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高速铁路弹簧质量道床隔振技术

更新时间:2007-8-27  来源:tranbbs  作者:佚名  人气:  [ 投稿 ] [投稿帮助
      隔而固(GERB)于十几年前首次将在动力设备上成功应用60多年的阻尼弹簧隔振技术应用于德国地铁及其附近建筑的隔振,至今已有几十个有轨道床和60多座邻近建筑(包括多座音乐厅)采取了隔振,隔振效果都十分理想。韩国汉城-釜山高速铁路釜山车站和天安车站,也采用了隔而固弹簧质量道床减振技术,是迄今为止荷载最重、车速最高的道床隔振,技术含量和要求很高,很有挑战性和代表性。限于篇幅关系,仅向大家介绍一下天安车站道床的隔振情况。

    1. 汉城-釜山高速铁路

    目前韩国正在建造由首都汉城到南部港口城市釜山的高速铁路。负责该路段设计的是韩国高速铁路建设局(Korea High Speed Railway Construction Authority)。全长430公里的路段完全是新建的(包括新建的桥梁、隧洞等)。该路段最大设计时速为350km/h,运营时速控制在300 km/h。

    1994年法国财团中标此项目。该高速线采用法国TGV高速列车。负责整个项目总承包并且包括路段建造的是法国咨询公司SYSTRA。在汉城和釜山之间设计了四个停靠站,它们是天安、大田、大丘和庆州。

    为了获取高速铁路建造经验,首先在天安和大田站之间建造了一个长63 km的试验路段,该试验段将是日后正式路段的一部分。按计划,整个路段将在2000年日本和韩国共同举办的世界杯足球赛期间投入运营,但目前,工程进度有些滞后。

    2. 天安火车站

    天安火车站位于汉城东南100 km的一个10km宽的山谷里,由于复杂的山谷地势,不得不将该路段高架起来。按照城市规划方案,该火车站设计为这个二百万的人口的新兴城市的中心,在火车站主楼应该集商业、服务行业、购物为一体。该火车站建于山谷的最低点,火车是从车站大楼的第四层通过,下面三层用于办公及商业。整个路段的高架及车站主体为钢筋混凝土结构。

    3. 弹簧质量道床隔振系统:

    鉴于车站主楼一至三层的使用要求,在设计阶段就不可避免要考虑该路段的减振措施。首先考虑用碎石、枕木,但仍然担心固体传声和振动不能足够衰减。由于这个原因,SYSTRA公司和汉城大学的声学及结构动力学专家一致建议,采用目前世界上隔振效果最好的隔振技术,将轨道和下部的建筑结构进行振动隔离。火车站铺设了四条轨道,外边二条用于停靠,另二条用于通过时速高达300km/h的列车。道床由80 cm厚的碎石及80 cm厚的砼平台组成。铁轨铺设在碎石上的砼枕木上,并采用常规扣件固定。作为静力学及动力学的计算参数来自于TGV的荷载谱。

    在车站1250 m的路段内,道床放置在GERB(隔而固)隔振器上,每段道床长为20 m,隔振器上总负荷为10万吨。每个隔振器由6至8对弹簧组成。另外一些隔振器由4对弹簧及一个VISCO粘滞阻尼器并联而成。每对弹簧由内外弹簧组成。隔振器大部分直接摆放在混凝土框架结构的柱头上,只有少部分摆放在连接两个框架结构的砼梁上。

    道床竖向固有频率为6 Hz,弹簧压缩量为7 mm。弹簧隔振器先在工厂里预紧,以便于砼板在相当于固定的基座上直接常规浇注。当碎石部分铺垫以后,弹性系统有足够荷载以后,预紧螺栓会自动放松,这时弹簧道床才有弹性。但是,一定要检查,是否所有的弹簧确实放松,否则弹性系统不起作用。隔振器上、下部用隔而固(GERB)公司生产的自粘纺织垫板固定。这种纺织垫板的摩擦系数为2.0,能够不用预埋件承担上部建筑物2个g的水平加速度。

    由于至今世界上在高速铁路领域还没有弹性道床先例,必须在道床的动态位移和隔振效

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