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) 能夠精確地調整軌向和軌面高度;
(2) 具有一定的穩定性,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) 結構盡量簡單,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,其優缺點見表1 。
2 　設計要求表1 　兩種鋼軌支撐架優缺點對比
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,以免調整時產生滑移。
根據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,調整軌道尺上的超高值至設計值,利用支撐架的豎向調整螺栓來調整超高;與此同時,用1 m 直尺量取基標與軌頂的距離, 調至設計高程,此時道尺的水平氣泡居中,則表明超高與水平已調試完畢。然后,利用支撐架上的水平調整螺栓使軌道中心線與基標頂面的十字中心重合。
軌排調整好后,對所有基標點和支撐架應再檢查一遍,如果精調過程中發現有偏差,以外股為準,用軌道尺控制另一股鋼軌,進一步精調軌道幾何尺寸,經嚴格檢查后進行加固。精調完畢后,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, 偶爾會出現中線與基標重合較好,而正矢偏差卻達不到要求的現象,這時需要根據軌向或曲線的圓順度對個別點進行細微調整,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,本項施工技術具有施工速度快,工程質量高,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
根據輕軌工期緊的特點,結合兩種支撐架的優缺點,經全面分析比較,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,兩種支撐架的結構如圖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,上層為兩調整螺栓及定距桿,調整軌道時兩螺栓一松一緊帶動定距桿實現鋼軌的水平位移,對軌道起粗調的作用。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整鋼軌的水平位移,還可以實現對軌距的少量調整,完成對軌道的精調。鋼軌由插板托起,在絲桿的作用下實現高度的變化。
卡口頂部至軌面距離為300 mm , 調整軌道過程中可以俯身順著軌面觀測鋼軌線形,以便作出相應的調整。本支撐架設計時考慮到要實現軌道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 , 使插板能夠實現對軌道1∶40制,而支承塊實現水平布置。
6 　下承式支撐架的應用
根據單位長度的鋼軌和支承塊的質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整,這樣100 m 的軌排約需40 個支撐架,其調軌方法如下。
(1) 粗調軌道水平
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整,使其頂面盡量在一平面內。
(2) 精調軌道水平
根據道尺的氣泡和實際高差,比較實測高差,對絲桿作微調,直至水泡居中即實際高差和實測高差相符, 即實現軌道水平。
(3) 調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。上層調整螺栓起調整中心線的作用,而下層軌卡螺栓既可起調整軌道中心作用又可起調整軌距作用。
(4) 軌道的整體調整
本工序主要為目測,調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整。這里值得注意的問題是,在對每一個支撐架調整完畢的時候,支撐架的自鎖螺帽、調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,影響施工質量。
7 　結語
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、結構簡單、操作方便等優點。在整體道床的施工過程中發揮了優勢,有力地保證了工程質量和工程進度,在業內贏得了良好的聲譽。
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。