懸掛式單軌交通漏纜敷設(shè)方案研究

虞 凱，王富斌

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都 610031)

1 概述

懸掛式單軌交通是一種新型的軌道交通制式，通過(guò)將車(chē)輛轉(zhuǎn)向架置于下開(kāi)口的鋼結(jié)構(gòu)軌道梁內(nèi)，車(chē)輛懸吊在軌道梁下方實(shí)現(xiàn)安全、平穩(wěn)行駛[1]，如圖1所示。該系統(tǒng)適用于中低運(yùn)量交通，尤其適用于中小城市、旅游景區(qū)、機(jī)場(chǎng)或交通樞紐相關(guān)連接線或接駁線，是解決城市區(qū)域內(nèi)部、交通節(jié)點(diǎn)和樞紐、功能場(chǎng)館等微循環(huán)系統(tǒng)交通問(wèn)題的極佳選擇[2]。

圖1 懸掛式單軌列車(chē)Fig.1 Suspended monorail train

車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)是懸掛式單軌交通工程的一個(gè)重要子系統(tǒng)，為列車(chē)與地面之間的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等信息傳輸提供必要的手段[3-5]。目前，正在開(kāi)展工程設(shè)計(jì)的韓城懸掛式單軌項(xiàng)目和大邑空鐵試驗(yàn)線都采用基于LTE 的車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)列控、調(diào)度通信、列車(chē)緊急文本、乘客信息系統(tǒng)（PIS）等信息的綜合承載。

無(wú)線通信系統(tǒng)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋可采用天線和漏泄同軸電纜（漏纜）兩種方式。采用漏纜實(shí)現(xiàn)無(wú)線場(chǎng)強(qiáng)覆蓋，可保證沿線無(wú)線信號(hào)覆蓋均勻可靠，從而確保列控等安全數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

漏纜是一種半柔性電纜，轉(zhuǎn)彎半徑比較大[6]。漏纜在其部署到的地方信號(hào)均勻性比較好，且沒(méi)有切換問(wèn)題，因此常用于鐵路隧道內(nèi)、建筑物內(nèi)以及地鐵隧道內(nèi)的信號(hào)傳輸[7-8]。懸掛式單軌交通是一種運(yùn)行于開(kāi)闊空間的新型軌道交通，其漏纜的敷設(shè)無(wú)法參考傳統(tǒng)隧道內(nèi)的敷設(shè)方案。本文針對(duì)懸掛式單軌交通的工程特點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)環(huán)境，研究漏纜的敷設(shè)和固定方案，為工程設(shè)計(jì)提供支撐。

2 懸掛式單軌漏纜敷設(shè)方案

2.1 漏纜敷設(shè)位置

漏纜的敷設(shè)應(yīng)盡量依靠懸掛式單軌交通工程的現(xiàn)有設(shè)施，盡量不增加額外的桿塔等輔助設(shè)施。因此針對(duì)懸掛式單軌交通工程特點(diǎn)，可將漏纜敷設(shè)于懸掛式單軌交通鋼結(jié)構(gòu)軌道梁上。

在懸掛式單軌交通鋼結(jié)構(gòu)軌道梁上架設(shè)漏纜時(shí)，一般在線路正線和出入段線敷設(shè)2 根漏纜，上下行線各1 根。漏纜安裝在靠近線路中心線側(cè)，敷設(shè)于軌道梁外，通過(guò)漏纜夾具固定在軌道梁加強(qiáng)筋底部隔板上。漏纜及漏纜夾具的安裝示意如圖2 所示。

圖2 漏纜敷設(shè)示意圖Fig.2 Schematic diagram of Leaky coaxial cable laying

2.2 加強(qiáng)筋開(kāi)孔位置

漏纜夾具安裝于加強(qiáng)筋底部的隔板上，需橋梁專(zhuān)業(yè)人員在隔板預(yù)留安裝孔位，具體位置如圖3 所示。

3 懸掛式單軌漏纜夾具設(shè)計(jì)

通常鐵路及地鐵隧道內(nèi)漏纜架設(shè)均采用夾具方式安裝[9]。如圖4 所示，目前市面上的夾具歸結(jié)為以下幾類(lèi)：高速普通夾具、高速防火夾具、普通漏纜夾具、高速懸掛防火夾具等。

圖3 加強(qiáng)筋預(yù)留孔位的位置Fig.3 Position of hole reserved for stiffener

圖4 漏纜夾具Fig.4 Leaky coaxial cable fixture

在懸掛式單軌交通中，采用漏纜夾具將漏纜架設(shè)在鋼結(jié)構(gòu)軌道梁兩側(cè)的加強(qiáng)筋上，如圖5 所示。但是目前的漏纜夾具基本是應(yīng)用于鐵路或者地鐵隧道中，通過(guò)在隧道壁上打孔固定夾具和漏纜，這種固定結(jié)構(gòu)不適用于懸掛式單軌的鋼結(jié)構(gòu)軌道梁。此外，以往的漏纜夾具沒(méi)有固定的安裝角度，導(dǎo)致其無(wú)線信號(hào)輻射方向也有很多變數(shù)，需要不斷調(diào)整才能找到最佳的輻射方向。本文設(shè)計(jì)了一種可以固定在懸掛式單軌軌道梁上并能解決漏纜定向問(wèn)題的漏纜夾具。

懸掛式單軌交通漏纜夾具通過(guò)支座上的夾具安裝槽可方便地將夾具豎直固定在鋼結(jié)構(gòu)軌道梁上，弧形蓋板上的定向凹槽可以保證漏纜方向朝向列車(chē)；安裝操作方便，而且在維護(hù)、維修時(shí)無(wú)需取下漏纜就可以卸下夾具，大大提高了施工效率，如圖6 所示。

圖5 鋼結(jié)構(gòu)軌道梁加強(qiáng)筋Fig.5 Steel structure track beam stiffener

圖6 懸掛式單軌交通漏纜夾具Fig.6 Leaky coaxial cable fixture for suspended monorail transit

懸掛式單軌交通漏纜夾具安裝在軌道梁加強(qiáng)筋上，位于軌道梁底板的側(cè)下方。將夾具安裝槽卡入軌道梁加強(qiáng)筋，通過(guò)安裝孔用螺栓將夾具固定在軌道梁上。敷設(shè)漏纜時(shí)，打開(kāi)弧形蓋板，裝入漏纜，將弧形蓋板的兩側(cè)卡入楔形彈性卡接口內(nèi)，通過(guò)螺栓將弧形蓋板固定。由于在弧形蓋板的內(nèi)壁上有定向凹槽，漏纜外壁上的輻射方向定位點(diǎn)卡在定向凹槽側(cè)壁上，當(dāng)夾具豎直固定在軌道梁上時(shí)，漏纜方向剛好朝向列車(chē)，只需再做微小調(diào)整即可。當(dāng)對(duì)夾具進(jìn)行維護(hù)、維修時(shí)只需要松開(kāi)固定支座的螺栓就可以輕松卸下夾具，施工方便快捷。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)懸掛式單軌交通的工程特點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)環(huán)境，提出一種有效解決無(wú)線通信系統(tǒng)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋問(wèn)題的漏纜敷設(shè)方案，并設(shè)計(jì)出一種能夠解決漏纜信號(hào)定向發(fā)射問(wèn)題的漏纜夾具，為工程設(shè)計(jì)提供支撐。