CN100346034C - 车道连接位的制备方法 - Google Patents

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Abstract

有轨车辆，尤其是磁悬浮列车车道的、位于支承梁(2)和至少一与支承梁(2)固连以引导车辆的装配件(3)之间的连接位之制备方法，其特征在于：支承梁(2)基本相应其今后的安装位置或以一与其安装位置确定的偏差来放置，对支承梁(2)和装配件(3)之间连接位的位置进行测量并通过按所需的额定尺寸对连接位上的材料进行剥离或添造。

Description

车道连接位的制备方法
技术领域
本发明涉及车道连接位的制备方法。
背景技术
此类车道一般使用于高架铁路。高架铁路通常具有间隔设置的桥墩，桥墩之间设置横跨其间并安放铁路车道的支承梁。桥墩和支承梁不仅承受静荷载而且也承受动荷载，因而要根据荷载的大小相应设计其规格尺寸。因为支承梁在大多数情况下，尤其是用于磁悬浮铁路时还需安放许多功能性的装配件，这些功能性装配件只允许有极小的位置偏差，因此要在保证这种位置偏差很小的情况下，一气呵成地制备带有功能组件的支承梁非常困难。
这种铁路一般都是“百年大计”工程，使用时间较长，因地基加上建筑物本身的位移、变形，故在制作车道以及全部铁路附属构件过程以及整个长时间运行期间，很难保证满足这一相对小的公差要求。
欧洲专利申请文本EP 0 410 153 A1公开了一种轨道车车道的支承梁构造，所需的支承梁根据不同实施例分别由钢材或混凝土制成。装配件则定位固定到支承梁上。申请文本中建议在支承梁连接体上设置第一止挡板，这个第一止挡板和设置在与装配件相连的横梁上的第二止挡板对应。将这些接头用第一止挡板固定到支承梁后，对第一止挡板进行切削加工，从而获得装配件所需的公差。第一止挡板最好在一带空调的生产车间按监控要求进行加工。这种加工方法的缺点是，尽管止挡板可根据支承梁尺寸进行正确加工，但是，特别是对一些预制的混凝土支承梁如预应力或钢筋混凝土梁而言，当支承梁在工地上安装好后会有偏差，这种偏差可因为一个单一钢筋混凝土支承梁置放到桥墩上时的扭转/扭曲而产生。如果在安放这种混凝土支承梁时产生水平或垂直位移，则先前已加工好的止挡板对整个铁路而言不再符合所要求的公差范围。EP 0 410 153 A1没有认识到这个问题。
欧洲专利申请文本EP 0987370公开了一种有轨车车道定位连接的方法，该连接在支承梁和用于引导车辆的装配件进行。为建立这种连接需要将多根支撑梁在安装当地的安装位上如此设置，使得它们构成一个车道，接着对支撑梁和装配件之间的连接位进行测量，在需要时将所要求的连接位的尺寸通过对材料的剥离或者添造而获得。紧接着，将装配件加以安装，如此来保证连接位的加工能正确地与支撑梁定位。因为在现场对连接位的加工直接进行，这样对拆装支撑梁的要求就较低，但这种方法的缺点是，在现场加工连接位时，必须将加工机械设置到已安装好的支撑梁上，因此费工费时。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种可能性，使建筑车道时所要求的公差不仅相对支承梁，而且相对整个铁道得以满足。
为了实现本发明的任务，根据本发明的第一实施方式，提供一种车道连接位的制备方法，其中用于引导车辆在车道上运行的装配件被准确定位在支撑梁上，所述方法包括以下步骤：在生产车间内制造支撑梁，使支撑梁的尺寸对应在施工工地的安装状态的尺寸；在生产车间内放置支撑梁，使支撑梁的位置与施工工地的安装状态的位置相同，或者与安装状态的位置存在一个偏差；当支撑梁在生产车间内被放置在与施工工地的安装状态相同的位置时，检测和限定用于安装装配件的支撑梁上连接位的位置，以便装配件和装配件的功能表面将相对于施工工地的安装状态的支撑梁具有理想的位置；以及通过添造或者剥离材料对连接位进行需要的再次加工，使得在将装配件安装到支撑梁上的连接位上时，装配件和装配件的功能表面将在施工工地相对于支撑梁具有理想的位置。
在本文中，安装状态应理解为支承梁或车道构件在安装入轨道列车车道以后的状态，这特别是指支承梁或车道构件在放置到桥墩上(安装位置)时，在支承梁收缩过程或支承梁或车道构件完成其扭曲过程后的尺寸。而加工状态是指支承梁或车道构件加工期间的状态，当它的收缩可能还没全部完成时，或加工期间单独置放(加工位)时。
根据本发明，支承梁基本上根据其今后的安装位或以与安装位一定的偏差来制备。支承梁和装配件之间连接位的位置被加以测定并按所要求的额定尺寸进行生产。这个额定尺寸通过将连接位进行剥离或添加材料而获得的。通过本发明可以实现以下突出优点，即支承梁可以在生产车间里极精密地加工，同时室内的温湿条件使支承梁的公差做得极小。这一极小公差对磁悬浮铁路尤其重要，以保证其正常运行。因为支承梁在条件良好的生产车间仍不能完善地制备，则在随后的施工中调整，最好是在设置额定值时就如今后装入车道时所应有的状态来放置；就是说，在加工支承梁的连接位期间已按其今后的安装位置加以调整放置。因此，每一个别支承梁在建筑工地中预计的扭曲，均已在加工连接位时制成，因此支承梁均设有一对相关连接位的额定值，这些相关连接位则是支承梁在之后的车道安装位置所要求的。
另外，支承梁加工位置和之后的安装位置之间的偏差也可计算出来并在加工连接位时予以考虑。此时支承梁连接位根据今后的额定值和事实上的加工值之间的一确定的偏差进行生产，偏差考虑支承梁加工和今后的安装之间的不同位置。如果支承梁今后安装在一预设的位置，则所求的尺寸于支承梁或连接位的事实的尺寸相一致。根据本发明的方法可极精确地生产车道，尤其是磁悬浮列车的连接位。根据本发明的方法可制备安装到车道预定位置的支承梁，这就保证了车道，尤其是磁悬浮列车车道的高精密度及其可靠的运行性能。
根据本发明的第二实施方式，可以制备固定装配件的连接位之间或支承梁车道的功能表面之间一位置精确的尺寸，为此为支承梁的安装状态预设一个第一额定值，如安装状态于加工位置有偏差则确定一个支承梁加工的第二额定值。支承梁加工状态下连接位或功能表面的实际值被计算出并在需要时制备支承梁加工状态所需的第一或第二额定值。此时要在连接位或功能表面上剥离或加装材料。连接位或可在支承梁上，或支承梁和功能表面或支承功能表面的装配件之间的托架上，或在装配件上加工。同样，上述实施方式中的所述的方法也适用。在安装状态和加工状态合二为一时，第一和第二额定值也是一个值。因此加工可以如此进行，使得支承梁安装状态的额定值在加工状态时获得。
因功能表面精确定位对车辆的运行功能至关重要，所以最好是能对功能表面进行测量，而后作相应的匹配此功能表面的加工，由此可以消除连接位和支承功能表面的装配件之间的公差，这样即可获得一个车道内功能表面的理想状态。
特别有利的是，如果支承梁为相应今后的安装位置的加工而加以置放，从而可以避免计算安装位的额定值和加工位的额定值，因为二者是同一个值。
通常待加工的尺寸为两支承梁相对的连接位或功能表面或夹角和/或沿车道纵向看的连接位和前一和/或后一连接位之间的距离。这些尺寸通常是车辆正常运行的标志，故加工这些尺寸对车辆精确运行非常重要。
为获得精确的额定值，最好是先预定好参照点、线或面，尤其是支承梁的中线，额定值可以以此中线定向。由此可避免虽然连接位或功能表面的间距或夹角正确，但支承梁的位置却已移动的现象，因为这样会产生阻碍车辆精确运行的位移。
如支承梁是混凝土预制件，则特别有利的是，如果在加工支承梁或支承梁上的连接位前将混凝土预制件一直置放到支承梁的收缩消失。这样就做到通过支承梁的改变，以加工的额定值也会跟着变。如果加工时支承梁的收缩已彻底完成，则不需再担心支承梁的改变，额定值将相应保持不变。特别是在加工前将梁放置约60天，则支承梁的收缩完全消失，加工则得以尺寸精确地进行。
如果装配件在加工连接位后但在安装支承梁之前设置到车道中，则此时可再次对装配件，特别是功能表面进行尺寸检测，如此可以保证功能表面尺寸精确地设置到支承梁上，需要时也可对功能构件进行再加工。
特别有利的是对装配件进行磁测量，特别是对于磁悬浮列车，对定子组件的磁场进行测量。该磁场对磁悬浮列车车辆的精确运行起决定作用，因而通过磁测量可以使车辆运行准确。额定尺寸以车道的实际磁场为准。
如果支承梁和装配件之间的连接位上的材料被磨削掉或添加重造，达到所需尺寸后，将装配件装配。这样获得坚固、稳定的连接位，尺寸上也满足为磁悬浮列车安全运行所需的微小公差。本发明的这个特殊优点在于，连接位在工地现场有正确的尺寸。
有利的是，如果连接位的测量借助一连接轨道的车辆进行。连轨车辆沿支承梁运动而对连接位作位置精确的测量和加工。
特别有利的是，如果连接位设在一个与支承梁相连的托架上，托架最好如此构成，使得它对连接位的测量和加工特别合适，其构成材料的选择不依赖支承梁必须满足的性能，而是选择方便加工和装配件连接为主。
对托架的相应构型而言，托架上装配件的连接位可在装到支承梁之前和/或之后进行机械加工，这就允许诸如第一预加工，紧接着将托架装到支承梁上，必要时对连接位作再加工。
材料通常是通过切削剥离，就是说，通过铣或钻获得相应的连接位，当然也可采用激光或其它方法加工连接位。
对托架或接合位的相应材料而言，需要时材料可焊接到支承梁上，以克服可能存在的尺寸不足。
一补充材料可以在尺寸不足时作为间距块设置到固定位上，这里尤其可选用片板或间板，这些补充材料比如可以焊到连接位上而后磨削到所需的尺寸。
如果测量和加工在变形过程，尤其是蠕动、收缩过程完成之后进行，则带允许误差的额定值相对正确且不再随时间而改变，因为此时材料不会再有大变化。因此这也是本发明的一大优点，因为根据现有技术，连接位的加工直接在室内制好混凝土件之后进行，混凝土此时还会变形，这种变形只有到几周之后才会基本完成，从而在加工和安装支承梁之间通常存在的运输和置放支承梁的时间继续进行，等支承梁建好后这种变形过程基本结束。
连接位的测量从参照点、参照线或参照面开始，保证了所需尺寸的正确性。在参照点、线或面上，连轨车辆根据本发明定向而进行测量。
将托架与支承梁相连，混凝土硬化后将装配件安放到托架上，混凝土的硬化收缩完成后，通过混凝土收缩引起的位置变化通过本发明可以避免。
本发明的解决方案根据其模块建筑方式可提供进一步的优点，比如托架及支承元件可选择地在安装之前或之后进行机械加工，甚至很高的误差要求也可在所有空间轴向方便地满足。同时模块建造方式除加工精确和成本低外，还可方便地更换诸如因事故而损坏的功能件支承元件。
最后要提到的是，功能平面所需的空间曲线通过托架位的造形和/或加工而顺利实现。
为平衡较大的位置变化，可以设置不同的、具有不同长度搭接壁的托架。当支承梁的离开额定位置的位移很大时使用加大的托架，而将装配件在所希望的位置上固定。
为使托架与支承梁的固定稳定性提高，有利的是支承梁用纤维混凝土制备。纤维混凝土在当托架固定于支承梁的边缘区时仍获得高的强度，托架因而不需安置到支承梁的保险位置以获得较高的稳定度。
附图说明
以下结合附图和实施例进一步说明本发明的优点，附图中：
图1是根据本发明带磁悬浮列车的车道横截面图；
图2是带托架的支承梁透视图；
图3是托架加工装置的示意图；
图4是装配件固定到托架上之示意图；
图5是装配件固定到托架上之另一示意图；
图6是支承梁的局部示意图。
具体实施方式
如图1所示，为一磁悬浮列车100车道的横截面图，磁悬浮列车100裹夹住侧向固定于支承梁2上的装配件3，此固定借助浇固在支承梁2的托架1来进行。支承梁2为一现场固定在桥墩上的混凝土预制件。为保证磁悬浮列车100的正常运行，很重要的一点是装配件3要设置在相对支承梁2的确定位置上，只有精确地安装好装配件3才能保证磁悬浮列车在极高速度运行时的可靠性。装配件具有放置平面、侧向引导面、定子组件或它们的固定装置，使磁悬浮列车100能运行。
图2为支承梁2的局部透视图，支承梁2上设有若干托架1，支承梁2为空腔式构造，以获得高的稳定性，这样梁的跨距可做得很大而相应减少了车道的制造成本。支承梁2的上箍带的区域上，靠端部设有托架1，托架1沿支承梁纵向间隔配置，间距长L最好是装配件3长度的整数倍，这样就可保证较支承梁2短得多的装配件3始终能在一个托架范围内结合，从而不需其它辅助建筑构件而能精确地连接和配置，这也就降低车道的建设成本，因为无需为装配件3增设任何连接件。
支承梁2的上箍带有一宽度X，小于托架外表面间的宽度Y。托架1的外表面(连接位)上设置装配件3，因此Y的尺寸对配置装配件所需的尺寸来说很重要。通过尺寸Y的变化会改变装配件3的水平间距，这个间距对磁悬浮列车精确运行至关重要。
现代的模块化建筑方式使托架1可不依赖于支承梁2的模而固定到一分开的辅助结构上，例如，托架可在辅助结构的长方形孔中沿x-，y-，z-方向变换地校准和定位，这样就可保证装配件3所需的空间曲线不依赖于支承梁2的形状和精密度而构成。
图3绘出托架1的加工示意图，此时车辆30在支承梁2上未示出的轨道中，车辆30量出托架1顶板4的外表面间的间距并确定Yist状态值。通过装在车辆30悬臂32上的铣刀33将托架1之间的额定值Ysoll的参照坐标调出，紧接着放下悬臂2到托架1范围内，对顶板4磨削加工至额定值Ysoll。为测量间距的额定值Ysoll或状态值Yist，将车辆30调到一定的参照点，参照线或参照面。这样就可在模削加工后对顶板4相应支承梁2的中轴对称设置而不至离开中线。
图4为带托架1和其上设置的装配件3的支承梁2，托架1用拉杆10，11锚固在支承梁2上。托架3具有一上沉降面24，侧导引面25和一定子组件26。定子组件20设在装配件3的相应固定面上，而装配件3基本呈盒形构造，从而可获得一很紧凑和稳定的建造方式。装配件3用螺栓16固定在托架1上。如果装配件3支承梁2损坏，则可将二者除去螺栓连接而分开。
在图5的实施例中，托架1借助穿过支承梁上箍带的拉杆10、11固定，拉杆10、11为钢制螺纹杆，将托架1以及和其支承梁对面的对应托架1相连。支承梁2中可浇有空管(图中未示出)，螺纹杆10、11插入其中而将托架相螺纹连接。为支撑托架1，支承梁2的侧壁9可用混凝土浇固有一止挡板19，保证托架1支撑在支承梁2上。止挡板19和托架1之间为调整其间距可置放一间隔块于其中。
图6为支承梁2的局部示意图，其上设置有托架1，托架1在支承梁2的两侧固定，两托架的间距(钳距)以Yist-B表示，但是托架1应该加工成有间距Ysoll-B。另外，图6中还有一参照平面间的夹角。如果支承梁2的一端在加工位时的额定角αsoll-B不等于支承梁2另一端的额定角(αsoll-B1，αsoll-B0)，则支承梁2在安装位的扭曲被加以平衡。如果支承梁2扭曲地安装到车道上，则两连接位会相互对齐，支承梁2的扭曲由此得以平衡。
本发明不仅限于以上所描述的各实施例，尤其是本发明的每个特征可随时加以组合而不致于离开本发明的保护范围。

Claims (15)

1、一种车道连接位的制备方法，其中用于引导车辆在车道上运行的装配件被准确定位在支撑梁上，所述方法包括以下步骤：
在生产车间内制造支撑梁，使支撑梁的尺寸对应在施工工地的安装状态的尺寸；
在生产车间内放置支撑梁，使支撑梁的位置与施工工地的安装状态的位置相同，或者与安装状态的位置存在一个偏差；
当支撑梁在生产车间内被放置在与施工工地的安装状态相同的位置时，检测和限定用于安装装配件的支撑梁上连接位的位置，以便装配件和装配件的功能表面将相对于施工工地的安装状态的支撑梁具有理想的位置；以及
通过添造或者剥离材料对连接位进行需要的再次加工，使得在将装配件安装到支撑梁上的连接位上时，装配件和装配件的功能表面将在施工工地相对于支撑梁具有理想的位置。
2、如权利要求1所述的方法，包括：在施工工地安装支撑梁时，检测支撑梁上的装配件或者功能表面的第一额定尺寸；在生产车间内检测支撑梁上的装配件或者功能表面的第一实际尺寸；对连接位进行再次加工，直到所述第一实际尺寸对应所述第一额定尺寸。
3、如权利要求1所述的方法，其中第一额定尺寸包括功能表面与参照点之间的距离以及功能表面的角度。
4、如权利要求3所述的方法，其中参照点是支撑梁的中线。
5、如权利要求2所述的方法，其中第一实际尺寸由磁测量确定。
6、如权利要求5所述的方法，其中测量通过沿着支撑梁运行的有轨车辆进行。
7、如权利要求6所述的方法，其中有轨车辆实施对连接位的再次加工。
8、如权利要求1所述的方法，还包括在再次加工连接位之前使支撑梁达到收缩或变形平衡。
9、如权利要求8所述的方法，其中支撑梁是精确的混凝土支撑梁，并且在再次加工连接位之前在生产车间放置至少60天。
10、如权利要求1所述的方法，其中对支撑梁上的连接位进行材料添造或者剥离。
11、如权利要求1所述的方法，其中对支撑梁与连接位上的装配件之间的托架进行材料添造或者剥离。
12、如权利要求1所述的方法，其中对连接位的功能表面进行材料添造或者剥离。
13、如权利要求1所述的方法，其中对连接位上的装配件进行材料添造或者剥离。
14、如权利要求1所述的方法，还包括在施工工地安装连接梁之前将装配件在连接位处安装到支撑梁上。
15、如权利要求1所述的方法，其中连接位上材料的添造通过焊接或者添加辅助材料而实现。
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