地铁隧道减振垫浮置板道床养护维修研究

【摘要】针对地铁隧道，本文首先介绍了橡胶减振垫浮置板道床的工作原理、组成及特点，再基于浮置板原理、结构组成及实际养护经验，结合地铁隧道的特点，研究养护维修的方式、具体内容及重点等，确保减振垫浮置板道床的安全使用，可为养护维修部门提供参考。

【关键词】地铁隧道；减振垫；浮置板道床；养护维修

随着地铁的快速发展，运营期间列车引起的振动，将对建筑结构、乘坐舒适度、车辆零部件使用寿命、沿线居民的工作和生活质量等造成影响。因此，地铁的减振问题成为国内外研究的热点。

橡胶减振垫自1975年在柏林地铁使用以来，以其良好的安全性、稳定性、经济性等特点，在各大城市广泛应用，是一种较为有效的减振技术。随着时间的推移，减振垫浮置板道床养护维修成为地铁养护的一大要点。本文对地铁隧道橡胶减振垫浮置板道床进行养护维修研究，对于地铁的运营维护具有一定的借鉴意义。

1、橡胶减振垫浮置板道床简介

1.1 工作原理

在整体道床与基础结构之间，增加橡胶垫，构成橡胶减振垫浮置板道床，减振垫与上方整体道床形成质量-弹簧系统。其基本原理就是在轨道道床和基础间插入一固有频率远低于激振频率的线性隔振器，通过质量-弹簧系统的惯性运动，将列车运营产生的振动进行较大衰减后，再传递到隧道主体结构，以达到减振的目的。

1.2 结构组成

橡胶减振垫浮置板道床主要包括5大部分：（1）钢轨、扣件等；（2）浮置混凝土道床；（3）橡胶垫隔振器；（4）基底混凝土；（5）排水系统，包括两侧排水沟、基底中心水沟、观察筒等。具体如图1所示。

图1 某地铁马蹄形隧道直线段橡胶减振垫浮置板道床断面图

橡胶减振垫自上而下分别由覆盖层、编织层、夹层、编织层、阻尼层构成。各层作用分别如下：

（1）覆盖层：与道床板及道碴接触，提供柔性及连接作用；

（2）编织层：加强各层橡胶间的连接；

（3）夹层：均匀分布荷载至每一个圆锥；

（4）阻尼层：提供弹性和阻尼。

1.3 工作特点

橡胶减振垫浮置板道床具有以下特点：

（1）减振效果好：通过实际测试证明，Z振级减振效果良好；

（2）适用范围广：在地下线和高架桥特殊减振和高等减振地段均可采用，同时适用于碎石道床、整体道床、道岔等多种形式的轨道结构，不受边界条件制约；

（3）铺设速度快：无缝化搭接，安装简单，质量易控制，橡胶隔振垫每天铺设长度可达到70～80m；

（4）结构设计优、经济指标佳：采用面支撑结构，应力和变形位移成非线性作用，钢轨和扣件受力合理，无异常波磨，无车内噪声增加等不良反应；根据结构形式的不同，橡胶隔振垫每公里造价约为300～600万，性价比较高；

（5）使用寿命长、运营维护少：结构设计优；橡胶减振垫具有优越的抗疲劳和抗老化性能；同时，橡胶材料的绝缘阻隔，将土建结构和轨道系统完全隔离，减少杂散电流的传递，延长轨道结构和产品使用寿命，减少养护维修工作量。

2、养护维修研究

2.1 养护维修方式

除应按普通轨道养护维修要求外，橡胶减振垫浮置板道床养护维修方式可分为日常巡查、定期检查和特殊检查，并按年度、季度、月度制定维修计划。橡胶减振垫浮置板道床的定期检查周期为2年，日后可视检查结果放宽到3年。

2.2 养护维修内容

2.2.1 日常巡查

（1）排水系统是否畅通

通过观察筒等方式，检查基底排水沟是否存在堵塞；检查两侧排水沟是否堵塞、道床是否有积水现象；泵房处水篦子、排水管等的工作状况；

（2）钢轨及扣件等（几何尺寸、轨道状态）：检查钢轨的几何尺寸、扣件几何尺寸及松紧度等；

（3）浮置道床、基底混凝土结构：检查有无裂缝、破损等混凝土病害，道床是否有明显变形，浮置板两边接头混凝土有无损坏、密封胶条有无脱落、损坏；

（4）橡胶垫隔振器：浮置道床表面处橡胶垫是否密封。

2.2.2 定期检查

（1）沉降观测：定期检查浮置板道床、基底结构有无沉降变形。当浮置板高度与原设计高度相差达2mm以上时，应调查荷载变化、隧道沉降、橡胶垫失效等情况，针对具体原因采取相应措施；

（2）橡胶垫性能检测：在线路投入运营后，每10年宜抽取一定数量的可更换隔振元件进行性能检测，外观应无损坏、裂纹等，保证性能符合相关规定。

2.2.3 特殊检查

因特殊情况或需要专项检查时，首先进行主体结构沉降与变形的检查，如有异常则首先解决主体问题后，再通过抬升装置对浮置道床、橡胶垫工作状况的检查。

2.3 养护维修重点

根据养护维修实践经验，除普通轨道的养护维修重点外，橡胶减振垫浮置板道床养护维修的重点主要有：

（1）排水系统是否通畅；

（2）浮置道床表面处橡胶垫是否密封，以防影響浮置板道床的耐久性；

（3）道床有无超标的沉降变形等。

结语：

振动噪声问题已成为城市轨道交通领域迫切需要解决的问题，橡胶减振垫浮置板道床具有良好的减振降噪功能，与同类产品相比，在全国应用较为广泛。随着此类产品的不断应用，应当从设计、建设、运营角度，充分考虑、研究后期养护维修问题，以确保减振降噪功能的正常发挥。本文基于实践经验及调研，对减振垫浮置板道床的工作特点进行了分析，归纳、研究了地铁隧道减振垫浮置板道床养护维修的方式、内容及养护重点等，可为养护维修部门提供参考。

参考文献：

[1]CJJ/T191-2012.浮置板轨道技术规范[S].

[2]北京道尔道振动控制技术有限公司.钢弹簧浮置板道床检修维护技术手册[G].2013.

作者简介：

邱凌（1974-），男，四川自贡人，本科，工程师，主要从事机车车辆运用与检修、轨道交通工程运营与维护、工程监测和检测的研究工作。