懸掛式空軌軌道梁的安裝分析

楊超

摘 要：作為軌道交通系統(tǒng)的一個(gè)分支，空軌的研究及應(yīng)用已有超過(guò)一百多年的歷史，目前主要應(yīng)用于地勢(shì)相對(duì)平坦地區(qū)。空軌軌道梁是空軌系統(tǒng)中最為重要的組成部分之一。本文就懸掛式空軌軌道梁的安裝方面的問(wèn)題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：懸掛式;空軌;軌道梁;安裝

0 前言

空軌，空中軌道列車（SkyTrain）的簡(jiǎn)稱，軌道交通的一個(gè)單獨(dú)分支。是軌道交通發(fā)展到一定覆蓋面及一定規(guī)模下興起的一種新的交通形式，在某些條件下具有特殊的優(yōu)點(diǎn)。工程造價(jià)低、占地面積小、施工速度快等是其有別于其他軌道交通的顯著特點(diǎn)。近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的空氣污染、交通擁堵等問(wèn)題日益嚴(yán)重，單純對(duì)地下空間的開(kāi)發(fā)利用已不能滿足人們對(duì)空間的需要。地上空間的開(kāi)發(fā)利用加快了空軌的研究及應(yīng)用的進(jìn)程。2016年11月，由我國(guó)自主研發(fā)的世界首條新能源空軌試驗(yàn)線成功投入運(yùn)行，拉開(kāi)了我國(guó)空軌高速發(fā)展的序幕。對(duì)于地勢(shì)較為平坦地區(qū)，空軌結(jié)構(gòu)形式的研究比較成熟，架設(shè)方便，施工速度快。

1 懸掛式空軌的構(gòu)成概況

懸掛式空軌系統(tǒng)主要由軌道梁、車站、運(yùn)行車輛、控制系統(tǒng)等部分組成?？哲壾囌拘问蕉鄻?，有的是在過(guò)街天橋處設(shè)置，有的是在商業(yè)或者辦公中心建設(shè)，可以使空軌車站和建筑連接在一起，方便乘客上下車。最常見(jiàn)的形式是車站修建在公路的一側(cè)，在車站上下車地方修建扶梯?？哲壍目刂葡到y(tǒng)是把軌道、信號(hào)、通信、隔音屏等全部集合在一起的一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)避免了人為操作可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，集成化程度較高，明顯區(qū)別于傳統(tǒng)地鐵、輕軌項(xiàng)目?？哲壾壍懒菏钦麄€(gè)空軌系統(tǒng)的高架部分，由普通軌道梁、道岔梁、橋墩和基礎(chǔ)組成，設(shè)計(jì)使用年限一般為100年，跨度在15-25 m。在一般情況下，為了保證行車的安全和滿足乘車人員視覺(jué)享受這兩方面的要求，車輛底部距離道路凈高在5 m左右，車輛高度在2.6 m左右，一般地段軌道梁距地高度為9.5 m。懸掛式空軌道L型結(jié)構(gòu)軌道梁分為地下安裝和地上安裝。

2 軌道梁地下安裝

懸掛式空軌軌道梁地下安裝，包括四個(gè)底板，需要通過(guò)螺栓固定安裝在鉆孔樁基礎(chǔ)的舀樁界線的混凝土頂面上，四個(gè)底板上再分別安裝四根支柱，將四根支柱布置成矩形，再分別將加強(qiáng)板設(shè)置在相鄰的支柱之間，將四根支柱的頂部打磨成同一標(biāo)高，再用兩塊水平頂板焊接在四根支柱的頂部，兩水平頂板的頂面必須要保持水平，構(gòu)成橋墩底部支撐平面，在兩水平頂板的頂面的四個(gè)角落分別設(shè)置橫向和縱向限位凸板，由四組橫向和縱向限位凸板圍成的限位矩形的中心與四根支柱構(gòu)成的矩形的中心重合，其形狀與橋墩底部矩形形狀相適應(yīng)，可將安裝于其上的橋墩底部限制于內(nèi)。

懸掛式空軌軌道梁地下安裝的安裝位置如圖1所示。

地面線和舀樁界線如圖中所示，鉆孔樁基礎(chǔ)位于舀樁界線的上方裝有加強(qiáng)筋籠，而橋墩的底部則安裝于加強(qiáng)筋籠的上部之內(nèi)，而軌道梁地下安裝時(shí)則安裝于鉆孔樁基礎(chǔ)舀樁界線混凝土頂面與橋墩地面之間，通過(guò)該工裝的作用將懸空墩形式轉(zhuǎn)化為落地墩形式，以此提高安裝精度和操作可控性、便利性。

懸掛式空軌軌道梁安裝于地下時(shí)，需要將橫向和縱向限位凸板圍成的矩形比橋墩底部矩形的長(zhǎng)、寬各加大1 mm。由此以方便橋墩坐實(shí)在地下工裝的頂板上，同時(shí)具有最大的限位作用。并且在支柱底部與底板之間安裝加強(qiáng)筋板。通過(guò)加強(qiáng)筋板的設(shè)置，可以極大地提高工裝的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，更好地滿足對(duì)橋墩的支撐需要。

此外，地下安裝的支柱標(biāo)高適應(yīng)橋墩安裝需要，橋墩底部坐落于地下工裝后，其標(biāo)高即可自動(dòng)滿足安裝需要。另外，限位矩形在定中心的同時(shí)，其八個(gè)限位凸板的八個(gè)限位面還同時(shí)具有限制轉(zhuǎn)角的功能，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)橋墩轉(zhuǎn)角的精確定位，只要在地下工裝安裝時(shí)將角度調(diào)整到位，在橋墩底部安裝并限位在地下工裝上后，自然能夠保證轉(zhuǎn)角的精度。

由此可見(jiàn)，通過(guò)使用上述懸掛式空軌軌道梁地下安裝時(shí)，可十分方便地實(shí)現(xiàn)懸掛式空軌橋墩的安裝定位，并同時(shí)保證其底面中心位置、底板中心平面轉(zhuǎn)角，以及底板標(biāo)高的安裝定位精度。

3 軌道梁地上安裝

懸掛式空軌軌道梁在地上安裝時(shí)主要包括設(shè)置于L形橋墩的立柱兩側(cè)的第一基礎(chǔ)平臺(tái)和設(shè)置于L形橋墩的橫梁末端兩側(cè)的第二基礎(chǔ)平臺(tái)，在兩第一基礎(chǔ)平臺(tái)上設(shè)置第一柱構(gòu)件，在兩第二基礎(chǔ)平臺(tái)上則設(shè)置第二柱構(gòu)件;兩第一柱構(gòu)件連接為一個(gè)整體，在兩第一柱構(gòu)件之間設(shè)置圍繞立柱的矩形限位框，在矩形限位框的四周分別設(shè)置可從四周夾持立柱的可水平伸縮的調(diào)節(jié)壓桿，且矩形限位框從兩側(cè)延伸而出并與兩第一柱構(gòu)件連接為一體;第二柱構(gòu)件通過(guò)橫向構(gòu)件連接為整體，橫向構(gòu)件設(shè)置于橫梁末端的下方，另有高低可調(diào)并用于支撐橫梁末端的頂桿，頂桿安裝于橫向構(gòu)件上并抵緊于橫梁末端的底部。通過(guò)該工裝的作用，可以將大體積、一體化、偏心式的L形橋墩精確定位及固定在設(shè)計(jì)位置，大大提高了橋墩安裝的精度控制，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，操作方便，成本低廉。懸掛式空軌軌道梁在地上安裝的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

第一柱構(gòu)件和第二柱構(gòu)件為塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為四方柱形構(gòu)件，是一種通用性的構(gòu)件，可重復(fù)利用性高，在既滿足安裝要求的同時(shí)，提高操作的便利性和工作效率;而第一柱構(gòu)件和第二柱構(gòu)件可以視情況選用不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，以更好地滿足安裝要求。第二柱構(gòu)件上裝有若干個(gè)矩形限位框，每個(gè)矩形限位框上均裝有調(diào)節(jié)壓桿;通過(guò)多個(gè)調(diào)節(jié)壓桿的定位，極大地提高了定位精度?；蛘?，將矩形限位框設(shè)置于兩第一柱構(gòu)件的下部，兩第一柱構(gòu)件的上部與第二柱構(gòu)件的中部之間裝有連接構(gòu)件，連接構(gòu)件為矩形，同時(shí)與兩第一柱構(gòu)件和兩第二柱構(gòu)件固定連接。因橫向構(gòu)件設(shè)置于第二構(gòu)件的頂部，使得其與連接構(gòu)件、矩形限位框分別設(shè)置于不同高度，形成三級(jí)型鋼結(jié)構(gòu)。根據(jù)橋墩高度的不同，矩形限位框可以設(shè)置多套，上層每增加一層標(biāo)準(zhǔn)節(jié)就增設(shè)一個(gè)矩形限位框，連接構(gòu)件也可以有多套，除第一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)不裝，上層每增加一層標(biāo)準(zhǔn)節(jié)就增設(shè)一個(gè)連接構(gòu)件，而最上層的橫向構(gòu)件則起到支撐橋墩頂部及調(diào)整橋墩位置的主要作用。橫向構(gòu)件上裝有從側(cè)面夾持橫梁的可水平伸縮的調(diào)節(jié)壓桿;第二柱構(gòu)件上安裝有千斤頂，千斤頂?shù)志o于橋墩軌道的底部。橫向構(gòu)件上裝有頂桿和調(diào)節(jié)壓桿，調(diào)節(jié)壓桿用來(lái)調(diào)整橋墩沿線路方向的偏距及扭矩，頂桿則用來(lái)調(diào)整橋墩垂直于線路方向的偏距及高程。調(diào)整后鎖定各構(gòu)件上的調(diào)節(jié)壓桿或頂桿，并配一個(gè)千斤頂輔助支撐空軌中用于安置鋼梁的托架，使橋墩的安裝更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定。

4 發(fā)展趨勢(shì)

空軌作為一種與地鐵相似交通方式，它的造價(jià)與地鐵相比具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，空軌造價(jià)為1.5 億元/km，比地鐵的造價(jià)減少約7億元左右。特別是在我國(guó)投入國(guó)產(chǎn)設(shè)備后，每公里的造價(jià)將大幅度的降低，在建設(shè)成本方面相對(duì)于建設(shè)地鐵具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。除了價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，空軌的建設(shè)速度比較快，幾十公里的線路在3～5個(gè)月內(nèi)就可以完成。相比較于地鐵、輕軌少則3年，多則5年甚至更長(zhǎng)時(shí)間的建設(shè)周期和挖地、架橋等施工影響，省時(shí)省力。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，懸掛式空軌也慢慢走進(jìn)了社會(huì)的大舞臺(tái)，作為懸掛式空軌最為重要的組成方式，軌道梁技術(shù)也在隨著社會(huì)的發(fā)展不斷進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

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