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单轨3号线转弯如何保持平稳?秘密就在轨道梁的“梯形面”

重庆商报 2018年08月09日 14:46

  

单轨3号线 受访者供图单轨3号线 受访者供图

      在山地城市穿楼、跨江、蜿蜒的重庆单轨,已经成为全国游客所追捧的“网红”。依托重庆轨道3号线工程,由重庆轨道集团牵头组织国内多家设计、施工单位历时10多年科技攻关,从设计、建造技术源头创新,在跨座式单轨的设计建造中解决了山地城市复杂地形、大跨度越江、地下大断面等世界性技术难题,取得4项重大技术创新。

  在近日公布的2017年度重庆市科学技术奖名单中,“跨座式单轨交通工程设计建造关键技术创新与应用”项目获科技进步一等奖。

  创新“三限界”设计体系

  断面面积节省13.2%

  单轨在穿楼或岩体时,断面的开挖依据是什么?

  据介绍,我市轨道2号线的建造采用了日本的单轨技术。其中,在断面的设计中采用的是“两限界”体系。

  “实际运营下来,我们发现两限界对断面控制得比较粗糙,实际上用不了那么大的断面。”上海市隧道工程轨道交通设计院重庆分院院长郭劲松介绍,在建筑密度较大的重庆,断面的大小直接影响着项目的可行性和工程的直接投 资。因此,在3号线的设计中,团队首先创新设计了跨座式单轨的“三限界”体系,具有概念清晰、范围明确、分类更细和数据更精确等特点,让断面面积节省了约13.2%,降低了工程风险,减少了工程投 资。

  他解释,“三限界”分别是建筑、车辆、设备限界。简言之,就是限定车辆运行及轨道区周围构筑物超越的轮廓线。

  除了降低节约工程投 资,在观音桥节点、过江桥节点的设计中,“三限界”起到决定性作用。“断面与建筑基础距离最小的地方,只有63公分。”郭劲松说,正是得益于这样的创新,才有了3号线的顺利竣工和安全运营。

  单轨转弯如何保持平稳?

  秘密在轨道梁的“梯形面”

  不少市民和游客喜欢在单轨3号线转弯时给它拍照。大家也会好奇,幅度如此大的转弯,为何坐在车厢里依然觉得平稳?

  “我们把拐弯处的梁曲面设计成梯形。”郭劲松解释,市民如果仔细观察,就会发现牛角沱站等转弯处的轨道梁水平面与其他地方不同,是一个斜面,为的就是能更好与转弯的车辆贴合。直行段的轨道梁切面是矩形,而转弯处这个斜面就变成了梯形。

  而这只是轨道梁关键技术的一个细节。该项目突破了PC轨道梁技术瓶颈,创新研发了PC轨道梁三维空间结构及桥墩定位系统,攻克了轨道梁曲线超高区段三维拼装架设重大技术难题。

  单轨3号线过菜园坝大桥不简单

  多亏创新“手风琴”立体伸缩建造技术

  单轨能在菜园坝长江大桥通过,看起来简单,实际上也离不开技术创新。

  郭劲松介绍,钢材结构的大桥因为热胀冷缩原理,冬夏之间的伸缩量比较大,而轨道梁的水平和垂直误差均为毫米级,如何才能在大桥的伸缩中保持稳定?经过探索,研究团队在轨道梁的设计中创新了“手风琴”立体式伸缩建造技术,解决了这个世界难题。

  据介绍,通过10多年科技攻关,该项目取得了4项重大技术创新:在世界范围内首次建立了跨座式单轨完整设计与建造理论体系;创新了轨道梁桥和地下空间建造成套技术;攻克了长大线路、复杂交路、高密度运行控制关键技术难题;创建了世界上首 个国家单轨交通技术标准体系。还荣获了国际 FIDIC奖、全国优秀勘察设计一等奖,代表国际、国内最高设计荣誉。

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