地鐵彈性短軌枕應用及維護工作

2012-10-27 09:30:58廖湘志

四川建筑 2012年3期

廖湘志

(廣州市地下鐵道總公司，廣東廣州510000)

廣州地鐵已建成開通8條線路，總里程236 km，運營日均客運量近500萬人次。軌道交通體系已由線基本成網。地鐵穿梭于城市商業中心、市民居住區等人口稠密、環境要求高的特殊地段，軌道采取減振降噪的需求也隨著線網的形成和完善而變得越來越迫切。廣州地鐵減振降噪技術措施的應用相對來說比較多樣化，建設時期根據環評要求和線路走向，采取了相應的減振降噪技術措施。目前在廣州地鐵線路采用的減振降噪技術措施主要有軌道減振器扣件、GJ－Ⅲ型軌道減振扣件、彈性短軌枕、橡膠浮置板道床、Vanguard扣件、梯形軌道、鋼彈簧浮置板道床等。文中就廣州地鐵在彈性短軌枕的應用及維修工作的相關情況作初步探討。

1 彈性短軌枕應用概述

1.1 結構特點

彈性短軌枕式整體道床由獨立的短軌枕、彈性鋼軌扣件和軌下彈性墊板及混凝土道床等部分組成。枕下大膠墊采用三元乙丙(EPDM)橡膠加工成封閉的蜂窩結構，即微孔發泡膠墊板。其優點是殘余變形小，動彈性損失少，能最大限度提供系統所需要的彈性，具有較好的噪聲和振動衰減特性，彌補了無碴軌道剛性大的缺陷，其垂向支承剛度約20 kN/mm，在一定程度上比其他扣件減震增大了參振質量，減振效果較好。經設計院應用測試，可減少6～10dB，在200Hz以上頻段減振效果明顯優于其他減振扣件。短軌枕及膠套可批量生產，制造成本相對較低。因此，作為軌道中等減振措施中的一種方式而被應用于地下軌道。

1.2 應用地段統計

應用地段統計見表1。

表1 應用地段統計

1.3 運營情況

先期應用的彈性短軌枕在地鐵工程投入運營之后，出現以下幾個問題。

(1)軌枕空吊。空吊的彈性短軌枕在卸掉彈條后有下沉現象，下沉值為5 mm。這種情況表明在列車沒有經過時，彈條把彈性短軌枕吊在鋼軌上，當列車經過時鋼軌與彈性短軌枕一起下沉，當列車經過后鋼軌與彈性短軌枕又浮起。彈性短軌枕和軌枕橡膠套與道床脫離，未能起到設計的減振作用。由于彈性短軌枕空吊量呈現出不連續，列車經過時下沉高度不一樣，對鋼軌和道床產生附加沖擊力，造成列車高速行駛中產生輕微不平穩。

(2)彈性短軌枕與膠套之間松動磨損出現間隙，軌距保持能力差。空吊的彈性短軌枕與膠套存在間隙，間隙最大值為15 mm。卸掉彈條后，在彈性短軌枕自重作用下，下沉為4 mm。

(3)橡膠包套易進水，微孔發泡膠墊板壓縮變形，剛度增大減振性能下降。少數空吊的彈性短軌枕周邊有黑色水漬流出，初步判斷膠套或微孔橡膠墊被磨損后與水混合，列車經過時被擠出。

(4)彎道鋼軌波浪磨耗嚴重。統計2#線、8#線2007年至2008處于彈性短軌枕路段的傷損鋼軌計有16根，產生鋼軌內部裂紋處存在鋼軌表面波浪磨耗及魚鱗裂紋，且波長普遍較短，10～25 mm不等(普通波磨波長為250～350 mm)，波頂有明顯的車輪刮擦痕跡。

2 原因分析

統計空吊的彈性短軌枕分布位置和空吊量，彈性短軌枕施工和鋼軌焊接存在工藝要求偏差，是導致彈性短軌枕空吊的直接因素。

2.1 彈性短軌枕施工工藝分析。

彈性短軌枕主要組成部分是橡膠套、微孔橡膠墊板。彈性短軌枕膠套和混凝土枕安裝過程示意見圖1～圖4。

圖1 軌枕膠套和微孔橡膠墊板

圖2 將微孔橡膠墊板放入橡膠套

圖3 膠粘軌枕微孔橡膠墊板和膠套

圖4 捆扎膠套及軌枕

彈性短軌枕施工過程:短軌枕與橡膠包套、微孔墊板裝配時采用膠粘方法，在短軌枕底部和橡膠包套內底部分別刷上三道萬能膠液，膠種采用氯丁型膠，將短軌枕、微孔橡膠墊板、橡膠包套組裝在一起。橡膠包套底部與微孔橡膠墊板應緊密接觸。組裝好的彈性短軌枕應用膠帶固定橡膠包套于短軌枕上，捆封短軌枕帽緣下與包套頂部之間的空隙，并用鐵絲在承軌臺兩外側各綁扎一圈，以確保道床施工時三者之間相互密貼。用膠塞或其他類似材料填堵設在橡膠包套底部兩側的兩個排氣孔，并用膠帶粘封排氣孔及膠塞。

采用掛枕法施工，在搗固道床混凝土前膠套松脫或未充分搗實彈性短軌枕下的混凝土，易引起個別彈性短軌枕空吊1～2 mm。