广州地铁五号线大沙地

摘要：目前减振降噪扣件在城市轨道交通中已运用广泛，GJ-Ⅲ扣件作为其中一种相比其它扣件有自身的优点，但不乏也存在一些不足之处，通过广州地铁5号线810m的试验段近3年的运营时间，发生了几次铁垫板断裂，相比其他线路有着特殊之处，本文从直线电机系统下各方面对扣件的综合因素着手考虑对铁垫板的影响，并总结后期的维护经验和措施。

关键字 GJ-Ⅲ 铁垫板断裂维护

中图分类号：U231+.4 文献标识码：A 文章编号：

随着城市轨道交通在城市交通运输中的作用日益凸显，一般比较集中的居住区、消费购物区、公共场所都会成为地铁客流的一个增长点，而轨道设备中的减震降噪扣件成为一种应用趋势广泛使用在各条线路，例如广州地铁5号线32公里线路中有近7公里采用减震降噪扣件，各种减震降噪扣件有各自的优势，但是在地铁运营过程中往往也会暴露一些不足之处，对于运营维修来讲，深入掌握减震降噪扣件维修保养技术将成为日后工作的一个重点。下面以广州地铁五号线大沙地～大沙东GJ-Ⅲ型扣件为例简要分析。

五号线GJ-Ⅲ型扣件位于大沙地～大沙东上下行总共810m。上行400m，里程为YDK29+510～YDK29+910；下行410m，里程为ZDK29+500～ZDK29+910。该减震扣件该扣件设计具有减振降噪功能，根据建总“在大沙地-大沙东区间 试铺GJ-Ⅲ型双层非线性减振扣件”设计。该扣件系统上层铁垫板和中间橡胶垫及下层铁垫板属于一个整体，通过特有的“自锁结构”固定中间橡胶垫。

该扣件系统自5号线2009年12月28日开通至2011年12月27日全段更换为Ⅲ型弹条期间曾发生轨下大胶垫位移和弹条断裂事件。2012年3月19日发现上行YDK29+700、YDK29+730两处铁垫板断裂，后续进行排查共发现4处断裂位置。此次断裂铁垫板均在曲线下股内侧，该曲线要素上行R=950，Ls=75m，h=78mm；下行R=1000，Ls=75m，h=64mm；从断裂的位置和痕迹来分析，主要有下面几点的影响：

一、更换弹条后扣件的弹程减小

1，三型弹条相对以前单指弹条的弹程；三型弹条弹程在设计上比单趾弹条小，但是扣压力却是单趾的2倍，正是这种原因，列车在通过时的强烈振动使三型弹条的扣压力约束了弹程的变化，将变化的空间留给铁垫板，加大了铁垫板的负担；2，三星弹条安装与单指的区别，主要有过凸台的位置；因三型弹条中指较单趾弹条短，中指处的圆弧的设计较单趾平顺，在安装时更容易将弹条打过位置，扣压更紧；

3，扣压方式不同；三型弹条与单趾弹条扣压最大的区别在跟端扣压不同，三型跟端扣压在轨距块上，而单趾扣压在铁座上；

二、施工安装位置

1，铁垫板安装偏斜，该偏斜导致轨距块一端离缝，列车在曲线地段导向轮和离心力的作用使钢轨一侧顶死，另一侧出现轨距块扣压位置偏出，该偏出表现在因轨底面弧度该离缝会造成使得弹条扣压力增加；

2，空吊的位置均表现为卡槽位置下方，从现场断裂的情况检查发现，均为内侧卡槽位置空吊在5-10mm左右，也是因离心力的作用使列车将重力集中在下股外侧，而相反的抬高下股内侧；

3，有部分轨下胶垫下为普通胶垫而非圆点凸起类型，此种情况因施工时过份强调高低而将个别轨下胶垫换为普通平胶垫即水平垫，降低扣件的减震降噪作用；4，轨距块上裙过厚，一是增加扣件刚度，在列车通过曲线时增加下股内侧的反作用力；

三、GJ-Ⅲ处于曲线地段

从现场的波磨等情况分析，该波磨由于列车在该段的上下震动与钢轨相对轨枕的位移相互作用引起的，该波磨比普通段相比较大，说明有两种情况下的叠加作用，即列车在该段的反复作用增加了扣件薄弱环节的受力。

四、道床轨枕影响

五号线轨枕存在个别空腔和翻浆冒泥现象，使得静态下水平高低良好的轨道在动态下会产生列车左右摆动，轨枕的不平顺在列车通过时造成空吊、离缝，该情况随着时间恶化将对扣件不利。

五、扣件本身设计方面的一些缺陷

1、轨下胶垫凸起设计，该凸起与中间橡胶垫同样的凸起设计使得扣件弹程加大，弹程的增加无法避免之间的空吊现场，即胶垫与铁垫板间的相对不稳定，该不稳定现象还会与胶垫侧档肩设计有关，在反复的位移下该档肩无法起到固定作用，久而久之产生轨下胶垫位移，使得受力不均；铁垫板设计，该铁垫板上层设计使应力容易集中在断裂位置处。

直线电机牵引方式不同

1，电机对感应板的吸引力即对轨枕钢轨的拉力；五号线首次采用直线电机，列车的动力来自感应板对电机的磁推力，该力有垂向的法向力，即电机对感应板约5吨的吸力，这个力最终增加轨道扣件的负荷。

2，五号线正线感应板大部分采用5m的A板，该感应板相当于在纵向方向上把轨枕连接成整体，因感应板调高作业使得轨枕空吊呈加剧趋势，这样也不利于扣件的稳定性。

针对以上六点可能造成扣件不稳定的因素，结合目前所排查的情况，对于后

期维护提出了更高的要求，因为该扣件中的每一个环节发生力的变化都会形成隐患，这种隐患随着时间积累发生诸如弹条断裂、铁垫板断裂、噪音、震动大的现象，所以为了使该扣件保持在一个良好状态，可以从以下几点出发去试验性的解决，主要有：

一、提高产品的质量

从送检的报告看出铁垫板铸铁球磨率太低，导致铁垫板强度不够，是铁垫板断裂的主要原因之一，在27个月的运营时间中，铁垫板疲劳致使断裂。

二、改善设计

现场有很多轨下胶垫和中间橡胶垫都有空吊现象，且该胶垫是一个整体的扣件系统，无法进行维护保养。

三、加强线路维修保养

线路轨距、水平、高低、方向、三角坑都会直接影响到列车运行对扣件

的受力程度，且列车运行呈蛇形运动，某些地点几何尺寸的连续超限都会加剧该现象且会有一个距离上的延续，这样对扣件的受力极为不利。

减震降噪扣件铁垫板断裂是一个综合性的问题，因积极从各方面寻找原

因，从维修角度来考虑，应确保在整体的线路中各项与之有联系的设备满足要求，尽量在维修保养技术范围内保证该扣件的稳定性，确保不影响行车安全的事情发生，在此基础上再深入探究如何提高减震降噪扣件的推广使用。

参考文献

[1]张涛.直线电机轨道工程GJ-Ⅲ型减振降噪扣件的应用.铁道标准设计.

[2]李毅.双层非线性减振扣件选型设计

[3]程保青.轨道交通用减振扣件

[4]王安斌.一种钢轨减振扣件的轨下垫板