上天、入地、过江、穿山、大转弯……

　　重庆3号线凭什么能不走“寻常路”

　　本报记者 雍 黎

　　上天、入地、过江、穿山、大转弯、高差达100米……带给你这样乘坐感受的不只有过山车，另有缔造了多个“天下第一”的重庆轨道3号线。近期，由重庆市轨道交通（团体）有限公司牵头完成的“跨座式单轨交通工程设计制作要害手艺创新与应用”获得了2017年度重庆市科学手艺奖科技前进一等奖。

　　重庆轨道3号线是国际上线路最长、客流最大、运输效率最高、运行编组最长、地形条件最庞大的跨座式单轨交通线路，也是天下上唯一在统一单轨线路上实现高架、地下、过江、穿山、换乘等高差达100米的工程。该项目还缔造了工程庞大水平、项目运营效率等多项天下第一。

　　科技日报记者日前采访了主持该设计的上海市隧道工程轨道交通设计院重庆分院院长郭劲松，揭秘这条轨道背后的科技神秘。

　　三限界手艺让轨道穿越闹市

　　作为贯串重庆主城区南北的主要轨道线，重庆3号线经由的地方大多是成熟商圈和闹市，要在这样寸土寸金的地方修建轨道，只能在既有的情形下设计，工程风险和工程投资都很大。为此，项目组率先提出并使用跨座式单轨三限界设计系统，让断面（断面是指设想用剖切面剖开物体后，仅画出该剖切面与物体接触部门的正投影所得的图形）面积节约约13.2%，节约1.3亿元，降低工程风险、淘汰工程投资。

　　“限界系统是轨道交通主要的基础性指标，是贯串整个项目的灵魂之一。”郭劲松说，三限界包罗车辆限界、装备限界和修建限界，是保障地铁宁静运行、限制车辆断面尺寸、限制沿线装备安装尺寸及确定修建结构有用净空尺寸的参数指标，也直接决议了工程规模和投资。说简朴点就是轨道的修建断面、车辆、轨道，三者之间要保持一定的距离，以确保在运行时，不会由于突发情形而影响运行。而这个限界就是它们之间需要保持的最小距离。

　　“三限界系统的设立比原有的规模更明确、分类更细、数据更精准。”郭劲松诠释，在一些要害节点能缩小十几厘米，不仅能够直接节约工程投资，还不会影响周边修建，也让3号线在穿越观音桥商圈、菜园坝长江大桥等要害点成为了可能。

　　华新街站至观音桥站地下区间正是使用了三限界手艺。在建设开工时，该区域需后穿既有地下修建物，最小水平距离仅65厘米，工程的准确计量保证了修建物与轨道交通运营双宁静。

　　PC梁新手艺保障乘坐恬静性

　　在3号线横渡嘉陵江从江北区到渝中区这一段，是位于江面上的高架，在进入牛角沱站时险些呈90°弯道且有坡度。这一媲美过山车的弯道，却并不会让搭客以为站不稳，这其中的神秘就在于创新设计。

　　“PC梁是支承和约束车辆行驶的轨道，也是牵引电网的载体，和人们预想中承载梁横断面是长方形差别，这段PC梁是一条动态的空间曲线。”郭劲松说，在这个区间转弯处的PC梁并不是长方形，而是不等边的梯形，而且PC梁拼接误差不凌驾3毫米，且幅度控制在12%以内。这一创新最大可能地保证了搭客的恬静性。

　　同时，该项目创新了轨道梁桥和地下空间制作成套手艺，通过自主研发将PC轨道梁长度由22米增添至26米，提高了PC梁一连空间曲面体的整体性能，降低了工程造价。创新研发轨道梁三维空间结构及桥墩定位系统，攻克了轨道梁超高区段三维拼装架设重大手艺难题，填补了海内空缺。

　　手风琴手艺实现轨道大桥同步伸缩

　　与穿越嘉陵江是单独修建的轨道差别，3号线通过菜园坝长江大桥跨过长江，不外菜园坝长江大桥主体为钢结构，会热胀冷缩，冬天和炎天最大的伸缩量达80厘米，这就意味着依附于桥的轨道也要能伸缩才行。

　　在轨道设计中要求PC梁拼接误差不能凌驾3毫米，而这里伸缩量一下子有80厘米，怎样保证它们的“神同步”，磨练着设计团队。

　　“我们使用手风琴的原理，研发了手风琴立体式伸缩制作手艺，通过小段小节的伸缩，最终到达和菜园坝大桥主桥同步伸缩。”郭劲松说，为此，团队研发了“手风琴”式的毗连器，将其装在轨道PC梁上，以实现和菜园坝大桥主桥的同步伸缩。同时，为减轻荷载，接纳钢轨的梁设计方案，其内部检验维护方式填补了海内相关手艺空缺。