行业要闻

 

【摘   要】地板是地铁车辆内部装饰的重要组成部分，要求其具有美观、适用、隔声、防火等特点。文章介绍了武汉轨道交通1号线二期工程车辆地板设计的特点，介绍了橡胶地板布的主要物理机械性能、防火性能参数和检验标准。

【关键词】地铁车辆；地板；地板布

 

      地铁车辆地板指敷设在车体底架上面的以地板布为基础的复合地板，处于乘客视野的底部，面积大，是车辆内部装饰的重要组成部分，要求具有美观、适用、隔声、隔振、防火、安全可靠等特性。本文根据武汉轨道交通1号线二期工程车辆车体底架的结构特点，对地板结构及其装饰进行分析和设计。

1、地板设计

1.1常用地板结构介绍

      目前，在地铁车辆上使用的地板多为陶粒砂和铝蜂窝结构。陶粒砂地板的断面结构型式如图1所示。

      地板的最上面铺装地板布，地板布下面是由优质水泥和橡胶乳液搅拌而成的橡胶水泥层，橡胶水泥层与地板布用粘接剂粘接于一体；橡胶水泥层与波纹地板之间为陶粒砂，由经过燃烧形成中空的陶粒砂与树脂胶搅拌而成。这种地板结构具有抗压强度高，隔声、隔热、防火性能好等特点。北京DK型地铁车辆多采用这种型式的地板结构，但陶粒砂地板比较重，已不适合目前车辆轻量化设计要求。

      铝蜂窝地板的断面结构型式如图2所示。地板最上面铺装地板布，地板布粘接在铝蜂窝板上，铝蜂窝板与车体底架之间是由橡胶制成的减振元件和隔声隔热材料。这种地板结构不仅具有良好的减振、隔声、隔热效果，还可以弥补车体底架的平面度误差，提高地板的平整度。

1.2结构设计

      武汉轨道交通1号线二期工程车辆车体为轻型、整体承载铝合金全焊接结构，根据该特点，将地板设计为如图3所示结构。地板布直接粘接在车体底架型材上面，型材下面喷涂阻尼材料，并在型材空腔内填充隔声隔热材料，以减低车辆的振动和来自车辆底部的噪声，满足车辆防寒隔热要求，提高车辆舒适性。

1.3对比分析

      在保证车辆地板上平面距轨道面高度不变的情况下，根据车体限界要求，如使用铝蜂窝地板就必须降低车体枕梁的厚度，这样会影响到整车结构的强度，从而增加了设计难度。使用铝蜂窝地板会增加车辆的自重，从而增加车辆牵引和制动能耗以及运行费用。要达到预期的减振、隔声、隔热效果，需要在铝蜂窝板下安装减振元件和隔声、隔热材料。为了保证地板的平整度，安装前需要对减振元件的高度进行逐个调整，加大了施工难度。车辆在使用过程中，如果地板周边的密封性不好，客室地板上的水会进入铝蜂窝板下面，影响到隔声隔热材料的性能。铝蜂窝板下安装的减振元件在使用一定年限后，其减振性能会下降，需要进行更换，更换时需掀开铝蜂窝板，重新安装减振元件和隔声、隔热材料，这给车辆检修带来不便，同时还增加了检修费用。铝蜂窝地板在运用过程中有起鼓现象和出现缺陷后的不可修复性。

      与铝蜂窝地板相比，武汉轨道交通1号线二期工程车辆所采用的地板可以减少300 kg左右质量（可减少600 kg左右铝蜂窝板，增加300 kg阻尼涂料），减轻了车辆自重，有利于车辆轻量化设计，同时还可以减少列车运行能耗和降低轨道负荷，节省运营费用。该地板将隔声隔热材料安装在底架型材空腔内，既简单又不会出现因地板密封性不好而进水的情况；而且其减振、隔声隔热效果良好。该地板结构的防火、防水、隔声、降噪性能良好，维护保养方便，满足车辆设计要求。

2、地板布性能要求

      地板布是地板结构中最上面的一层，乘客可以看见并直接踩在上面，因而要求地板布具有抗压、抗拉、防水、防滑、耐酸碱、耐磨、耐寒、抗灼烧、防静电、寿命长、不开裂、吸音、减振等特性，还应具有美观、易于清洗等特点。相关研究表明，城市轨道交通污染源主要来自车站建筑、装修材料和车辆内部装饰材料释放出来的甲醛等危害气体，因而要求地板布具有良好的环保性能。城市轨道交通客流量大，人员集中，一旦发生火灾，极易造成群死群伤的严重事故，因而要求地板布具有优异的防烟、阻燃性能，即使燃烧，所散发的烟雾也要符合国际烟毒性标准。

      目前，地铁车辆常用地板布有橡胶地板布和PVC（聚氯乙烯）地板布。橡胶地板布的主要成分为天然橡胶或人造橡胶，再加以阻燃剂、防滑剂等填充物，形成具有不同性能的地板布以满足不同领域的需要。PVC地板布的主要成分为聚氯乙烯，再配以各种阻燃剂、防滑剂等填充物。

      与PVC地板布相比，橡胶地板布的弹性和隔声性能更加优越。PVC地板布基材一般含有卤素，其烟毒性不如橡胶地板布好。两种地板布一般都采用粘接方式安装在地板结构上，橡胶地板布之间的拼接多采用冷焊工艺，其操作简单，不需要特殊工具，但干燥时间较长。PVC地板布之间的拼接多采用热焊工艺，需要专用工具和焊条，操作相对复杂，需经过培训的熟练工人才能胜任，但施工和干燥固化时间较短。

      武汉轨道交通1号线二期工程车辆选用橡胶地板布，采用宽幅地板布沿车体纵向铺设以减少接缝，地板布之间采用填缝胶进行连接密封。地板布主要性能及相关检验标准要求如表1所示。

3、结束语

      武汉轨道交通1号线二期工程车辆客室地板具有结构简单、对车体结构影响小、维护保养和检修简单方便、地板布安装方便等优点。在满足结构强度、刚度和寿命等设计要求下，最大限度地减轻了车辆重量，有利于车辆轻量化设计和降低成本。试验表明，该地板结构的减振、隔声和隔热性能良好，满足车辆乘坐舒适性要求。

[1]高爽.地铁车辆构造与维修管理[M].北京：中国铁道出版社，2003．

[2]中国北方机车车辆工业集团公司科学技术协会，长春客车厂老年科技工作者协会.城轨车辆技术与应用[M].北京：中国铁道出版社，2005.

[3]GB/T7928-2003，地铁车辆通用技术条件[S].

[4]符婉晖.铁路车辆内饰设计要素及装饰材料的应用[J].机车车辆工艺，2007（6）：39-40．