CN100458013C - 托架和包括该托架的车道 - Google Patents

Abstract

有轨车辆、尤其是磁悬浮列车的车道，带一托架(1)以将支承梁(2)与至少一个支承梁(2)上借助托架(1)固定而引导车辆的装配件(3)(功能组件)相连，托架(1)具有至少一个、最好两个搭接壁(5、6)，搭接壁第一端部与支承梁(2)相连，而第二端部具有一与一基本垂直于搭接壁(5、6)延伸方向设置的、供装配件(3)固定的接纳面。托架(1)和/或装配件(3)由至少一型材制备。

Description

托架和包括该托架的车道

技术领域

本发明涉及一种有轨车辆、尤其是磁悬浮列车的车道，带有将支承梁与至少一个固定在支撑梁上的装配件(功能组件)以引导车辆的托架，以及托架的制备方法。

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由极小的位置偏差，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，是非常困难的。

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中，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 0 410 183 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。该申请文本中建议，在支承梁上设置带第一止挡面的连接体，这个第一止挡面和设置在与装配件相连的横梁上的第二止挡面相配合。将这些接头用第一止挡面固定到支承梁后，对第一止挡面进行切削加工，从而获得装配件所需的公差。止挡面最好是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，尽管止挡面可根据支承梁尺寸进行正确加工，但是，公差精确的固定装置的制备费用很大。

本发明的公开

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。同时，本发明还设有加工托架和/或装配件，它可以便宜地生产并保证功能件的公差精确的安装。

本发明的任务是通过按权利要求1、2、16和21的特征之车道和方法加以实现。

根据本发明的车道具有带至少一个、最好是两个搭接壁的托架，托架一端与支承梁相连，而另一端具有一个基本垂直于搭接壁延伸方向而设置的，供装配件固定用的接纳装置。根据本发明的托架特别适用于加工托架和装配件之间或支承梁和装配件之间的连接位。对已知的带功能配件支承元件的车道支承梁为一体构成，支承梁的长度变化直接作用在功能配件的支承元件的位置上，因而不能再加以校正。而本发明的基本出发点是，将带功能配件支承元件的车道支承梁加以分割，它含有之间设置的托架，可与功能配件支承梁和车道的支承梁相连。如果托架和/或装配件由至少一个型材制成，则其制作成本低且很方便，过去很昂贵的、将托架作为单一铸件制作的方法无需再采用。此外，本发明的优点是不用担心浇铸件因所含有的缩孔而损坏的危险，由此也无须进行耗费巨大的构件检测。此外，型材在一个相应的构造中可在对车辆运行不紧要的区域内做得比浇铸件更有弹性，这样一来，在装配件中出现的热膨胀就可更好地得到补偿。

为了使托架达到高稳定性，可将搭接壁与其第一和/或第二端部相连，此连接使搭接壁在机械性能方面获得高稳定性，特别是与装配件相连时。

装配件和托架/或支承梁之间的连接位由构成装配件止挡面的一接纳面组成，此接纳面尤其是一固定在搭接壁上的顶板。

特别有利的是在搭接壁上设一分开的顶板，其优点在于，长度受限的装配件在相接头处可获得较好的平衡，不同顶板的这一分开的止挡面，此时也可不同地进行加工，此外，通过温度影响在装配件上的长度热膨胀也可比单块顶板式构造获得更好的补偿。

如果顶板具有作为止挡面的凸起，则顶板的加工可很简单，止挡面是专门为机械加工而设置的。

特别有利的是，将顶板基本上以和搭接壁成直角的角度设置，这样，可使力量传递更佳，加工也简单。同时，装配件也方便地装配到顶板或托架上，因为这样更易用机械操作加工。

对顶板和搭接壁最有利的连接形状已证明是L，T，Z或U形，此时，装配件与顶板较好配置，同时，长度热膨胀的稳定性和均衡性也好。

装配件特别稳定的固定是，搭接壁和/或顶板具有接纳固定螺栓和/或剪力螺栓的钻孔或螺纹。借助此固定螺栓和剪力螺栓可获得装配件与托架的可靠连接。

为今后既可切削式加工、也可添加式加工，搭接壁和/或顶板的材料最好是可切削和/或可焊接的金属材料，尤其是特种钢。

根据本发明的解决方案，两托架沿车道方向的间距基本上是装配件长度的整数部分。这种模块式构成方式的进一步优点是，托架以及支承元件可选择性地在安装前或之后进行机械加工，且今后维修时易于更换。甚至高要求的公差也可因此在各空间方向上相对容易地实现。模块式构成除加工精确、成本低外，还可对诸如因事故受损的功能配件的支承元件进行更换。

最后要说的是，功能平面所要求的空间曲线通过托架位置相应地构成和/或加工而顺利地得以实现。倾斜度可由多边形替代，特别有利的是，如果模件的长度是基本场(Grundraster)或是定子组件长度的整数倍。例如定子组件长约1米时，模件长约3米。在模件中装配件的不同功能平面相互靠近。

为了能够均衡特别大的位置变化，可设置不同的托架，其搭接壁具有不同的长度。此时，当支承梁相对它的额定位置有一较大的位移时，可采用加大的托架，它将装配件最终固定在所要求的位置上。为了能达到托架的高稳定性，搭接壁的第一端部和/或第二端部可相连。此连接使搭接壁在承受机械应力，譬如与装配件连接时，有一高的稳定性。

装配件和托架或支承梁间的连接位由一构成装配件止挡面的接纳面构成，此接纳面尤其是固连在搭接壁上的顶板。

特别有利的是，每个搭接壁上设置一个分开的顶板。其优点是，长度受限的装配件相接时在对接方向上可获得较好的均衡。不同顶板的分开的止挡面可进行不同的加工。另外，如果每一搭接壁设有一顶板，其温度影响对装配件产生的热膨胀也得到较好的均衡。

一般在生产支承梁时浇固好的托架已装入其中，而在其它选择性实施例中，托架可用设在支承梁上的拉杆螺旋固定在支承梁上。拉杆此时浇固在支承梁中或置于一空管中，两个支承梁两侧的托架利用至少一根拉杆组成一个整体，由此而获得一简单的构造，装配或可能时要进行的拆卸均可方便地进行。

拉杆在种情况下尤其是由螺纹杆构成，它横贯支承梁从一个托架伸到对面的另一个托架。

如果搭接壁的第一端部至少有一个脚板，则托架稳定性更高。脚板此时可设在支承梁外而支靠在支承梁上，但也可以以其它的实施形式浇固在支承梁中而给托架和支承梁提供附加的连接。

如脚板有钻孔，尤其是用于固定拉杆的定位钻孔，则托架的安装和更换就特别方便，通过定位钻孔给托架以精确的定位。

如果两托架沿车道纵向的间距基本为装配件长度的整数部分时，托架则有利地设置在两个装配件之间的接合处，这一个托架将两个装配件可靠地连接到支承梁上。此外，通过托架搭接壁构造，装配件的不可避免的长度热膨胀可简单地得以均衡。特别有利的是，第一个装配件与第一个搭接壁或第一块顶板、第二个装配件与第二个搭接壁或第二块顶板相连接。两个搭接壁或顶板可通过一相对运动而均衡其热膨胀。

装配件的构成是一个横截面基本呈盒形的、带一体设置的置放面、侧向导面、定子组件固定件的建筑构件。此时，可保证将装配件安装到托架或支承梁时其良好的安装性能。

根据本发明的方法制得若干托架，通过条形压轧法构成一带至少托架部分截面的型材条，接着，将型材条以所希望的托架宽度为间距分段。一般分段对型材条进行切割、或也可使用如切烧或激光切割法。由此制备的托架块还可再加工，去边角并磨平切割面。

与浇铸法生产托架相比，根据本发明方法获得的托架不含包裹物如收缩孔(Lunker)且可保证托架的稳定的高质量。通过多次压轧型材条还可再提高其质量。因为由数米长的型材条可制得若干托架，相对浇铸法单一制备的托架而言，成本得以降低。

如果将两个或多个不同截面的型材条相互焊连，则可制备一组合式型材条，它用传统的压轧法不能或相对成本很高才能制造。数米长的型材条通过一连续的焊缝相互焊连，保证了焊接稳定的质量，且焊接过程易于自动化。型材条分割构成一个个托架最好是在将部分截面型材接合成全截面型材以后进行。

对特别有利的构成而言，托架型材条由两个对称组成的轧压型材条构成，这两个轧压型材条可用同一种工具加工生产，从而降低开发和生产成本。

两轧压型材的接合两表面如果不平，其中一个表面呈角度，则焊接此两表面时焊料可超出此要焊接的两平面。由此可提高两型材焊接缝的承载性能。

附图的简要说明

本发明的优点和实施例将结合附图进一步说明，其中：

图1是根据本发明的带磁悬浮列车的车道示意图。

图2是带托架的支承梁示意图。

图3是型材第一实施例的截面剖视图。

图4是带图3所示型材截面的型材条立体图。

图5是型材第二实施例之截面剖视图。

图6是由图5所示两个型材焊成的型材截面剖视图。

图7是带图6所示型材截面的焊接好的型材条立体图。

图8是一托架的立体图，由图7所示型材条锯下一块而得。

图9是借助螺丝杆固定托架的示意图。

图10是托架固定位之立体分解示意图。

图11是根据图10所示固定的托架示意图。

图12是带固定好的托架之支承梁局部立体图。

图13和图14是托架的选择性实施例示意图。

图15是带托架的装配件的连接立体图。

本发明的最佳实施方式

如图1所示，示出一磁悬浮列车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上的安装配件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能够运行。

图2为支承梁2的局部立体图，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，这样一来，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长度的整数部分，这样就可保证较支承梁2短得多的装配件3始终在一个托架范围内结合，从而不需其它辅助建筑构件就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。

制作托架1时，将尺寸偏大的顶板3安放到今后要安装装配件之侧面上(图1)，此过大尺寸将在托架安装到支承梁2的端面后，为平衡支承梁2沿车道方向的加工公差而铣掉，以保证紧接着装配件4固定到顶板3上时车道宽度的尺寸要求。

通常为将装配件4安装到支承梁2时，使用一个整体浇注成的托架，但这会有个问题，即浇铸件可能包裹有杂物如缩孔，且浇铸件必须进行X-射线检测，以保证必要的质量。

为改善质量，本发明建议一种方法，即托架元件由一型材制备，先制得两根一般长约8至16米的型材条，而后将之焊接，拼接的型材条以等长度分割成块，而获得一个个托架。这样，制得的托架比浇铸件成本低且质量好。

图3上部带阴影线部分示出一约呈“h”形截面的型材21，为制得这一托架1的最终截面，将两个型材21、21′对称设置，而后相焊连，托架1介于支承梁2搭接面和装配件搭接面这两平面之间的宽度“b”，在轧制型材时预留有一过大尺寸“ü”，使得托架1今后能按照所希望的尺寸借助铣切而再加工。

图4是一根型材条之立体图，从图中可见，型材21的长度为图8中所示的托架1的高度h的若干倍。

两型材21、21′的连接位上的平面接缝22、22′也可以如图5所示的尖角式接缝23、23′替代，图6绘出了X-形焊缝25，由两个相对齐的约呈h-形的型材料21、21′在如图5所示的尖角形接缝23、23′相互焊接而得。

如图6涂黑处所示，焊接缝的深度大于型材料21、21′的板厚，从而获得高稳定的焊接25。

如图7所示，焊缝在型材条21、21′的全长上延伸，因而可在两型材21、21′的全长上获得相同的焊接质量。

在将型材条21、21′全长相焊接后，产生的组合型材条24按照托架1所需的高度裁截而后加工。接着，由两个型材条21、21′或一个型材条24制备若干托架1，从而保证在较低生产成本的情况下获得同样的高质量的托架。

在将装配件3装配到托架1的顶板4后，磁悬浮列车在运行于托架区域时，其产生的荷载通过带有定子组件的装配件3，沿垂直方向施加到顶板4上，通过顶板4的这一垂直荷载，顶板4上被施于一转距，通过将脚板18止挡面与支承梁2侧面压紧的张杆10′，可以将转距分成以垂直于支承梁2的一分力和平行于支承梁2沿垂直方向的另一分力，由此可进一步防止脚板18在将脚板18和顶板4相连的搭接壁之间范围内的扭转，从而在水平分布延伸于搭接壁的焊缝25上没有荷载。因此，对固定装置的整体荷载性能而言，焊缝25是个危险性不大的因素。

图9中的实施例，托架1借助贯穿过支承梁2的上箍带的拉杆10、11固定。拉杆10、11为螺旋钢杆，它们将托架1与另一与之对应的，位于支承梁对面的托架1相连。支承梁2中为此可浇固有一空管(图中未示出)，螺旋杆10和11穿过此空管而将托架螺旋连接。止挡板19也可浇固在支承梁2的侧壁9上，以使托架1能靠紧支承梁。为调节长度，可在止挡板19和托架1之间设置一间距块。

图10为一支承梁2的局部示意图，拉杆10′伸出侧壁，其上插上带脚板18的托架1。脚板18中设有与对中螺母28对应的对中钻孔27。在安装状态下，如图11所示，托架1螺旋固定在侧壁9上，通过螺母28在钻孔27中的定位，而获得托架1与支承梁之间的固连。

脚板18的厚度在焊缝位减小，从而可迅速、可靠地由型材焊接制备托架1。

在图12的实施例中，支承梁2上箍带两侧各设置一个托架1，拉杆10′将两个托架1加以连接，托架1通过将螺母旋到作为螺杆构成的拉杆10′上而与拉杆10′固定。从而托架1与支承梁2的上箍带贴近并压紧。托架1具有一脚板18，它将搭接壁5、6相连，同时含有钻孔，以容纳拉杆10′和相应的用于旋紧托架1的螺母。

拉杆10′最好在敷设钢筋40的平面之间延伸，以达到一较高的强度。此时，也可选择性地使用纤维混凝土，以便在支承梁2的边缘区也有一高的强度。

图13示出托架1的另一实施例，该构成大致与图12所示的托架1相同，但搭接壁5、6设置得更靠近。顶板4相互异向展开，这种构成的优点是可以方便地与装配件的固定元件接触。穿过钻孔15引入的螺栓可以由外部方便地接触，从而很方便地用工具加以操作。顶板4在此实施例中不对称构成。

脚板18中设有定位钻孔，通过与螺母共同作用将拉杆10′，如图12所示加以固定，从而完成托架1在支承梁2上的精确定位，另外，螺旋连接也获得一个很高的强度。

图14是托架1的又一实施例，此时仅有一唯一的搭接壁5”固定在脚板18上，搭接壁5”的另一端设有唯一的一块顶板4”，它带有供安装装配件3的钻孔15和17。在某些实施例中，这种构成的托架1已足以满足要求，当然，一般说来，目前带两个搭接壁和两块顶板的托架构成是最好的。

图15是带若干托架1的支承梁2局部立体图。装配件3已固定在托架1上，从图中可见，装配件3的端部终止于托架1的顶板上，还未安装的后续装配件将被螺旋连接到托架1的第二顶板上。通过顶板4带槽缝的建造构成，装配件在纵向上可允许有一定的热膨胀。装配件3下设有一定子组件50。根据本发明的一个实施例，定子组件50的长度是装配件3的整数部分。

本发明的范围不局限于所述的实施例，尤其是各发明的特征可相互组合而并不超出本发明的框架。各构件截面相互连接时，其不同的接口形式对本发明而言，也是可行的。

Claims (19)

1.有轨车辆的车道的托架，用于通过该托架(1)将支承梁(2)与至少一个接合到支承梁(2)的装配件(3)相连接，以支撑和/或引导车辆，其特征在于，托架(1)具有至少一个搭接壁(5，6)，搭接壁的第一端部设置有脚板，该脚板具有钻孔(27)，用于将其连接到支承梁(2)，搭接壁的第二端部设置有接纳装置，该接纳装置具有钻孔(15，17)，用于拧紧装配件(3)，所述接纳装置基本与搭接壁(5，6)的延伸方向垂直且与支承梁间隔一段距离，其中所述接纳装置为构成装配件(3)的接触面的顶板(4)。

2.根据权利要求1所述的托架，其特征在于，所述托架(1)由至少一个压轧型材制成。

3.根据权利要求1所述的托架，其特征在于，所述托架(1)由多个彼此焊接的压轧型材(21，21’)制成。

4.根据权利要求1所述的托架，其特征在于，所述搭接壁(5，6)在其第一端部和/或第二端部彼此相连。

5.根据权利要求3所述的托架，其特征在于，所述压轧型材(21，21’)在后续焊接的范围内的壁厚小于其他地方的壁厚。

6.根据权利要求1所述的托架，其特征在于，每个搭接壁(5，6)设置有与搭接壁(5，6)基本成直角的顶板(4)。

7.根据权利要求6所述的托架，其特征在于，所述顶板(4)具有作为接触表面的凸起。

8.根据权利要求6所述的托架，其特征在于，所述顶板(4)呈“L”、“T”、“Z”或“U”形，且设置在一个或两个搭接壁(5，6)上。

9.根据权利要求6所述的托架，其特征在于，所述搭接壁(5，6)和/或顶板(4)具有钻孔或螺纹，以容纳装配件(3)的固定螺栓和/或剪力螺栓。

10.根据权利要求1所述的托架，其特征在于，所述搭接壁(5，6)和/或顶板(4)的材料是可切削加工和/或焊接的金属。

11.根据权利要求1所述的托架，其特征在于，所述托架(1)接合在支承梁(2)中的拉紧装置(10，11)上。

12.根据权利要求1所述的托架，其特征在于，所述搭接壁(5，6)的第一端部具有至少一个脚板(18)。

13.根据权利要求12所述的托架，其特征在于，所述脚板(18)具有钻孔。

14.有轨车辆的车道，用于通过托架(1)将支承梁(2)连接到至少一个与支承梁(2)接合的装配件(3)，以支撑和/或引导车辆，其特征在于，托架(1)具有至少一个搭接壁(5，6)，搭接壁的第一端部连接到支承梁(2)，并且搭接壁的第二端部设置有接纳装置，用于拧紧装配件(3)的该接纳装置基本与搭接壁(5，6)的延伸方向垂直且与支承梁间隔一段距离，其中所述接纳装置为构成装配件(3)的接触表面的顶板(4)，其中多个装配件一个接一个地放置在车道上，且其中两个托架(1)之间沿车道纵向方向的距离基本为一个装配件(3)长度的整数部分。

15.根据权利要求14所述的车道，其特征在于，所述托架(1)由至少一个压轧型材构成。

16.根据权利要求14所述的车道，其特征在于，所述托架(1)用混凝土浇固于支承梁(2)中。

17.根据权利要求14所述的车道，其特征在于，在两个所述装配件(3)的接合处，单个托架(1)将这两个装配件(3)与支承梁(2)相连，其中，第一装配件(3)与第一搭接壁(5，6)或第一顶板(4)相连，第二装配件(3)与第二搭接壁(5，6)或第二顶板(4)相连。

18.根据权利要求14所述的车道，其特征在于，所述装配件(3)为横截面基本呈盒形且具有一体构成的置放面(24)、侧向导面(25)和定子固定件的构件。

19.根据权利要求14所述的车道，其特征在于，所述托架(1)安装在由纤维混凝土制成的支承梁(2)上。

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