磁懸浮鐵路的線路
磁懸浮列車能夠離開地面一定的高度飛速運(yùn)行,但卻不能像飛機(jī)那樣以空氣為依托,因而在地面上必須有一個(gè)堅(jiān)實(shí)可靠的支撐和導(dǎo)向系統(tǒng)。也就是說,必須有線路設(shè)備作為基礎(chǔ)。它雖不像傳統(tǒng)鐵路那樣對(duì)線路有強(qiáng)烈的依附性,但沒有線路也是不行的。所以,磁懸浮列車仍然屬于鐵路的范疇。
線路,作為磁懸浮鐵路的基本組成部分和走行基礎(chǔ),在構(gòu)造上應(yīng)能滿足磁懸浮列車的基本要求。因?yàn)榇艖腋×熊嚥坏跇?gòu)造上和原理上與傳統(tǒng)鐵路不同,而且采用不同的懸浮方式,對(duì)線路的要求也不一樣。磁懸浮鐵路的懸浮、導(dǎo)向和推進(jìn)設(shè)備,無論什么型式,總有一部分安裝在車輛上,而另一部分安裝在線路上,因此線路結(jié)構(gòu)必須與之相適應(yīng)。尤其是直線電機(jī),對(duì)線路平面要求是較為嚴(yán)格的。
磁懸浮鐵路與現(xiàn)代鐵路一樣,可以修建在路基上和地下鐵道的隧道內(nèi),或者修建在高架橋上。采用最多的是高架式線路。
磁懸浮列車施加于線路上的載荷,與傳統(tǒng)鐵路不同,并非集中載荷,而是分布載荷。因此,其橋梁設(shè)計(jì)載荷不但大大低于傳統(tǒng)鐵路,甚至低于公路。于是,磁懸浮鐵路的高架橋尺寸可以明顯減小,造價(jià)也可大大降低。
磁懸浮鐵路高架線路的橫斷面一般采用U行、T形和倒T形。
例如,德國(guó)的埃姆斯蘭試驗(yàn)線,全長(zhǎng)12公里,后來延長(zhǎng)12公里,其整個(gè)線路采用高架式,最大坡度為35‰,北環(huán)線最小曲線半徑為1690米,南環(huán)線最小曲線半徑為1000米。
著名的日本宮崎試驗(yàn)線,全長(zhǎng)7公里,全部采用高架結(jié)構(gòu),始點(diǎn)和終點(diǎn)均為桁式鋼架結(jié)構(gòu),中部為空心板梁,跨度為15.4米。最小曲線半徑為10000米,大部分為平直地段。
磁懸浮鐵路使用的感應(yīng)軌和軌道上的連接扣件均采用無磁鋼。日本研制的無磁鋼強(qiáng)度比不銹鋼高一倍以上,價(jià)格比不銹鋼低30%。
磁懸浮鐵路也需要采用道岔來改變列車運(yùn)行的方向。但道岔的形式和傳統(tǒng)鐵路大不相同,不采用尖軌、撤叉形式,而采用活動(dòng)軌轉(zhuǎn)撤方式(如圖3-5-3所示)。其主要構(gòu)成部件有:主動(dòng)軌、從動(dòng)軌、調(diào)整軌、結(jié)合軌、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、鎖定裝置和操作機(jī)構(gòu)等。
需要改變磁懸浮列車運(yùn)行方向時(shí),主動(dòng)軌轉(zhuǎn)動(dòng),從動(dòng)軌也隨之轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)到規(guī)定部位時(shí),由結(jié)合軌進(jìn)行連接。調(diào)整軌調(diào)整定位后,由鎖定裝置進(jìn)行鎖閉。于是,列車可以安全地轉(zhuǎn)變運(yùn)行方向。經(jīng)多次試驗(yàn)證明,其安全性、可靠性和耐久性是完全可以得到保證的。