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复合SMC玻璃钢电缆支架在地铁轨道的应用

2016-05-03 0人评论 次浏览 分类:工程案例


针对地铁隧道的潮湿环境易锈蚀金属电缆支架,
使用复合材料电缆支架,并设置了保证乘客火灾等意外情况下安全疏散的复合材料疏散
平台。复合材料在地铁隧道应用在全国尚属首次,新技术的运用填补了国内地铁隧道工程复合
材料应用技术的空白。在新技术的应用过程中,我们通过实验室及现场等试验,对材料的性能
进行进一步的验证
二、主要技术性能
复合材料是由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手段组合而成的一
种多相材料。各种组成材料在性能上能互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能
优于原组成材料,从而满足各种不同的要求。复合材料通过添加不同功能的辅料,可以具备高
强度、高刚度、防火性、电绝缘性、耐热性、耐摩擦性、耐酸性、耐腐蚀性、耐老化性、耐疲
劳性等诸多优点,其优异的可设计性促使其成为应用非常广泛的新材料。
 
几项重点特性:
(一)力学性能
力学性能是材料最重要的性能之一。复合材料具有强度高、抗疲劳性能好等优点。结合
三、四号线区间隧道复合材料疏散平台与电缆支架的应用,可以明显看到其各项指标已达到或
超过金属材料支架。
(二)电绝缘性
树脂及玻璃纤维的物理性能使得复合材料具有优异的绝缘性,目前应用广泛的环氧树脂产
品、酚醛树脂(如真空浇铸干式变压器)等便是例证。
(三)防火性能
由于城市轨道交通,尤其是地下铁道工程,对于消防方面要求非常严格,复合材料疏散平
台与电缆支架在设计时注重了防火性能及材料燃烧时难燃、无卤、无毒、低烟的要求,可满足
地铁区间隧道发生火灾等情况时,乘客逃离火灾现场并安全撤离的要求。
(四)耐腐蚀性
地铁区间隧道湿热,盐分、酸碱含量高,尤其是隧道内空气潮湿、温差小,地下水呈弱
酸/弱碱性,故而地铁隧道中金属材料设备等极易腐蚀。复合材料平台与支架的设置恰好弥补
了金属平台与支架易被腐蚀的缺点,不仅减少了维护工作,还降低了产品的全寿命成本。
(五)耐老化性能
复合材料疏散平台与电缆支架在地铁区间隧道使用寿命可超过50年。
(六)工艺性能
复合材料成型工艺灵活,其结构种l生能具有很强的可设计性。用模具一次成型法制造各种
构件,可提高结构强度,通过纤维种类和不同排布的设计,可提高构件不同部位的性能。通过调
节复合材料各组分的成分、构成及排列方式,既可使构件在不同位置承受不同的作用力,还可制
成兼有刚性、韧性和塑性等矛盾性能的复合材料多功能产品,这些都是传统材料所不具备的优
点。复合材料疏散平台与电缆支架的应用技术中,复合材料性能的“可设计性”起到很大作用。
而原来采用的金属材料,其耐腐蚀问题一直难以较好解决,如各种金属电缆支架、构件受
到潮湿环境、酸雨、盐雾等腐蚀。应用于广州具有明显海洋气候的地下环境时其腐蚀危害更为
明显,再加上地铁工程的杂散电流腐蚀,大大降低了金属材料的使用年限。
隧道内金属材料由于腐蚀问题,运营部门除日常的检查维护工作外,每年必须对金属设施
进行表面防腐处理或更换,维护工作量大,从而使运营维护费用增加。地铁投入运
营10年以来,隧道内部分钢电缆支架(表面热浸镀锌)已出现严重锈蚀,。
在隧道内环境,普通钢电缆支架的使用寿命估计为15—20年,如更换支架,工程量相当
大,对运营造成干扰、影响。
 
三、技术特点
采用复合材料的疏散平台与电缆支架可有效解决区间隧道以下几个问题:
①基本解决了区间隧道潮湿环境的金属锈蚀问题及区间隧道各种设备产生的电化腐蚀问
题,减少了运营维护的工作量,大大加强了运营的安全性。
②复合材料疏散平台与电缆支架轻质高强,可现场切割,满足区间隧道有限空间的设备安
装需要,且安装简单方便。
③复合材料疏散平台满足区间隧道防火要求,导热系数低、火场环境温度下有可满足乘客
安全疏散的机械强度。
④利用复合材料性能的“可设计性”使材料达到最优的性能组合,可针对轨道交通实际
工况和使用方式,要求复合材料疏散平台与电缆支架达到高强度、高刚度、电绝缘性、防火
性、耐腐蚀性、耐老化性、耐疲劳性等,同时可满足疏散平台面的耐摩擦性。
四、适用范围及应用条件
轨道交通复合材料疏散平台与电缆支架技术可用于地
铁区间工程,电缆支架在满足室外力学性能指标及防紫外功能后亦可应用于室外各类工程。复
合材料疏散平台与电缆支架轻质高强、安装简便、易操作,与相应钢筋砼平台及金属材料支架
比较,能有效降低全寿命周期成本,有利于推动城市轨道交通领域中工程材料应用技术革命性
的进步。达到全寿命周期低成本、高性能、高效率产业化,为城市轨道交通、建筑领域工程建
设的技术进步提供良好基础。
 

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