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1.2同步数字传输技术同步作数字传输技术,作为电信骨干网中非常重要的一部分,比开放式传输网络技术显得更加成熟和优秀。该技术具备统一的国际标准,为系统的更新换代提供了可能性,另外还有自愈以及网管的功能。但是,该技术还有一些欠缺,例如,语音业务是同步数字传输技术主要服务项目,因此在数据和图像业务方面还存在着不足。
1.3异步转移模式技术异步转移模式技术的优势在于,一是业务服务对象比较多样,可以给各种业务提供服务,特别是在视频的相关业务中,其效果非常明显;二是能够有效地提高宽带的使用效率,这是因为该技术属于面向连接的技术,使用统计复用功能就能实现宽带利用率的提高。然而,由于异步转移模式技术系统的复杂性,导致该技术不够准确可靠,此外该技术的成本比较高,这也对该技术的发展产生了不利的影响。另外值得一提的是,随着各种新型通讯新技术的开发和涌现,轨道交通的业务有了相当程度的发展,新型的业务不断成熟,对宽带的需求也有所上升。在未来城市轨道交通信息通讯系统中,将会采用千兆以太网技术和粗波分复用技术。其中,千兆以太网技术,能够和以太网及快速以太网兼容,并且具有直接、快速的特点,设备比较便宜,传输距离长,在一定程度上能够让城市轨道交通信息通讯系统组网的要求得到满足,而且也解决了以太网存在的缺陷;粗波分复用技术,已成为大容量电信骨干网的首选,它具有操作简单、价格便宜以及容量大等优点,未来城市轨道交通信息通讯系统中可以充分利用粗波分复用技术,值得推广。
2城市轨道交通信息通信系统的其他子系统
2.1公务电话系统公务电话系统作为轨道交通运营控制的重要通讯工具,主要是用于轨道交通线内部的一般公务通信,并且连接了市话网和一些相关的轨道交通线的公务电话网。在轨道交通线内部,可以直接通过拨号进行通话;如果与公用电话网的用户通话,那么是由全自动或是半自动的出入局来完成呼叫。另外,该系统应该要有其他普通程控交换系统所不具备的功能,例如,和时钟系统的时间达到一致。
2.2专用电话系统专用电话系统是轨道系统所专用的,是为轨道交通行车指挥、系统能够正常运行所专门设置的通信设备,主要负责的是控制中心和各车站的列车、电力、防灾及公安等方面的调度,并且还提供了紧急电话、调度电话以及站间电话业务。在轨道交通中使用专用电话系统,有利于工作人员指挥列车的运行,以及进行设备的操作,同时也为行车调度提供了有力的支持。在应对突发状况时,为了快速解决事件,可以把系统内部的每台电话都设置成热线电话,进而保障行车安全。
2.3闭路电视监控系统闭路电子监控系统通过图像通讯,能够跟踪、监控和记录实时的动态图像。该系统还具有指挥和管理的功能,有利于实现城市轨道交通自动化调度和管理。另外,电视监控系统的传输具有不对称的特点,导致车站到中心需要比较大的宽带,而中心到车站运用低速的数据业务即可。就目前来看,ATM技术仍是电视监控系统中最佳的传输机制,该系统可以利用ATM技术按需求连接、分配带宽的特点,保证图像的质量,同时也节省了所占的宽带。
2.4广播系统、时钟系统、无线系统、电源系统广播系统由控制中心广播系统、停车场广播系统组成。首先广播系统采用的是模块化的设计,因而结构很简单,便于操作和安装;其次该系统具备很好的兼容性以及一致性,采取的是进口数字音频信号处理设备,可以根据需要进行自由组合。时钟系统主要有设在控制中心的GPS接收设备、主控母钟、各站铺助母钟、子钟以及传输设备等组成,其作用在于为乘客与工作人员提供标准时间,并且为其他系统提供统一的时间信号,从而实现全县统一的时间标准。无线通信系统包括列车无线通信、公安无线通信以及消防无线通信。是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护提供指挥手段的专用通信系统。电源系统由配电设备、整流设备和蓄电池组成。电源系统是为通信设备中各系统正常运行提供电源保障。所以,电源系统一定要具有安全性和可靠性,可以满足不间断的运行。
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1.3部分变电所电缆夹层电缆敷设交叉严重,不同专业电缆未按设计要求分层敷设,电缆预留不统一,绑扎不规范,标示不明或缺失。原因是施工方案、作业手册制定不细不明,电缆敷设前未认真规划路径,施工技术交底不到位,未就公用支架与其他施工单位核对图纸说明。预防措施是技术交底要覆盖全施工人员,统一施工标准、工艺;对电缆路径统一规划,敷设一部分要及时理顺;有需公用支架的地方,施工单位应及时沟通联系相互核对图纸,避免分层敷设错误及交叉。
1.4供电系统送电前,需对设备进行调试,导致交直流电源直流充电模块损坏率高,烧损充电模块是因为临电电压不稳。地铁车站安装施工交叉作业多,各种用电工具功率不同,使用频次不同,还有管理不善等原因导致除一级配电箱外电压波动很大,因此要求充电模块电源应从一级配电箱引取。
2环网及杂散电流
2.1盾构区间电缆支架打孔,一处会出现多次打孔,原因是盾构瓦片配筋密集,一次成孔困难,影响盾构结构安全,应尽量避免。施工单位在开工前应从盾构瓦片厂索要配筋图,施工是避开钢筋打孔。
2.2电缆支架与隧道壁不密贴,部分锈蚀,电缆转弯处电缆超出电缆支架托臂。出现此类情况,施工单位应分别向支架生产厂家提供完善测量数据,对差别较大的应分不同弧度进行加工生产;加强进场材料验收,对不合格产品坚决退货;施工过程轻拿轻放,杜绝野蛮施工。
2.3环网电缆外皮划痕、破裂造成安全隐患,预留及绑扎不规范。电缆划痕主要是穿管毛刺或拖地敷设遇尖锐物引起,敷设前应检查打磨套管,地面加设滑轮;预留及绑扎应符合规范及工艺要求。
2.4杂散电流传感器受潮及参比电极埋设离钢筋太近。原因是传感器未按技术规范安装,施工中造成传感器堵头丢失,没有及时进行补齐,因此安装过程厂家现场督导;采用钢筋探测仪提前进行预判,避免参比电极埋设靠近结构钢筋。
3接触网工程
3.1预埋化学锚栓斜度超标,部分支架、吊柱安装倾斜。造成以上问题根本原因是施工人员质量意识不强,测量打孔没有效避开结构钢筋,造成打孔倾斜。预防措施,施工测量参照结构钢筋配置图预先避开钢筋,打孔遇钢筋应及时纠正,安装支撑架前应校正螺栓。
3.2中心锚结与汇流排不垂直,部分区间导高、拉出值不符合设计要求。现场调查原因是施工作业人员对中心锚结拉出值及接触网导高、拉出值数据模糊不清,凭经验施工。解决办法是增加交底频次,技术人员现场盯岗,各工序之间加强协调,保证工序交接顺畅。
3.3隔离开关安装位置与消防等专业冲突或者安装高度不能满足设计高度,未按规范接地。地铁车站施工专业交叉作业多,隔离开关安装前应作详细的施工调查,核对相干专业图纸,如有冲突及时联系设计处理。设计单位在出图阶段应与其他专业进行沟通,并在双方图纸中进行体现。接地方案应在设计图纸上明确,与规范有出入处应作具体说明。
3.4场站接触网立柱与水沟位置冲突,与库外信号灯冲突。此类问题连续出现,尤其以立柱与水沟冲突为多,设计图纸都是一笔带过,施工单位间抢工工序安排不合理导致。因此设计单位应提前核对施工图纸,对冲突地方应及时修改,如因平面布置不能回避,需在图纸上说明工序安排。施工单位施作前应加强沟通,将接触网立柱基础放在水沟施工前进行。
3.5柔性接触网有部分螺栓、缠绕钢丝容易锈蚀。原因是施工单位未及时涂抹防腐材料及施工工艺不合理。暴露在钢丝、螺栓外短时间极易生锈,施工单位选取样板部位,要求说作业人员观摩,统一工艺并及时涂抹防腐材料。
3.6成品保护问题,也是变电所、环网电缆专业会遇到的同样问题。施工单位进场后应每所安排一名值班人员24小时看护,变电所安装临时门,其他施工单位需进入房间施工必须签安全协议并签到,区间派人不间断巡视尤其以夜间为主。
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国家轻轨试验线新建于中国铁道科学研究院国家轨道试验中心,正线与既有大环试验线并行,线上有高架桥、隧道、小半径曲线等各种形式的试验段。高架桥为单线桥,位于城轨试验线的西侧,设计里程为K7+573.351—K8+359.534,线路纵坡25‰~28‰,总长约786m,均为简支结构,共计54片29跨,其中30m的T梁32片、25m的T梁18片、25m的U形梁4片。原设计梁间接缝使用C80,C100型耐腐合金止水带伸缩缝,共计140.40m。为验证TTXF弹性体伸缩缝在城市轨道交通高架桥上的适用性,选定在U形梁和T形梁上使用弹性体伸缩缝替代原设计,梁间接缝分为U-U梁接缝、U-T梁接缝两种。弹性体伸缩缝安装施工环境温度为15℃。根据原设计,试验线上两种梁型梁端均设有现浇挡水台,因此将弹性体伸缩缝浇注于两挡水台之间,同时可根据需要在现浇挡水台时预留槽口,以方便弹性体伸缩缝的安装。主要施工步骤有混凝土基面处理、衬垫定位及安装、底涂料涂刷、弹性体浇注、面涂料喷涂、挡水凸台二次浇注以及过程中的覆盖养护,详述如下。
1)由于现场预留槽口尺寸较小导致表面混凝土出现蜂窝麻面,选择使用手持式混凝土打磨设备进行混凝土基面处理,将薄弱、疏松或破碎的表面混凝土清除,并清理表面的浮土、浮锈、脱模剂、油污等污物。
2)试验线上为分块式轨道结构,选择实心PP棒材(直径不小于20cm),作为弹性体伸缩缝的底衬材料,安装时要求成形面平顺、无接头。安装完成后,检查衬垫的定位尺寸,预留空腔尺寸不得小于设计要求。
3)底涂料为本弹性体材料专用的界面处理剂,涂刷面应均匀、不露底面、不堆积,并至少大于粘接面外轮廓,涂刷完成后覆盖养护。
4)TTXF型弹性密封材料,由A,B组分在现场浇注机内恒温混合而成。混合完成后,可选择人工或机械方式进行浇注,浇注过程中避免带入空气,随时注意除泡,配制好的液态密封材料应在30min用完,随用随配,保证浇注过程的连续性。浇注完成后覆盖养护,确保密封材料外观的清洁、干燥。
5)浇注完成12h以内,且胶面不黏手时,进行面涂料喷涂,喷涂完成后继续覆盖养护至材料实干,养护中避免水份、灰尘、杂质落入,并防止机械损伤。
6)为保证桥面积水不在伸缩缝两端漫流至桥下,可在弹性体实干后进行挡水凸台的二次浇注,凸台高于伸缩缝表面2cm。
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2模式
比较手机支付发展至今,NFC技术和轨道交通读写器频率一致,适应性最强,在实际应用中用户更容易接受,因此,NFC技术已经开始成为手机支付的主流技术。
3NFC技术
NFC(NearFieldCommunication)近场通信技术,是一种短距高频的无线电技术,在156MHz频率运行于20cm距离内。由于NFC采取了独特的信号衰减技术,具有距离近、带宽高、能耗低、安全性较高等特点。NFC手机集成了NFC模块,可以实现乘客持手机轻轻一刷,无须输入密码,即刻完成进出站交易。NFC手机有3种应用模式,分别是卡模式、NFC模式或者点对点模式、读卡器模式。将NFC手机设置为卡模式,通过下载APP软件,就可以模拟地铁储值卡。以前人们出门需要携带乘车卡、手机,现在只需要携带一款NFC手机,就能满足出行的需求。
二手机支付(NFC)的实现方案
由于轨道交通自动售检票系统是一个线网化运行的、成熟的系统,手机支付这种新兴外来的技术如果想成功地在自动售检票系统应用,必须要与自动售检票系统检票机内的读写器相适应。手机支付的不同方案,对读写器的要求不同。方案一NFC手机模拟地铁储值票M1卡,在地铁或运营商网点发卡或充值,不能用手机查询交易记录和余额。这种方案对地铁读写器要求最低,地铁既有的读写器就可以实现手机支付。只要NFC手机按照地铁技术规范设置票卡结构,对读写器而言,NFC手机和普通的M1储值卡就没有任何区别。因此,地铁读写器不需做任何改造。由于NFC手机在地铁或运营商网点充值,地铁只和运营商有合作关系,需和运营商进行商务谈判,协商发卡方、沉淀资金和手续费等问题。NFC手机模拟的是M1卡,由于M1卡加密算法是保密的,因此,手机APP无法模拟M1卡加密算法,也就无法读取卡片的交易记录和余额。与传统地铁储值票相比,本方案带来的便利性是乘客可以少带一张地铁卡,只需携带手机出门。方案二NFC手机模拟地铁储值票CPU卡,在地铁或运营商网点发卡或充值,能用手机查询交易记录。相比方案一能体现NFC手机票的优越性,实现了票卡的可视性,乘客可以随时在手机上查询票卡的余额和交易明细。但是,这种方案对地铁读写器的要求也相对较高,要求读写器能读写CPU票卡。目前既有地铁线路,除非特殊要求,原来一般是不能处理CPU卡的,只能处理Ultralight卡和M1卡,所以需要对读写器软件进行升级,使其能处理CPU卡。此外,对整个AFC系统,如SC、LC、ACC软件也要做相应的调整,但不涉及硬件的改动。方案三NFC手机模拟地铁储值票CPU卡,能在线空中发卡、充值,能用手机查询交易记录。这种方案是最彻底的NFC手机支付方案,能完全体现NFC手机支付的优越性,既实现了票卡的可视性,乘客可以随时在手机上查询票卡的余额和交易明细,又可以通过下载APP,实现空中发卡和充值,而不需要去营业点办理。如果使用这种方案,乘客接受NFC手机支付的意愿更大,实施更容易推动,但对地铁读写器的要求也最高。空中充值是指将银行卡的电子现金向手机票圈存,因此涉及银行等金融机构,要求地铁读写器满足中国人民银行于2013年2月颁布的PBOC0标准且通过中国人民银行授权的银行卡检测中心的相关认证。PBOC0标准对分段分时领域计费(地铁)的复合应用消费交易流程进行了详细规定;PBOC0标准要求的非对称加密算法更加复杂,如果不提高读写器的运算能力,乘客的通行速度将会很慢,不能被地铁所接受。因此,PBOC0标准不仅对地铁读写器软件有详细要求,对读写器的硬件(如计算能力等)也提出了更高的要求。因此,由于地铁网络化运营、无障碍换乘的特点,要实现本方案,地铁既有线的读写器需更换为符合PBOC0标准的读写器,地铁新线招标时需明确要求读写器符合PBOC0标准且通过银行卡检测中心的相关认证。
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1.2变压器及电缆。
各类变压器消耗感性无功,中压环网电缆及低压电力电缆都能提供一定的容性无功。供电网络一旦建成,变压器消耗的感性无功及电缆提供的容性无功都基本稳定,较易控制。
1.3动力及照明负荷。
城轨动力及照明负荷涉及多个用电系统,如通风空调环控系统、通信系统、电扶梯屏蔽门系统、信号系统、人防系统、车站隧道照明系统等等。每个用电系统内容大不一样,开启时间不定,其功率因数也不相同,一般为0.5~0.8,较难控制。
2补偿方案
补偿方案的选择与供电局考核点有关,由轨道交通供电系统组成及负荷构成分析,其无功特点是:电缆无功影响大;夜晚停运功率因数低,无功倒送;无功波动大;存在冲击性负荷。目前供电局一般要求用户自身功率因数达到要求即可,至于输电110kV电缆无功倒送问题,在后期负荷升高后自然抵消或是在变电站110kV馈线端加电抗器解决。为达到地铁中压网络中的无功平衡,一般在主变电所设置无功补偿装置进行集中补偿,以改善高压侧电源的功率因数,提供降压变电所的电压和补偿变压器的无功损耗。各地根据自身情况在不同时期,相应的技术条件下选用了以下的集中补偿方案:(1)采用电容和电抗器进行无功补偿;(2)静止无功补偿器(SVC);(3)静止无功发生器(SVG)。
3补偿比较
3.1电容和电抗器无功补偿。
该方案投资低,但无功补偿效果差,投切速度慢,不适合负荷变换频繁的场合,易产生欠补偿和过补偿。同时可能会引起某次谐波谐振或放大,因此城轨供电系统补偿基本不采用此方案。
3.2静止无功补偿器(SVC)。
静止型动态无功补偿装置即StaticVarCompensator(SVC)是目前国内外解决这一系列问题普遍采用的方法,在无功负荷接入点处接入SVC装置后,无功负荷冲击得到抑制、高次谐波得到滤除、三相电网得到平衡、PCC点电压得到稳定和提高了电力系统的稳定性。TCT型SVC,TCT名称含义是晶闸管控制变压器(ThyristorControlledTransformer,简称TCT),结合其实际用途,把它理解成晶闸管控制变压器型可调电抗器。TCT实际上是将常规TCR中的耦合变压器和电抗器合二为一。TCT组成:高阻抗变压器本体+晶闸管阀+控制器。原理:晶闸管阀连接在高阻抗变压器本体的低压侧,通过调整晶闸管阀的导通角,改变低压绕组电流,高阻抗变压器高压绕组的电流立即会按相应的匝数比改变,从而改变TCT无功功率大小。通过晶闸管控制变压器的副边电流,从而控制原边连续变化的感性无功功率,当晶闸管完全导通时,相当于副边短路运行,此时输出感性无功功率最大,即达到可控电抗的额定容量。TCT特点:(1)响应速度,全波采样需要20ms,半波采样10ms。(2)可靠性,本体是高阻抗变压器,抗冲击能力强,晶闸管运行在变压器的低压侧;(3)结构,TCT的结构简单,经过简单的培训就能操作。(4)噪音,TCT的整个磁路上没有饱和的区域,不会因为磁滞伸缩的作用产生很大的噪音,TCT上没有大功率风扇等运动部件发出噪音。(5)损耗,与其它可调电抗器不同,TCT的整个磁路上没有饱和的区域,铁损小;TCT磁场不会泄露到本体外部,附加损耗小。
3.3静止无功发生器(SVG)。
静止无功发生器StaticVarGenerator,简称为SVG。其基于电压源型变流器的补偿装置实现了无功补偿方式。是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换。具备如下主要功能:(1)在电力系统扰动情况下,提供有效的电压支撑;(2)提高输电系统的静态和动态稳定性;(3)降低暂态过电压;(4)阻尼系统的低频和次同步振荡;(5)减小电压和电流的不平衡,抑制不对称负荷;(6)减小由于电压波动引起的闪变;(7)增加输电线路的有功功率传输容量;(8)滤除流入系统的谐波电流。目前已经投运的SVG主要分为两种结构,即多重化/多电平结构和链式结构,西安地铁一、三号线采用链式结构。SVG是目前最先进的无功补偿设备,目前全国范围正大力推广,但其技术还在发展阶段,维护率较高,有待在运行中进一步考验。
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结合当前的处理工艺,对洗车污水和车辆检修生产污水进行集中处理可以采用以下几种工艺。
2.1调节沉淀对沉淀池进行调节设置,调节和沉淀池结合于一池设置。沉淀池的主要作用是使污水中的少量悬浮颗粒和无机沙尘沉淀下来。如果在实际生产和检修过程中产生的污水中有较多油分,为了避免污水中的含油物质被排出,可以在调节沉淀池的尾部增加一个浮油集油管,阻断含油物质的排放。
2.2加药气浮该处理工艺主要用于进一步去除污水中的SS、COD、油类物质和分子量比较大的化学药剂。在实际污水处理过程中,应该结合实际情况,选择聚合氯化铝作为混凝剂。通常情况下,可采用溶气气浮,但为了便于管理,也可以选择一体化的气浮设备。例如,当污水处理规模为100m3/d时,可以按照每天运行10h左右来决定初期设备的运行时间;当远期水量增加时,可以远期的设备运行时间调整到20h时,设备的处理能力可以达到200m3/d。考虑到设备在运行过程中可能出现故障,可同时选择两套处理能力为5m3/d的处理设备。
2.3过滤消毒由于在日常洗车过程中需要耗费大量的水,因此,为了节约用水,我国绝大多数城市轨道交通车辆段与维修基地内的用水主要采用的是中水。通过过滤消毒工艺处理可以进一步将水中的悬浮物质去除,并且可以将水中存在的有毒细菌杀灭,充分满足杂用水水质标准,从而将回收利用的水用于重复洗车或绿化。通常情况下,压力滤罐是主要的过滤设备,其过滤能力能够与气浮设备相对应。同时,可以选用小型的二氧化氯或次氯酸钠发生器作为消毒设备,将压力投加到中水的压力管上。
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1.1.2悬挂式单轨车辆第一辆悬挂式单轨车辆是由德国Langen发明,于1901年在德国的乌泊塔开始运营,如图5所示。德国乌帕塔悬挂式单轨线,线路总长13.3km[2],经过20个站点,最高速度60km/h,年载客量达到2500万人次。悬挂式单轨车辆的轨道梁采用下端开口式钢制箱型断面,车辆悬挂在轨道梁下方,转向架采用悬挂式二轴转向架设计,且为钢板焊接结构。与跨座式单轨车辆转向架走行部的不同是:悬挂式单轨车辆转向架(见图6)没有稳定轮,设走行轮和导向轮各4个,均为橡胶充气轮胎,为保障安全预防轮胎泄气或爆裂,橡胶车轮也配有钢制辅助车轮。车体的悬挂装置由悬挂吊杆、液压减振器构成。因为胶轮在封闭环境下运行,所以不受恶劣天气影响,但也受转向架和轨道形式的影响,遇到突发状况时无法及时处理,维修困难。目前,悬挂式单轨车辆在我国尚未运用,但是在德国、日本等许多国家都得到广泛应用。悬挂式单轨车辆建设周期短、制造车本低、无需扩展城市公路设施,而且在高架上运行,增强城市景观,结合我国的交通实际情况,适合在我国建设和推广。但是单轨车辆也存在橡胶车轮与轨道梁摩擦产生橡胶粉尘的现象,对环境有轻度污染,列车运行在此区间发生事故时救援相对较为困难。
1.2新型交通系统
目前,世界各国对新型交通系统还没有一个明确的概念。广义上指的是那些所有现代化新型公共交通方式的总称。狭义上讲,即自动化导轨交通系统(Au-tomatedGuidewayTransit,简称ATG),该系统是中小运量型车辆运行在具有侧向或中央导轨专用混凝土轨道上,车辆通常采用小轻量的橡胶轮胎,由电气牵引,可单车或数辆编组[7]。ATG是在1963年由美国西尼电气公司研发并应用的,在美国多作为机场内的交通工具。经过多年发展,尤以日本和法国在技术和规模上处于领先地位。在日本称AGT,在法国称为VAL(VehiculeAutomatiqueLeger,即全自动捷运系统)。
1.2.1AGT1981年,日本首次开通营业运行“神户港岛线”和“大阪南港港口城市线”两条线路。由于采用橡胶轮胎,噪声小[7],对城市生态环境有很好的保护,并且建设费用低,所以AGT系统在日本深受欢迎和重视,到目前,已有14条线。运行在日本神户港岛线的2000型列车如图7所示,线路总长度10.8km,采用600V、60Hz侧向接触轨受流。AGT车辆的走行部采用橡胶轮胎,并具有转向机构,其分为三种导向方式(如图8所示):一种是侧面导向方式,导向轨布置于行驶面两侧,导向轮沿着导向轨导向行驶;一种是中央导向方式,导向轨设置于走行轨道间的中心线处的工型钢质导轨,导向轮夹其腹板导向行驶;另一种是中央沟槽导向方式,在两条行车轨道间的中央槽中,导向轮沿着行车轨道侧壁导向行驶[4]。如果车辆采用两侧导向方式,转向架为单轴转向架,由2个走行轮和2个导向轮构成;若采用中央导向方式,转向架为两轴转向架,由4个走行轮和4个导向轮构成。因采用胶轮,所以设置了在漏泄状态也能运行的钢制辅助车轮;而且新型交通系统是双向运行,因此前后轴必须都能转向。车轮与轨面的黏着性能好,与钢轮钢轨相比能产生较大的摩擦力,可缩短加减速度时间,增大爬坡能力。列车最小平面曲线半径仅为30m,又具有较强的爬坡能力,因此可以适应较为复杂的地形。橡胶轮寿命能达到10万km左右,列车编组一般在4~6节,最高速度在60km/h左右。北京首都机场也采用了AGT车辆(见图9),在机场T3航站楼A座、B座和C座之间承担运载任务。该系统采用加拿大庞巴迪公司设计方案,无人驾驶,单程行车线路为2080m,设有3个乘车站,2008年3月正式运营。
1.2.2VALVAL是20世纪80年代基于RobertGabi-llard教授发明的胶轮路轨系统技术,由Matra公司设计的一套轨道运输系统,于1983年5月在法国里尔开通营运。为了减小成本,剔除了橡胶和钢轮并用的设计,采用单轴转向架;前后4个导向轮,一般采用内部充填聚胺脂的实心胶轮;中间2个走行轮,内部通常充入氮气[4];构架前后两端设有导向滚轮,如图10所示。法国里尔VAL车辆,全自动无人驾驶,最高速度可达80km/h,运营速度可达34km/h,每天运量可达12万人次。由于胶轮磨耗大,有粉尘,所以不如钢轮经久耐用。胶轮使用寿命相对较短,同时运行能耗也相应加大,其载客能力相对较低,使这种交通扩大载运量也受到了一定限制。此外,该系统采用充气橡胶车轮,还需要有预防爆裂和发生爆裂后的安全措施和装置。
1.3现代有轨电车传统有轨电车采用钢轮钢轨系统,没有隔声措施,以至于引起的噪声大,对城市的生态环境影响较大。为了克服缺点,近年来,法国劳尔重工(Rollindustry)公司研制出胶轮导向巴士电车系统,也就是现代有轨电车(Translohr),如图11所示,法国克莱蒙费朗劳尔电车。Translohr是Roll公司于2001年开发出的橡胶车轮的低地板有轨电车,采用单轨导向技术,胶轮负责牵引车辆,导轮负责引导车辆的行驶方向,中央轨道导向系统如图12所示。与传统的有轨电车相比,Translohr爬坡能力强(最大坡度可达13%),通过小半径曲线能力强(可达10.5m)[8],噪声小,并且保留了传统有轨电车便利性、中等规模运输量等特点。2007年5月10日,天津滨海新区开通了全长7.6km的从法国引进的劳尔电车,是我国大陆境内第一个使用劳尔电车的城市。2009年12月31日,上海浦东张江高科新区也开通了全长10km的胶轮有轨电车,走行轮采用充入氮气的无内胎橡胶车轮,上海张江地区劳尔电车非动力转向架如图13所示。为减小线路的影响范围,实现有轨电车和社会车辆混行的方式,道路中央双车道独立双向运行,如图14所示,为运行在上海浦东张江高科新区的劳尔电车。其采用接触网受电,3节车辆铰接式编组,最高运营速度可达20km/h,最高时速70km,总载客量约167人/列,地板高仅为260mm。但也有一定的缺点,由于当地路面的结构,车内的噪声较大,候车的时间较长,不适合在繁华的街道运行,所以还需要进一步地研究强化,并结合我国道路交通系统的结构特点来发展此类电车。
1.4我国最早的橡胶车轮车辆1932年5月22日,在已经运行于滇越铁路线(昆明—河内)的内燃动车组上安装了由米其林轮胎公司生产的橡胶轮胎,通常叫它“米其林动车组”(曾经改名为红旗号),同时是国内唯一一条米轨铁路。如图15所示,我国最早的米其林橡胶车轮内燃动车组,车长16m,宽2.6m,自重8t,采用汽油内燃发动机。该车组最为独特的部分在于它的走行部,每个转向架上有4对车轮,采用钢制轮辋和橡胶车轮一体化设计,车轮踏面都套装可自动也可人工充气的凸形橡胶轮胎,可以使噪声减小,减振好,乘坐舒适性加强,而且还能提高车速,在当时最高速度可达100km/h,曾创下时速记录。到20世纪80年代因零件不易购置而失修,后经国家花费大量财力修复并移至昆明米轨铁路博物馆。
2橡胶轮胎的选择及其特性
车辆通过轮胎与地面的附着作用产生各种运动,其特性对车辆性能有着至关重要的作用。轮胎有4个基本功能:1)支撑整车重量;2)缓冲因路面不平顺引起对车辆的冲击力;3)为驱动和制动提供附着力;4)提供转弯所需的侧向力[9]。橡胶车轮系统城市轨道交通车辆大多采用无内胎、胶质实心轮胎。无内胎轮胎通常也称“真空胎”,在轮胎内部充入惰性气体。从安全角度讲,真空胎是高速行车最为理想的轮胎。真空胎发热低、质量轻、节省燃料、使用寿命长,鉴于走行轮需要承受整个车体重量,于是为了安全,几乎所有的橡胶车轮城市轨道车辆的走行轮均采用无内胎轮胎。胶质实心轮胎适应于低速高负载苛刻使用条件下运行的车辆,所以通常作为辅助车轮或者用于一些车辆的导向轮。选择轮胎主要是根据每种车辆的运行特点、承载能力和路面情况而定。与钢轮相比,橡胶车轮具有很好的弹性和抓地力,故具有更好的爬坡能力,并且能降低运行时的噪声。爬坡的能力与地面附着力的大小有很大关系,附着力取决于路面状况、粗糙度以及轮胎橡胶材质、花纹、几何尺寸、气压。对于传统的钢轮钢轨系统,轮轨接触属于金属与金属之间的接触,所以附着力很小,在超过牵引力所能承受的坡度时,容易滑坡。与传统轮轨系统比较,橡胶车轮具有复杂的力学特性,轮胎的力学特性对车辆的稳定性、舒适性、动力性、安全性起着举足轻重的作用。轮胎力学特性如下:1)轮胎纵向力学特性。影响纵向力学特性的主要因素是滚动阻力,车轮滚动时,轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支撑路面的变形。当轮胎在硬路面滚动时,轮胎径向变形是主要的,由于轮胎内部摩擦产生弹性迟滞损失使轮胎变形时对它做的功不能全部回收[10]。2)轮胎垂向力学特性。充气轮胎的缓冲作用与轮胎的弹性有关,轮胎的刚度特性对车辆的行驶平顺性、行驶稳定性和制动性均有着重要影响。3)轮胎的侧向力学特性。其中轮胎的侧偏特性很大程度上决定了车辆的操纵稳定性,包括各种垂直载荷下轮胎的纵向力、侧向力和回正力矩与侧偏角、纵向滑移率的关系[11]。
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2通过建立共享数据库
实现各相关子系统数据的统一管理,提高数据利用层次,为进一步的数据挖掘和运行优化提供条件。这可以进行自动化系统的结构的简化,提升系统的整体可靠性,保证其安全性的提升,进行系统运行及其维护成本的控制。以减少综合投资。通过统一的综合监控信息平台,可以提供设备档案管理、系统维护管理的基础信息和基本网络条件。
二、关于综合效益应用的分析
1为了保证运营管理手段的高效性、方便性
可以进行综合监控系统的建立,保证其相互独立性,保证其统一性及其协调性,保证调度指挥系统体系的健全。保证各个子系统的积极调度管理,做好作业的协调工作,保证系统之间调度程序的紧密性,从而为调度员进行全面资讯等功能的提供,满足轨道交通运营指挥工作的要求。通过对综合监控系统的应用,可以实现不同子系统的数据处理,进行数据的分析及其报表管理工作,进行调度管理功能的体现,从而进行各种事件的有效反映及其处理,保证管理自动化程度的控制,提升系统的整体安全可靠性。这里可以进行硬件平台及其软件平台的应用,做好专业的信息综合数据库应用环节,保证各个总控室的操作环节的优化,更好的进行数据库的访问,进行不同应用程序结果的分析,保证不同专业的信息沟通,保证系统资源的良好共享。
2一般来说,综合监控系统的整体主干网系统规模是巨大的
这就使网络系统具备良好的管理性,通过对网络设备的管理平台控制,更有利于进行网络设备状态的分析,这离不开网管平台的监控,这需要进行网络管理平台的处理工作,进行网络管理效率的提升。网络系统具备较强的功能,其能够进行故障的诊断,有利于进行过滤设置等,为了满足管理及其维护的需要,可以进行集成程度高、模块化、通用性产品的应用。总的来说,其可扩展性是非常强的,但是在该系统的应用过程中,需要进行符合国际标准的通用产品的应用,这种系统的应用过程中,可以进行开发式、分布式计算机系统的应用,软件进行模块化系统结构的应用,保证功能及其容量的扩展,从而有利于软件的运营及其维护。通过对综合监控系统的分析,可以得知其具备自检的功能,进行了系统工程师工作站及其诊断工具的应用,系统内部进行电子日记模式的应用,记录了系统不同部分的工作结果,如果发生了故障也能进行自动报警,并且能够进行系统故障的自动记录,从而有利于系统的维护。这种数据库的接口设计让系统具备更强的扩展能力。在综合监控系统的应用过程中,进行成本的控制是必要的,从而满足计算机网络设备的工作需要,这需要进行系统软硬件的统一配置,保证独立监控系统的信息有效交换,做好共享资源及其系统冗余备份的有效配置,进行系统前期建设环节的优化,满足后期运行维护工作的要求,保证了独立监控系统各个子系统的协调性。
3这也需要进行综合监控系统的可操作性的优化
一些ISCS系统进行了工业控制级产品的应用,其连续运转时间是比较长的。进行了双机冗余设计工作的开展,进行了硬件设备的应用,进行了系统平均修复时间的降低,提高了系统的可操作性。各项指标要满足综合监控系统各种功能的需要。综合监控系统提供良好的人机交互式操作界面,便于调度人员操作。随着时代进步,对运营安全和管理水平要求的不断提高,运营过程中被监控对象之间的关系越来越复杂。
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对上述选定的研究标准,分析标准中绝缘耐压部分,主要内容包含:标准适用范围,国内应用,测试环境,测试流程,绝缘判断,耐压值,耐压方法,耐压合格判断,耐压电源等。IEC60077-1999、GB/T21413-2008、TB/T1333-2002内容完全一致,以下仅研究IEC60077-1999。GB/T14894-2004耐压部分引用TB/T1333规定,绝缘部分引用IEC60077规定,不对其进行专项研究。GB/T7928-2003耐压部分引用TB/T1333与TB/T2227-1996规定,绝缘部分引用TB/T2249-1996规定,不对其进行专项研究。TB/T1795-2003耐压部分引用TB/T1333与TB/T2227-1996规定,绝缘部分引用TB/T2249-1996规定,不对其进行专项研究。EN50343-2003、EN50215-1999只是将绝缘与耐压分开研究,本次研究作为一个整体。TB/T2249-1996、TB/T2227-1996只是将绝缘与耐压分开研究,本次研究作为一个整体。
3标准分析研究
3.1适用范围
GB/T3048-2007、DL474.4-1992作为国家与行业标准,其绝缘耐压值对铁路车辆只有参考价值,不完全适用与铁路行业耐压标准;IEC60077-1999是机车车辆设备件进行耐压的标准,TB/T1484.1-2001是电缆订货技术条件进行耐压的标准;其它标准均可应用于铁路机车车辆及城轨车辆电缆敷设后耐压。GB/T12817-2004、TB/T2249-1996、TB/T2227-1996只能应用于200km以下速度等级的铁路客车,不适用于高速列车绝缘耐压试验。如以上标准规定交流回路耐压值为1500V,直流回路耐压值为1000V,但现在动车组中,直流回路电压已经高达1500V,交流回路电压有25000V,以此标准做耐压试验已经没有意义。IEC60077-1999、IEC1133-1992、EN50343-2003、EN50215-1999作为国内现有动车组(CRH1、CRH3、CRH5)及地铁车辆耐压标准。适合多电压等级及高速运行条件。
3.2应用环境
各标准应用环境建议选择IEC60077-1999,海拔:≤1400m,温度:-25℃~40℃,湿度:≤95%,此工作环境可满足绝大部分铁路车辆运行条件。
3.3测试流程
部分标准(如EN50343-2003)规定了测试流程为绝缘-耐压-绝缘,部分标准(如GB/T12817-2004)规定测试流程为绝缘-耐压,部分标准未明确规定测试流程为绝缘-耐压-绝缘,但实际应用测试流程为绝缘-耐压-绝缘。为发现耐压试验过程中是否存在绝缘破坏,测试流程建议采用EN50343-2003标准(绝缘-耐压-绝缘),前后两次测试绝缘电阻偏差不超过10%。
3.4绝缘电阻
绝缘的目的是为耐压前进行绝缘性能的初步测试,在各个标准中,对绝缘电阻测量值及所有仪表有不同规定。建议在适用车型的基础上,采用最为严格的标准。
3.5耐压值
在试验中,根据不同电压等级的线路或设备施加不同的电压,各标准耐压值见表1。通过表1数值,发现耐压值有所差异,但各耐压值经验证均可有效发现电缆敷设过程中造成的绝缘损伤。
3.6升压方法
总结以上标准,结合安全生产需要,建议综合以上升压方法,采用从0V开始升压,在电压达到规定值的50%以前,尽快升压,电压在50%到75%之间采用以可以读出电压数值的速度升压,当达到75%电压之后,以2%的速度上升到规定值,仪表显示值偏差在规定值的3%以内。升压过程中,注意倾听、观察是否出现电流突然增大、电压闪络等现象,如出现此问题,立即切断电源。耐压时间建议采用1分钟,观察电流在1分钟内无明显变化。
3.7耐压判断
各标准中均规定耐压合格的判断为无闪烁或击穿,建议根据各车型车辆实际特点,增加泄漏电流数值,以防止部分线路泄漏电流过大。
3.8耐压电源
耐压电源建议根据GB/T3048-2007要求,电源频率根据试验电缆应用环境决定,试验电压峰值与有效值之比为1.662~1.802,谐波含量不超过5%。
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城市轨道交通运输和铁路运输是两种主要的轨道交通运输方式。可以总结为如下五种技术系统(见下页表1),主要涉及电子电路、继电器控制、自动控制、计算机控制、通信、软件技术、数据库技术等,集控制科学与工程、通信工程和计算机科学与技术三大主要学科,是典型的多学科知识交叉的综合行业体系。
三、人才培养措施
1.树立应用型培养理念。所谓应用型人才培养理念,既包括学校管理理念的应用型、也包括教师教学理念的应用型。建设应用型专业的首要任务在于围绕应用型培养目标,改变或提升教师的教学理念和思想。一是改变教师教学评价体系,围绕应用型人才培养目标,完善或修订教师绩效考核指标,利用政策指挥棒引导教师改变理念。二是加强教师培训工作,新进教师大多为从“校园”到“校园”,在应用型如何实践方面必然缺少切身的感悟,因此需要加强对此类教师的培训,提升其业务能力。
2.构建“深度校企联合”培养体系。校企联合是众多高职、应用型高等院校普遍采取的人才培养模式,但合作效果往往不尽如人意。首先,探索校企之间的硬件资源共享机制,包括实验条件、实训条件等,如学校利用企业的培训资源进行实训培养,企业利用学校的教师、实验环境进行优秀员工的能力、学历提升教育等。其次,探索校企之间的智力资源共享机制,包括优秀企业员工聘任专业课教师;优秀教师到企业协助解决部分技术难题;双方联合开发专业课程、实训课程等。
3.建立应用型课程体系。首先,在课程设置上采取“平台+模块”的发展策略,建立通识课、专业基础课和专业课三大平台,根据专业方向设置课程群模块。通识课模块主要包括数学类、物理类、设计类核心课程;专业基础课根据本专业的特点,遴选控制类、通信类、计算机类、交通运输类中的核心课程组成。设置国铁和城轨两大培养方向,国铁和城轨两个课程群模块。其次,采取“小课程、短课时”课时设置模式,缩短讲解时间,预留课时增加到实验或实践环节。构建“掌握基础理论—实验提升认知能力—实训强化应用能力”的“一条龙”式的培养体系,创造条件让学生实现“理论知识—实践应用”两者之间的交互式提高。
4.搭建应用型实验、实训室。培养应用型人才,实验室建设、实训条件建设是基础,更是必要条件。实验条件直接决定着课程体系的建设,开设何种课程,课程如何设置实验实训内容,都由实验室硬件条件决定。因此,在实验条件设计上以学生“能动手、愿动手”为目标,改变“观摩式”实验模式创造条件让学生动手。
5.加强建设综合实训基地建设。轨道交通系统是安全苛求系统,从业人员一般均需经过严格的专业技能培训。从教育角度而言,实验室或实训室锻炼了学生基本的动手能力,要真正提高他们的一线生产能力,在走进工作岗位之前,仍然离不开实训基地的培养。综合实训基地主要是以轨道交通实物实训实施,构建一个涵盖城市轨道交通多个部门、多个工种的综合性实训考核基地,满足轨道交通运营与管理、信号与通信、车辆维修、供电系统维修等多专业的实训演练、教学指导、实做考核以及技能鉴定等工作,并且可以作为学生科技创新的孵化器。
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根据晋中至太原城际铁路项目情况,结合PPP设计原则,我们试制其组织构架图一是主办方的设置:10月24日,在市长办公会上,确定了市公司代表市政府注资成立我市轨道交通投资公司,我们认为,2013年底,市公司经重组后,职能定位于市城建项目的投融资,建设职能已经剥离,确须新成立轨道交通投资公司,赋予其建设和国有资本管理职能。二是承办方的设置:暂以目前同我市有接触的中国北车集团模拟。三是投资的问题:投资分为两块,一块市国资或公司,通过注册资本金、土地整理、特许经营权和贷款贴息等方式,折合入股,按国内惯例,占到总投资额的10-20%;一块是中国北车集团,以资本和技术等方式,直接入股,按国内惯例,占到总投资额的80-90%。四是建设运营模式:晋中至太原城际铁路有限公司(虚拟名)由中国北车集团组织建设,具体承担车辆、信号等设备资产的投资、运营和维护;洞体、车站等土建工程由政府投资方负责。五是资产的保值和利益的分配:晋中至太原城际铁路有限公司正式运营后,在项目成长期(无利润期),政府将其投资所形成的资产,以无偿的形式交给PPP项目公司,为其实现正常投资收益提供保障;在项目成熟期(利润实现期),为收回部分政府投资,同时避免中国北车集团产生超额利润,将通过固定租金方式的形式,使市国资公司参与收益的分配;在项目特许期结束后,中国北车集团无偿将晋中至太原城际铁路有限公司全部资产移交或续签经营合同。
三、财政部门扶持轨道交通的具体思路
PPP作为一个新的融资模式,在我省还未得到应用。按照中央精神和财政部相关文件要求,财政部门在整个PPP项目运行过程中,肩负着重要使命,要综合考虑公共服务需要、责任风险分担、产出标准、关键绩效指标、支付方式、融资方案和所需要的财政补贴等要素,平衡好项目财务效益和社会效益,确保实现激励相容。就现阶段而言,市财政部门要做如下几方面工作:
一是以中央精神为指针,以财政部相关文件为方向,尽快代政府起草“晋中市人民政府关于推广政府和社会资本合作(PPP)试点的实施意见”。该实施意见将立足于晋中实际,契合我市经济社会和综合财力现状,同时参考晋中至太原城际铁路项目推进中发现的新情况和新问题抓紧制定,初步构想,该实施意见初步设想包括试点项目范围、试点项目确立、试点项目实施和试点项目监管等具体内容,争取在11月底前拿出征求意见稿。
二是站在扩内需,求发展的高度,按照PPP项目的现实发展需求,在项目采购、预算管理、收费定价调整机制、绩效评价等方面谋求管理新模式。按照2014年出台的、涉及财政管理改革的新《中华人民共和国预算法》、《深化财税体制改革总体方案》、《国务院关于加强地方政府性债务管理的意见》和《关于深化预算管理制度改革的决定》等法规文件精神,市财政部门依法依规,现已展开对PPP模式下,地方财政中长期可持续发展的相关研究,力争实现对PPP模式的全程管理、服务和评价,进一步提升我市的资金使用效益和公共服务水平。
三是把晋中至太原城际铁路建设为全省标杆性项目,争取进入财政部的政府和社会资本合作项目库,拓宽我市PPP项目建设的资金来源。财政部的文件中,提出设立PPP项目库的设想,并将为此安排对示范项目的专项转移支付资金;同时,新预算法规定:经国务院批准的省、自治区、直辖市的预算中必需的建设投资的部分资金,可以在国务院确定的限额内,通过发行地方政府债券举借债务的方式筹措。因此,晋中至太原城际铁路建设必须高起点起步,力争建设成为全省PPP模式的标杆性项目,拓宽资金渠道。四是多轮驱动,唯实唯先,运用全社会的资产资本参与项目建设,设计好项目投资的顶层规划,为晋中至太原城际铁路建设提供资金层面的充足保障。晋中至太原城际铁路项目投资预估算总额67.58亿元,按照国内城市轨道交通PPP模式中,政府和社会资本参与项目建设的资金占比惯例,政府一般占到10-20%,以上限20%测算,我市需拿出13.5亿元。这部分资金怎么拿?从哪拿?分几年拿?成为摆在我们面前最为现实的问题。就资金来源的筹措,我们市财政有如下的具体思路:一对原定每年2亿的项目资金实现腾挪。按照市领导的部署,从2014年起,以后年度每年市财政将安排2个亿的新兴产业项目专项资金和传统产业项目专项资金,2014年的预算执行过程中,这两块基金的安排目前还未落实,已确定计划于2015年再行安排。这里想着重说明的是,这两块资金的安排是与新预算法相抵触的,因为这两块资金如安排,实属专项转移支付,并且是对具体实体工业企业的直接补助。按新预算法第十六条规定:市场竞争机制能够有效调节的事项不得设立专项转移支付。建议按照新预算法规定和中央PPP项目推进要求,这两块每年共计2亿的基金,以后年度均作为PPP项目的推进保障基金。晋中至太原城际铁路项目建设工期为4年,如取消我市原定新兴产业项目专项资金和传统产业项目专项资金,这4年可腾挪出8亿元的资金,可为我市该项目建设政府投入13.5亿元,夯实大的财政资金基础。我们的想法是2015年的两亿资金,其中,1亿元作为晋中至太原城际铁路项目新办企业的注册资本金,如该企业2014年底就挂牌,先采取挂账列支方式处理,2015年度编入市本级总预算;1亿元作为该项目运行实施中的各项前期费用。以后每年度,按工程实际,结合2亿元的PPP项目资金储备,实行动态补助。二着手争取省级专项转移支付。目前,福建省人民政府已经“推广政府和社会资本合作(PPP)试点的指导意见”,预计我省的相关意见年内也将颁布。如前所述,争取晋中至太原城际铁路项目进入财政部的政府和社会资本合作项目库,并获得中央专项转移支付,时间周期预期较长,格次预期较高。但争取进入省级项目库,并获取省财政的专项转移支付,短期内相对可行。建议待晋中至太原城际铁路项目正式启动后,就PPP模式在全省的带动示范作用问题向省政府和省财政厅提交申请专项转移支付的报告,内容应包括两大部分,一是一次性的前期资金,按大学城的经验,申请并获批3-5亿元,相对可行;二是财政补贴,用于补助项目运行无利润期的财政补贴,以每年5000万元至1亿元为宜。以一次性转移支付3亿元的下限和前四年每年财政补贴5000万元计算,预期争取5个亿。三是实时启动城际铁路冠名权和车体广告事宜。目前,列车传媒作为新兴媒体呈现出蓬勃发展态势。晋中至太原城际铁路项目须运用好这一潜在的资源。具体讲,待项目正式启动后,要及时对城际列车的冠名权实施拍卖,如未来车头标注“汾酒号”、“兰花号”等。同时,对列车视频、LED显示屏、椅背、桌面板等广告载体,实行统一打包,对省内各大广告公司招标拍卖。预期,每年可提供1亿元以上的广告收入。
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2.1减振效果试验对比
针对首次使用于城市轨道交通工程中的聚氨酯浮置板整体道床进行的一系列测试,通过将地下线普通整体道床与之对比,其普通道床铅垂方向的振动级最大值达到72.6dB,而聚氨酯微孔弹性减振垫,铅垂方向的振动级最大值减小到57.0dB,该值低于《城市区域环境振动标准》中对于居民文教区昼间70dB,夜间65dB的要求,减振效果明显。
2.2聚氨酯浮置板减振轨道系统测试结论
对于施工完成的聚氨酯浮置板整体道床轨道减振垫测试时,在大于22Hz的频率段上其插入损失值>0,说明满铺于道床基底的减振垫减振工作频率为22Hz以上。而在70~125Hz频率段内减振的效果最为明显,最大减振量发生在100Hz处,基底测点在100Hz处的加速度级插入损失为38.17dB,基底测点2的Z振级插入损失为21.37dB,基底测点5的Z振级插入损失为20.97dB,两者平均值为20.17dB。测试结果最终表明:
(1)试验轨道系统自振频率为16.4Hz,理论计算结果为14.8Hz;
(2)减振工作频率为22Hz以上;
(3)在70~120Hz频率段内减振效果最为明显,最大减振量发生在100Hz处,基底测点在100Hz处的加速度级插入损失为38.17dB;
(4)基底测点Z振级插入损失为15.98dB(根据国家标准GB10071—88,分析频段取1~80Hz);
(5)基底测点Z振级插入损失为21.17dB(根据行业标准JGJ/T170—2009,分析频段取4~200Hz)。由此表明,聚氨酯微孔浮置板减振材料与道床整体形成了一个质量弹簧系统,其聚氨酯微孔减振垫具有最低的动静态刚度比和对车辆运行过程中产生振幅降低的性能,对于微孔减振垫材料在支撑上部道床结构部分传授的荷载时,动态刚度可能还会由于振幅频率和荷载的大小产生较小的变化,采用在槽形道床基底及侧墙范围内铺设减振垫,又可称之为全表面弹性支撑弹簧系统,相当于超临界频率范围内,可将结构传播噪声平均减缓至30dB范围内,实现城市轨道交通工程减振目的。
3聚氨酯浮置板整体道床轨道技术应用
3.1聚氨酯浮置板减振垫轨道系统铺设方式及施工流程
聚氨酯浮置板减振整体道床轨道系统施工中,在奥地利聚氨酯微孔弹性材料专家的支持和现场指导下,对于铺设施工方案进行了多次调整细化,以确保铺设的侧墙减振垫和基底减振垫完全呈隔离状态,避免刚性搭接,形成声桥,影响减振效果,打破常规轨道施工方式,以“先附属后主体”方式完成减振系统铺设。在聚氨酯减振浮置板整体道床轨道系统施工中,对铺设轨道的结构底板找平处理完成后,进行整体道床侧墙施工,对侧墙施工的位置、几何尺寸精度严格控制直至检测修正完毕后,铺设聚氨酯微孔减振垫材料,随后采用“机械铺轨法”先进行一次性浇筑整体道床,待强度满足要求后,绑扎道床凸台钢筋并浇筑完成聚氨酯浮置板整体道床轨道施工,完成聚氨酯浮置板整体道床浇筑施工。
3.2聚氨酯浮置板减振垫轨道系统铺设要求
(1)基底清理:对于铺设聚氨酯浮置板减振垫地段,必须对结构基底进行找平和清洁,对于不平整度控制在±4mm以内进行验收,同时避免基底表面出现尖锐突起,损坏材料,同时对于结构底板必须保证不能有可见的水,对于渗水、结构漏水处必须及时处理,确保结构底板干燥。
(2)不同结构形式铺设:对于盾构形式的弧形基底,减振垫作为一个整体(没有底垫与侧垫之分)铺设减振垫必须达到规定高度,通过测量确定两段无误后即可定位;对于矩形的槽形结构基底,应当首先铺设底垫,然后铺设侧垫,其减振垫的下表面必须与精确处理平整的结构底部密贴接触。
(3)当轨道板减振垫铺设完成之后,侧垫上部与轨道板和基底侧面之间的接头空隙处要用专用的密封胶进行密封,保证侧墙及结构底板的减振垫形成一个整体,保证减振垫在道床浇筑完成后形成的质量-弹簧系统发挥其减振降噪性能。
(4)减振垫底垫和侧垫铺设完毕后,可以作为浇筑模板在上面浇混凝土道床。浇筑前应当根据轨道板的设计对其进行配筋。为了防止钢筋头对减振垫造成损坏,可以在钢筋和减振垫之间放置一些支撑块,予以支撑抬起钢筋,避免钢筋直接接触减振垫表面层。
(5)浇筑前对轨道进行几何尺寸调整时,支撑轨道的支撑架丝杠在调整过程中产生竖向力,避免支架调整轨道几何尺寸时破坏已铺设完成的聚氨酯减振垫,在支架丝杠下垫上预先加工的丝杠扭力防护垫板,调整时丝杠落在防护垫板中心,同时要求在丝杠上要预先穿好PVC管,便于浇筑道床完成后,可方便取出丝杠。
4施工过程中质量控制的难点
(1)道床钢筋绑扎焊接作业时产生焊渣,焊渣烧伤减振垫是个难题,通过铺设浸湿养生棉布或浇水降温的形式,可避免钢筋焊接时电焊的焊渣烧伤减振垫的问题,严格确保聚氨酯减振垫外观完好无损,可全面发挥减振垫减振作用。
(2)道床侧墙与道床分为2次浇筑施工,且侧墙与道床间夹有25mm厚度的聚氨酯减振垫,受列车行驶过程中产生的振动荷载,道床浮动,容易造成残渣及积水顺减振垫两侧流入减振垫层,造成对减振垫侵蚀破坏。为解决此问题,采用具有柔韧性较强的玻璃胶对25mm厚度的减振层密封,进行防水沥青包裹共2层密封,以确保减振道床的有效性。
(3)为确保聚氨酯浮置板减振整体道床轨道系统的铺设精度,提出“先附属后主体结构”施工方式。通过精确控制施工的附属结构即侧墙作为减振整体道床系统的基准保证,控制整体道床轨道施工精度。根据其聚氨酯减振系统需要,在线路中心线两侧每2.5m各设置1对测量基标;以基标精确定位侧墙中心线,并设置侧墙高程控制桩,按照侧墙结构设计尺寸施工浇筑,完成后两边侧墙与结构地板形成槽形,检查结构尺寸满足减振结构系统铺设要求后铺设减振系统,附属结构的精度直接影响减振道床结构精度,对此采取设置成对基标级附属结构控制桩的方式保证施工数据精确性。
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1.2制定合理科学的标准与规程
常规设备安装的标准与规程的管理是工作开展的依据。通常所有的行业都有一个具有法律约束的执行标准,但由于我国城市轨道交通发展的时间有限,设备安装还没有一个完善完整的官方准则,给企业的设备安装管理工作带来了一定的消极影响。设备安装标准与规程管理主要是以国外有关标准为依据,并参照国内铁道、公交等相近行业的设备安装标准与规程管理。但对企业自身而言,在参照的同时,也应该有所创新和修订,以符合城市轨道交通企业的要求。同时,标准与规程管理应逐级细化,并由企业内部主管部门负责,专业人员主导标准与规程的制定和并参与管理,将会受到意想不到的效果。常规设备安装的标准与规程主要包括技术、安全、行政等方面,由企业自身制定,主要涉及技术和安全规程。同时,在设备日常的安装过程中,由专业技术人员不断地对各种规程进行完善,使之成为其工作的主要组成部分。企业还要定期组织财力、人力、物力对标准与规程进行更新,以便适应实际生产需要。同时,对企业员工进行更新后标准与规程的培训工作,使一线的工作人员熟练掌握企业城市轨道交通常规设备安装的标准与规程,加强标准化、正规化作业,提高整体的专业水平。
1.3实施计划管理
计划管理不仅影响着设备安装的效率,还关系到设备安装的生产成本。一般情况下,为做好计划管理工作,企业总部会设定专门管理部门来制定近期和远期的工作计划,然后工作计划再根据企业每年制定的目标进行细化,计划要有可操作性。安装计划和成本控制计划是计划管理的两个主要内容。对于不同的领域,基层技术部门和企业总部的专门管理部门要分工明确,统筹合作,继而进行计划管理工作。例如,工作内容、安装进度及资金分配是基层技术部门工作的重点,同时也要做好本专业本部门关于新的项目的可行性调研、技术方案、资金要求的准备工作;而制定总体工作目标、统筹汇总各专业部门的初步工作计划、明确各部门可使用资金的额度、协调各部门之间工作计划的衔接是企业总部专业管理部门的主要工作内容,有时还会分管计划大型的企业活动。分部门和总部在计划的制定上,有一定时间差:在年初,企业总部的专业管理部门完成下一年的年度计划,并及时把相关文件下发到各专业部门。在年中,各部门根据总部的年度计划来制定各自的初步计划,然后汇总到总部,总部对初步进化进行审批并提出修改意见,最终通过后,各部门执行各自制定的分计划。同时,年中也会对本年度的工作计划进行修改,以便更加切合实际工作的需要。长期计划的完善和补充工作也是在这个时候进行的。总之,所有与常规设备安装有关的工作都要制定相关的计划,并在实际的设备安装过程中不断地进行修改和补充,要让计划指导工作的开展,这样可以使设备安装管理工作能有序地开展,提高设备安装管理的效益。
1.4严格控制质量
质量是企业的生命。城市轨道交通常规设备安装企业是具有一定服务性质的企业,更应该把握好质量关。质量控制是设备安装管理最重要的内容,也是企业赖以生存和发展的核心竞争力。质量控制,处在设备安装技术管理的范畴,企业应利用先进的技术手段严格控制质量水平,继而保证设备安装后的可靠安全运行。一个完整的控制体系和先进的检测设备对设备安装质量的控制必不可少。每一级质量监控人员职权明确是建立一个完整的质量控制体系的基础,尽量避免模糊、重叠范围的出现,杜绝发生相互推诿现象的可能。对每一级质量监控人员进行质量控制规章制度的培训,及时更换不合格人员。强化对安全要求高的设备检查工作,对其高标准施工,高标准检查。高标准监督。同时,采购先进的检测仪器设备,并配备各个相关部门。另外,计时更换不合格的设备安装工具,保证所有的工具都处在良好的状态。企业的管理组织结构、岗位分布状况、企业标准、人员技术水平都可能影响着质量控制体系的建立,所以,质量控制体系的建立要根据企业的自身状况,只有这样,才能更好地做好质量控制工作。