磁浮发展，技术先行

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1、中低速磁悬浮原理

   中低速磁浮交通工程是一种利用电磁力使车体悬浮于轨道之上，并通过直线电机系统推动列车运行的新型交通方式。其最大特点是列车上无传统车辆赖以传动的轮子，实现了非粘着牵引和无接触运行。

中低速磁浮交通工程由线路、车辆、供电、运行控制系统共四个主要部分构成。磁浮列车通过悬浮架下部电磁铁产生磁力，吸引轨道，将列车悬浮至一定高度（8mm~10mm），使列车与轨道间无机械接触运行。并采用短定子直线电机原理将列车驱动，其中定子在列车上，转子在轨道上。

2、中低速磁悬浮特点

   磁浮列车采用无接触运行和非粘着牵引具有噪音小、振动低、速度范围广、选线灵活、加速度快、爬坡能力强、维修费用低等特点。由于中低速磁浮交通工具的这些特点及其与环境的兼容，被称为绿色交通工具。特别是在一次性能源日益普遍的今天，受到许多国家的青睐和研究。

   ⑴速度与能：受短定子直线电机驱动系统电能效率技术条件限制，目前长沙磁浮工程设计最高速度为100km/h，试运行达到108.4km/h；磁浮编组采用车辆宽2.8m，高度5m，端车长16.34m，中车长15.56m，每节车厢最大载客150人左右，设计列车间隔为3min。

   ⑵线路技术参数：车辆限制坡度可达70‰，通过最小曲线半径可达50m（长沙磁浮工程采用最小半径100m）。在狭窄地域，特别是建筑密集的城市建成区，有较强的线路适应能力和机动性。

   ⑶轨道及道岔技术：中低速磁浮列车轨排系统由感应板、F型钢、H型钢轨枕、连接件及紧固件组成，整个轨排通过扣件系统连接在承轨台上；道岔构成及工作原理（三心定位原理）：由主体结构、轨排、驱动、锁定、控制、供电、信号等部分组成，其中道岔主体结构是道岔钢梁，为箱型结构，共有3段（1段主动梁、2段从动梁），钢梁与钢梁之间分别由十字销连接，每段钢梁两段均有台车支撑，驱动装置位于道岔主动钢梁的下方，当驱动装置推动梁体横向移动时，梁下的台车沿着轨道移动，实现转线。

3、中低速磁悬浮优势

⑴磁浮列车加减速性能好：磁浮列车加减速性能强，在与轮轨系统同样的站间距下，列车最高速度可更大，旅行速度高于现行地铁、轻轨列车。

⑵低噪音、低辐射、无磨耗、乘坐平稳舒适：中低速磁浮列车不存在车轮和轨道接触产生的噪音和振动，车辆运行噪音很低。此外由于列车运行是处于悬浮状态，没有轮轨系统相互作用引起的相互振动，列车运行更平稳，舒适感更强。

⑶少维护：中低速磁浮车辆走行装置与轨道没有接触，车辆运行阻力小，无磨损，因此轨道和车辆的维护费用相对较低，尤其是大量使用小曲线半径的区间，其轨道少维护的优势更加明显。

⑷列车“抱轨”运行，行驶安全可靠：列车“抱轨”运行，车轨一体，永不倾覆，即使停电，有车载电源维持悬浮，直至安全停车。此外，中低速磁浮系统采用空电联动制动模式，信号采用最先进的列控系统，具有较好的安全性。

⑸长沙磁浮工程18.55km（双线），总投资42亿元，每公里工程造价约在2.27亿元，略低于轻轨，远低于地铁造价，因中低速磁浮交通系统采用的产品基本均为国产制造，不存在维修困难等问题。

3、中低速磁悬浮轨道施工技术

⑴轨排制造及组装工艺

轨排制造主要由F型钢轨、感应板、H型钢轨枕及相关连接件构成，先轧制F型钢坯料及H型钢坯料，再进行下料切割和调直、顶弯处理，然后通过数控机床对H型钢轨枕、F型钢轨的各个工作面进行机械加工，完成后进行机械及人工钻孔和打磨处理，最后对F型钢轨、H型钢轨枕进行涂装，涂层厚度要一致均匀。

轨排组装需设置高精度的组装平台，利用“靠模”确保轨排组装尺寸精度。两F轨磁极面座落在高精度组装平台水平面上，依据线形设定的定位装置和F板线形调整装置，通过F轨横向中心轴线定位和两F轨端部槽定距，确保轨排组装尺寸精度。

F型导轨组合由铝感应板通过顶面固定螺钉及侧面销钉以及粘结剂与F型钢牢固连接。

轨排组装检验各线型组装平台的各支撑平面度、各线型定位点、轨距、中间轨枕位置的垂直度等。

⑵轨排安装工艺

轨排通过车辆运输进入轨排基地后，在轨排基地使用检测平台进行轨排检测验收，验收完成后将 轨排存放在轨排基地或现场存轨点。再将轨排运送至指定施工部位，然后采用大吨位长臂节起重设备通过专用轨排吊具固定吊装轨排至施工梁面里程点位置，轻轻平稳放置在预先放置的临时支墩上，施工人员再进行扣配件牢固安装，扣件安装完成后，轨排再通过起道机降落平稳放置在轨道支撑架上，并进行定位。操作人员绑扎承轨台钢筋，安装承轨台模板，利用测设完成的CPIII控制测量网与支撑配合，将轨排精调至设计位置，通过伸缩接头连接锁定轨排。最后将高强度无收缩灌浆料输送至梁面进行承轨台灌注施工，完成轨道施工。

⑶轨道安装操作要点

1）准备工作

轨道铺设前，做好梁面处理、轨排验收、安全防护平台搭设、CPIII布网测设等准备工作。

2）轨排预铺

轨排通过长大平板运送至施工位置附近，在具有吊装条件地段采用专用吊具配合大吨位长臂节起重设备连接固定吊装轨排，平稳放置在临时支墩上。在跨河流、车辆段及车站内等不具备轨排吊装地段，采用特制自行式轨排吊运车或铺轨小型门吊运送轨排到位，再通过人工对位轨排至测点位置，检查无误后，卸除吊具。

在轨排放置好后，将扣件系统按照扣件安装图顺序依次安装扣件，为防止扣件转动，通过专用卡具，卡主铁垫板，固定螺栓底部方头及薄螺母，固定好上部减振垫片盖板及减振垫片的位置，紧固上部螺母使锚固螺栓的拧紧力矩达到300N.m即可。

扣件安装完成后，利用四个手摇式起道机将轨排轻微顶起，每两个起道机放置于轨排前后第三根钢枕左右侧对称位置，抽出临时支墩，确保每个起道机均匀受力，保持轨排平稳。缓慢降落起道机，将轨排平稳放置在轨排支撑架上，轨排高度和横向控制在10mm之内，并对支撑架高差进行相应调整，先通过斜撑千斤顶斜撑在钢枕上，用顶推力纵向移动至测量放样点位置，再通过轨道支撑架横向螺杆调整横向位置，最后通过轨道支撑架千斤顶进行竖向调整至轨道高程，完成轨道粗调。

3）钢筋、模板的安装

钢筋安装先进行箍筋的绑扎，然后进行纵横向上下层钢筋的绑扎。模板采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物材料。由两块模板组合而成，通过螺栓拧紧，确保模板组合密贴无缝隙。

4）轨道精调：

通过全站仪在CPIII控制网下自由设站，测量安置在F轨排测量定位孔上的球形棱镜获取实时的三维坐标，测量F轨排定位孔时最近距离不应小于8m，最远距离不应大于40m。

轨道精确测量定位软件实时计算出实测值与理论值的偏差，直到轨排调整，同时利用轨排支撑架和纵向千斤顶纵向微调。先用纵向千斤顶调整纵向位置，再利用轨排支撑架的横向螺杆调整轨道水平方向，竖向千斤顶调整高程位置，直至调整设计状态，最后根据设计锁定温度安装伸缩接头，锁定轨排。

5）承轨台灌浆及养护

承轨台采用高强无收缩灌浆料。灌浆前检查承轨台模板安装是否牢固，在施工位置附近，根据水料比向特制搅拌机加料、加水，均匀搅拌2-3min后卸料，然后通过吊车吊运料斗到中间平台，再通过两根软管放料浇筑承轨台，承轨台养护采用自然养护，在承轨台的顶面覆盖土工布或塑料布洒水养护。

6）轨道整理

为保证轨道整体顺接、连续性，确保下一段轨排精度满足要求，必须对施工完的轨道进行复测，并与即将施工部位进行搭接联测。有误差的地方利用调高垫板和纵向挡销以及缓冲调节块进行细微调整，最终完成轨道的顺接。

7）工装拆除、倒运

在一个轨道施工段完成轨道铺设后，拆除轨道支撑架、模板、安全防护平台，并通过车辆倒运至前方继续施工。

4、中低速磁悬浮道岔施工技术

⑴技术参数

单开道岔总长32.946m；直向通过速度满足线路最高要求；侧向通过速度≤25km/h；道岔转换时间≤15s；道岔转折距离2.9m；道岔转折角度6.9°。

⑵道岔系统组成

磁浮道岔主体结构由固定端垛梁、第二从动梁、第一从动梁、角平分装置、主动梁、竖向限位装置、活动端垛梁、锁闭装置、驱动装置、电控系统及基础组成。

⑶道岔铺设

1）基础预埋件工序：场地准备-基础支撑角安装-一次浇筑-基础板安装-二次浇筑-修补

安装钢结构：与厂内铺设一样，采用至下而上的铺设顺序进行钢结构安装，铺设完成后进行静态调试。

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