悬挂式空轨轨道梁的安装分析

杨超

摘 要：作为轨道交通系统的一个分支，空轨的研究及应用已有超过一百多年的历史，目前主要应用于地势相对平坦地区。空轨轨道梁是空轨系统中最为重要的组成部分之一。本文就悬挂式空轨轨道梁的安装方面的问题进行了探讨。

关键词：悬挂式;空轨;轨道梁;安装

0 前言

空轨，空中轨道列车（SkyTrain）的简称，轨道交通的一个单独分支。是轨道交通发展到一定覆盖面及一定规模下兴起的一种新的交通形式，在某些条件下具有特殊的优点。工程造价低、占地面积小、施工速度快等是其有别于其他轨道交通的显著特点。近年来，随着城市化进程的不断加快，经济发展带来的空气污染、交通拥堵等问题日益严重，单纯对地下空间的开发利用已不能满足人们对空间的需要。地上空间的开发利用加快了空轨的研究及应用的进程。2016年11月，由我国自主研发的世界首条新能源空轨试验线成功投入运行，拉开了我国空轨高速发展的序幕。对于地势较为平坦地区，空轨结构形式的研究比较成熟，架设方便，施工速度快。

1 悬挂式空轨的构成概况

悬挂式空轨系统主要由轨道梁、车站、运行车辆、控制系统等部分组成。空轨车站形式多样，有的是在过街天桥处设置，有的是在商业或者办公中心建设，可以使空轨车站和建筑连接在一起，方便乘客上下车。最常见的形式是车站修建在公路的一侧，在车站上下车地方修建扶梯。空轨的控制系统是把轨道、信号、通信、隔音屏等全部集合在一起的一个系统，这个系统避免了人为操作可能出现的错误，集成化程度较高，明显区别于传统地铁、轻轨项目。空轨轨道梁是整个空轨系统的高架部分，由普通轨道梁、道岔梁、桥墩和基础组成，设计使用年限一般为100年，跨度在15-25 m。在一般情况下，为了保证行车的安全和满足乘车人员视觉享受这两方面的要求，车辆底部距离道路净高在5 m左右，车辆高度在2.6 m左右，一般地段轨道梁距地高度为9.5 m。悬挂式空轨道L型结构轨道梁分为地下安装和地上安装。

2 轨道梁地下安装

悬挂式空轨轨道梁地下安装，包括四个底板，需要通过螺栓固定安装在钻孔桩基础的舀桩界线的混凝土顶面上，四个底板上再分别安装四根支柱，将四根支柱布置成矩形，再分别将加强板设置在相邻的支柱之间，将四根支柱的顶部打磨成同一标高，再用两块水平顶板焊接在四根支柱的顶部，两水平顶板的顶面必须要保持水平，构成桥墩底部支撑平面，在两水平顶板的顶面的四个角落分别设置横向和纵向限位凸板，由四组横向和纵向限位凸板围成的限位矩形的中心与四根支柱构成的矩形的中心重合，其形状与桥墩底部矩形形状相适应，可将安装于其上的桥墩底部限制于内。

悬挂式空轨轨道梁地下安装的安装位置如图1所示。

地面线和舀桩界线如图中所示，钻孔桩基础位于舀桩界线的上方装有加强筋笼，而桥墩的底部则安装于加强筋笼的上部之内，而轨道梁地下安装时则安装于钻孔桩基础舀桩界线混凝土顶面与桥墩地面之间，通过该工装的作用将悬空墩形式转化为落地墩形式，以此提高安装精度和操作可控性、便利性。

悬挂式空轨轨道梁安装于地下时，需要将横向和纵向限位凸板围成的矩形比桥墩底部矩形的长、宽各加大1 mm。由此以方便桥墩坐实在地下工装的顶板上，同时具有最大的限位作用。并且在支柱底部与底板之间安装加强筋板。通过加强筋板的设置，可以极大地提高工装的结构强度，更好地满足对桥墩的支撑需要。

此外，地下安装的支柱标高适应桥墩安装需要，桥墩底部坐落于地下工装后，其标高即可自动满足安装需要。另外，限位矩形在定中心的同时，其八个限位凸板的八个限位面还同时具有限制转角的功能，同时还能实现对桥墩转角的精确定位，只要在地下工装安装时将角度调整到位，在桥墩底部安装并限位在地下工装上后，自然能够保证转角的精度。

由此可见，通过使用上述悬挂式空轨轨道梁地下安装时，可十分方便地实现悬挂式空轨桥墩的安装定位，并同时保证其底面中心位置、底板中心平面转角，以及底板标高的安装定位精度。

3 轨道梁地上安装

悬挂式空轨轨道梁在地上安装时主要包括设置于L形桥墩的立柱两侧的第一基础平台和设置于L形桥墩的横梁末端两侧的第二基础平台，在两第一基础平台上设置第一柱构件，在两第二基础平台上则设置第二柱构件;两第一柱构件连接为一个整体，在两第一柱构件之间设置围绕立柱的矩形限位框，在矩形限位框的四周分别设置可从四周夹持立柱的可水平伸缩的调节压杆，且矩形限位框從两侧延伸而出并与两第一柱构件连接为一体;第二柱构件通过横向构件连接为整体，横向构件设置于横梁末端的下方，另有高低可调并用于支撑横梁末端的顶杆，顶杆安装于横向构件上并抵紧于横梁末端的底部。通过该工装的作用，可以将大体积、一体化、偏心式的L形桥墩精确定位及固定在设计位置，大大提高了桥墩安装的精度控制，且其结构简单有效，操作方便，成本低廉。悬挂式空轨轨道梁在地上安装的结构如图2所示。

第一柱构件和第二柱构件为塔吊标准节，塔吊标准节为四方柱形构件，是一种通用性的构件，可重复利用性高，在既满足安装要求的同时，提高操作的便利性和工作效率;而第一柱构件和第二柱构件可以视情况选用不同规格的标准节，以更好地满足安装要求。第二柱构件上装有若干个矩形限位框，每个矩形限位框上均装有调节压杆;通过多个调节压杆的定位，极大地提高了定位精度。或者，将矩形限位框设置于两第一柱构件的下部，两第一柱构件的上部与第二柱构件的中部之间装有连接构件，连接构件为矩形，同时与两第一柱构件和两第二柱构件固定连接。因横向构件设置于第二构件的顶部，使得其与连接构件、矩形限位框分别设置于不同高度，形成三级型钢结构。根据桥墩高度的不同，矩形限位框可以设置多套，上层每增加一层标准节就增设一个矩形限位框，连接构件也可以有多套，除第一节标准节不装，上层每增加一层标准节就增设一个连接构件，而最上层的横向构件则起到支撑桥墩顶部及调整桥墩位置的主要作用。横向构件上装有从侧面夹持横梁的可水平伸缩的调节压杆;第二柱构件上安装有千斤顶，千斤顶抵紧于桥墩轨道的底部。横向构件上装有顶杆和调节压杆，调节压杆用来调整桥墩沿线路方向的偏距及扭矩，顶杆则用来调整桥墩垂直于线路方向的偏距及高程。调整后锁定各构件上的调节压杆或顶杆，并配一个千斤顶辅助支撑空轨中用于安置钢梁的托架，使桥墩的安装更加准确、稳定。

4 发展趋势

空轨作为一种与地铁相似交通方式，它的造价与地铁相比具有相当大的优势，空轨造价为1.5 亿元/km，比地铁的造价减少约7亿元左右。特别是在我国投入国产设备后，每公里的造价将大幅度的降低，在建设成本方面相对于建设地铁具有相当大的优势。除了价格上的优势，空轨的建设速度比较快，几十公里的线路在3～5个月内就可以完成。相比较于地铁、轻轨少则3年，多则5年甚至更长时间的建设周期和挖地、架桥等施工影响，省时省力。

5 结束语

随着城市建设的高速发展，悬挂式空轨也慢慢走进了社会的大舞台，作为悬挂式空轨最为重要的组成方式，轨道梁技术也在随着社会的发展不断进步。

参考文献：

[1]康兴东，徐崇，张国栋，等.日本悬挂式空轨系统的应用与发展[J].国外铁道车辆，2019，56（05）：1.

[2]李芾，许文超，安琪.悬挂式空轨车的发展及其现状[J].机车电传动，2014（02）：16.