地鐵隧道減振墊浮置板道床養(yǎng)護維修研究

【摘要】針對地鐵隧道，本文首先介紹了橡膠減振墊浮置板道床的工作原理、組成及特點，再基于浮置板原理、結(jié)構(gòu)組成及實際養(yǎng)護經(jīng)驗，結(jié)合地鐵隧道的特點，研究養(yǎng)護維修的方式、具體內(nèi)容及重點等，確保減振墊浮置板道床的安全使用，可為養(yǎng)護維修部門提供參考。

【關(guān)鍵詞】地鐵隧道；減振墊；浮置板道床；養(yǎng)護維修

隨著地鐵的快速發(fā)展，運營期間列車引起的振動，將對建筑結(jié)構(gòu)、乘坐舒適度、車輛零部件使用壽命、沿線居民的工作和生活質(zhì)量等造成影響。因此，地鐵的減振問題成為國內(nèi)外研究的熱點。

橡膠減振墊自1975年在柏林地鐵使用以來，以其良好的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性等特點，在各大城市廣泛應用，是一種較為有效的減振技術(shù)。隨著時間的推移，減振墊浮置板道床養(yǎng)護維修成為地鐵養(yǎng)護的一大要點。本文對地鐵隧道橡膠減振墊浮置板道床進行養(yǎng)護維修研究，對于地鐵的運營維護具有一定的借鑒意義。

1、橡膠減振墊浮置板道床簡介

1.1 工作原理

在整體道床與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間，增加橡膠墊，構(gòu)成橡膠減振墊浮置板道床，減振墊與上方整體道床形成質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)。其基本原理就是在軌道道床和基礎(chǔ)間插入一固有頻率遠低于激振頻率的線性隔振器，通過質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)的慣性運動，將列車運營產(chǎn)生的振動進行較大衰減后，再傳遞到隧道主體結(jié)構(gòu)，以達到減振的目的。

1.2 結(jié)構(gòu)組成

橡膠減振墊浮置板道床主要包括5大部分：（1）鋼軌、扣件等；（2）浮置混凝土道床；（3）橡膠墊隔振器；（4）基底混凝土；（5）排水系統(tǒng)，包括兩側(cè)排水溝、基底中心水溝、觀察筒等。具體如圖1所示。

圖1 某地鐵馬蹄形隧道直線段橡膠減振墊浮置板道床斷面圖

橡膠減振墊自上而下分別由覆蓋層、編織層、夾層、編織層、阻尼層構(gòu)成。各層作用分別如下：

（1）覆蓋層：與道床板及道碴接觸，提供柔性及連接作用；

（2）編織層：加強各層橡膠間的連接；

（3）夾層：均勻分布荷載至每一個圓錐；

（4）阻尼層：提供彈性和阻尼。

1.3 工作特點

橡膠減振墊浮置板道床具有以下特點：

（1）減振效果好：通過實際測試證明，Z振級減振效果良好；

（2）適用范圍廣：在地下線和高架橋特殊減振和高等減振地段均可采用，同時適用于碎石道床、整體道床、道岔等多種形式的軌道結(jié)構(gòu)，不受邊界條件制約；

（3）鋪設(shè)速度快：無縫化搭接，安裝簡單，質(zhì)量易控制，橡膠隔振墊每天鋪設(shè)長度可達到70～80m；

（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)、經(jīng)濟指標佳：采用面支撐結(jié)構(gòu)，應力和變形位移成非線性作用，鋼軌和扣件受力合理，無異常波磨，無車內(nèi)噪聲增加等不良反應；根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，橡膠隔振墊每公里造價約為300～600萬，性價比較高；

（5）使用壽命長、運營維護少：結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)；橡膠減振墊具有優(yōu)越的抗疲勞和抗老化性能；同時，橡膠材料的絕緣阻隔，將土建結(jié)構(gòu)和軌道系統(tǒng)完全隔離，減少雜散電流的傳遞，延長軌道結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品使用壽命，減少養(yǎng)護維修工作量。

2、養(yǎng)護維修研究

2.1 養(yǎng)護維修方式

除應按普通軌道養(yǎng)護維修要求外，橡膠減振墊浮置板道床養(yǎng)護維修方式可分為日常巡查、定期檢查和特殊檢查，并按年度、季度、月度制定維修計劃。橡膠減振墊浮置板道床的定期檢查周期為2年，日后可視檢查結(jié)果放寬到3年。

2.2 養(yǎng)護維修內(nèi)容

2.2.1 日常巡查

（1）排水系統(tǒng)是否暢通

通過觀察筒等方式，檢查基底排水溝是否存在堵塞；檢查兩側(cè)排水溝是否堵塞、道床是否有積水現(xiàn)象；泵房處水篦子、排水管等的工作狀況；

（2）鋼軌及扣件等（幾何尺寸、軌道狀態(tài)）：檢查鋼軌的幾何尺寸、扣件幾何尺寸及松緊度等；

（3）浮置道床、基底混凝土結(jié)構(gòu)：檢查有無裂縫、破損等混凝土病害，道床是否有明顯變形，浮置板兩邊接頭混凝土有無損壞、密封膠條有無脫落、損壞；

（4）橡膠墊隔振器：浮置道床表面處橡膠墊是否密封。

2.2.2 定期檢查

（1）沉降觀測：定期檢查浮置板道床、基底結(jié)構(gòu)有無沉降變形。當浮置板高度與原設(shè)計高度相差達2mm以上時，應調(diào)查荷載變化、隧道沉降、橡膠墊失效等情況，針對具體原因采取相應措施；

（2）橡膠墊性能檢測：在線路投入運營后，每10年宜抽取一定數(shù)量的可更換隔振元件進行性能檢測，外觀應無損壞、裂紋等，保證性能符合相關(guān)規(guī)定。

2.2.3 特殊檢查

因特殊情況或需要專項檢查時，首先進行主體結(jié)構(gòu)沉降與變形的檢查，如有異常則首先解決主體問題后，再通過抬升裝置對浮置道床、橡膠墊工作狀況的檢查。

2.3 養(yǎng)護維修重點

根據(jù)養(yǎng)護維修實踐經(jīng)驗，除普通軌道的養(yǎng)護維修重點外，橡膠減振墊浮置板道床養(yǎng)護維修的重點主要有：

（1）排水系統(tǒng)是否通暢；

（2）浮置道床表面處橡膠墊是否密封，以防影響浮置板道床的耐久性；

（3）道床有無超標的沉降變形等。

結(jié)語：

振動噪聲問題已成為城市軌道交通領(lǐng)域迫切需要解決的問題，橡膠減振墊浮置板道床具有良好的減振降噪功能，與同類產(chǎn)品相比，在全國應用較為廣泛。隨著此類產(chǎn)品的不斷應用，應當從設(shè)計、建設(shè)、運營角度，充分考慮、研究后期養(yǎng)護維修問題，以確保減振降噪功能的正常發(fā)揮。本文基于實踐經(jīng)驗及調(diào)研，對減振墊浮置板道床的工作特點進行了分析，歸納、研究了地鐵隧道減振墊浮置板道床養(yǎng)護維修的方式、內(nèi)容及養(yǎng)護重點等，可為養(yǎng)護維修部門提供參考。

參考文獻：

[1]CJJ/T191-2012.浮置板軌道技術(shù)規(guī)范[S].

[2]北京道爾道振動控制技術(shù)有限公司.鋼彈簧浮置板道床檢修維護技術(shù)手冊[G].2013.

作者簡介：

邱凌（1974-），男，四川自貢人，本科，工程師，主要從事機車車輛運用與檢修、軌道交通工程運營與維護、工程監(jiān)測和檢測的研究工作。