铁道轨道和高铁轨道的结构研究与施工工艺探讨 - 图文(7)

石家庄铁道大学四方学院毕业论文

图2-11 DTⅥ3型扣件结构

单趾弹簧扣件：

有挡肩分开式扣件是靠混凝土挡肩承受列车在曲线上运行时产生的横向水平力。国内外无挡肩分开式扣件的设计，大多采用减薄铁垫板下弹性垫片的厚度(一般为2~5mm)，提高弹性垫片的刚度(大于110kN/mm)，加大锚固螺栓拧紧力矩至300N·m，并增加传递给混凝土枕的横向水平力。而单趾弹簧扣件铁垫板下橡胶垫厚12mm，刚度仅为40~60kN/mm，锚固螺栓拧紧力矩也只有100N·m，这就决定了锚固螺栓将承受列车运行时产生的大部分横向水平力，因此锚固螺栓的研究是研制单趾弹簧扣件的关键问题之一。随着运营速度的提高，或某些区域条件限制，如轨道曲率半径过小及坡度过大等，对螺栓的技术要求也相应提高。香港地铁选用英国潘得罗尔扣件，锚固螺栓的性能等级相当于GB3098的10.9级，而广州地铁1号线最终也选用了同样等级的锚固螺栓，由此提出了单趾弹簧扣件锚固螺栓的研制。锚固螺栓的设计首先是设计荷载的确定。根据北京地铁动载试验统计结果，地铁列车以60km/h的速度在R=250m的曲线上行驶时，一组扣件承受的最大横向水平力约35kN。广州地铁一号线正线线路条件为：曲线最小半径R=300m，车辆轴重16t，轴距25m，转向架中心销距57m。在这种线路条件下，按轨道不出现危及行车安全的状态进行计算，一组扣件可能承受的最大横向水平荷载超过30kN，因此确定扣件按承受35kN的横向水平力设计。其次，扣件的设计考虑了使用的通用性，既能使用于短混凝土枕整体道床，也能用于减振道

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床。国外同类扣件用于连续支承的整体道床时，用2根锚固螺栓；用于减振道床时，用4根锚固螺栓，螺栓直径为M24，强度等级相当于GB3098的109级。再次，为使扣件相对于不分开式刚性扣件具有3~5dB的减振效果，设计考虑在单趾弹簧扣件铁垫板下橡胶垫板采用了刚性相对较小的静刚度40~60kN/mm。在此条件下列车在曲线上运行产生的横向水平力，约80%由锚固螺栓承受，通过橡胶垫板剪切变形传给混凝土基础的仅是小部分。根据上述设计要求，单趾弹簧扣件的结构设计如图2-12所示。锚固螺栓选用M27×220mm，强度等级为10.9级，螺母选用GB6170标准产品，强度等级为10级，扣紧螺母选用GB805-M27。

立面图

平面图

图2-12 单趾弹簧扣件立、平面图

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当前我国城市轨道交通项目铺设的扣件一个城市一种类型，甚至一条线一种类型，技术标准不统一，特别是扣件设计图不公开发行，被认为是知识产权，因此，其他建设项目只能另行设计新的扣件，这就造成了人力、物力的浪费，同时又增加了扣件的种类。跨入21世纪后，我国城市轨道交通建设进入发展期，有关部门应抓住这个有利时机，组织科研设计人员，总结以往经验，统一扣件标准，编制城市轨道交通的扣件通用图、标准图，并制定发展方向，这样一方面可使设计者有章可循，另一方面也有利于轨道配件标准化、通用化，有利于降低城市轨道交通的建设成本。

2.4城轨施工方法

2.4.1地铁施工技术发展概况

我国的地铁隧道施工中采用的方法主要有矿山法、盖挖法、明挖法、暗挖法、盾构法进行施工。(1)矿山法施工的优点是施工场地要求占用小，但是当地下出现有水的情况是无法正常进行作业，必须在作业过程中将地下水排除；在开挖和支护施工中必须人工操作，作业效率低，安全性差；此方法对于地表沉降问题难以得到有效解决，因此对于地下管道和地上建筑物会造成一定程度的破坏。(2)盖挖法施工过程中优点是施工占用场地也较小，对地面建筑物影响较小，施工作业也较安全，但是施工工序十分复杂，施工条件较差，且存在交叉作业现场。(3)明挖法施工占用场地较大，在一些交通比较拥挤的地方难以施工，环境污染严重。(4)暗挖法施工优点是对于地面的情况干扰较小且比较经济，但是施工作业效率低，风险大，劳动强度高。(5)盾构法施工基本集合了前几种方法的优点，地层适应性强，可以在地下有水情况进行作业，对环境污染较小，全机械化施工，作业效率高，且对地表沉降能够合理控制因此对地面建筑影响较小。

目前针对隧洞掘进施工方法有两种，一种是利用掘进机掘进，另一种是利用钻爆法形成隧洞。钻爆法施工主要是采用钻孔爆破方法将破砟岩土，例如鲁布革水电站利用了机械钻爆法进行施工。随着技术的进步，掘进机开始出现并且体现了自身的许多优点，具有掘进安全、经济效益显著、隧洞洞壁质量高、掘进速度快等。近年来，掘进机施工工艺已取得较大进步，采用了技术含量较高的盾构技术，能够实现全断面掘进，然后进行放置管道，盾构技术的出现使得施工效率更高，月进尺能够达几百甚至千米，而且盾构技术的适用范围较广，对于岩石较硬和软土等复杂的地质条件均能使用，尤其是针对地下水力压力大的工况下，更能显示出其优点，弥补了其他方法的不足，如图2-13。随着经济社会发展，我国的城市建设日程逐渐加快，地铁需要逐渐增加，盾构技术的应用更加广泛。 …… 此处隐藏：325字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……