摘要:近年來我國城市軌道交通發展很快,其中現代城市有軌電車越來越多的在城市中出現,形成了集觀光、交通功能于一體的地上軌道公交系統。由于有軌電車與城市市政道路有平交道口,導致其與軌道相接的瀝青路面經常出現裂縫、剝落等病害,路面需要經常維修,這也成為困擾有軌電車正常運行的一個難題。結合廣州市黃埔區有軌電車1號線工程,通過對有軌電車軌道阻尼系統的橡膠嵌條進行改良,從而改善平交道口與軌道相接處瀝青路面出現病害的問題,提高了平交道口瀝青路面的使用壽命。
關鍵詞:有軌電車平交道口;路面病害;橡膠嵌條
0" "引言
目前大部分有軌電車軌道在與瀝青路面連接位置,鋼軌采用橡膠材質的彈性阻尼材料包裹,形成剛性結構,直接過渡到柔性結構層,即路口道路瀝青路面直接過渡到軌道鋼軌。此接壤處容易出現以下問題:脹縫寬度隨氣溫和行車碾壓變形而變化,縫中彈性阻尼材料常被擠出;城市交通路面破損后,縫中形成空隙,泥沙、石屑等雜物容易侵入;擠入的硬物引起市政道路的脹裂,雨水沿此空隙涌入損壞基層,造成路面接縫處破損。
城市軌道交通與城市道路交通接縫處處理的好壞,直接影響道路路面使用壽命與交通暢通。為了保證接縫處良好的使用狀態,需通過半剛性半柔性且具有較強耐磨性的橡膠材料來過渡,使其成為合理的密封結構。
有軌電車與市政道路交叉口前期設計采用的包裹材料,屬于彈性柔性材料,而與之相結合的瀝青混凝土屬于柔性材料,因屈服強度不同,所產生的變形也不同。車輛反復碾壓通行,使橡膠阻尼材料與瀝青混凝土結合處易產生裂紋和脫落,形成坑洼,特別是南方雨季坑洼迅速增大,影響社會車輛司乘舒適感。
為解決此問題,需將橡膠阻尼材料更換為一種具有屈服強度和彈性變量比瀝青路面結構層略高的高分子耐磨橡膠輪緣槽嵌條,增強社會車輛司乘人員的舒適感。
1" "橡膠輪緣槽嵌條工藝優勢
1.1" "槽軌內側增設橡膠減振墊
減振墊采用天然橡膠為材料。天然橡膠具有以下優勢:變化小、拉力大,受破壞時延伸率長,有良好的減振、抗沖擊和隔聲性能;造型壓制方便,能滿足剛度和強度的要求;具有一定的阻尼性能,可以吸收能量,對高頻振動量的吸收尤為突出;其與金屬表面能牢固的粘結,易于制造安裝,利用多層疊加可降低剛度,改變其頻率范圍。
1.2" "采用獨有卯榫結構
橡膠輪緣槽嵌條減振墊兩端連接處,也可采用中式結構獨有的卯榫鏈接技術。這種結構不僅僅具有互鎖性,固定性強,個體互相支撐,可將橡膠輪緣槽嵌條連接成為一個整體。道路彎道處橡膠輪緣槽嵌條,可以緊貼軌道,保持與軌道無縫隙貼合。卯榫結構與槽軌內側緩沖墊如圖1所示。
2" "橡膠輪緣槽嵌條特點
2.1" "廣泛性
橡膠輪緣槽嵌條(輪緣槽橡膠嵌條、輪緣槽橡膠填充塊、輪緣槽橡膠塞條)由高彈性、耐磨、防老化、耐高低溫的橡膠材料制成,其截面合呈“只”字形。結構造型合理,便于安裝,適用性強,彈性變形好,使用安全可靠,壽命長。橡膠輪緣槽嵌條廣泛運用于地鐵、碼頭、工礦企業的鐵軌嵌縫,能有效縮小軌道縫隙,有利于車輛行人平穩、安全通過軌道。
2.2" 實用性
橡膠輪緣槽嵌條,全稱鋼軌輪緣橡膠減振降噪嵌條,包括工作邊條和非工作邊條。橡膠輪緣槽嵌條邊緣和鐵軌相吻合,在設計上采用上窄下寬的凹凸形狀。上面凸處緊貼鋼軌形成無縫隙連接,能有效阻隔雨水、灰塵、石子以及其他易進入鋼軌縫隙當中的物體。邊緣下設凹槽,可有效保護扣件,有利于延長產品的使用壽命,降低故障率和綜合使用成本。
2.3" "耐磨、耐腐、耐高溫
橡膠輪緣槽嵌條具有耐高溫和耐低溫性能,在高溫下依然可保持原有性能,不會發生性能改變,更不會在高溫下釋放有害物質。工況適應性強,使用過程中變形率較小,抗紫外線性能優越。
橡膠輪緣槽嵌條不易腐爛,應用在城市軌道交通上,可以達到良好的密封效果。橡膠輪緣槽嵌條具有良好的絕緣性能,即使電弧放電時也不會發生焦燒,可以起到防阻燃效果。
橡膠輪緣槽嵌條采用天然橡膠和丁苯膠為主原料,并添加尼龍嵌絲組成,橡膠表面耐磨,耐腐蝕,強度高,抗壓、耐沖擊,并可起到良好的絕緣效果。主要技術指標如下:拉伸強度≥20MPa,伸長率≥40%,永久變形≤25%,表面耐磨磨耗量≤0.25cm/1.61km。
2.4" "良好的粘合性
橡膠輪緣槽嵌條加固時,采用外力確保嵌條與鋼軌的密貼。當局部存在縫隙時,可填充結構密封膠,保證鋼軌與橡膠條之間密貼。
2.5" "環保
橡膠輪緣槽嵌條傳播聲速為40~200m/s,在鋼軌軌腰兩側包覆具有良好的防振吸聲效果,可以達到降噪效果,適用于需特殊降噪地段。其安裝便捷、牢固堅實、使用方便,車輛通過無撞擊感和噪聲,不會造成軌道扣配件變形,在路面與軌道接觸當中還可起到熱脹冷縮、緩沖減振的作用。
3" "橡膠輪緣槽嵌條應用實例
廣州市黃埔區有軌電車1號線(長嶺居-蘿崗)主要沿開蘿大道、香雪大道、水西路、規劃外環路、北師大二縱路西側、長嶺路和永順大道敷設,線路全長14.36km。軌道設置于沿線機動車道的中央綠化帶內,共有17處與市政道路平交,其中正線15處,車輛段與停車場出入線2處。
針對本工程情況,通過對有軌電車軌道阻尼系統的橡膠嵌條進行改良,從而改善平交道口與軌道相接處瀝青路面出現病害的問題,提高了平交道口瀝青路面的使用壽命。橡膠嵌條更換前如圖2所示。橡膠嵌條更換后如圖3所示。
4" "結語
城市軌道交通與城市道路交通接縫處處理的好壞,直接影響道路路面使用壽命與交通暢通。為了保證接縫處良好的使用狀態,需通過半剛性半柔性且具有較強耐磨性的橡膠材料來過渡,使其成為合理的密封結構。
橡膠輪緣槽嵌條廣泛運用于地 鐵、碼頭、工礦企業的鐵軌嵌縫,能有效縮小軌道縫隙,有利于車輛行人平穩、安全通過軌道。本文結合廣州市黃埔區有軌電車1號線工程,通過對有軌電車軌道阻尼系統的橡膠嵌條進行改良,從而改善平交道口與軌道相接處瀝青路面出現病害的問題,提高了平交道口瀝青路面的使用壽命。
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