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複合SMC玻璃鋼電纜支架在地鐵軌道的應用

2016-05-03 0人評論 次浏覽 分類:工程案例


針對地鐵隧道的潮濕環境易鏽蝕金屬電纜支架,
使用複合材料電纜支架,并設置了保證乘客火災等意外情況下安全疏散的複合材料疏散
平台。複合材料在地鐵隧道應用在全國尚屬首次,新技術的運用填補了國内地鐵隧道工程複合
材料應用技術的空白。在新技術的應用過程中,我們通過實驗室及現場等試驗,對材料的性能
進行進一步的驗證
二、主要技術性能
複合材料是由兩種或兩種以上不同性能、不同形态的組分材料通過複合手段組合而成的一
種多相材料。各種組成材料在性能上能互相取長補短,産生協同效應,使複合材料的綜合性能
優于原組成材料,從而滿足各種不同的要求。複合材料通過添加不同功能的輔料,可以具備高
強度、高剛度、防火性、電絕緣性、耐熱性、耐摩擦性、耐酸性、耐腐蝕性、耐老化性、耐疲
勞性等諸多優點,其優異的可設計性促使其成為應用非常廣泛的新材料。
 
幾項重點特性:
(一)力學性能
力學性能是材料最重要的性能之一。複合材料具有強度高、抗疲勞性能好等優點。結合
三、四号線區間隧道複合材料疏散平台與電纜支架的應用,可以明顯看到其各項指标已達到或
超過金屬材料支架。
(二)電絕緣性
樹脂及玻璃纖維的物理性能使得複合材料具有優異的絕緣性,目前應用廣泛的環氧樹脂産
品、酚醛樹脂(如真空澆鑄幹式變壓器)等便是例證。
(三)防火性能
由于城市軌道交通,尤其是地下鐵道工程,對于消防方面要求非常嚴格,複合材料疏散平
台與電纜支架在設計時注重了防火性能及材料燃燒時難燃、無鹵、無毒、低煙的要求,可滿足
地鐵區間隧道發生火災等情況時,乘客逃離火災現場并安全撤離的要求。
(四)耐腐蝕性
地鐵區間隧道濕熱,鹽分、酸堿含量高,尤其是隧道内空氣潮濕、溫差小,地下水呈弱
酸/弱堿性,故而地鐵隧道中金屬材料設備等極易腐蝕。複合材料平台與支架的設置恰好彌補
了金屬平台與支架易被腐蝕的缺點,不僅減少了維護工作,還降低了産品的全壽命成本。
(五)耐老化性能
複合材料疏散平台與電纜支架在地鐵區間隧道使用壽命可超過50年。
(六)工藝性能
複合材料成型工藝靈活,其結構種l生能具有很強的可設計性。用模具一次成型法制造各種
構件,可提高結構強度,通過纖維種類和不同排布的設計,可提高構件不同部位的性能。通過調
節複合材料各組分的成分、構成及排列方式,既可使構件在不同位置承受不同的作用力,還可制
成兼有剛性、韌性和塑性等矛盾性能的複合材料多功能産品,這些都是傳統材料所不具備的優
點。複合材料疏散平台與電纜支架的應用技術中,複合材料性能的“可設計性”起到很大作用。
而原來采用的金屬材料,其耐腐蝕問題一直難以較好解決,如各種金屬電纜支架、構件受
到潮濕環境、酸雨、鹽霧等腐蝕。應用于廣州具有明顯海洋氣候的地下環境時其腐蝕危害更為
明顯,再加上地鐵工程的雜散電流腐蝕,大大降低了金屬材料的使用年限。
隧道内金屬材料由于腐蝕問題,運營部門除日常的檢查維護工作外,每年必須對金屬設施
進行表面防腐處理或更換,維護工作量大,從而使運營維護費用增加。地鐵投入運
營10年以來,隧道内部分鋼電纜支架(表面熱浸鍍鋅)已出現嚴重鏽蝕,。
在隧道内環境,普通鋼電纜支架的使用壽命估計為15—20年,如更換支架,工程量相當
大,對運營造成幹擾、影響。
 
三、技術特點
采用複合材料的疏散平台與電纜支架可有效解決區間隧道以下幾個問題:
①基本解決了區間隧道潮濕環境的金屬鏽蝕問題及區間隧道各種設備産生的電化腐蝕問
題,減少了運營維護的工作量,大大加強了運營的安全性。
②複合材料疏散平台與電纜支架輕質高強,可現場切割,滿足區間隧道有限空間的設備安
裝需要,且安裝簡單方便。
③複合材料疏散平台滿足區間隧道防火要求,導熱系數低、火場環境溫度下有可滿足乘客
安全疏散的機械強度。
④利用複合材料性能的“可設計性”使材料達到最優的性能組合,可針對軌道交通實際
工況和使用方式,要求複合材料疏散平台與電纜支架達到高強度、高剛度、電絕緣性、防火
性、耐腐蝕性、耐老化性、耐疲勞性等,同時可滿足疏散平台面的耐摩擦性。
四、适用範圍及應用條件
軌道交通複合材料疏散平台與電纜支架技術可用于地
鐵區間工程,電纜支架在滿足室外力學性能指标及防紫外功能後亦可應用于室外各類工程。複
合材料疏散平台與電纜支架輕質高強、安裝簡便、易操作,與相應鋼筋砼平台及金屬材料支架
比較,能有效降低全壽命周期成本,有利于推動城市軌道交通領域中工程材料應用技術革命性
的進步。達到全壽命周期低成本、高性能、高效率産業化,為城市軌道交通、建築領域工程建
設的技術進步提供良好基礎。
 

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