關(guān)于地鐵車輛金屬管路密封方式的研究

郝先濤 顧鵬

摘 要：制動系統(tǒng)功能的實現(xiàn)一般是由金屬管路傳遞氣壓進行試驗，而金屬管路的密封方式?jīng)Q定了制動系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。本文以地鐵車輛使用情況為例，同時結(jié)合全國其他地鐵使用情況，對車下金屬管路密封方式進行研究，并對車輛架修及檢修提出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：制動系統(tǒng);金屬管路;密封

引言

隨著城市建設(shè)和通信事業(yè)的迅速發(fā)展，為便于通信管路維護和管理，節(jié)約地下管線資源，有時也在原管路上敷設(shè)新管路。敷設(shè)的新管路現(xiàn)多為波紋管加混凝土包封形成，根據(jù)鐵路通信管路施工的實際情況，提出在既有管路上敷設(shè)新管路時，應(yīng)注意的幾個問題。

1轉(zhuǎn)向架管路系統(tǒng)中管座的方式

轉(zhuǎn)向架上的管路主要安裝固定在構(gòu)架上，通常分為制動管路和電線管路，制動管路連接到制動夾鉗上，為制動夾鉗提供動力介質(zhì)，電線管路主要為電路系統(tǒng)的電纜提供保護。無論何種管路，安裝后都必須確保牢固可靠，絕不能因高速、高沖擊、高振動等因素而導(dǎo)致松脫。根據(jù)不同轉(zhuǎn)向架的類別，管路的材質(zhì)、排布方式布置也不盡相同。在固定時通常采用下面2種方式：一是在構(gòu)架上焊接管座，用管卡將管路固定在管座上;二是在構(gòu)架上焊接滑道，然后將管卡放入滑道內(nèi)，再固定管路，2種方式優(yōu)缺點比較如下：（1）固定式管座優(yōu)點：直接焊接在構(gòu)架上，相當(dāng)于管路與構(gòu)架直接接觸，采用管夾壓緊，穩(wěn)定性好。（2）固定式管座缺點：管座位置不能活動，如果與管路匹配不良，可調(diào)整量很小（≤5mm）。（3）滑道式管座優(yōu)點：管卡可在滑道內(nèi)移動，管路不與構(gòu)架直接接觸，可調(diào)整余量大（20mm左右）。（4）滑道式管座缺點：通過非金屬管卡壓緊管路，管路相對于構(gòu)架易發(fā)生相對移動，不穩(wěn)定。就四方股份公司生產(chǎn)的主要轉(zhuǎn)向架產(chǎn)品而言，包括了地鐵轉(zhuǎn)向架和CRH2型高速動車組轉(zhuǎn)向架，下面分別對這2種形式的轉(zhuǎn)向架管路如何實現(xiàn)互換性進行可行性分析。

2地鐵車輛金屬管路密封方式

2.1頂管頂進（泥水平衡法）

施工工藝主要包括：頂管區(qū)間段長度的確定，是否使用中繼間以及中繼間的數(shù)量和布置;初始頂進的方案及措施;測量及糾偏的方法;長距離頂進減阻的方案及措施;泥水的運輸方案。工程施工流程圖如圖5及現(xiàn)場施工見圖6。在此施工過程中，最主要的技術(shù)指標(biāo)就是頂進測量及沉降、位移觀測。頂管過程中，每頂進一節(jié)管必須測量一到二次，要勤測量，多微調(diào)，糾偏角度應(yīng)保持在10′～20′，不得大于1°。在頂管頂進過程中每頂進一節(jié)進行一次沉降測量，當(dāng)測量累計數(shù)據(jù)超出警戒值時，及時采取措施，控制頂進速度。頂進過程中及時掌握對路基水平橫向位移監(jiān)測和垂向高差變化監(jiān)測，以便采取合理的措施減少地表沉降量，原則上觀測頻次不少于趟車次數(shù)，路基有持續(xù)緩慢變形時，應(yīng)加密觀測頻次。

2.2進行BIM綜合排布是解決問題的最可靠辦法

傳統(tǒng)上，通風(fēng)系統(tǒng)管路位置及標(biāo)高設(shè)計失誤問題屢見不鮮，而且受制于傳統(tǒng)的二維深化方式本身的局限性（無法真正檢測碰撞，主要依靠設(shè)計及施工技術(shù)人員的經(jīng)驗及責(zé)任心），即便是經(jīng)過綜合管線深化設(shè)計及施工單位的綜合管線再次深化設(shè)計后，仍不能把所有問題都解決掉，因此單純依靠傳統(tǒng)方法不是最好的選擇。隨著BIM技術(shù)的普及，BIM在解決機電安裝中管線碰撞的巨大優(yōu)勢更是進一步得到認可。目前，機電施工單位均設(shè)立了BIM中心。BIM技術(shù)在施工中發(fā)揮著越來越大的作用，依靠BIM技術(shù)手段可以從根本上解決通風(fēng)系統(tǒng)管路方面的設(shè)計失誤。運用BIM技術(shù)手段解決設(shè)計失誤時，需要處理好以下2個問題。（1）BIM應(yīng)用要從源頭即設(shè)計開始，才能從根本上解決風(fēng)系統(tǒng)管路設(shè)計的失誤問題。如果施工階段才開始使用BIM技術(shù)，則圖紙的設(shè)計失誤仍會存在，會造成較多變更，而且施工單位存在著建模原始數(shù)據(jù)取得難度大的問題。從源頭即設(shè)計階段使用BIM工具進行站內(nèi)所有管線的排布，施工階段施工單位直接取得BIM設(shè)計成果并繼續(xù)予以深化，將大大減輕深化工作量并可以避免因管線沖突返工引起的浪費。（2）在使用BIM過程中所用的建模數(shù)據(jù)必須全面，與車站實際一致，如必須考慮結(jié)構(gòu)梁、裝修的局部造型和站臺層限界。

2.3大、架修修程

同樣針對此項問題，對大、架修修程提出以下建議：（1）更新密封方式。為保證整車氣密性，在架修期間需對拆卸過的管路接頭更換密封墊及纏繞密封繩。到了大修修程時，則應(yīng)該對車下所有的管路接頭更換密封墊及纏繞密封繩。當(dāng)使用的是金屬卡套，則應(yīng)該重新進行緊固，如果卡套密封失效，則應(yīng)該更新卡套及其附屬的管路。（2）檢查車下劃線。在正常架修過程中，對管路劃線檢查時，若發(fā)現(xiàn)防松線清晰無錯位，則不進行任何緊固措施，若發(fā)現(xiàn)防松線出現(xiàn)錯位，則對管路重新進行緊固并劃線。（3）整車氣密性良好。在車輛調(diào)試階段，進行車下氣密性檢查時，若發(fā)現(xiàn)無螺紋管路連接處出現(xiàn)漏氣情況，則對故障點進處理，并將管路重新緊固劃線。

2.4管座的選擇

對于高速動車組轉(zhuǎn)向架，最高運行速度超過了300km/h，在運行過程中受到的沖擊載荷與表面的相對風(fēng)速都非常大。如此惡劣的工況下，需確保轉(zhuǎn)向架上任何零部件不得脫離，因此，應(yīng)采用牢靠的管路固定方式。四方股份公司生產(chǎn)的動車組轉(zhuǎn)向架全部采用固定式管卡，如CRH2型動車組到目前為止已經(jīng)累計了近8年的運行經(jīng)驗，實踐結(jié)果表明采用固定式的管座連接是安全可靠的，但在沒有充分驗證的前提下，不可冒然更改管路固定座的方式。

3既有通信管路上敷設(shè)新管路應(yīng)注意的問題

1.首先將原管路距地面的高度情況調(diào)查清楚，使新建管路埋深滿足一般地段為0.8m，最大不宜超過1.2m。2.將各種與原通信管路交叉、平行的管線調(diào)查清楚，以便施工中確定最佳的敷設(shè)新管路路徑。3.當(dāng)原管路上有自來水、下水、熱力和電信等管線與其交叉，使正常敷設(shè)管路無法進行時，應(yīng)在原管路側(cè)面?zhèn)荣N管路，并且在波紋管外側(cè)和上、下面都要用150號混凝土包封8cm，并使新管路和原管路均在一個平面上。4.新管路側(cè)貼原管路時，原電纜井必須加寬，這在敷設(shè)新管路前都應(yīng)周密考慮，作到心中有數(shù)。5.由于波紋管是分大、小頭的，管道中波紋管的朝向應(yīng)該一致，為電纜順向穿管路創(chuàng)造條件。6.在原管路穿越主要馬路和鐵道的地段，新管路敷設(shè)時最好開挖，過鐵軌時要扣軌。此時，如果用頂管方法敷設(shè)管路，有可能會把原管路頂壞，因此一般不采用頂管。7.在2個電纜井之間，若原管路上有其他管線，并且原管路兩側(cè)面又有障礙物，這時必須在2個電纜井間做1個新電纜井。新電纜井一個方向是在原管路上面敷設(shè)波紋管，另一個方向是原管路側(cè)面?zhèn)荣N波紋管。

結(jié)語

地鐵風(fēng)管制作安裝既是工作量較大、耗時較長的施工作業(yè)，又是不得不在設(shè)計圖紙隱藏問題未全面解決的情況下需要盡早開始的施工項目，而傳統(tǒng)的地鐵風(fēng)管設(shè)計及深化方式又很難避免設(shè)計失誤。只有對產(chǎn)生設(shè)計失誤的原因及影響進行全面分析，更加精細地進行設(shè)計，并從設(shè)計階段采用BIM技術(shù)，在建模時全面考慮相關(guān)因素，才能從根本上減少設(shè)計失誤，進而降低施工階段地鐵通風(fēng)風(fēng)管系統(tǒng)的返工損失。

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