探討現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)軌道工程關(guān)鍵技術(shù)

周昊 劉剛

摘要：目前，有軌電車系統(tǒng)在我國(guó)諸多一線城市中已流行開來(lái)。在實(shí)施軌道工程之際，主要采用低地板技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)具有眾多優(yōu)勢(shì)，既能提升車輛載荷，又能保障車輛通行。鑒于此，本文圍繞有軌電車軌道工程分析工程特點(diǎn)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)軌道工程關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討，僅供參考。

關(guān)鍵詞：有軌電車;軌道工程;關(guān)鍵技術(shù)

引言：

伴隨現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，地鐵與輕軌相互融合，令有軌電車迅速發(fā)展。有軌電車在經(jīng)濟(jì)效益及安全性能等方面，具有顯著優(yōu)勢(shì)，且符合環(huán)保主題，成本偏低又可實(shí)現(xiàn)“大客流”效果[1]?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)一線城市建設(shè)有軌電車，可進(jìn)一步緩解城市交通壓力，便捷人們出行。然而，在設(shè)計(jì)有軌電車系統(tǒng)時(shí)，仍需進(jìn)一步完善施工技術(shù)。

1.現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)軌道工程特點(diǎn)

1.1混合路權(quán)

于有軌電車而言，其普遍在地面上運(yùn)行，需要有人工負(fù)責(zé)操作與駕駛，獨(dú)立路權(quán)方面未超出百分之四十，在一定程度上均屬于“混行”，道床、槽型軌以及扣件等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相對(duì)顯著。

1.2旅行速度低

現(xiàn)代有軌電車主要應(yīng)用低地板車輛，結(jié)合不同間距，實(shí)際運(yùn)行速度偏低，大多情況下都可以達(dá)到每小時(shí)十五千米至二十五千米左右，整體運(yùn)行速度不低于每小時(shí)三十五千米的標(biāo)準(zhǔn)。

1.3爬坡能力稍強(qiáng)

有軌電車具有良好的爬坡能力，且轉(zhuǎn)彎半徑偏小，最小的曲線半徑是十八米左右。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，爬坡能力可高達(dá)百分之八十。此外，幾乎所有有軌電車都設(shè)置了獨(dú)立輪，可保障不擴(kuò)大小半徑曲線軌道軌距[2]。

2.現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)軌道工程主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.1軌距

結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，軌距的位置應(yīng)在鋼軌頭部踏面下，要保持十六毫米左右的間距，通常設(shè)置在兩股鋼軌邊的中間之處。在建造有軌電車時(shí)，通常應(yīng)用槽型軌，在具體施工過(guò)程中，標(biāo)定軌距位置需要控制在軌頂中心和軌頂下的十四毫米范圍內(nèi)。

2.2軌頂坡

一般來(lái)講，工字軌車輪胎面具有1/20斜坡。在錐形踏面車輪載荷作用下，若想保障工字軌頂面均勻受力，就需在直線段工字施工時(shí)，保障內(nèi)傾斜角度，切記不可采用直鋪設(shè)的方法。關(guān)于槽型軌頂面，普遍存在1/40軌坡，這就是我們所謂的“軌頂坡”。在實(shí)際施工過(guò)程中，無(wú)需反復(fù)鋪設(shè)軌破，但卻需要針對(duì)鋼軌采用“豎直鋪設(shè)”方法作業(yè)。

2.3曲線超高值

眾所周知，“低地板”技術(shù)是現(xiàn)代有軌電車常常應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。車體重心偏低，在整條曲線上，若想長(zhǎng)足維護(hù)列車穩(wěn)定性，則需要保障“n >5”。在這種情況下，列車的安全性才會(huì)更高一些。在確定曲線超高時(shí)，應(yīng)全面考慮，結(jié)合設(shè)計(jì)速度以及具體道路實(shí)際狀況進(jìn)行分析。在大多地區(qū)內(nèi)，有軌電車最大超高率主要為百分之八，曲線超高最大值是一百二十毫米左右。然而，在積雪冰凍地區(qū)，則要控制在百分之六左右，曲線最大超高不應(yīng)高于九十毫米[3]。

2.4曲線加寬

目前，現(xiàn)代有軌電車均安裝獨(dú)立輪轉(zhuǎn)型架以及U型車軸。在具體運(yùn)行時(shí)左右車輪可以解禍，無(wú)需車軸轉(zhuǎn)動(dòng)，便可自由旋轉(zhuǎn)，保障有軌電車運(yùn)行的獨(dú)立性，可以持續(xù)變化轉(zhuǎn)速。在歷經(jīng)曲線之際，不會(huì)出現(xiàn)摩擦，或異?；瑒?dòng)情形，可以有效控制輪軌噪聲，避免異常磨損輪軌。關(guān)于小半徑曲線地段，在設(shè)計(jì)與建設(shè)時(shí)，無(wú)需針對(duì)軌距進(jìn)行加寬處理。

3.現(xiàn)代有軌電車軌道工程關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1鋼軌型式

現(xiàn)階段，我國(guó)有軌電車主要采取槽型軌，如“60 R2”。在車場(chǎng)縣之中，主要使用每米五十千克的鋼軌。在車場(chǎng)線之外，應(yīng)針對(duì)全線展開合理鋪設(shè)，并采取無(wú)縫線路、跨區(qū)間線路。在具體焊接時(shí)，轉(zhuǎn)彎處的操作屬于技術(shù)難點(diǎn)，焊接槽型軌之際，普遍采取“閃光焊”或“鋁熱焊”兩種類型。目前。有關(guān)鋼軌焊接，已有專業(yè)人員展開了全面研究，且取得了顯著的成果，在沈陽(yáng)以及蘇州等城市紛紛開設(shè)有軌電車。針對(duì)槽型鋼軌來(lái)說(shuō)，其在橫向抗彎方面具有良好的剛度，這恰恰就是普通彎軌難以實(shí)現(xiàn)的。一般來(lái)講，普通鋼軌在抗彎時(shí)，都需要二次預(yù)彎，這個(gè)過(guò)程中如果操作失誤，則會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力不均，甚至出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，嚴(yán)重?fù)p傷軌道。

3.2扣件結(jié)構(gòu)

關(guān)于現(xiàn)代有軌電車軌道工程扣件選型而言。在國(guó)鐵設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上已形成了一定標(biāo)準(zhǔn)。歷經(jīng)反復(fù)改進(jìn)，加速不斷引入先進(jìn)的國(guó)外技術(shù)，不斷提高了扣件結(jié)構(gòu)效果。有軌電車具有眾多扣件形式，后期管理與維護(hù)難度偏大，為了節(jié)省后期管理資金，應(yīng)注重優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。立足混行條件。適當(dāng)增加絕緣性。提升扣件剛度。由于在現(xiàn)代有軌電車運(yùn)行時(shí)。受列車荷載影響，無(wú)論鋼軌垂向偏大。抑或者橫向位移。都會(huì)導(dǎo)致相鄰路面結(jié)構(gòu)開裂。據(jù)了解。發(fā)現(xiàn)早期有軌電車軌道平均使用壽命僅有十年左右。相比同期建設(shè)的路面使用年限，有軌電車使用年限更短一些，且維修質(zhì)量有待提升。為了切實(shí)延續(xù)有軌電車系統(tǒng)軌道壽命，則應(yīng)采取連續(xù)彈性超強(qiáng)的“走行鋼軌”，而且要進(jìn)行全封閉包裹，既要保障與鋪裝層相互隔離，又要保障后期如實(shí)進(jìn)行維修工作，從而提高各扣件預(yù)期使用時(shí)間，延長(zhǎng)有軌電車軌道工程的整體使用壽命。

3.3道岔結(jié)構(gòu)

在設(shè)計(jì)現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分考慮道路周圍環(huán)境，保障不同岔路口的自由轉(zhuǎn)換效果。為了強(qiáng)化列車平順性，應(yīng)增強(qiáng)道岔口耐磨性。在鋪設(shè)有軌電車系統(tǒng)軌道時(shí)，優(yōu)選無(wú)縫線路，并嚴(yán)格控制施工技術(shù)。

3.4減振降噪技術(shù)

傳統(tǒng)有軌電車之所以會(huì)退出電車市場(chǎng)，不僅因?yàn)槠鋾?huì)嚴(yán)重破壞路面情況，還會(huì)在運(yùn)行時(shí)發(fā)出巨大噪聲。威脅周圍環(huán)境/在發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)計(jì)有軌電車時(shí)，往往都針對(duì)槽型軌兩側(cè)添加了包裹性材料。從而控制噪音。真正達(dá)到減震建造效果。對(duì)有軌電車槽形軌進(jìn)行包裹，可切實(shí)提高鋼軌振動(dòng)衰減率，而對(duì)于振動(dòng)波沿鋼軌而言，又可有效縮短傳播長(zhǎng)度，避免鋼軌振動(dòng)，削弱噪聲輻射能量。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，有軌電車在我國(guó)的發(fā)展歷史足夠長(zhǎng)久，但是在發(fā)展過(guò)程中并不占據(jù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，且相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不夠健全。關(guān)于地鐵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)鐵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，幾乎無(wú)法應(yīng)用于現(xiàn)代有軌電車軌道設(shè)計(jì)中，仍需參加公路規(guī)范。在城市化建設(shè)腳步日益加快后，城市有軌電車規(guī)模不斷擴(kuò)大，路網(wǎng)日漸增多。為此，就需針對(duì)有軌電車軌道系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計(jì)，充分應(yīng)用各種有效資源，通過(guò)實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)控制運(yùn)營(yíng)成本，最大限度滿足城市交通發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]李陽(yáng)，朱煒. 現(xiàn)代有軌電車功能定位關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)定量分析[C]// 創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)與智慧發(fā)展——2018年中國(guó)城市交通規(guī)劃年會(huì)論文集. 2018.

[2]呂輝環(huán). 現(xiàn)代有軌電車信號(hào)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)探討[J]. 機(jī)電信息，2019，000（012）：77-78.

[3]肖賓杰. TD-LTE技術(shù)在現(xiàn)代有軌電車專用無(wú)線通信系統(tǒng)的應(yīng)用方案研究[C]// 2017中國(guó)城市軌道交通關(guān)鍵技術(shù)論壇暨第26屆地鐵學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集. 2017.