整體道床施工鋼軌支撐架的設計及應用

摘　要:詳細介紹鋼軌支撐架的設計及應用。
關鍵詞:武漢輕軌; 整體道床; 鋼軌支撐架; 設計; 應用
1 　工程概況　　
(1) 能夠精確地調(diào)整軌向和軌面高度;
(2) 具有一定的穩(wěn)定性,在混凝土搗固時,軌排不武漢市軌道交通工程一號線一期工程, 全長能晃動,以免影響軌道的幾何尺寸; 102.34 雙線公里。該工程正線為自動放散應力式無
(3) 結(jié)構(gòu)盡量簡單,操作方便。縫線路,承軌臺式整體道床,全線共有10 個車站,1 個3 　方案比選綜合車場。線路的整體道床施工、鋪軌、整道總工期只鋼軌支撐架分為上承式支撐架和下承式支撐架兩有153 d , 且一半時間處于雨季,施工難度較大。種類型,其優(yōu)缺點見表1 。
2 　設計要求表1 　兩種鋼軌支撐架優(yōu)缺點對比
整體道床施工采用散鋪法,用25 m 標準軌組裝成軌排,用鋼軌支撐架固定軌排并調(diào)整軌向和軌面的高低,然后進行混凝土澆筑。設計的鋼軌支撐架應滿足如下要求:
支撐架應與軌道中心線垂直,在曲線外股處增設與超高值相近的墊木,以滿足300 m 小半徑曲線外股超高120 mm 的設計要求。支撐架立柱必須在橋面安置牢固,以免調(diào)整時產(chǎn)生滑移。
根據(jù)線路中心加密基標的高程,用1 m 直尺和軌道尺以及支撐架對軌排進行調(diào)整,將軌道尺的固定端靠在曲線超高股,選定外股為基準軌,調(diào)整軌道尺上的超高值至設計值,利用支撐架的豎向調(diào)整螺栓來調(diào)整超高;與此同時,用1 m 直尺量取基標與軌頂?shù)木嚯x, 調(diào)至設計高程,此時道尺的水平氣泡居中,則表明超高與水平已調(diào)試完畢。然后,利用支撐架上的水平調(diào)整螺栓使軌道中心線與基標頂面的十字中心重合。
軌排調(diào)整好后,對所有基標點和支撐架應再檢查一遍,如果精調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)有偏差,以外股為準,用軌道尺控制另一股鋼軌,進一步精調(diào)軌道幾何尺寸,經(jīng)嚴格檢查后進行加固。精調(diào)完畢后,用20 m 弦線測量曲線正矢,緩和曲線正矢允許偏差為1 mm , 圓曲線內(nèi)正矢允許偏差為2 mm 。由于線路基標測設的允許偏差為±2 mm , 而曲線正矢的精度要求比基標的高,因此, 偶爾會出現(xiàn)中線與基標重合較好,而正矢偏差卻達不到要求的現(xiàn)象,這時需要根據(jù)軌向或曲線的圓順度對個別點進行細微調(diào)整,確保軌道幾何尺寸合格。

3 軌道幾何尺寸正確與否,對列車的安全運行、乘客的旅行舒適度、設備的使用壽命和養(yǎng)護費用具有決定性的作用。300 m 小半徑曲線軌道幾何尺寸的調(diào)試是整體道床軌道施工的關鍵,更是整體道床軌道施工的難點,本項施工技術(shù)具有施工速度快,工程質(zhì)量高,安全簡便以及實用性強的特點,在城市軌道交通曲線地段整體道床施工中具有較大推廣價值。
4 　方案確定
根據(jù)輕軌工期緊的特點,結(jié)合兩種支撐架的優(yōu)缺點,經(jīng)全面分析比較,最終決定選用支撐架的方案為: 對工程量相對較多的一般線路整體道床施工采用下承式支撐架,而工程量相對較少的道岔地段施工采用上承式支撐架,兩種支撐架的結(jié)構(gòu)如圖1 、圖2 所示。

圖1 　下承式支撐架(單位:mm)
　

圖2 　上承式支撐架(單位:mm)
　本文主要介紹下承式支撐架的設計及應用。
5 　下承式支撐架的設計
下承式支撐架跨度為2.7 m , 兩端采用絲桿及底座作支撐,橫梁為100 mm ×100 mm 方型中空梁,經(jīng)計算梁的強度達到施工要求。
整個支撐架可分為兩層,上層為兩調(diào)整螺栓及定距桿,調(diào)整軌道時兩螺栓一松一緊帶動定距桿實現(xiàn)鋼軌的水平位移,對軌道起粗調(diào)的作用。下層為連接定距桿的拖式卡口,每個卡口的兩軌卡螺栓可調(diào)整鋼軌的水平位移,還可以實現(xiàn)對軌距的少量調(diào)整,完成對軌道的精調(diào)。鋼軌由插板托起,在絲桿的作用下實現(xiàn)高度的變化。
卡口頂部至軌面距離為300 mm , 調(diào)整軌道過程中可以俯身順著軌面觀測鋼軌線形,以便作出相應的調(diào)整。本支撐架設計時考慮到要實現(xiàn)軌道1∶40 的軌底坡,故托式卡口的兩板預留孔位置略有不同。外軌的預留孔高于內(nèi)軌的預留孔,其高差和兩孔的水平距離之比為1∶40 軌底坡的控40 , 使插板能夠?qū)崿F(xiàn)對軌道1∶40制,而支承塊實現(xiàn)水平布置。
6 　下承式支撐架的應用
根據(jù)單位長度的鋼軌和支承塊的質(zhì)量及支撐架的承載能力,對支撐架進行合理分配,每2.5 m 布置一個支撐架,鋼軌接頭處支撐架的布置可作適當調(diào)整,這樣100 m 的軌排約需40 個支撐架,其調(diào)軌方法如下。
(1) 粗調(diào)軌道水平
以一根鋼軌為基本軌將軌道尺架在兩股鋼軌上, 測量此時兩軌面連線中心線到基標中心的距離。根據(jù)實測軌面和基標高差對兩支承絲桿作相應的升降。此時可以擰動兩絲桿,使支撐架連同軌道上升或下降。本工序應對前后兩支撐架作適當調(diào)整,使其頂面盡量在一平面內(nèi)。
(2) 精調(diào)軌道水平
根據(jù)道尺的氣泡和實際高差,比較實測高差,對絲桿作微調(diào),直至水泡居中即實際高差和實測高差相符, 即實現(xiàn)軌道水平。
(3) 調(diào)整軌道中心線及軌距
本工序需配合軌道尺和吊線球使用(軌道尺使用前要分中,使吊球準確對中) 。擰動上層的調(diào)整螺栓和下層的軌卡螺栓,使軌距符合設計要求并使軌道中心和線路中心重合。上層調(diào)整螺栓起調(diào)整中心線的作用,而下層軌卡螺栓既可起調(diào)整軌道中心作用又可起調(diào)整軌距作用。
(4) 軌道的整體調(diào)整
本工序主要為目測,調(diào)整者可以站在支撐架上觀測鋼軌是否平直或者圓順,通過調(diào)整螺栓對軌道進行校正。從支撐架卡口的下部還可以目測鋼軌是否平順,鋼軌不平順可以配合軌道尺對支撐架的絲桿作適當調(diào)整。這里值得注意的問題是,在對每一個支撐架調(diào)整完畢的時候,支撐架的自鎖螺帽、調(diào)整螺栓及軌卡螺栓都要擰緊。防止混凝土澆筑時的沖擊力使支撐架走行,影響施工質(zhì)量。
7 　結(jié)語
實踐證明,設計的鋼軌支撐架很好地滿足了設計要求,具有造價低廉、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點。在整體道床的施工過程中發(fā)揮了優(yōu)勢,有力地保證了工程質(zhì)量和工程進度,在業(yè)內(nèi)贏得了良好的聲譽。
當然,該支撐架也存在著一些缺點,如隨著橋面高程的變化,支撐架的高度不能隨意升降,穩(wěn)定性因素沒有很好地解決,需要在以后的施工過程中不斷完善。