浮轨式扣件在地铁既有线扣件改造中的施工技术研究

浮轨式扣件在地铁既有线扣件改造中的施工技术研究

李淼  张春雨

天津津铁城市轨道交通工程有限公司 300000

摘要：地铁运营时轮轨振动噪声影响沿线居民，造成一定投诉舆情，在不影响正常运营的前提下，可更换浮轨式高等级减振扣件改善轮轨振动噪声。本文以天津地铁9号线天津站至大王庄区间为例，对振动噪声超标相应区段进行浮轨式扣件改造，详细阐述了浮轨式扣件选择、踏勘、安装、调试、维护全过程，改造完成后减振降噪效果明显。

关键词：地铁，浮轨式扣件，高等减振

随着我国地铁的迅猛发展，列车运营带来的环境振动噪声问题日益突出。为降低和隔离地铁列车运营带来的环境振动，运营单位广泛采用适应中等和高等减振要求的减振扣件，例如浮轨式扣件等。

1 工程背景

    天津地铁9号线天津站站至大王庄站区间于2012年10月开通试运营。自通车以来，该区间已接到周边小区大量的噪声、振动投诉，经过第三方振动噪声环境检测，上行线尤为严重。为降低地铁运营噪声、振动对周边居民的影响，运营单位对天津站至大王庄区间敏感点位进行减振扣件改造工作，将上行线原DTⅥ2型扣件更换为浮轨式扣件。该区段位于小半径曲线内，曲线半径分别为350m与600m。道床为普通支承块式整体道床，轨道未采取减振降噪措施。

2 浮轨式扣件基本概况

浮轨式减振扣件属于FST高扭抗高等减振扣件，是一种新型的轨道减振扣件，该扣件采用支撑型设计，通过弹性橡胶楔块从钢轨两侧将钢轨夹紧并托起，能够有效降低轮轨振动向基础的传播，并降低钢轨振动，减少噪声辐射，提高乘车舒适度[1]。

针对配套普通扣件既有线设计的FST高扭抗高等减振扣件由扣件基板、前侧板、定位块、支撑橡胶块、轨底衬垫、耦合垫板、楔形板、锚固系统等组成。其结构形式如下图。

该扣件系统技术指标设计满足地铁设计规范要求，可适用于车速不大于80km/h的各种工况条件。

3 扣件改造施工前准备

施工前，需做好既有线路的现状调查，主要包含如下内容：

（1）核查钢轨、扣件、轨枕、钉孔距、安装高度、螺栓套管的规格与尺寸。

（2）调查轨道结构型式及分布情况是否与设计相同。

（3）调查钢轨轨腰是否存在异物突出影响扣件安装，如轨连线、水泥及金属残渣等，否则应事先进行清理。

（4）测量轨道结构的几何形位，包含轨距、高低、水平、轨向、扭曲等内容。

（5）综合调查轨道结构运营情况，包含轨面光带是否异常、是否存在扣件锈蚀、轨枕破裂、道床开裂、隧道渗漏水等异常现象以及决定是否需要更换钢轨。

（6）该项目涉及轨底坡调整，因此需详细调查每一轨枕处的轨底坡值。

（7）选择3处点位进行试安装，完全适配后进行全面施工。

4 轨道减振改造施工流程

（1）清除短轨枕表面杂物，移除既有扣件系统的弹条、轨距挡块、铁垫板、调高垫板、锚固螺栓等全部配件，抬起钢轨。

（2）铺设耦合垫板，将绝缘耦合垫板放在轨枕上，绝缘耦合垫板道钉孔中心与轨枕上预埋尼龙套管中心对应。

（3）放置楔形板（调整轨底坡），根据实际轨底坡测量数据与改造图纸，将楔形板放在绝缘耦合垫板上，楔形板道钉孔中心与轨枕上预埋尼龙套管中心对应。

（4）放置扣件基板，将扣件基板放置在楔形板之上，其道钉孔中心与预埋尼龙套管中心对应，放置轨底衬垫将轨底衬垫直接放入基板中央卡槽内。

（5）落下钢轨，临时放置锚固螺栓（勿锁紧），安装T型螺栓，将T型螺栓头部插入基板挡肩与前侧板之间空间预留位置后旋转 90°，然后上提使T型头完全嵌入槽中。

（6）放置支撑橡胶块与前侧板组合体，将两个橡胶支撑块与前侧板组合体放置于扣件底板两端边缘，分别从两端将该组合体推向钢轨腰部，使支撑橡胶块表面与钢轨腰部贴合。

（7）安装定位块和垫块，将扣件两侧的垫块和定位块依次自上而下套入T型螺栓。若有轻微卡阻，可用橡皮锤向下敲击定位块使其套入T型螺栓。

（8）锁紧扣件，将重型弹簧垫圈和螺母依次拧到T型螺栓上。拧紧T型螺栓螺母，采用手工或机械方式拧紧至规定预紧力，螺栓扭矩以150N·m～200N·m为宜，尽量保证两边定位块保持水平,确保定位块、垫块、基板三者之间没有间隙。

（9）调整轨距，用轨距尺测量两股钢轨的轨距，存在偏差的地方，通过调距盖板调整，保证两边钢轨轨距保持在1435mm。

（10）打紧锚固螺栓，将重型弹簧垫圈放在螺栓上，调整扣件位置，采用手工或机械方式拧紧至规定预紧力，锚固道钉扭矩以200N·m～250N·m为宜，使扣件和轨枕连接起来。

（11）回检，扣件组装完成后，检查各零部件是否安装到位、各螺栓是否正常紧固；检查沿线检查每个安装好的扣件，确保每套扣件正确安装。以另一股钢轨为基准，调整并恢复轨距；锁紧锚固螺栓固定扣件。检查轨道几何形位达到验收标准。

（12）轨道刚度过渡设置，既有线路换铺浮轨式扣件地段，减振扣件两端与DTⅥ2型扣件衔接。由于DTⅥ2型普通扣件刚度较高，其与浮轨式高等减振扣件之间需要设置约12米刚度过渡区，在刚度过渡区铺设过渡用防松脱中等减振扣件。

5 后期维保注意事项

（1）轨距调整方式，浮轨式扣件通过调距盖板调整轨距，轨距调整量为±10mm.

（2）轨道高度调高方法，可通过配套的调高垫板来实现钢轨高低位置的调整，调高垫板的安装位置位于底板和绝缘耦合垫板之间。根据设计要求，调高调范围为0mm ~ +30 mm。调高垫板按照厚度d可分为1mm、2mm、3mm、5mm及10mm五种规格，如下图所示。不同规格的调高垫板叠加可实现不同的调高量，最大调高量为30mm。但要注意，尽量使用最少调高垫板配合调高且使用数量不要超过3块，以免影响扣件锚固系统横向剪切强度。

调高步骤为：通过专用工具顶起钢轨，将调高垫板安放于正确位置，落轨，安装锚固螺栓，实现调高。

6 结束语

本文对既有线浮轨式扣件改造原因、改造过程及后期维护进行详细阐述，自改造完成，轨道设备状态良好，钢轨侧磨、波磨均得到改善，且改造后未收到类似地铁振动噪声投诉，根据现场走访，投诉居民对改造后的环境振动和噪声改善满意程度较高。浮轨式扣件改造，降低了列车对周边居民的噪声与振动，达到了预期目标，该措施具有一定推广意义。

参考文献：

[1] 朱强强. 地铁先锋扣件轨道钢轨波磨形成机理初探[D].成都：西南交通大学，2018.