浅谈地铁施工运输--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

浅谈地铁施工运输

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：李杰陈智张磊冯浩奇

[导读] 摘要：地铁铺轨施工中，轨道施工运输起着非常重要的作用。由于地铁隧道内空间小，瞭望条件不良，交叉施工多，给安全施工带来一定的难度。

        中铁十六局集团铁运工程有限公司河北省高碑店市 074000
        摘要：地铁铺轨施工中，轨道施工运输起着非常重要的作用。由于地铁隧道内空间小，瞭望条件不良，交叉施工多，给安全施工带来一定的难度。同时，由于地下线曲线多、半径小，如何保证安全有效的运输也是一大难题。本文将以呼和浩特市轨道交通2号线为背景，通过对地铁施工运输中存在的各种困难及解决方式进行论述，总结在地铁施工运输中，如何安全高效的完成运输任务。
        关键词：轨排运输制动简算运输安全
        1 工程背景
        呼和浩特市城市轨道交通2号线一期工程是都市区南北向“L”型骨干线，南起赛罕区中油呼炼小区，北至新城区鸿盛工业园，串联了呼和浩特市城市主中心、东部副中心、白塔组团、南部副中心等重点区域。
        本工程设计范围，起自阿尔山路站小里程车挡端部（DK1+141），终到塔利东路站大里程折返线车挡端部（DK28+439）。正线右线长度：27.308km，正线左线长度：27.350km。线路纵断面分布着大量坡度为25‰-30‰的连续单坡，全线曲线半径小于500m的曲线共有20处，曲线最小半径为360m，最小半径曲线的长度达720m。设站24座，共计铺设道岔31组。

        2 地铁施工运输中遇到的各种情况
        2.1 大坡度、小半径制动问题
        由于呼市地铁2号线线路纵断面分布着大量坡度为25‰-30‰的连续单坡，全线曲线半径小于500m的曲线共有20处，曲线最小半径为360m，最小半径曲线的长度达720m，在这种曲线多半径小的条件下，施工运输中车辆制动是否满足斜坡停车条件。
        2.2 制动距离和运行速度问题
        地铁隧道内空间小、瞭望条件不良、交叉施工多，轨道车在行进过程中经常遇见侵线状况，在确保安全的前提下应保证怎样的运行速度行驶才能保证轨道车安全制动距离。
        2.3 轨排曲线运输中的形变问题
        在轨排运输过程中，当装有轨排的轨道车经过曲线半径较小的区间时，轨排的几何尺寸会产生变形，变形后的轨排现场铺设完成后需进行二次调整，在保证施工安全和进度的情况下如何高效安全的将轨排运往施工作业面。
        2.4 运输施工中的安全问题
        地铁运输施工中存在着曲线多半径小、多站台和道岔，在此条件线存在着很多大铁中不存在的安全隐患，如何制定相应的安全规范。
        3 关于各种难题的解决方式
        3.1 轨道车制动问题
        3.1.1 轨道车及制动系统简介
        一辆轨道车自重P=26t，一台平板车自重G=13.5t，载重30t，制动方式为空气制动及手制动，制动距离为S≤250m（单机、平直道、初速v0=54km/h），金属间摩擦系数一般为0.14～0.3，即使在雨天钢轨浸湿摩擦系数为0.07，在此取摩擦系数 =0.05，最大坡度15.5‰。
        3.1.2 制动简算

        3.2 轨道车制动距离计算与运行速度分析
        3.2.1 轨道车的制动距离计算
        (1)重量计算
        25m 重轨轨排，每排60kg/m钢轨2根，250kg/根混凝土轨枕42根，外形尺寸为25000×2100×411mm ，每排重13.5t ，重心高235mm
        轨道车与总质量计算
        车头质量26t 平板车质量13.5t×2=27t 转向架质量1t×2=2t
        总质量=22+22+2+13.5+13.5=83t
        (3)轨道车基本阻力计算
        一般列车的基本阻力计算公式采用经验公式。城市轨道交通列车编组形式均较固定，一般厂家出厂时均提供相应车型的基本阻力计算经验公式。如某型地铁列车的基本阻力计算公式如下：
           （1）
         一一一列车基本阻力，N；
         列车总质量，kg； V 列车速度，m/ s。
        因为一般基本阻力组成如下：由轴承摩擦引起的运行阻力；1.车轮滚动引起的运行阻力2.轮轨间滑动摩擦阻力；3.冲击和振动引起的阻力；4.空气阻力。根据基本阻力的构成，经验公式一般针对单列列车的，当有两列列车时，基本阻力应分开计算，然后再相加。另外，考虑到两列车连挂后的运行空气阻力和冲击振动阻力有所变化，可对总基本阻力进行相应修正，可取修正系数为0.7、0.9左右来计算。
        即救援连挂列车总基本阻力为：
         （2）
        式中：一一轨道车总基本阻力；
         一一一一一车头基本阻力；
         一一平板车基本阻力；
          一一一修正系数。
        此外，也可用带有计人列车车辆数的基本阻力计算公式，如：

        （3）式中：
          一一列车基本阻力，N；
        M一一列车总质量，t；
         列车速度，km / h；
         列车车辆数，辆。
        列车的基本阻力取式( 3）进行计算。现按直线段运行条件来计算紧急制动距离。此时根据不同速度范围可计算出不同速度下救援连挂列车的基本阻力，然后可得单位基本阻力。
        （4）紧急制动距离计算
        通过技术手册查列车在AWO工况下紧急制动闸瓦压力值如表1

        取闸瓦与车轮的平均摩擦系数：0.31，求得轨道车在AWO工况下紧急制动力总和，然后再计算轨道车的单位制动力。
        平板车载荷类型取AWO + AW()O轨道车连挂平板车总的制动力即为总的紧急制动力，然后除以轨道车的总质量，即得轨道车连挂平板车单位制动力。由计算可知，救援连挂列车的总制动力B 为353 955.52 N，单位制动力b为73.65 N/ 。
        轨道车的基本阻力取式(3)进行计算。现按直线段运行条件来计算紧急制动距离。此时根据不同速度范围可计算出不同速度下轨道车的基本阻力，然后可得单位基阻力。根据可得轨道车的单位合力；再由式本可求出不同速度分段间隔下的有制动距离；把不同速度间隔下的分段距离进行累加，即得到了不同速度下轨道车的紧急制动距离；紧急制动距离加上空走距离，即为轨道车的总紧急制动距离。
                     表2 轨道车各个运行速度下制动距离

        3.2.2 运行速度分析
        根据计算分析满载时直线运行速度为20km/h，通过站台道岔时运行速度为5km/h，曲线时根据曲线大小控制运行速度最大不能超过15km/h。空载时直线运行速度为30km/h，通过站台道岔时运行速度为5km/h，曲线时根据曲线大小控制运行速度最大不能超过20km/h。
        3.3 轨排运输解决方案
        为保证轨排运输时经过小曲线半径地段后变形量减小甚至消除，我们对轨排运输过程中的变形状况、变形原因进行研究分析制作了相对应的转向架并对装车和运输方案进行了整改。
        3.3.1 吊装作业
        在吊装口吊装轨排作业时应注意车位的对准，使轨道车车头在洞里防止掉落材料杂物等损坏轨道车，在保证车头进洞的前提下将平板对准盾构口以防止轨排摆放位置不够或者发生偏移。保证两轨排位置重合，不错位，重心必须落在车辆的纵向中心线上，不得偏载及超出限界与转向架相对位置保持不变。
        3.3.2 转向架结构、安装和固定
        转向架主要由构架、驱动单元(动力转向架)、轮对、轴箱、中心牵引装置、一系悬挂、二系悬挂、基础制动装置。
        装载转向架时靠近车头转向架安装在前三分之一处，后面的平板安装在中心稍微靠后的位置。
        为防止转向架与平板之间发生位移在转向架的四固定8号铁丝多股并连接到平板车的挂钩上进行固定。
        3.3.3 轨排固定
        轨排落在转向架后应保证两轨排重合无错位，为防止发生横向位移在轨排靠近车头断使用两个倒链进行固定，将两个倒链进行倒八字一端固定钢轨，另一端固定在平板挂钩处，为防止发生横向位移将前后的转向器两端的两侧各焊一个挂钩，通过U型环和钢丝绳对钢轨进行固定。
        3.4 轨排运输安全注意事项
        （1）两辆平板处为一组，不允许分摘，并用镀锌铁丝对提钩杆进行捆绑，使其牢固。
        （2）在平板的两侧和端部，都使用油漆准确标出检查线。当轨排发生位移并超出检查线时应及时停车进行检查恢复，确认不影响运输在继续作业。
        （3）为保证重轨轨排运输安全，防止发生安全问题，除车长外应安排有经验的专人负责押运，时刻关注轨排状况。
        （4）由于轨行区隧道内对通讯产生的屏蔽，无线通话联络困难，施工期间工程列车运行、区间封锁占用必须严守调度命令、批准的“轨行区施工申请书”，不得擅自改变。
        （5）调车作业中，调车员在推进连挂车辆时显示十、五、三车距离信号，没有显示距离信号，不准挂车;没有司机回示，应立即显示停车信号。
        （6）在区间内停留的车辆，不论线路是否有坡道，均应连挂在一起，并拧紧车辆手制动，在车组两端还须放置铁鞋，防止车辆溜逸。
        （7）调车作业严格执行单一指挥制，轨行区间由调车员担当，其他人员无权指挥。
        （8）调车作业前，调车员必须核对调车通知单，确认通路，检查线路、道岔、停留车辆及防溜设施。
        （9）铺轨施工停车牌前50m处设置“一度停车”牌。
        （10）进入区间工程车封锁施工作业，距作业地点两端50m设停车牌、50m设“一度停车”牌。
        （11）轨道车在推进运行接近前方施工点时，车长必须显示十、五、三车距离信号，司机应严格控制速度：分别为7 km/h、5 km/h、3 km/h，同时注意瞭望。
        （12）靠近施工时应停车询问现场技术员停车位置防止道床混凝土为凝固，轨道车经过产生塌陷。
        4 结束语
        呼市地铁2号线自建设以来本着安全高效保质保量的原则进行施工作业。经过前期的试验和经验总结制定了适合自己的一系列方案，在长达一年的紧张赶工中有效的避免了施工中的安全事故，并保证了轨排曲线运输中的稳定高效使轨排在进入施工现场能第一时间投入使用，从而确保了整个工程的进度。