李蒼楠, 劉聰靈, 張 倩

（1. 中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，江蘇南京 210014；2. 中車浦鎮(zhèn)龐巴迪運(yùn)輸系統(tǒng)有限公司，安徽蕪湖 241003）

1 APM 軌道結(jié)構(gòu)組成

上海市軌道交通浦江線采用膠輪導(dǎo)軌自動捷運(yùn)APM 系統(tǒng)。APM 軌道系統(tǒng)主要由走行面、導(dǎo)向軌及其支座、道岔，以及附屬設(shè)備組成（圖 1）。

（1）走行面。位于軌道結(jié)構(gòu)兩側(cè)、車輛走行輪下方，承受列車豎向荷載，可采用鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)。

（2）導(dǎo)向軌及其支座。導(dǎo)向軌位于軌道結(jié)構(gòu)中間，起導(dǎo)向作用，車輛導(dǎo)向輪夾持在 H 型鋼導(dǎo)向軌的兩端翼緣，導(dǎo)向軌腹板位于水平方向。導(dǎo)向軌支座是支撐導(dǎo)向軌的主要結(jié)構(gòu)，支座與導(dǎo)向軌腹板通過螺栓連接。

（3）道岔。功能與常規(guī)鐵路道岔相同，分為樞軸式道岔和轉(zhuǎn)盤式道岔 2 種。

（4）附屬設(shè)備。主要包括車擋、線路、信號標(biāo)志等。

圖1 APM 軌道結(jié)構(gòu)構(gòu)成

2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）最高運(yùn)行速度 80 km/h。

（2）軸重≤13.6 t。

（3）最小曲線半徑。正線一般值 50 m，極限值40 m；輔助線/車場線一般值 50 m，極限值 22 m；車站一般值 1 000 m，極限值 600 m。

（4）豎曲線半徑。區(qū)間豎曲線半徑一般情況下為3 000 m，困難時(shí)為 2 000 m；車站端部豎曲線半徑一般情況下為 2 000 m，困難時(shí)為 1 000 m；出入線豎曲線半徑為 1 000 m。

（5）最大縱坡 10%。

（6）曲線超高。APM 的超高設(shè)置采用類似公路標(biāo)準(zhǔn)里的百分比表示，圓曲線的最大超高值為 6%，困難情況下為 10%；最大允許欠超高為 5%；曲線超高宜按照外軌抬高超高值一半、內(nèi)軌降低超高值一半的方法設(shè)置；曲線超高值在緩和曲線內(nèi)遞減，無緩和曲線時(shí)，在直線段完成遞減，超高順坡率不大于 4.2‰。

（7）軌道精度要求。走行面表面高程誤差±3 mm，走行面表面平整度要求（3 m 范圍內(nèi)）3 mm，左右走行面共面偏差 6 mm，伸縮縫處相鄰走行面表面垂直高差 1.5 mm，導(dǎo)向軌腹板中心線距走行面表面高度 117 mm（±1.5 mm），導(dǎo)向軌腹板 3 m 直尺范圍內(nèi)的平整度±3 mm，相鄰導(dǎo)向軌腹板/翼緣平整度偏差 1.5 mm。

（8）特殊接口。主要為強(qiáng)電接口和弱電接口 2 類，強(qiáng)電接口為接觸軌供電電纜接口，弱電接口主要為通信、信號設(shè)備電纜接口。

3 軌道技術(shù)特點(diǎn)

3.1 走行面

走行面為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用 C40 鋼筋混凝土，走行面表面平整誤差為 ±3 mm。為增加摩擦力，在表面設(shè)置約 1.5 mm的橫向條紋掃帚面，使得干濕 2 種情況下摩擦系數(shù)都可以達(dá)到不小于 0.85。走行面根據(jù)橫斷面形式可分為單基走行面（圖 2）和雙基走行面（圖3）：單基走行面為整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要用于車輛段；雙基走行面類似常規(guī)軌道交通的短枕式整體道床，用于正線橋梁地段，主要是考慮檢修需要以及高架線降低恒載。根據(jù)導(dǎo)向輪檢修及車輛故障檢修需要以及道岔結(jié)構(gòu)安裝需要，走行面高度設(shè)計(jì)為一般地段 450 mm，單開道岔區(qū) 305 mm，轉(zhuǎn)盤式道岔區(qū) 460 mm。

圖2 單基走行面橫斷面示意圖

圖3 雙基走行面橫斷面示意圖

為減少下部結(jié)構(gòu)變形對走行面的影響，走行面應(yīng)設(shè)置伸縮縫。走行面伸縮縫有 2 種形式：①垂直伸縮縫，適用于縫寬不大于 25 mm 時(shí)；②斜交伸縮縫，如圖 4 所示，適用于縫寬大于 25 mm小于 127 mm 時(shí)，這種形式的伸縮縫可以減少由于縫寬較大造成膠輪車輛運(yùn)行時(shí)發(fā)生“跳車”現(xiàn)象，從而影響舒適度。對于高架線，為使走行面與梁變形協(xié)調(diào)，設(shè)計(jì)采用與下部結(jié)構(gòu)一致的設(shè)縫原則，在跨度超過 40 m 的連續(xù)梁上，在橋梁中部每隔 30 m設(shè)置 1 道垂直伸縮縫。

選取2017年1月-2018年1月在我院接受剖宮產(chǎn)手術(shù)的產(chǎn)婦128例,分為對照組(n=64)和觀察組(n=64)其中對照組年齡26-45歲不等,平均年齡(32.73±4.96)歲;觀察組年齡25-46歲,平均年齡(33.12±5.03)歲。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,兩組產(chǎn)婦一般資料上差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P﹥0.05),具有可比性。

考慮橋上雙基走行面排水要求，每隔 3 m 左右設(shè)置1 個(gè)排水孔，排水孔要與導(dǎo)向軌基座錯(cuò)開。根據(jù)供電、信號、通信專業(yè)要求，需在走行面預(yù)埋過軌管線。過軌管線采用去磁鍍鋅鋼管，位置根據(jù)相關(guān)專業(yè)要求，結(jié)合軌旁設(shè)備布設(shè)。排水孔與過軌管線如圖 5 所示。

圖4 走行面斜交伸縮縫

圖5 走行面排水孔及過軌管線

3.2 導(dǎo)向軌

導(dǎo)向軌橫截面為 H 型鋼，采用 Q345C 材質(zhì)。導(dǎo)向軌上部安裝有供電接觸軌，如圖 6 所示，腹板上根據(jù)供電專業(yè)要求預(yù)留螺栓孔及電纜過軌孔。

圖6 導(dǎo)向軌及供電軌

正線導(dǎo)向軌標(biāo)準(zhǔn)單元長 9.5 m，局部地段根據(jù)梁長調(diào)整。單元長度模數(shù)的選取主要是考慮到本項(xiàng)目正線采用大規(guī)模預(yù)制 U 梁，軌縫與梁縫需匹配，因此導(dǎo)向軌模數(shù)與 U 梁長度模數(shù)也應(yīng)匹配，從而提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度，且能夠最大程度利用導(dǎo)向軌材料。車輛段不存在下部結(jié)構(gòu)模數(shù)，因此導(dǎo)向軌標(biāo)準(zhǔn)單元長度參照一般軌道結(jié)構(gòu)鋼軌模數(shù)，選取 12.5 m，局部地段根據(jù)道岔結(jié)構(gòu)縫的設(shè)置調(diào)整。2 根導(dǎo)向軌單元之間設(shè)置軌縫，標(biāo)準(zhǔn)軌縫 10 mm。對于其他應(yīng)用于地下線的項(xiàng)目，由于隧道變形縫間距通常較大，因此導(dǎo)向軌模數(shù)多采用 12.5 m，以符合傳統(tǒng)軌道專業(yè)的設(shè)計(jì)習(xí)慣，便于導(dǎo)向軌排布。

導(dǎo)向軌伸縮縫應(yīng)與走行面伸縮縫設(shè)置一致，避免出現(xiàn)導(dǎo)梁跨縫的情況。導(dǎo)向軌伸縮縫的設(shè)計(jì)特點(diǎn)與走行面伸縮縫類似，縫寬小于等于 25 mm 時(shí)采用垂直縫，縫寬大于 25 mm 時(shí)采用 45°斜交縫，如圖 7 所示。

圖7 導(dǎo)向軌典型斜交伸縮縫

3.3 導(dǎo)向軌支座

導(dǎo)向軌支座包含鋼筋混凝土基座、鋼結(jié)構(gòu)支座 2部分。

3.3.1 鋼筋混凝土基座

鋼筋混凝土基座為間隔布置，以減少橋上恒載。根據(jù)導(dǎo)向軌受力計(jì)算，導(dǎo)向軌支座間距采用正線直線段3 m、曲線段 2 m，車輛段直線段 4 m、曲線段 2 m。正線上的鋼筋混凝土基座形式根據(jù)在梁上的不同位置設(shè)計(jì)了 A、B、C 3 種，一般地段設(shè)置 A 型基座，U 梁端部泄水孔附近設(shè)置 B 型基座，導(dǎo)向軌軌縫處設(shè)置 C 型基座?；捎?C40 混凝土、HRB400 級鋼筋。

3.3.2 鋼結(jié)構(gòu)支座

圖8 S1 型鋼結(jié)構(gòu)支座示意圖

（2）S2 型。用于車輛段內(nèi)，由 1 塊 T 型鋼板通過M20 高強(qiáng)螺栓與導(dǎo)向軌連接，底部焊接在預(yù)埋于車輛段軌道內(nèi)的鋼板上，如圖 9 所示。

圖9 S2 型鋼結(jié)構(gòu)支座示意圖

3.4 道岔

APM 道岔功能與常規(guī)軌道交通類似，主要用于引導(dǎo)車輛至相鄰軌道，應(yīng)用于單渡線、交叉渡線及車輛段咽喉區(qū)。根據(jù)功能，可分為樞軸式道岔和轉(zhuǎn)盤式道岔 2種。其中樞軸式道岔相當(dāng)于鋼軌單開道岔，道岔角為22.944°，導(dǎo)曲線半徑為 22 m，如圖 10 所示。轉(zhuǎn)盤式道岔用于交叉渡線，相當(dāng)于鋼軌交叉渡線中的菱形交叉，轉(zhuǎn)角為 76°和 60°，如圖 11 所示。APM 道岔在單渡線及交叉渡線中的平面布置如圖 12 所示。

圖10 APM 單開道岔

圖11 APM 轉(zhuǎn)盤道岔

圖12 單渡線與交叉渡線道岔設(shè)置示意圖

道岔的安裝根據(jù)下部結(jié)構(gòu)采用了預(yù)埋螺栓和后錨固螺栓鉆孔安裝 2 種工法。由于安裝深度受限，直接安裝在橋梁上的道岔采用在橋面預(yù)埋鋼板、后期焊接螺栓的工法，從而避免后錨固鉆孔帶來的與橋梁鋼筋沖突問題，同時(shí)可保障安裝精度。在安裝深度充足的交叉渡線區(qū)，由軌道專業(yè)在結(jié)構(gòu)上部澆筑 200 mm 厚的混凝土墊層，道岔施工時(shí)現(xiàn)場利用后錨固螺栓鉆孔安裝，以確保道岔安裝精度。

3.5 可動式導(dǎo)向軌

可動式導(dǎo)向軌主要用于車輛段的重修區(qū)，如圖 13所示。導(dǎo)軌具備可拆卸功能，因而要求具有輕質(zhì)高強(qiáng)、便于拆卸的特點(diǎn)。導(dǎo)向軌設(shè)計(jì)采用鋁合金材料，單元長度 6 m，具有自重輕、便于人工操作的特點(diǎn)。導(dǎo)軌支撐采用圓柱形插銷，使用時(shí)插入地面預(yù)留的圓柱形插槽固定。鋁合金可動式導(dǎo)向軌上不安裝供電軌，僅起導(dǎo)向作用。在該型導(dǎo)向軌設(shè)置區(qū)段，車輛無動力，采用推行方式運(yùn)行，速度較低，因此采用兩點(diǎn)式圓柱形插槽支撐可以滿足導(dǎo)向軌橫向受力及穩(wěn)定要求。

圖13 可動式導(dǎo)向軌及其地面插槽

3.6 車擋

APM 線車擋主要采用 3 種型式。

（1）滑移式車擋。與常規(guī)軌道交通車擋類似，如圖 14 所示，用于正線及車輛段試車線，最大撞擊速度 25 km/h，撞擊中心距軌面高度 803 mm。設(shè)計(jì)時(shí)車擋鋼軌需避開走行面，因此采用 1 050 mm 軌距。

（2）固定式液壓緩沖車擋。與常規(guī)軌道交通固定式車擋類似，如圖 15 所示，用于車輛段停車列檢線與輕修線，最大撞擊速度 8 km/h。

（3）混凝土止輪擋。為 APM 特有的車擋形式，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置于走行面頂部，高度25 cm，通過鋼筋錨固在地面上，如圖 16 所示?？蓳踝≤囕v輪胎，功能類似于汽車停車位擋車器，適用于速度較低的情況，用于車輛段重修線。

圖14 APM 滑動式車擋

圖15 APM 車輛段液壓緩沖車擋

圖16 APM 止輪擋

4 結(jié)束語

APM 系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用較少，其軌道結(jié)構(gòu)特殊，施工與安裝有別于常規(guī)軌道結(jié)構(gòu)，具有走行面與導(dǎo)向軌的平順性要求高、對施工質(zhì)量及精度要求高的特點(diǎn)。結(jié)合APM 系統(tǒng)軌道技術(shù)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，在軌道設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好如下問題。

（1）處理好軌道施工精度要求與預(yù)留預(yù)埋要求的關(guān)系，對預(yù)制結(jié)構(gòu)做到軌道預(yù)留預(yù)埋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。

（2）道岔區(qū)預(yù)埋件設(shè)計(jì)應(yīng)具備一定容錯(cuò)度，在設(shè)計(jì)中合理選擇預(yù)留預(yù)埋與后鉆孔錨固工法。

（3）合理設(shè)計(jì)導(dǎo)向軌及其支座，提高制造和安裝精度以及結(jié)構(gòu)可調(diào)性。導(dǎo)向軌應(yīng)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)熱軋型鋼，導(dǎo)向軌支座應(yīng)盡可能采用熱軋標(biāo)準(zhǔn)型鋼構(gòu)件切割成型，提高構(gòu)件力學(xué)性能。

（4）重視軌旁相關(guān)專業(yè)接口協(xié)調(diào)，做到細(xì)致謹(jǐn)慎、合理優(yōu)化，提高導(dǎo)向軌等構(gòu)件的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度。