( 2) 分级减振 按照地铁设计规范的有关规定,
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# 设计研究 #
任 静, 王 进, 曾向荣 ) 北京地铁 5号线正线轨道设计综 述
全线的减振地段等级划分成如下三级: 一般减振地段、 较高减振地段和特殊减振地段。不同地段采用不同等 级的减振措施, 使轨道部件配置合理, 达到性价比最优 目标。同时尽量采取成熟的减振产品, 方便设备的招 标采购及运营维修管理。
2 本工程轨道设计特点
211 产品设计标准化 本工程在系统总结北京地铁轨道设备技术的基础
上, 根据近年来国内外轨道技术尤其是减振技术的发 展, 编制了 / 京建线 0统一图号标识的轨道设备图纸, 对提高设计效率、降低采购成本、加快安装速度、减少 维修备品种类等方面都有重要意义, 最大程度地实现 资源共享, 提高综合效益。 212 工程设计精细化
备
注
无螺栓 e型 DⅠ弹条 ( <18) 弹 性分开式, 60 kg /m 钢轨地 下线及 地面线整体道床用 无螺栓 e型 DⅠ弹条 ( <18) 尺寸检查 全长 291329 m、直线尖轨、一点牵引, 短岔枕 与 / 京建线 030配套 转辙器及辙叉与 / 京建线 030相同, 木岔枕 与 / 京建线 050配套 无螺栓 e型弹条弹性分开式, 60 kg /m 钢轨检查坑整体道床用 有螺栓 X 弹条弹性分开式, 60 kg/m 钢轨高架线整体道床用 无螺栓 e型弹条弹性分开式, 60 kg /m 钢轨木枕碎石道床用 有螺栓 X 弹条弹性分开式, 50 kg/m 钢轨木枕碎石道床用 有螺栓 X 弹条弹性分开式, 50 kg/m 钢轨整体道床及检查坑用 全长 231627 m, 曲线尖轨、一点牵引, 木岔枕 与 / 京建线 120配套 在Ⅰ型轨道减振器基础上进行优化, 减振性能更好更稳定
( 1) 综合治理 减振降噪是一项系统工程, 应由 线路、车辆、轨道、土建结构等专业综合采取措施来处 理。如线路的线位选择应尽量绕避 振动和噪声敏 感 点、车辆在车轮上装设谐振消声器及采用橡胶弹性车 轮, 增大隧道质量等 ( 研究和测试结果表明, 隧道质量 增加 1倍, 结构振动可减少 5 dB 左右 [ 1 ] )。轨道系统 在改善轮轨接触关系、轨道减振、隔振等方面采取技术 措施, 使列车 在运行中 产生的振 动和噪声 能有效 地 衰减。
业主非常重视和支持这项工作, 再次委托相关部 门进行了减振与噪声预测, 以此作为施工图设计阶段 的依据。各设计阶段的减振地段调整情况见图 2。调 整后全线增加减振, 为运营后的环境振动与噪声控制 打下技术基础。
北京地铁应用成熟的 DTⅥ 2 型扣件 ( 地下段, 图 3) 、 DTⅦ 2型扣件 (高架段, 图 4) 。此两种扣件是通过对 国际轨道技术发展趋势的深入研究和准确把握, 专门 针对地铁特点而研制的扣件。扣件采用弹性分开式结 构, 分别在轨下及铁垫板下设一层橡胶弹性垫层, 扣件 节点静刚度为 20~ 40 kN /m, 已应用于北京、南京等城 市的多个地铁工程中, 也是北京地铁 / 京建线 0系列轨 道标准设备的重要成果之一。
图 1 北京地铁 5 号线线路示意
全线设 2处联络线, 即在东单站、立水桥北站分别 与 1号线及 13号线连接; 在北土城东路站、磁器口站 分别预留与 10号线、规划地铁 7号线的联络线道岔, 雍和宫站右线利用了 2号线的预留结构。
本工程采用 DC750V 接触轨供电方式。采用标准 B1型车, 最大车辆轴重 141 kN, 列车最高运行速度 80 km /h。
图 2 北京地铁 5号线各设计阶段的 减振措施长度 (单位: m )
413 施工图设计的其他减振地段确定 为减少高架车站的站内噪声、减少轮轨冲击对车
表 2 北京地铁轨道设备 / 京建线 0系列 标准图
序号 标准图号
轨道设备名称
1 京建线 01 DTⅥ 2型扣件
2 京建线 02 DT弹条型式尺寸检查工具 3 京建线 03 60 kg /m 钢轨 9号单开道岔 ( 整体道床用 ) 4 京建线 04 60 kg /m 钢轨 9号道岔 5 m 间距交叉渡线 ( 整体道床用 ) 5 京建线 05 60 kg /m 钢轨 9号单开道岔 ( 碎石道床用 ) 6 京建线 06 60 kg /m 钢轨 9号道岔 5 m 间距交叉渡线 ( 碎石道床用 ) 7 京建线 07 Ⅰ型检查坑扣件 8 京建线 08 DTⅦ 2型扣件 9 京建线 09 DTⅥ 1扣件 10 京建线 10 DTⅣ 1型扣件 11 京建线 11 D JK 5 - 1 型扣件 12 京建线 12 50 kg /m 钢轨 7号单开道岔 13 京建线 13 50 kg /m 钢轨 7号道岔 5 m 间距交叉渡线 14 京建线 14 Ⅲ型轨道减振器扣件
经过整理的 / 京建线 0系列轨道设备标准图, 先进 又成熟, 经济又适用, 能够较好地满足北京地铁轨道的 运行工况需要。 312 / 京建线 0系列轨道设备标准图的应用
/ 京建线 0系列轨道设 备标准图在同期 建设的 4 号、5号、10号线一期、奥运支线的建设中, 都得到了推 广和应用, 在提高设计、施工及供货效率、降低成本以 及便于建设管理方面, 发挥了重要作用。
本工程模块化划分轨道结构各子系统及设计各环 节, 以流程化作业方式高质高效地完成设计。同时将 自主开发的轨道强度检算程序、铺轨综合图软件、过轨 管线预留设计程序用于设计。利用通用结构分析软件 ( SAP84、ANSYS) 对定性问题作定量分析, 将理论计算 与工程经验完美结合。 214 工程难题的针对性设计
1 工程概况
北京地铁 5号线南起丰台区宋家庄, 北至昌平区 太平庄, 正线全长 27171 km, 其中自起点宋家庄 至北 四环路段为地下线路, 长 16191 km; 从北四环路 以北 至终点太平庄 北站为 高架线 及地面 线, 长 1018 km。 在线路起点、终点分设车辆段 1座、停车场 1座, 北京 地铁 5号线线路如图 1所示。
( 3) 自主研发 消化、吸收国外先进减振技术, 积 极研发适合本工程特点、具有自主知识产权的减振产 品和技术, 在提高减振水平的同时降低工程造价。 412 减振地段和减振等级确认流程
正确确定减振地段和减振等级是影响轨道建设投 资和运营后环境影响的重要因素, 因此 5号线在初设 和施设阶段, 根据线路与沿线振动敏感点的关系特点, 以环境影响报告书的要求为基础, 跟踪线路平纵断面 的调整、沿线规划条件的变化、振动敏感点的增减等情 况, 分析线路与振动敏感点之间的变化, 对全线的减振 地段及对应减振等级进行设计全过程的动态跟踪及确 认, 及时调整减振方案。
正线采用 60 kg /m 钢轨、1 435mm 标准轨距、1 / 40 轨底坡。全线共有 5种类型的弹性分开式扣件, 不同 扣件与相应的轨枕配套使用, 详见表 1。
道岔采用 60 kg /m 钢轨 9 号系列道岔, 转辙器采 用 60AT 直线型尖轨、采用高锰钢整铸式辙叉、可调 H 型护轨, 交叉渡线线 间距为 5 m, 单渡线 最小线间 距 为 316m。
表 1 扣件类型
扣件类型 DTⅦ 2型扣件 DTⅥ 2型扣件 Ⅳ型轨道减振器扣件 Ⅲ型轨道减振器扣件 Ⅰ型检查坑扣件
适用地段 高架线一般减振地段 地下线一般减振地段 高架线较高减振地段 地下线较高减振地段 检查坑地段
正线一般采用钢筋混凝土短枕式整体道床结构,
收稿日期: 2007-05-01 作者简介: 任 静 ( 1965) ) , 女, 高 级工程 师, 1989 年毕 业于 北方 交通 大学, 工学硕士。
任 静, 王 进, 曾向荣 ) 北京地铁 5号线正线轨道设计综述
# 设计研究 #
决地面线与整体道床的弹性连续问题, 同时提高乘车 舒适性, 减少轨道设备类型, 减少维修工作量。
针对 雍和 宫站 预 留节 点 轨 道结 构 高 度小 ( 390 mm )的特点, 采用无枕式整体道床结构, 现场浇筑 承 轨台。 213 设计计算程序化
# 设计研究 #
北京地铁 5号线正线轨道设计综述
任 静1, 王 进 2, 曾向荣2
( 11 北京城建设计研究总院总工办, 北京 100037; 21 北京城建设计研究总院第七设计 所, 北京 100037)
摘 要: 系统阐述 5号线正线轨道结构设计的难点与重点问题, 重点介绍/ 京建线 0系列轨 道设备标准图编制、新型轨 道隔振器 扣件等减振技术的研发 及应用、接触轨绝缘 支座与走 行轨短轨 枕一体化设计新技术, 和为解决工程急需所进行的 31 6m 间距单 渡线道岔的开发、大跨度预应力结构地段的轨道设计及施工。 关键词: 北 京地铁 5号 线; 轨道设 计; 标准 化; 隔振器; 单渡 线; 一体化 中图分类号: U 2131 2+ 1 文献标识码: A 文章编号: 1004-2954 ( 2007) 10-0016-06
其中钢弹簧浮置板道床地段、雍和宫站留节点地段和 立水桥站盖梁地段采用无枕式整体道床结构, 地下线 道床采用中心水沟。
本工程仅在高架线车辆可能脱轨地段设置防脱护 轨; 全线设置线路标志, 所有标志均采用反光材料作为 标志面; 在小半径曲线前后地段设置钢轨涂油器。
全线铺设温度应力式无缝线路, 道岔与区间长钢 轨间设置曲线型单向钢轨伸缩调节器, 在桥梁温度跨 度大于 120 m 地段设置曲线型双向钢轨伸缩调节器。
针对国内首次进行弹性支撑的梯形轨枕轨道结构 铺设工作, 研究了成套的梯形轨枕设计、施工技术, 积 累了宝贵的工程经验。
3 / 京建线 0系列轨道设备标准图的编制
311 编制形成 / 京建线 0系列轨道设备标准图 鉴于北京地铁 1号、2号线的产品类型较多, 也随
着地铁线网建设经验的积累, 建设管理公司明确提出 了 / 建设为运营服务、设备类型相对稳定 0的轨道设计 理念, 并在对 13号线、八通线轨道系统技术进行总结 的基础上, 组织编制了 / 京建线 0统一图号标识的轨道 设备图纸, 见表 2。这些标准图是对北京地铁轨 道技 术发展的及时总结, 是建设管理、设计、施工以及运营 部门共同努力的重要成果。