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“四院牌“跨座式单轨迈入试车阶段
  时间:2021-01-15  点击量:   
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穿楼而过的轨道交通——“网红景点”李子坝站,不仅吸引了络绎不绝的游客,也将“跨座式单轨”这一新型轨道交通型式带入了大众视野。

而当人们惊叹于这种新型轨道交通灵活的穿行能力的时候,大家四院自己设计的“柳州跨座式单轨”也正在桂中的青山秀水之间,悄悄地生根发芽……

今年十一月,柳州跨座式单轨已顺利迈入试车阶段。

把混凝土材料做成轨道

钢轨、扣件、轨枕、道床……搞铁路的人,对这些名词可谓再熟悉不过了,但在跨座式单轨体系当中——这些东西,统统没有,有的只是混凝土梁本身。列车直接与梁体接触,走行于混凝土梁上。

换句话说,这是用混凝土材料,造出了一条轨道。再换句话说,混凝土梁的线形精度,需要达到媲美钢轨的程度。

不难看出,轨道梁线形控制以及行车平顺性是跨座式单轨设计的最核心部分,也是工程实践成功的关键和难点。为达到轨道梁高精度的设计效果,桥梁院派出精兵强将精心研究,在桥梁院彭华春总的带领下,李靖、陈名欢、刘阳明等副总体和专册牵头设计团队在设计、施工等多方面开展了多项研究和创新。

多固定连续梁结构——跨座式单轨体系2.0

简支梁、连续梁、连续刚构,国内外已建成的跨座式单轨不外乎采用这三种常规结构形式,而在柳州跨座式单轨项目中,设计团队创新性地发明了一种新型结构体系——多固定连续梁结构,可以看作是跨座式单轨体系的2.0升级版。

经过不断比选,团队发明了多固定连续梁结构体系,即一侧边墩采用纵向活动支座外,其余支座均采用固定铰支座,利用多墩协同受力,墩顶弹性位移较小。

在这种新型的结构体系中,纵向水平力由多个墩柱共同承担,整体刚度得到明显改善,还可减少下部桩基数量;同时又避免连续刚构因为墩梁固结,梁体线形受下部结构影响大的弊端。后浇带的设置,既保证了预制吊装的可行性,又为线形控制上了一道“双保险“。

聪明的支座

在漫长的运营过程中,混凝土收缩徐变、基础沉降等等微小的变形都会引起轨道梁的线形变化,如何控制变形的发展,保证中长期运营稳定呢?

同时,对于跨座式单轨,梁体窄而车辆宽,轨道梁除了承担竖向荷载外,还要抵抗较大倾覆荷载,而且倾覆荷载往往起控制作用。这种情况下,如何保证运营安全呢?

针对柳州跨座式单轨的特点,团队研发采用了新型支座。这种支座采用高性能材料,具有抗拉拔、横向变位调节、纵向转角调节及可更换的功能,最关键的是,通过梯形螺纹,可实现连续无级调高,保证全寿命周期内线形的平顺。

工法引导书——每榀梁的“专属健康档案”

从图纸到成品,还有很长的路要走。施工质量的好与坏,是蓝图到现实的一道重要关卡。

而对于跨座式单轨这一新型轨道交通,施工精度的把控显得尤为重要。为解决轨道梁施工精度的问题,团队开发了一套跨座式单轨轨道梁工法及线形控制系统,为每榀梁都建立了一份“健康档案”。

这份“健康档案”不仅包含施工阶段、运营阶段的累计变形等各项指标,并且通过可调模板的精确三维定位,让轨道梁从诞生之初的预制阶段就拥有健康的体魄和基因。

每一步,都走在了创新的点上

在柳州跨座式单轨项目中,设计团队开发了MRBA、Monorailbridge两套结果计算绘图App,申请了二十多项发明和实用新型专利,在多个维度实现了创新性的技术跨越。

为了解决预应力张拉对线形的影响,创新的将钢混组合结构应用在轨道梁上,避免简支变连续过程中预应力张拉对线形的扰动,降低了线上施工的难度;创新性地采用双线疏散平台+中转平台的疏散方式,保证疏散安全性,提高疏散效率;将连续刚构桥梁因地制宜地应用为道岔平台结构……每一步,都走在创新的鼓点上。

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