城市轨道交通液压缓冲滑动式车挡设计研究.pdf

城市轨道交通液压缓冲滑动式车挡设计研究 曹亮李俊玺曲铭 1 0 7 文章编号 1 6 7 2 7 4 7 9 2 0 1 6 0 20 1 0 70 3 城市轨道交通液压缓冲滑动式车挡设计研究 曹 亮 李俊玺 曲 铭 中铁工程设计咨询集团有限公司， 北京1 0 0 0 5 5 De s i g n a n d Re s e a r c h o n Hy d r a u l i c a n d S l i d i n g Bu ffe r En d s t o p f o r Ur b a n Ra i l Tr a n s i t C A O L i a n g L I J u n x i Q U Mi n g 摘要介绍城市轨道交通最常用的液压缓冲滑动式车挡的结构特征、 工作原理及主要技术参数， 给 出液压缓冲滑动式车挡的关键部件配置和轨道预 留安装长度 的计算流程 ， 并提供 不同工况下液压缓 冲滑动式车挡的配置和轨道最小预留安装长度的参考值。 关键词 城 市轨道交通液压缓冲滑动式车挡 占用轨道长度 中图分类号 U 2 1 1 ． 4； U 2 1 3 ． 4 2 文献标识码 A 1 概述 根据 G B 5 0 5 1 7 --2 0 1 3 地铁设计规范 7 ． 7 ． 2 条车 挡设置的相关规定 “ 正线及配线 、 试 车线、 牵 出线 的 终端应采用缓冲滑动式车挡。地面和地下线终端车挡 应能承受列车以 1 5 k m ／ h速度撞击的冲击荷载 ， 高架 线终端车挡应能承受列车以2 5 k m ／ h速度撞击 的冲击 荷载。特殊情况可根据车辆、 信号等要求计算确定。 ” 规范中仅对车挡 的类 型、 允许撞击速度对应的荷 载进行 了规定 ， 但对车挡 占用轨道 线路 长度没有明 确的要求 ， 实际设计 中车挡 占用轨道长度等还需要 结 合具体的车挡形式尺寸、 制动能力及制动部件的配置 数量来计算确定。 通常情况下 ， 当撞击速度为 2 5 k m ／ h 、 制动减速度 为 1 ． 5 m ／ s 时 ， 线路预留安装长度建议取 2 5 I T I ； 当撞 击速度为 1 5 k m ／ h ， 制动减速度为 1 ． 5 m ／ s 时， 线路预 留安装长度取 1 5 m。在 土建规模及预 留条件不受 限 制的情况下可按上述长度 预留， 但 实际工程往往受制 于各种 因素， 车挡安装长度不能按理想条件预留， 这种 情况下 ， 使用现有的车挡设备是否能满 足列车制动要 求需要设计人员进行检算。 收稿 日期 2 0 1 6一 O l 一2 8 第 一作者简介 曹亮 1 9 8 3 一 ， 男 ， 2 0 1 0年毕 业于 同济大学交 通运输 工程学 院道路与铁道工程专业 ， 工学硕士 ， 工程师 。 采用 目前 国内城市轨道交通最常用 的液压缓冲滑 动式车挡， 结合具体工况， 给出具体算例， 为设计人员 进行特殊情况下车挡选型和能力校验提供一定的参考 和借鉴。 2 液压缓冲滑动式车挡结构特征及工作原理 液压缓冲滑动式车挡是近年来国内轨道交通普遍 采用的一种新型车挡 如图 1 ， 其综合了传统的的缓 冲滑动式车挡和液压缓冲车挡 的优点 ， 利用液压缓冲 器和若干对制动摩擦块的缓冲作用消耗失控车辆 的动 能 ， 从而达到使失控车辆制停 的目的。 图 1 液压缓冲滑动式车挡 液压缓冲滑动式车挡的工作过程如下 失控车辆的惯性冲击一撞击头一液压缓 冲器 制 动 主体支架 制动 一摩擦块 制动 一失控车辆的 城市轨道交通液压缓 冲滑动式车挡设计研究 曹亮李俊玺曲 铭 1 0 9 车挡占用轨道长度为车挡设备本身安装长度、 滑 移距离、 安全距离 的总和。车挡设备本身安装长度包 括主体架安装长度、 制动摩擦块的安装长度以及固定 车挡 选配 的安装长度 ， 如图 6所示。 滑移距离 安全距离厶 ～⋯- 1f 一～⋯1 F - [ 二 ⋯ 一⋯ * ＼ I ／／ ／ 主体架长 度L 制动摩擦块 固定 车挡长度厶 图6 液压传冲滑动式车挡占用轨道长度示意 L S h L f 其中 主体架安装长度； S 滑移距离 ； ￡ 制动摩擦块 的安装长度 ； ￡ 安全距离 ， 一般取 0 ． 1 S ； 固定车挡 占用长度 。 4液压缓冲滑动式车挡的配置及 占用轨道长 度计算 液压缓冲滑动式车挡配置及占用轨道长度计算流 程如图 7所示。 1 撞击工况参数 允许撞击速度 1 5 k m ／ h 、 2 5 k m ／ h 额定撞击荷载 m见表 1 。 表 1 额定撞 击荷载 2 设备本身的参数 ①主体架 含液压缓冲器和主体架下方 4对制动 摩擦块 长度 2 ． 2 m 允许撞击速度为 1 5 k m ／ h时 ， 3 ． 2 m 允许 撞击速度为 2 5 k m ／ h时 。 ②每对制动摩擦块长度 z 0 ． 2 m 。 ③固定车挡占用轨道长度 L 1 ． 5 m。 ④液压缓冲器数量 Ⅳ 1 套 允许撞击速度为 1 5 k m ／ h时 ； 2套 允许撞击速度为 2 5 k m ／ h时 。 ⑤每台液压缓冲器吸收动能 2 2 4 k J 。 ⑥每对摩擦块制动力 5 0 k N 。 3 制动效果参数 允许撞击速度 l l 额定撞击质量 l l 最大制动减速度 V l l m l l n 液压缓冲 器I l 单位液压缓冲器 数量 l l 吸收动能 单位摩擦块 I l 最大制动力 制动力 ． l J 摩擦块数量 l J 单位摩擦块 ‘ l I 长度 液压缓冲 器吸 收l f 最大撞击动能l l 摩擦块制动 力 动能 l I l 1 艘l I 滑 离 l l 安 离 I I摩 I l 液压缓 冲滑动式车挡 最小 占用轨道长度L 图7 液压缓冲滑动式车挡配置及最小占用轨道长度计算流程 最大制动减速度 0 1 ． 5 m ／ s 重载 ； 3 m ／ s 。 空载 。 4 输 出参数及结果 输入具体计算工况和选用的设备参数 ， 通过计算 ， 输出液压缓冲滑动式车挡摩擦块的配置数量 以及车挡 滑移距离， 最终确定车挡占用轨道最小长度 。 计算结果见表 2 。 表 2 车挡配置及占用轨道长度计算结果 ⋯组 k m ／ h m／ s 2 ／ k m ／ h m／ s ／ 车辆编组 击速度 减 速度／ 冲器数 、 用轨道 量 套一” ⋯ 一长度／ m 1 1 0 铁道勘察 2 0 1 6年第 2期 文章编号 1 6 7 27 4 7 9 2 0 1 6 O 2一 O 1 1 0一 O 4 异型拱桥 病害分析及 改建方案优化设计 薛克远 中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院， 河南郑州4 5 0 0 0 1 Ana l y s i s o f De t e r i o r a t i o n a n d Op t i m a l De s i g n o f Re c o n s t r u c t i o n S c h e me o f S p e c i a l - S ha p e d Ti e d- Ar c h b r i d g e XUE Ke y u a n 摘 要 某异型拱桥在使用过程 中混凝土系梁、 拱 圈、 横 隔梁等构件 出现不 同程度的开裂现 象， 系 梁竖向挠度过 大， 严重影响桥 梁的使 用安全。异 型拱桥 受力特性分析 的结果表明， 病 害成 因与构件尺 寸 、 混凝土强度等级、 刚度偏 小以及接头构造措施偏弱相关。借助 空间有限元软件， 通过适 当增加构件 尺寸、 提 高混凝土等级、 加强湿接缝的钢筋连接等优化措施 ， 可优化 结构设计 ， 避免病害的产生。 关键词异型拱桥病 害优化设计桥 梁加 固 中图分类号 U 4 4 8 ． 2 2； U 4 4 8 ． 7 2 文献标识码 B 异型拱桥作为一种新颖 的桥梁形式 ， 诞生于 2 0世 纪 9 0年代初期 。由于其结构各部位的材料能充分发 挥其材料特性 ，结构合理 ，轻巧 ， 用材较省 ， 再加上外 观奇特美观 ，适用面广 ，容易与周 围环境相协 调 ， 具 有较强的竞争力 。鉴于上述优点， 在当时国内市政 收稿 日期 2 0 1 6一O 12 2 作者简介 薛克远 1 9 8 4 一 ， 男 ， 2 0 1 0年毕业于兰 州交通大 学桥梁与 隧 道工程专业 ， 硕士 ， 工程师。 5 结束语 对城市轨道交通最常用的液压缓冲滑动式车挡的 结构特征 、 工作原理及主要技术参数进行介绍 ， 给出液 压缓冲滑动式车挡的关键部件配置和轨道预 留安装长 度 的计算流程 ， 并通过计算提出不 同工况下液压缓 冲 滑动式挡车器的配置和最小 预留轨道长度的参考值。 可为设计人员在特殊情况下进行车挡选型、 配置和能 力校验提供参考和借鉴。 参考文献 [ 1 ] G B 5 0 1 5 7 --2 0 1 3 地铁设计规范[ s ] [ 2 ] D B 1 1 ／ 9 9 5 --2 0 1 3 城市轨道交通工程设计规范 [ s ] [ 3 ] S T B ／ Z H --0 0 0 0 0 1 --2 0 1 0 上海 城市 轨道交 通工 程技 术标 准 暂 行 『 S ] 道路中修建 了多座同类桥梁。 受 当时计算手段 、 材料性能及施工质量等 因素 的 控制 ， 加之 日益加重的超载运输等原 因， 该类桥型主要 构件在使用过程 中出现不 同程度的病 害， 影 响桥梁 的 正常使用和美观。以安 阳市东风路异型拱桥为背景 ， 分析各种病害的成因， 提出桥梁 的改建方案 ， 对上部结 构和下部结构分别进行优化设计和加固处理 ， 既满足 桥梁的使用要求 ， 又维持桥梁作为城市标志性建筑 的 [ 4 ] 施董燕． 城市轨道交通线路挡 车器选 型及技术参数研究 [ J ]城市 轨道交通研究 ， 2 0 1 2 1 0 [ 5 ] 曾向荣 ， 缪军． 城市轨道交通挡车器 的应 用和发展 [ J ] ． 都市 快轨 交通 ， 2 0 0 7， 2 0 1 [ 6 ] 刘文武 ， 罗信伟． 深圳地铁 9号线终端 车挡选 型[ J ] ． 都市快 轨交 通 ， 2 0 1 3， 2 6 3 [ 7 ] 徐正 和． 地下 铁道 液压缓 冲 挡车器 的研 制 [ J ] ． 铁 道标 准设 计 ， 2 0 0 3 9 [ 8 ] 上海地铁建设公司 ， 上海铁路 站场调 速中心 ， 上 海铁路城 市轨道 交通设计研究 院． 地下铁道液压缓冲挡车器研制报告 [ R] ． 上海 上海地铁建设公司 ， 2 0 0 3 [ 9] O L E O I n t e rna t i o n a l L t d＆T D W， R e p o r t D R 5 1 7 F r i c t i o nF r i c t i o n／ h y d r a u l i c E n d s t o p T e s t i n g a t Wy v e r n [ R] ． 2 0 0 7 [ 1 0]张振淼 ． 城市轨道交通车辆 [ M] ． 北京 中国铁道 出版社 ， 1 9 9 8 [ 1 1 ]刘金朝 ， 王成 国． 城市轨道车辆 防碰撞性研究 [ J ] ． 现代城 市轨道 交通 ， 2 0 0 5 ， 2 2