地鐵B 型不銹鋼車體測量方案及測量結果分析

李海洋

摘要：隨著國內城鐵車輛發現，部分城市早期投入使用的城鐵車已經進入架、大修階段，而且車型、車種和數量逐漸增加。對車體鋼結構變形的測量和數據積累是判定車體鋼結構檢修程度的重要依據，本文介紹了城鐵車鋼結構初步的檢測方法和對檢測數據的統計分析。

關鍵詞：車體鋼結構；變形；測量；側墻；架車找平

1 引言

隨著城市化進程的加快，經濟的高速發展，現有的城市基礎設施明顯趨于落后，軌道交通以其運量大、速度快、占地省、污染少、準點、舒適的優勢己成為現代化城市的主要交通工具。因此，世界各國都不同程度的發展了城市軌道交通，以緩解城市交通壓力。

近幾年來隨著鐵路現代化技術革命的深化和各項新技術的應用，鐵路設備及設備管理發生了很大變化[1]。越來越多的旅客開始選擇安全、快捷、準時的城市軌道交通做為自己的出行工具，車輛的安全行駛成為大家共同關注的焦點。

2 現場施工方案

2.1架車找平

1）將車體鋼結構牽至架車臺位，用鐵鞋將車輪固定。

2）移動架車機，使架車機架車托梁與鋼結構邊梁上的架車頂鎬板對齊。

3）合上架車機電源開關，使架車機處于單動狀態，按動升降按鈕，使每個架車機的架車托梁處于頂鎬板下方。

4）架車機切換為聯動狀態，按動上升按鈕，使車體與轉向架分離，將轉向架推出車外。

5）將光學水準儀架在車下的車體中部，調整水準儀水平，通過反光鏡觀察，當氣泡處于標志中心位置時，表示水準儀處于水平位置，此時可以進行測量。

6）以空氣簧墊座下平面為找平基準，將鋼卷尺拉出一定長度后鎖緊，尺頭頂住1位角找平基準面的下平面，讓鋼卷尺自然懸垂，尺面朝向水準儀側，并保持與地面垂直。

7）調整水準儀左右方向，使水準儀上部的三角準星瞄準鋼卷尺。再調整左右微調旋鈕，在瞄準鏡中找到鋼卷尺。調整焦距旋鈕，觀察與中間水平線對齊的數值，即為1位角找平基準面的高度，記錄數值。

8）將架車機電路切換到2位角單動狀態，調整2位找平基準面下平面的高度，使其與1位角高度值一致。

9）用同樣辦法將3、4位找平基準面下平面的高度，調整至與1位角高度值一致，此時底架處于水平狀態。

10）如架車找平過程中發現底架扭曲，則重新對空氣彈簧座進行調整，同一端空氣彈簧座高度差小于3mm，兩端空氣彈簧座高度差小于5mm。

2.2 測量牽引梁下垂量

1）通過牽引梁下蓋板的工藝豁口，測量1位牽引梁與枕梁交接處的牽引梁上蓋板下平面的高度并記錄下來。再測量1位牽引梁與端梁交接處的牽引梁上蓋板下平面的高度，兩者差值即為1位牽引梁下垂量。

2）用同樣方法測量2位牽引梁下垂量。

2.3 底架中部下垂測量

在枕內底架中部，門口立柱下方，窗口立柱下方，窗口中心位置依次測量邊梁、橫梁、鐵地板高度并記錄。再在枕梁根部依次測量邊梁、橫梁、鐵地板高度，記錄數值。

2.4 邊梁水平彎曲測量

1）將邊梁檢測工裝焊接在邊梁下平面上，同側邊梁車輛兩端各焊接一個。

2）通過調整工裝，使鋼絲繩固定裝置與邊梁距離相等。

3）將鋼絲繩固定在邊梁檢測工裝上，將鋼絲拉直。微調工裝，使鋼絲距離邊梁距離相同。

4）用鋼板尺分別在邊梁兩端，門口立柱下方，窗口立柱下方，窗口中心位置測量鋼絲與邊梁距離，并記錄數值。

2.5 車體傾斜測量

1）將車體傾斜檢測工裝放置一位端一位角，工裝懸掛鉛墜處調至高于側墻，將定位板頂至邊梁下平面向上40mm處。

2）將鉛墜懸掛在車體傾斜檢測工裝上，用鋼板尺測量邊梁下平面向上40mm處，線墜距離側墻墻板距離。用同樣方法測量邊梁下平面向上700mm處，窗口下邊緣處，窗口中心處，窗口上邊緣處，邊梁下平面向上2210mm處線墜距離側墻墻板距離。

3）用同樣方法分別測量邊梁兩端，門口立柱，窗口立柱，窗口中心位置數值，并記錄數值。

2.6 門口測量

1）用鋼卷尺測量門口下邊，門口下邊向上500mm處，門口下邊向上1000mm處，門口下邊向上1500mm處和門口上端寬度，并記錄數值。

2）用鋼卷尺測量門口兩端和門口中心高度，并記錄數值。

3）用鋼卷尺測量門口對角線數值及差值，并記錄數。

3 測量結果及數據分析

3.1 測量數據條件

1）本次測量以空氣彈簧座水平為基礎，空氣彈簧座相同位置，同一端空氣彈簧座高度差小于2mm，兩端空氣彈簧座高度差小于3mm。

2）車體底架上撓，在測量時通過調整鉛垂線定位點高度消除上撓對車體側墻變形數值的影響。

3.2 測量點定義

3.2.1 動車（1221車和1224車）測量點定義如下圖：

3.2.2 拖車（1222車和1223車）測量點定義如下圖：

3.3 基準定義

1）以邊梁兩端作為測量邊梁水平彎曲的基準點。

2）以距離邊梁兩端100mm平面作為測量側墻變形的基準面。

3）以一位端第一個數值作為基準數值。

3.4 數據整理

1）將測量側墻變形數據中邊梁數值調整為100mm，其余數值均增加差值。

2）將邊梁水平彎曲值整合至測量數值內，作為最終分析數值。

3.5 數值分析

1）1221車數值分析。

2）1221車一位側數值分析。

數據統計見《1221車一位側測量數據》。

通過數據顯示，窗口下邊緣點6位置變形最嚴重，變形45mm。變形量由窗口下邊緣向兩邊擴展逐步變小，邊梁變形最小。

從折線圖可以明顯看出中部為變形最嚴重位置，逐步向兩端變小。

3）1221車二位側數值分析。

數據統計見《1221車二位側測量數據》。

通過數據顯示，窗口下邊緣點13變形較嚴重，變形24mm，窗口中心點9變形較嚴重，變形25mm，變形由窗口向兩邊逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.1.3 1221車兩側對比分析。

1221車一位側因直接受爆炸沖擊，變形量明顯大于1221車二位側。邊梁部位強度高，兩側變形無明顯差別。

兩側均在窗口位置變形最嚴重，變形量由窗口向兩邊逐步變小，邊梁變形最小。

1221車一位側，從折線圖可以明顯看出中部為變形最嚴重位置，逐步向兩端擴展減小。1221車二位側沒有此特征。

3.5.2 1222車數值分析。

3.5.2.1 1222車一位側數值分析。

數據統計見《1222車一位側測量數據》。

通過數據顯示，窗口下邊緣點16位置變形最嚴重，變形28mm。變形量由窗口下邊緣向兩邊擴展逐步變小，邊梁變形最小。

從折線圖可以明顯看出中部為變形最嚴重位置，逐步向兩端變小。

3.5.2.2 1222車二位側數值分析。

數據統計見《1222車二位側測量數據》。

通過數據顯示，窗口中心點14變形較嚴重，變形24mm，窗口上邊緣點14變形較嚴重，變形23mm，邊梁下平面向上2110mm點14變形較嚴重，變形25mm，變形由窗口向邊梁逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.2.3 1222車兩側對比分析。

1222車一位側因直接受爆炸沖擊，變形量略高于1222車二位側。邊梁部位強度高，兩側變形無明顯差別。

兩側均在窗口位置變形最嚴重，變形量由窗口向兩邊逐步變小，邊梁變形最小。

1222車一位側，從折線圖可以較明顯看出中部為變形最嚴重位置，逐步向兩端減小。1222車二位側沒有此特征。

3.5.3 1223車數值分析。

3.5.3.1 1223車一位側數值分析。

數據統計見《1223車一位側測量數據》。

通過數據顯示，窗口上邊緣點15位置變形最嚴重，變形25mm。變形量由窗口上邊緣向兩邊擴展逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.3.2 1223車二位側數值分析。

數據統計見《1223車二位側測量數據》。

1223車二位側測量數據

通過數據顯示，窗口中心點16變形較嚴重，變形21mm，變形量由窗口中心向兩邊擴展逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.3.3 1223車兩側對比分析。

1223車一位側和二位側無明顯差別。邊梁部位強度高，兩側變形無明顯差別。

兩側均在窗口位置變形最嚴重，變形量由窗口向兩邊逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.4 1224車數值分析。

3.5.4.1 1224車一位側數值分析。

數據統計見《1224車一位側測量數據》。

通過數據顯示，窗口中心點12位置變形最嚴重，變形25mm。變形量由窗口中心向兩邊擴展逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.4.2 1224車二位側數值分析。

數據統計見《1224車二位側測量數據》。

通過數據顯示，窗口中心點7變形較嚴重，變形25mm，變形量由窗口中心向兩邊擴展逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.4.3 1224車兩側對比分析。

1224車一位側和二位側無明顯差別。邊梁部位強度高，兩側變形無明顯差別。

兩側均在窗口位置變形最嚴重，變形量由窗口向兩邊逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.5 四輛車數值對比分析。

3.5.5.1 1221車一位側和1222車一位側明顯可看出變形，其它位置不明顯。

3.5.5.2側墻均在窗口位置變形最嚴重，變形量由窗口向兩邊逐步變小，邊梁變形最小。

參考文獻

[1]陳秉智 25型鐵路客車鋼結構設計子系統的開發研究1997