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普通板式道床施工技术

来源:平板车 时间:2022/7/22
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跟着都邑范围持续增添、都邑生齿日趋激增、1都邑灵活车占稀有量倏地增加,浑浊和耗能题目以及都邑道路的拥挤题目成为限制都邑进展的关键。而都邑轨道交通以低浑浊、低能耗、大容量及平安、按时、倏地的益处成为收拾都邑交通题目的首选筹划。地铁轨道工程做为土建和机电安置继往开来的工程,对地铁是否按时投入经营起着相当重要的效用。十几年来,保守的地铁大伙道床轨道动工均采纳人为精调轨道、现场浇筑混凝土方法,存在动工进度慢慢、混凝土现浇原料节制难、做事强度大、功课处境卑下等诸多弊病。跟着机关打算繁杂的减振降噪技能在轨道工程中的袭用,保守的现场浇筑混凝土道床动工表面,还存在施功效率低下、原料节制难,影响减振成果的题目。

为了适应地铁在各大都邑的大范围建造,急需征服现有地铁轨道动工技能瓶颈,将高速铁路老练的周详衡量技能及板式轨道技能引入地铁,开展联系技能研讨。

1地铁预制板式轨道提议的布景

频年来,跟着开辟产业化表面的持续进展,国内涵预制混凝土安装式开辟方面的研讨与袭用逐步升温,预制混凝土安装式机关在开辟动工原料、节能减排成果、归纳经济效力等多方面具备优于现浇混凝土机关的功能。轨道交通建造做为开辟业的一个分支和国内新兴财产,其在以后一段功夫将处于空前的进展阶段,在新场合下,适应商场场合和财产进展的请求,需持续改革进展提拔轨道交通建造和经管程度。

跟着国内高速铁路板式轨道的倏地进展和先进的衡量节制技能方式的哄骗,为地铁轨道工程的动工和进展供给了一个崭新的思绪和表面。不过地铁轨道不同于高速铁路,在打算技能准则、工况边境前提、处境减振降噪需求等方面存在着不同。其技能是否在地铁动工中袭用,需连系地铁轨道动工的特性,在消化摄取高速铁路轨道动工技能的底子上,征服轨道底子节制网衡量、数字化精调、狭隘处境板滞妆扮配等技能瓶颈,产生一套新的地铁预制板轨道动工工艺工法和配套工装。

为此,效仿高速铁路自决常识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道技能[1],上海地铁实验在12号线打算了m正常预制板轨道。为了成功结尾该工程项目,为地铁预制板轨道动工补偿阅历,提议论文以供研讨。

2重要研讨体例

以上海地铁12号线项目为依靠,协做打算院提议预制轨道打算整体筹划,连系地铁地道机关限界特性、小半径线形特色及今朝地铁铺轨工装设置能耐,解析预制轨道板采纳的板型,开展地铁预制板轨道动工技能研讨,研发出配套的板式轨道衡量及动工工法,系统收拾新式地铁板式轨道动工困难。

1)针对地铁限界尺寸,从动工角度对地铁预制板的机关尺寸实行解析,连系现有铺板工装能耐,打算预制板长度、吊装场所、轨道板三向调动器安置场所等,提议系统化的预制板轨道打算-动工一体化收拾筹划。

2)消化摄取高速铁路CPⅢ轨道节制网衡量技能,依据地铁衡量的特性,实行系统的理论精度解析及现场考证,将周详衡量技能袭用于地铁轨道好多尺寸的调动和预制轨道板的精调。

3)在消化摄取高速铁路板式道床动工阅历的底子上,连系地铁动工工况前提及动工技能特性,研发合用于地铁动工的正常预制板轨道动工工艺及配套工装做战。

3地铁轨道节制网的打算及袭用

关于地铁板式轨道,要是采纳保守的基标衡量办法,其定位精度难以保证,且调板效率低,而采纳高速铁路CPⅢ轨道节制网衡量技能,则可实行轨道板数字化精调,抬高精调效率和原料。

高速铁路CPⅢ轨道节制网的特性是节制点沿路线安排在路基双侧的来往网杆或底子、桥梁防撞墙、地道侧壁上,点间距为纵向60m左右,可供双线哄骗,衡量精度为相邻点位的相对点位中过错小于1mm[2]。

而地铁地道比拟高速铁路,地道大部份为单线地道、弧线半径小,且一再交织安排,地道壁上安排有分散平台、电缆支架、消防水管等,设置前提很差,视野不良。直接采纳高速铁路CPⅢ节制网布设衡量的办法,将无奈满意点位的衡量及爱护请求,需对其布设间距、高度等实行针对性的布网打算。

经过现场屡屡实验,对衡量数据对照,提议地铁轨道底子节制点沿路线成对布设的筹划,技能请求如表1所示。受地铁小半径弧线的束缚前提,弧线地段正常在30~45m成对布设[3],满意通视前提。

节制点布设时依据限界图中路线做战的打算场所实行归纳比选,筛选机关波动、高度适合、便于节制网衡量的场所实行布点。单圆地道区间段左边节制点布设在侧向平台以上10cm场所,距轨面约1.2m;右边节制点布设在给水管与区间电话箱之间侧墙上,距轨面约1.1m。

4地铁预制板式轨道打算

国内前后在京津、哈大、京沪、郑徐等高速铁路大批采纳板式无砟轨道,其雏形重要泉源于德国博格板和日本框架板,后经过消化摄取再改革,打算出自决常识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道,具备动工便利、成本较海外引入低的上风,经过工程理论,归纳出了成套动工技能和配套工装。其显著特性是将大批现场浇筑混凝土功课转入工场化预制,这对地铁项目将有很好的可效仿性,可以收拾地铁功课处境狭隘的题目,并为地铁保护培修供给便当前提,为此,实验将高速铁路CRTSⅢ型板式轨道引入地铁,连系地铁工况前提实行打算,开辟配套的动工工艺和工装。

图1板式轨道机关三维表示(俯瞰图)

图2板式轨道机关三维表示(仰望图)

依据高速铁路板式轨道机关,连系地铁工况前提,打算地铁的正常预制板轨道。其机关由钢轨、扣件、预制轨道板、自密实混凝土充填层、限位机关(门型筋+凹槽)、中隔断断层(土工布隔断层)和钢筋混凝土基底构成[4],其三维模仿表示如图1、图2。单块预制轨道板重约6t。

1)轨道板。轨道板采纳单位分块式机关,为无挡肩钢筋混凝土机关,混凝土强度等第为C50,非预应力机关,打算轨道板纵向长度mm,宽度mm,厚度为mm,轨底坡设于板上。板间设置mm板缝,扣件间距mm。扣件安置场所设置mm×mm承轨台,钢轨中央场所承轨台高度25mm,1/40轨底坡设置于承轨台。每块板留置3个注浆/排气孔,上口直径mm,下口直径mm。

2)自密实混凝土充填层。轨道板与基底间设置自密实混凝土,即自密实混凝土机关调动层,强度等第为C35,厚度为80mm,采纳单层钢筋网配筋设置。

3)中隔断断层(土工布隔断层)。自密实混凝土与基底间设置中隔断断层,采纳4mm聚丙烯无纺土工布。

4)基底。基底为钢筋混凝土机关,强度等第为C35。

5)限位机关。轨道板下设门型筋,基底采纳双凹槽筹划,凹槽长×宽×深:mm×mm×80mm。

6)扣件。采纳DTIII-2A型扣件,该扣件为协做板式道床打算,新研发的大调动量扣件,单个扣件底板调动量为–10~+12mm。

7)轨道机关高度处境。轨道机关各部位机关尺寸:mm(钢轨)+38mm(扣件高度)+25mm(承轨台)+mm(轨道板厚度)+80mm(自密实混凝土层厚度)+4mm(土工布隔断层)+mm(地道仰拱理论基底中央高度)=mm。如图3所示。

5铺设整体筹划及工装设置

5.1铺板整体筹划

轨道板采纳工场化预制临盆,加工成型的制品轨道板经过汽车运输至铺轨基地储备,在铺轨基地内采纳桁车将预制轨道板吊装至平板车上,轨道车运输至功课面,地道内施做事业面采纳轨行式铺轨门吊实行轨道板吊运、铺设功课,采纳轨道底子节制网及配套衡量系统及工装做战实行轨道板好多场所调动,强壮轨道板场所后实行自密实混凝土层的灌入动工,安置路线钢轨扣件等功课。

地铁正常道床板式轨道动工根本工艺过程如图4所示。

图4地铁正常预制板轨道动工根本工艺过程

5.2工装设置

除基底钢筋加工、混凝土浇筑所需旧例做战外,还需设置轨道板运输、铺设、精调成套工装,部份工装需求连系详细工况研发,重要工装设置见表2。

表2铺板重要工装设置

做战称呼

规格型号

用处

桁架势龙门吊

10t

基地吊装轨道板

地铁专用轨道车

JY-

轨道板及材料运输

地铁专用轨道平车

PD25

轨道板及材料运输

地铁轨道铺设机

轨行式,额定起分量10kg

轨道板洞内吊装、铺设

轮胎式轨道板运输车

轮胎走行,承载原料kg

轨道板无轨运输

三向调动器

新研发

轨道板精调

反力架

新研发

轨道板精调后强壮

自密实混凝土灌入料斗及溜槽

新研发

自密实混凝土灌入

全站仪

TCRAR,1″

节制网衡量,轨道板精调衡量

轨道板衡量标架及配套调板软件

衡量标架为螺栓孔适配表面

轨道板精调

轨道好多形态衡量仪

安伯格GRP-0S

轨道精调

6铺设工艺及技能请求

6.1基底动工

依据调线调坡后的路线,测设路线中央线、板缝场所线、基底高程节制桩,做为基底钢筋网绑扎、机关缝设置历程、限位凹槽设置场所、基底混凝土高程节制的基准。

格外要注重基底限位凹槽模板的安置,直线地段限位凹槽中央场所同路线中央线,弧线地段限位凹槽中央场所同路线中央存在理论偏移,需依据超高打算理论偏移值,见式1。

d=H×tg(arcsin(Δh/))(1)

式中:均按mm取值;d为板式轨道顶板凹槽中央线同轨道中央线的偏离值;H为板式道床轨顶面至基底表面的高差,按道床打算取值;Δh为外轨超高值;

为左右股钢轨轨顶面间隔。

6.2轨道板场所衡量放线及弧线布板

为了给轨道板开头就位、铺设土工布、自密实混凝土层钢筋网片绑扎供给基准场所,需实行轨道板场所的衡量放线。地铁轨道板的打算板型均为准则的直线板,均按直线板实行预制,弧线地段需“以直代曲”,采纳“半矢法”实行布板,动工衡量放线时,应注重轨道板中央线同路线中央线的好多干连。

6.3隔断层及弹性垫层铺设

土工布铺设前应将底座表面和限位凹槽清算洁白,土工布铺设较轨道板方圆边际宽出50mm(轨道板mm宽,土工布2mm宽)[5],卷材沿轨道路线方位,铺开实行铺设。

6.4钢筋网片铺设

铺设钢筋网片以路线中央线为基准,实行钢筋网片的铺设。部份钢筋在轨道板板底门形筋场所穿纵向钢筋,按打算请求实行设置。

6.5轨道板储备、运输及铺设

为了防止轨道板储备变形,轨道板储备的场所及台位需实行混凝土强硬,强硬的场所应平坦,储备轨道板时,板底及每层隔断设置专用撑持垫木。寄放层高不宜大于5层。单块轨道板约6t,当储备场所位于车站顶板上时,还应满意车站顶板荷载的请求。

在铺轨基地行使门式起重机将预制道床板由铺轨基地轨排孔吊装至平板车上,每辆PD25型平板车装4块轨道板(双层安排,板底设置撑持垫木)。轨道车牵引平板车,运输至铺设功课面。

轨道板铺设前,应预先在基底表面安插撑持垫木,垫木场所应放在轨道板板端场所,安插4块垫木做姑且撑持(垫木安插场所宜临边,在调动器起板后便利掏出)。垫木高度按70mm厚度加工(小于自密实混凝土层厚度,道床板自密实混凝土打算厚度80mm)[6]。

功课面铺轨门吊协做实行轨道板的铺设,以放样的边线和板缝线为基准实行落板并开头就位,轨道粗铺精度节制:前后同意过错10mm,左右同意过错10mm[7],满意后续轨道板精调时调动器的调动范围请求。

6.6轨道板精调及强壮

轨道板开头铺设后,四角安置三向调动器,注重调动器与基底间设置撑持垫木(宜采纳硬杂木),首先将高程调动螺栓调动处于最低场所,左右前后调动螺栓调动处于中央场所。注重安置调动器前,需将双侧封边模板姑且安置到位(调动器邻近轨道板,安置完工后双侧模板无奈安置)。

轨道板上行使扣件尼龙套管做为棱镜定位孔,全站仪及时衡量同棱镜替换数据,请示人为行使三向调动器实行轨道板的精调。轨道板精调注重搭接衡量,防止产生积累过错。精调经过中应注重四角步调一致,防止单点受力过大产生轨道板吊装孔处边角损坏,精调同意过错如表3[8]。轨道板精调完工后,应反省四角场所的调动器是否均处于受力形态(也许存在精调器三点受力形态,产生轨道板强壮不强壮)。

在和气弧线调板时,和气弧线地段因理论上两股钢轨为歪曲面,弧线外股以低点(直线方位的点位)节制轨道板的高程,按坡度实行叠加。

轨道板精调完工后,安置方圆封边模板(即双侧及端头封边模板)、轨道板防上浮支架(反力架),弧线地段还需安置防侧向位移支架。

表3轨道板精调定位同意过错

反省项目

同意过错/mm

高程

±0.5

中线

0.5

前后

±5

相邻轨道板接缝处承轨台顶面相对高差

0.3

相邻轨道板接缝处承轨台顶面平面场所

0.3

6.7板下自密实混凝土灌入

今朝地铁正常道床动工均采纳商品混凝土,板式道床自密实混凝土同浇筑道床的混凝土不同,单次哄骗数目少,材料原料请求严,混凝土设置原料节制请求高,地铁铺轨位于郊区,商品混凝土厂家正常间隔铺轨基地较远,运输至铺轨基地后还需轨道车运输至功课面,拌制到浇筑的功夫长且不易节制,无奈满意自密实混凝土的动工请求。为了自密实混凝土的拌制,需在铺轨基地设置袖珍搅拌站,采纳袖珍搅拌做战实行混凝土的集结拌制。在上海地铁17号线动工时,自密实混凝土用量较大,采纳商品混凝土。

自密实混凝土其协做比打算及联系揭板实验参照高速铁路CRTSⅢ型板动工实行。严酷依据揭板实验材料协做比配料,每块板自密实混凝土方量约1.2m3,依据浇筑板的数目肯定拌制方量,并稍有充裕。

灌入时,宜采纳“慢-快-慢”方法[9],陆续一次性结尾单块板的灌入,单块板灌入功夫宜节制在10~15min。防溢管在自密实混凝土混凝土浇筑结尾3h后根除,并在板面预留孔场所插入S型钩筋,实行灌入口(或防溢孔)的混凝土收面。调动器及压板支架应在自密实混凝土终凝后捣毁。轨道板上聚积重物及经受振荡攻击荷载时,需注重混凝土龄期同强度的关连,须要时做抗压强度试压,公道肯定经受荷载功夫。

6.8钢轨扣件安置及轨道精调

依据打算图纸实行扣件安置,铺设钢轨,产生姑且路线。扣件安置完工后,对轨道好多尺寸实行反省,保证工程列车的平安运转。

地铁轨道板的打算均为准则的直线板,按直线板预制,弧线地段需“以直代曲”,采纳“半矢法”,即第二组扣件中央线处路线中央线与板中央线偏离值为0,其它扣件中央线处矢距经过扣件调动,DTⅢ2-A扣件轨距调动量:单个扣件底板调动量为–10~+12mm,在保证工务培修量的处境下,满意动工技能的请求。

7袭用实例及成果

本文论述的地铁轨道底子节制网衡量技能今朝在上海、北京、杭州、宁波、厦门、武汉、深圳、西安等都邑的地铁轨道工程均获得了推行袭用。上海地铁实验在12号线打算了m正常预制板轨道,该路线于年12月19日经营通车,列车运转波动平安,继上海地铁12号线后,上海轨道17号线公司标段总长3.8km袭用了该型板式道床,受土建工期滞后1个月影响,铺轨基地不能托付,致使预制轨道板及其它材料无奈按筹划贮藏,不能提行实行基底动工,两头下料口仅单侧预留,增大了基底混凝土运输难度,后续轨道板铺设受轨道板材料供给影响,归纳进度目标约40m/d,没能到达预期的75m/d。轨道板精调精度可以节制在规则范围内,动工经过中固然选取了轨道板强壮工装,但弧线地段仍有上浮和侧移,自密实混凝土灌入后安置钢轨,需对轨道好多尺寸实行精调,轨道精调后个别地段无砟轨道完工衡量数据见表4。

表4无砟轨道完工衡量好多尺寸数据

历程

轨距过错

平面过错

轨面高程过错

超高过错

SK8+.

0.4

0.0

0.0

0.0

SK8+.

–0.5

–0.4

–0.3

0.4

SK8+.

0.0

0.7

–0.4

–0.7

SK8+.

0.0

0.9

0.2

–0.9

SK8+.

0.3

0.4

0.4

–0.4

SK8+.

–0.4

0.4

0.1

–0.4

SK8+.

0.4

–1.3

0.2

1.3

SK8+.

–0.2

1.5

0.2

0.3

SK8+.

–0.2

–0.1

0.6

0.4

SK8+.

0.3

0.6

–0.7

0.3

跟着地铁衡量底子节制网技能的攻下,为地铁预制板轨道数字化精调供给了前提。要是大批推行哄骗,还需连系地铁详细工况和动工机关,持续研讨,进一步改革工装装备,优化工艺工法,以期到达预期功效方针。采纳板式轨道机关抬高了轨道的可培修性、可替换性,有用地下降后期经营保护成本。特为针对非凡不良地质前提下,对地铁道床的整修替换、责罚,供给了可行性和更为便当的前提。

文章泉源:

原文称呼:板式轨道在地铁中的袭用研讨

做家消息:曹德志(中铁一局团体新运工程有限公司,陕西咸阳710)

期刊消息:都市快轨交通·年2月

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