在總結國內城市軌道交通工程軌道系統設計經驗的基礎上，結合國內外經驗和軌道結構最新技術的發展，在既有烏魯木齊市軌道交通設計方案基礎上，堅持“安全可靠、功能合理、技術先進、經濟節能”的原則，以使軌道系統功能達到合理匹配、結構等強、彈性連續、質量均衡的目的，并提出了軌道系統設計方案，包括軌道扣件、軌枕及道床結構、道砟設計選型、軌道減振措施。

　　關鍵詞：烏魯木齊地鐵2號線;軌道;設計

　　1概述

　　1.1工程概況

　　烏魯木齊地鐵2號線一期工程南起延安路站，北至華山街站，正線全長19.35km，全部為地下線。共設車站16座，其中設換乘車站4座。全線設哈馬山車輛段和八戶梁停車場各一處。本工程采用標準A行車，最大軸重17t，6輛編組，列車最高運行速度80km/h，采用1500V接觸網供電方式。

　　1.2工程主要特點

　　烏魯木齊地鐵2號線一期工程與軌道系統相關的工程特點主要表現在以下四個方面：①全線均為地下線敷設方式;②本線位于繁華市區，沿線環境敏感點多，對減振降噪要求較高，減振設計應具有一定的包容性。③受沿線建筑物和地形影響，線路布置困難，小半徑曲線、大坡道較多，對行車平穩、舒適、軌道設備耐久性要求較高。④本線通過多條地質活動斷層區域，軌道結構需要進行特殊設計。

　　2主要設計思路

　　結合本工程特點，考慮本線在烏魯木齊市軌道交通線網中的作用和軌道交通建設特點，吸取國內外軌道系統設計的成功經驗，在滿足軌道功能的前提下，充分考慮2號線工程地下線多位于繁華市區，線路布置困難，小半徑曲線及沿線各類敏感點較多的特點，設計中充分采用成熟技術和加快施工進度方法。

　　3主要設計標準及設計原則

　　3.1主要設計標準

　　①軌距：1435mm，半徑<250m的地段按規范要求加寬;②鋼軌類型：正線、配線均采用60kg/m鋼軌;③扣件：正線、配線均采用彈性扣件;④道床類型：正線、配線均采用整體道床;⑤軌枕鋪設數量：正線按1680根/km鋪設，配線按1600根/km鋪設;⑥道砟：正線、配線采用60kg/m鋼軌9號道岔;⑦軌底坡：正線、配線采用1∶40軌底坡，道砟及兩道砟間不足50m地段不設軌底坡;⑧曲線最大超高值120mm，允許有不大于61mm的欠超高;⑨正線采用跨區間無縫線路。

　　3.2主要設計原則

　　軌道是軌道交通運營的基礎，直接承受列車荷載并引導列車運行。結合本工程的特點，軌道設計應符合以下原則：①軌道結構應具有足夠的強度、穩定性和適量的彈性，確保行車安全、平穩及旅客乘車的舒適度;②全線軌道結構應統一型式、采用通用的零部件，并盡量與在建線路軌道保持系統一致;③軌道應根據環境影響評估報告分級減振設計，滿足不同地段的減振降噪要求;④軌道結構應具有良好的絕緣性以滿足雜散電流的防護要求;⑤根據烏魯木齊市氣候特點選用適宜的施工方案和施工組織措施。

　　4軌道設計重點問題研究

　　4.1地質活動斷層地段軌道工程措施

　　烏魯木齊市軌道交通2號線沿線經過多條地質斷裂帶。活動斷層具有明顯的三維變形特征，即垂向位移、水平位移和水平扭轉，一般以垂向變形為主。為確保列車正常、安全運行，就軌道結構而言，必須具有良好的變形協調能力，對于不同的工后沉降量應制定相應的調整辦法。4.1.1有碴軌道有碴軌道是解決主體結構工后沉降變形最有效、最經濟的軌道結構形式，結構簡單，技術成熟，價格便宜，減振效果好，可調節能力強，但由于線路經過的地質活動斷層比較分散，每處段落長度均較短，從而導致線路縱向剛度均勻性差，直接影響旅客乘坐舒適度。同時，有碴軌道養護維修工作量增加，道床排水困難，故國內城市軌道交通地下線路基本不采用有碴軌道[1]。4.1.2寬枕板式有碴軌道寬枕板式有碴軌道由鋼軌、扣件、寬枕板、聚氨酯固化道床等組成。其中聚氨酯固化道床是在已經達到穩定的新鋪碎石道床內灌注聚氨酯發泡材料，使道砟黏結在一起，形成具有彈性的整體道床結構。該道床的主要優點是寬枕板枕下受力面積大，有利于荷載的傳遞。當結構發生變形且超過扣件調整量時，可以通過調整碎石墊層來調整，并重新采用聚氨酯進行灌注以恢復道床。4.1.3梯形軌枕軌道梯形軌枕軌道是一種全新的軌道結構形式，對于小量變形(如20mm及以下)可采取在扣件底部加調高墊板的方式進行調整，當變形范圍超出扣件調整范圍時，取出后加的調高墊板，采取在梯形軌枕底部彈性墊板下加砂漿袋墊高的方式進行調整。4.1.4鋼彈簧浮置板軌道鋼彈簧浮置板軌道是一種質量—彈簧體系軌道形式，是目前減振效果最好的軌道結構形式，通過更換調整墊片實現板體的無級調整，借助專用工具可實現彈簧隔振套筒的更換，養護維修方便。對于小量變形(如20mm及以下)可采取在扣件底部加調高墊板的方式進行調整，當變形范圍超出扣件調整范圍時，取出后加的調高墊板，采取在隔振器下加設墊板或在浮置板下加砂漿袋墊高的方式進行調整。4.1.5推薦方案有碴軌道存在養護維修工作量大且作業環境差等缺點;寬枕板式有碴軌道適應基礎瞬時空間變形大的破壞特征，且破壞后能夠滿足快速、低成本修復的要求。目前該方案已經在烏魯木齊地鐵1號線上使用，但運營后使用效果還有待驗證。本設計結合烏魯木齊2號線的工程特點，綜合考慮以上方案，暫推薦一般地質斷層采用梯形軌枕軌道，有特殊減振要求的地段采用鋼彈簧浮置板軌道。

　　4.2軌道減振設計研究

　　4.2.1主要設計原則(1)軌道減振應滿足環評要求，充分考慮社會發展的需要，提高減振設防標準;(2)對兩側臨近建筑物的地段進行振動和噪聲預測，并根據預測結果采取有效、合理的減振降噪措施;(3)軌枕減振類型保持與其他線路的通用性、統一性，減振軌道結構應充分考慮養護維修條件;(4)采取綜合減振措施和分級減振措施。4.2.2減振設計方案4.2.2.1綜合治理措施(1)鋪設60kg/m鋼軌，鋼軌質量和截面剛度均大于50kg/m鋼軌，可減小振動10%;(2)采用專為地鐵設計的彈性分開式扣件，采用軌下和墊板下兩層低剛度的聚酯墊板，降低扣件節點的剛度;(3)鋪設無縫線路，減少鋼軌接頭，降低輪軌間的沖擊作用，從而有效地減振、降噪;(4)根據全線環保評估情況，采用特殊軌道結構進行分級減振措施。4.2.2.2分級減振措施根據現有減振技術發展的水平，結合各類型減振產品的實際使用效果，根據相關工程經驗，可以把全線分為三個級別的減振地段：①中級減振：0dB<振動超標≤5dB;②高級減振：5dB<振動超標≤10dB;③特殊減振：10dB<振動超標。4.2.2.3中高等減振技術措施根據環評要求及工程使用經驗，在中高等減振地段采用梯形軌枕。該軌道結構由縱向預制混凝土軌枕、橫向連接鋼管和減振部件構成。梯形軌枕與支座通過減振部件相連接，形成浮置式的軌道結構，有較強的減振降噪性能。該結構能滿足較大減振范圍的不同要求(8～12dB)。目前，梯形軌枕軌道系統已在國內多個城市地鐵中選用，其施工方法、進度等與普通整體道床一致。4.2.2.4特殊減振技術措施特殊減振地段采用液體阻尼鋼彈簧浮置板軌道，該軌道結構由鋼筋混凝土板和支撐它的隔振系統組成，形成質量—彈簧體系，可減弱傳遞到隧道結構的振動力和振動加速度，減振效果顯著，約為20～25dB，在我國地鐵建設中廣泛應用[3]。

　　5軌道設計方案

　　本工程正線及配線采用60kg/m鋼軌、60kg/m鋼軌9號曲線尖軌系列道砟、無縫線路方案;正線采用長枕式兩側水溝整體道床，扣件采用ZX-2型扣件;線路末端設置液壓緩沖滑動式車擋。車輛段試車線采用60kg/m鋼軌，其它采用50kg/m鋼軌;試車線采用60kg/m鋼軌9號曲線尖軌，車場線道砟采用50kg/m鋼軌7號曲線尖軌系列道砟;庫外線采用碎石道床方案，庫內線根據工藝要求采用相應型式的整體道床;平交道口采用碎石道床橡膠道口板和整體道床橡膠輪緣槽。全線采用綜合減振和分級減振的方式，根據沿線各區段的環保要求，中、高等減振地段采用梯形軌枕，特殊減振地段采用液體阻尼鋼彈簧浮置板軌道;全線設置線路標志及與工務有關的信號標志。

　　6結語

　　烏魯木齊地鐵2號線一期工程軌道設計，在總結國內軌道交通工程軌道系統的設計經驗基礎上，應用了成熟的軌道產品，并結合本工程特點進行了優化和提高。特別是針對本工程經過地質活動斷層的特點，提出了軌道解決方案，為該軌道結構在國內其他城市軌道交通工程中的應用提供了參考。

　　參考文獻：

　　[1]高建敏，翟婉明，徐涌.有碴軌道下沉變形參數影響分析[J].交通運輸工程學報，2007(4)：15-20.

　　[2]丁德云，劉維寧，李克飛，等.鋼彈簧浮置板軌道參數研究[J].中國鐵道科學，2011(11)：30-35.

　　[3]孫洪強.哈爾濱市軌道交通一期工程軌道減振設計方案研究[J].鐵道標準設計，2010(12)：13-16.

　　作者：馮健 單位：中鐵工程設計咨詢集團有限公司