专利角度分析浮置板轨道技术发展_许静.pdf
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1、-13-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2023中国科技信息 2023 年第 3 期专利分析行业曲线开放度创新度生态度检索量持续度可替代度影响力行业关联度专利角度分析浮置板轨道技术发展许 静 方 正许静(1987),女,山东聊城,硕士研究生,助理研究员,道路领域专利,国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心。方正(等同第一作者),(1986),安徽桐城,硕士研究生,助理研究员财材料领域专利,国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心。图 1 浮置板轨道制,保证了其具有良好的隔振效果,参见图 1。浮置板式轨道是降低地铁传震和传声的最有效方法
2、,利用浮置板轨道能够改善浮置板结构在低频段隔振效果,抑制其在浮置板固有频率附近将振动放大的不利影响;有效地降低地铁隧道或桥梁周围建筑物结构振动与二次噪声;可避开浮置板固有频率作为参振引起的地铁隧道或桥梁周围建筑物的共振;且吸振装置装拆或维护方便灵活。浮置板轨道技术的发展路线浮置板技术的发展如图所示,分析图 2 可知:浮置板技术的发展可分为三个技术脉络:1)浮置板技术相对于整个轨道结构来说经历了四个大的发展阶段;2)从施工人员对浮置板技术的施工方法来说经历了四个阶段;3)轨道浮置板技术的隔振装置经历了三个发展阶段。本文着重从这三个方面对浮置板技术进行梳理。浮置板轨道技术演进脉络一第一阶段传统浮置
3、板轨道技术:从图 3 中可以看出,在传统设计中,横断面形式主要有上表面平、中间凸起、两边突起以及中间两边都突起几种情况,浮置板的超高是通过板的上表面调整来实现的,而板的下表面是保持水平不变的。这使得在曲线和缓和曲线地段板的横断面变化较大,钢轨内侧与外侧板的厚度不一,相应的隔振器规格增多,加大了生产成本,延长了生产周期。另外,设计的计算分析和出图量很大,影响设计的工作效率。在施工中,种类繁多的钢筋和隔振器对施工也提出了很高的要求,加大了施工难度,容易出错,使施工周期延长,其施工进度只有 56m/d。第二阶段钢弹簧浮置板轨道技术:钢弹簧浮置板道床如图4包括:路面或道轨,混凝土道床,钢弹簧隔振器,基
4、础结构,防滑垫和调平钢板。钢弹簧隔振技术背景针对市政交通的振动对邻近建筑物安全或者邻近建筑物内人体舒适度造成的不利影响,目前常用隔振技术手段进行隔振。目前常用的隔振技术手段有地面振动屏障隔振,如行道树排水沟多孔波阻板组合隔振屏障、排桩填充式隔振沟、带波阻块的装配式隔振沟等,但是这种隔振手段对于靠近建筑物的市政道路难以适用;建筑物基础隔振,即在建筑物基础上设置隔振层(一般采用隔震支座),这种隔振方法会大量增加建筑物工程造价,增加后续养护维修难度,因此,一种新的轨道结构应运而生,这就是浮置板式轨道技术,可从振源传递过程控中国科技信息 2023 年第 3 期CHINA SCIENCE AND TEC
5、HNOLOGY INFORMATION Feb.2023-14-专利分析的低频振动,导致低频隔振效果不理想,同时低频振动在土壤中的传播衰减较小。将短型浮置板轨道四个支承的半主动隔振器、一个设置在短型浮置板中心的加速度传感器和四个分别设置在短型浮置板四角的位移传感器上,半主动隔振器包括有一个用于调节阻尼 c 的磁流变脂阻尼器和一个用于调节刚度 k 的磁流变弹性体,阻尼器和弹性体并联在一起,并进行参数优化。磁流变浮置板是通过对线圈中通以不同的电流改变磁流变材料处的磁场强度,控制磁流变材料的流变特性,实现阻尼调节功能,衰减轨道列车运动过程中所产生的振动能量,隔振效果大大提升。浮置板轨道技术演进脉络二
6、第一阶段连续现浇浮置板:传统浮置板技术是指基于现场绑扎钢筋、安装隔振器等并现场浇注混凝土的技术。它可以充分利用现场条件,结合盾构管片的施工误差进行配筋调整,以获得最大限度的参振质量和整体刚度,施工可靠,从钢弹簧浮置板引入国内到2008 年左右,基本上都是采用这种施工方案。在具有合理工期的前提下,这是最佳的方案。但它不利于标准化设计和机械化施工,施工效率偏低,对大规模应用有一定的影响。第二阶段预制长板浮置板:预制长板浮置板方便施工,可工厂预制,自振频率小于10Hz。长板浮置板自重大。轨道结构横向稳定性高,但板型较长,不方便施工。第三阶段钢筋笼施工浮置板:图 2 浮置板轨道技术发展路线图 3 传统
7、浮置板主要断面形式图 4 钢弹簧浮置板断面形式图 5 预制短板浮置板轨道技术图 6 磁流变轨道应用图器包括:金属螺旋弹簧,阻尼器和箱体。钢弹簧浮置板道床,在上部的混凝土道床与底部的基础结构之间,每隔一定距离以嵌入或侧置的布置方式安装有钢弹簧隔振器。钢弹簧隔振器与基础结构之间设有调平钢板,在混凝土道床的上面铺设路面或道轨。钢弹簧隔振器包括上、下箱体,在上、下箱体之间设有金属螺旋弹簧和阻尼器。钢弹簧浮置板道床能够最大限度地减小汽车荷载作用下市政道路振动,从而能够保证满足市政道路邻近的居民区、商业区、文教区等区域的振动要求。第三阶段短板浮置板轨道技术:预制短板浮置道床是这样实现的,浮置板采用长度为3
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