作者: 潘得路
为地震带设计解决方案
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圣地亚哥地铁 (Metro de Santiago) 是拉丁美洲最大、最先进的地下铁路网络之一。它目前拥有六条线路、107 个车站,全长 118 公里,每天运载乘客大约 250 万人次。 在一份为期 20 年的 3 号线和 6 号线施工和维护合同中,潘得路目前承担着其中的一系列工作。
圣地亚哥是世界上地震最多发的区域之一,因此客户要求扣件解决方案能够允许将来对轨道进行调整。在过去的 12 个月,圣地亚哥发生了 67 次地震,因此该项目要求提供 +30 mm 的调整能力。该项目要求为 50 公里的轨道提供扣件解决方案,并采用轻便的底板和置于轨道下方的橡胶垫层来抑制噪音和振动。
潘得路提供了一种多面综合的轨道解决方案,包括扣件、接触网和浮置板垫。为了满足这些具有挑战性的独特要求,潘得路开发了一种新型复合塑料底板——SEE-SD。这种底板可以嵌入到新浇筑的混凝土或通过湿法浇筑的混凝土中。这种方法比传统的铝/钢铸件更具成本效益,也更容易搬运和安装到轨道上。SEE-SD 可提供足够的回弹性(刚度),以减弱混凝土板振动并为钢轨位置提供较大的垂直调整范围。潘得路排气系统可防止积聚的空气进入底板下方。SEE-SD 塑料底板具有特制的通风孔和通道,可轻松插入到混凝土中,并确保优异的抗侧向力性能。
开发出该系统之后,潘得路的技术团队执行了严格的测试,以便向客户证明该解决方案能够满足客户的性能和成本要求。这样需要对系统进行技术验证,包括对潘得路推荐的解决方案执行完整、全面的测试评估。
SEE-SD 组件可提供大约 60 MN/m 的典型垂直动态刚度。它提供广泛的垫板刚度水平,从而可满足此项目的降噪和减振要求。它还符合最近更新的 EN 13146 和 EN 13481-5 标准的所有要求。此外,它的电气绝缘性能还符合
SEE-SD 设计中采用的底板是由玻璃纤维增强型聚酰胺材料制造,确保提供最大的抗侧向荷载性能。底板不是“铺”在混凝土上,而是“锚固”并集成到混凝土板。因此,不存在滑移风险。得益于以使用两种螺钉为基础的锚固系统,即使在急弯曲线上,螺钉内的应力水平也会显著减低。
SEE-SD 适合与 SD 扣件配用,其螺纹设计可优化轨道施工成本,并具有极高的技术性能。SD 表示“安全驱动”,指的是弹条从“停驻”位置切换到“工作”位置受控。
SD 绝缘块用于以 1.25 mm 的增量提供轨距的横向调整。仅需调整绝缘块组合,即可管理轨距调整方法。SEE-SD 可满足所有城市轨道网络的要求,包括有轨电车线路、
现代化轻轨和高运力地铁应用。
在该项目的生命周期内,潘得路代表圣地亚哥地铁为法国铁路财团 ETF 和 Colas Rail 生产了 200000 个以上的 SEE-SD 扣件系统。
为了满足振动抑制要求,潘得路提供了浮置板垫 (FSM),这是一个连续弹性垫层,用于在混凝土板中隔离列车产生的振动。这些 FSM 是采用优质树脂粘固橡胶制造,确保以较低的共振频率达到良好的减振效果。
潘得路还为圣地亚哥地铁车辆段提供了 QTrack® 嵌入式轨道系统,以帮助他们构造免维护的轨道板结构。
钢轨在嵌入时通过具有弹性的方式支撑和紧固,这样工人和维护车辆可以随意、安全地在轨道上移动。也可以将潘得路的 QTrack® 系统设计为将车辆段的转辙器和交叉口像普通轨道那样完全包裹起来。
电气化也是圣地亚哥地铁项目(于 2017 年竣工)的重要部分。圣地亚哥地铁为此项目采购了 60 km 的刚性接触网,整个系统均由我们设计并制造。该系统主要是在隧道内使用。我们的刚性接触网系统获得青睐的原因是它具有维护少、性能高和安全性强的优势。
项目涉及向安装该系统的承包商提供技术支持和培训。这包括现场培训,在安装期间,我们的技术团队成员也会在场,以确保安装过程尽可能顺利。
刚性接触网是一个架空接触线系统,比第三轨或悬挂式双金属 T 型轨道更具优势。 它由铝合金型材制作成型,可容纳铜制接触线,并采用较大的电流横截面,因此允许的 OCS 工作电压为 750 至 1500 V,而无需任何供电。
与传统的柔性接触网系统相比,刚性接触网具有很多优势,包括不会产生牵引应力,允许接触线出现更大的磨损,但又能保证接触线不会断裂。刚性接触网不会在接触线上产生任何机械应力,因此磨损更小,引发的维护问题也更少。
全球各地震带内的惯例是,一旦检测到地震,列车立即停止运行,地震过后,根据冲击强度,列车继续以低速运行或暂停运行。
圣地亚哥地铁投资于基础设施,以减轻频繁的地震活动带来的冲击,并确保实现长期的性能和恢复能力。2010 年,8.8 级地震袭击了智利南部,但大部分地铁都安然无恙。 在不久前的 2017 年 4 月,圣地亚哥爆发了一场 7.1 级地震,震源位于智利海岸附近,但大部分地铁都没有受到影响。