显。相对滑移的运动动能转化　为对移分子的热振动能越多，能量损耗得越大，进而表现为摩　擦阻力增大。　参考文献　［１］温诗铸，黄平．摩擦力学原理［Ｍ］．第三版．北京：清华大　学出版社，２００８．　［２］北京大学物理系普通物理教研室普通物理学（力学部分）　［Ｍ］．北京：人民教育出版社，１９６１．　［编辑：张思楠］　Ｆａｃｔｏｒｓ　Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　Ｓｌｉｄｉｎｇ　Ｆｒｉｃｔｉｏｎ　Ｚｈａｎｇ　Ｚｈｉｙｕａｎ，Ａｉ　Ｆｕｊｕｎ。Ｈｅ　Ｇｕｉｎａｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ　ｈｅ　ｌｔｅｖｅｌ　ｏｆ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ（ａｔｏｍｉｃ）ｎａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｓｌｉｄｉｎｇ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｎｄ　ｌｉｎｋｅｄ　ｔｏ　ｒｅａｌ　ｌｉｆｅ，ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　ｈｅ　ｆｒｉｃｔｔｉｏｎ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｍｅａｎｉｎｇｆｕｌ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔａ￣ａｒｅａ；ｍｏｌｅｃｕｌａｒ；ｄｙｎａｍｉｃ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ｆａｃｔｏｒ；ｓｌｉｄｉｎｇ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ｆｏｒｃｅ　・１　１Ｏ・