CN101861432B - 磁浮交通的轨道结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磁浮交通的轨道结构，其包括：轨道梁，该轨道梁具有从两侧伸出的混凝土梁板；预埋在所述混凝土梁板内的预埋件；以及通过紧固件安装在所述预埋件上的可拆卸式部件，其中，预埋件是可机加工的，预埋件上的可拆卸式部件安装位置是在轨道梁发生导致误差的变形后通过机加工形成的。本发明还提供了一种磁浮交通的轨道结构的制造方法，特别是，在轨道梁经过一段时间，预应力张拉、混凝土收缩徐变等造成的大部分变形发生之后，将轨道梁连同预埋件一起送至机床对功能件预埋件进行机加工，从而在预埋件上精确地形成可拆卸式部件的安装位置。按照本发明，可以使轨道梁功能区部分的精度在各施工阶段被合理地分解，从而克服了精度不易控制的问题。另外，还克服了现有技术的轨道梁造价高、重量大、不便运输的缺陷。

Description

磁浮交通的轨道结构及其制造方法
技术领域
本发明总的涉及轨道结构，特别是涉及高速磁浮交通的轨道结构及其制造方法。
背景技术
磁浮交通是一种高速运行的运载系统。在高速运行时，对磁浮交通的支撑结构(即轨道结构)有非常高的精度要求，特别是对功能区部分的精度要求尤为严格。目前，根据功能区的结构分类，磁浮轨道结构主要有如下所述的两种体系。
一种是采用复合梁结构，即功能区部分和梁体分开制作。DE19841936.8-25和DE0987370A1描述了这样的结构。其中，功能区部分采用钢结构，各个功能面单独制作并加工。在混凝土梁体中预埋连接件，在混凝土凝固时和随后的一段时间内，梁体会由于预应力张拉、收缩徐变等因素发生变形。在变形发生之后，对连接件的连接面进行机加工。接着，将钢结构的功能区部分和混凝土梁体连成一体。这种方式虽然可以降低对模板制造工艺的要求，并较容易控制混凝土梁体在机加工之前的变形，但也存在如下不足。
(1)由于功能区部分不和梁体形成一体，因此不能形成一个整体受力的结构。
(2)复合梁结构梁体重量较大，无法满足长大干线的运输要求。
(3)功能区部分的材料为钢材，导致整个复合梁的造价较高。
为了克服复合梁结构重量大、造价高的缺点，提出了另一种将功能区部分与梁体一体化制作的整体式轨道梁结构。WO2006005676提出，用混凝土将功能区部分和梁体整体地制造，随后，用螺栓连接(栓接)的方式将例如定子或导向板之类的可卸式部件直接固定到位于混凝土轨道梁上的定子支承面和导向板支承面上。由于在制造混凝土轨道梁时已精确形成了各可拆卸式部件在支承面上的安装位置，因此无需在安装时对可拆卸式部件的安装位置进行机加工定位。根据计算分析可知，由于功能区部分成为梁体结构的一部分，故为整体结构提供了一部分结构刚度，而且还降低了梁体重量。此外，由于功能区部分由混凝土制造，所以能节约材料成本。这种构造的主要不足之处如下。
(1)由于可拆卸式部件的安装位置在制造轨道梁时已被精确定位，所以很难控制梁体因张拉、收缩徐变等变形所造成的功能面位置偏移。因此，难以达到关于可拆卸式部件定位的技术标准的要求，特别对于长梁、曲梁更是如此。
(2)由于可拆卸式部件支承面的公差、紧固件在安装位置的定位都需要通过梁体模板来实现，因此提高了对施工工艺的要求。
发明内容
为克服上述问题，本发明的目的在于，提供一种磁浮交通的轨道结构及其制造方法，该轨道结构便于控制误差、便于施工、而且能满足长大干线运输要求。
本发明的主要构思如下。
在混凝土制的整体式轨道梁内预埋满足强度要求的预埋块以连接可拆卸式部件。这样，可充分利用整体式轨道梁整体受力的优点，降低自重和造价。由于在梁体预应力张拉、收缩徐变等造成的大部分时随效应发生之后才对预埋块机加工，然后再对可拆卸式部件安装定位，所以能充分利用复合梁通过机加工消除后续变形引起功能面偏移误差的优点，方便施工。
本发明的技术解决方案如下。
一种磁浮交通的轨道结构，其包括：轨道梁，该轨道梁具有从两侧伸出的混凝土梁板；预埋在所述混凝土梁板内的预埋件；以及通过紧固件安装在所述预埋件上的可拆卸式部件，其中，所述预埋件是可机加工的，所述预埋件上的可拆卸式部件的安装位置是在轨道梁发生导致误差的变形后通过机加工形成的。
一种磁浮交通的轨道结构的制造方法，包括如下步骤：用可机加工的材料制备预埋件；将预埋件大致定位地安置到轨道梁模板中；通过浇筑混凝土来制备一轨道梁；在所述轨道梁经过一段时间而发生导致误差的变形后，将轨道梁连同预埋件一起送至机床对预埋件进行机加工，从而在预埋件上精确地形成可拆卸式部件的安装位置；以及用紧固件将可拆卸式部件安装到所述预埋件上。
本发明的技术效果如下。
(1)按照本发明，首先是使轨道梁中的预埋件位置满足粗定位要求，然后在预应力张拉、收缩徐变等造成的大部分变形发生后再采用机加工，进而实现精确安装定位。因此，可以使轨道梁功能区部分的精度在各施工阶段被合理地分解，从而克服了整体式轨道梁的功能区部分的精度不易控制的难点。
(2)按照本发明，功能区部分成为轨道梁的一部分，参与结构整体受力，并且充分利用了预埋块的可加工性，从而克服了复合轨道梁造价高、重量大、不便运输的缺陷，同时又保留了复合梁功能面精度可控的优点。
(3)按照本发明制造的轨道结构比较容易达到各项技术指标要求，并能满足运输要求。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的轨道结构的横剖示意图；
图2是上述轨道结构的局部放大横剖示意图；
图3是根据本发明第二实施例的轨道结构的局部放大横剖示意图；
图4是一个定子预埋件的示意图；
图5是一个导向面预埋件的示意图；
图6是一个预埋件加工面的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图来详细地描述本发明的轨道结构，图中凡是相同的构件都用相同的标号来表示。
如图1所示，根据本发明第一实施例的轨道结构主要包括：轨道梁1以及设置在轨道梁上的可拆卸式部件。轨道梁1最好是预应力钢筋混凝土梁，其具有向两侧伸出的混凝土梁板1A。作为可拆卸式部件的定子9设置在梁板1A的下表面的两侧，作为可拆卸式部件的导向板10设置在梁板1A的两个侧面上。
再结合图2所示，在梁板1A的沿纵向间隔的预定位置上预埋了定子预埋件2和导向面预埋件3，其中定子预埋件3包括两个预埋块。定子预埋件2和导向面预埋件3是可进行机加工的预埋块，例如，导向面预埋件3的导向板支承面4具有一定的加工余量，以便对其进行机加工。另外，为提高预埋件与混凝土梁板1A的连接强度，最好是在定子预埋件2和导向面预埋件3上分别设置锚固钢筋5和6。定子9通过螺栓7可拆卸地连接于定子预埋件2，导向板10通过螺栓8可拆卸地连接于导向面预埋件3。
在本发明中，在将预埋件埋入轨道梁1时，对预埋件的位置要求并不高，只要其能满足粗定位的要求即可。换言之，在将预埋件安置到轨道梁的模板中时，只要“大致定位”即可。所谓“大致定位”是指预埋件的定位只要按常规土建施工水平就能达到的精度要求，无需精确到直接可以连接可卸式部件。随后，通过浇筑混凝土来形成轨道梁1。在轨道梁1经过一段时间，在预应力张拉、收缩徐变等造成的大部分变形发生之后，将轨道梁连同预埋件一起送至机床对预埋件进行机加工，例如进行切削加工、铣削、磨削、钻孔等机加工。这样就可以在预埋件上精确地形成定子9和导向板10的安装位置。最后，用螺栓7、8将定子9和导向板10连接到预埋件上，也就是将定子9和10安装到轨道梁1上。
另外，为便于定子9的安装，最好是在轨道梁1上的定子预埋件2周围设置手孔12。类似地，最好在导向面预埋件3周围也设置手孔。
在本发明中，由于是在轨道梁预应力张拉、收缩徐变等造成的大部分变形发生之后再采用机加工，可以将可卸式部件精确地安装定位，因此克服了轨道梁的功能区部分的精度不易控制的问题。另外，还提供了一种造价低、重量轻、便于运输的轨道结构。
图3示出了根据本发明第二实施例的轨道结构。该第二实施例与前述第一实施例的区别在于，定子预埋件2’只包括一个预埋块。
图4是一个定子预埋件2的示意图。定子预埋件2可以根据需要设计成多种形式，可具有不同的数量、形状和尺寸，外形尺寸只要能包络埋件施工粗定位误差和梁体收缩徐变误差范围即可。定子预埋件2可以是能满足强度要求并具有可加工性的预埋块，例如球墨铸铁件、钢材、复合材料等。定子预埋件2和锚固钢筋5之间通常采用栓接或熔接的方式来连接。另外，为加强连接，可以在锚固钢筋5的端头设置镦头或弯起。为方便施工，还可在定子预埋件2上设置手孔11。
图5是一个导向面预埋件3的示意图。导向面预埋件3可以需要设计成多种形式，即，可具有不同的数量、形状和尺寸，外形尺寸只要能包络埋件施工粗定位误差和梁体收缩徐变误差范围即可。同样，导向面预埋件3可以是能满足强度要求并具有可加工性的预埋块，例如球墨铸铁件、钢材、复合材料等。导向面预埋件3和锚固钢筋6之间通常采用栓接或熔接的方式来连接。另外，还可根据需要在锚固钢筋6的端头设置镦头或弯起。
图6是一个预埋件加工面的示意图。支承面(加工面)4可例如通过机床切削或磨削来满足系统精度要求，并通过机床钻出孔14来精确地形成定子或导向板的安装位置。当然，若支承面4的精度足够，直接钻孔即可，无需作切削或磨削。另外，为了将预埋件能可靠地固定于混凝土轨道梁的模板，最好是在预埋件上设置若干个供紧固件穿过的孔15。
应该理解，虽然以上结合较佳实施例对本发明的轨道结构进行了描述，但熟悉本领域的技术人员应该可以在上述揭示内容的基础上作出各种等同的变换和改动。例如，在本发明中只描述了定子9和导向板10这两种可卸式部件，但可卸式部件并不限于此，还可以根据需要另外采用其它一些构件，如设置在梁板1A上表面两侧的滑行轨。可对不同的可卸式部件设置不同的预埋件。因此，本发明的保护范围不应限于上述实施例的内容，而是应由所附权利要求书来限定。

Claims (10)

1.一种磁浮交通的轨道结构，其包括：轨道梁(1)，该轨道梁具有从两侧伸出的混凝土梁板(1A)；预埋在所述混凝土梁板内的预埋件(2、3)；以及通过紧固件(7、8)安装在所述预埋件上的可拆卸式部件(9，10)，其特征在于，所述预埋件是可机加工的，所述预埋件上的可拆卸式部件的安装位置是在所述轨道梁发生导致误差的变形后通过机加工形成的。
2.如权利要求1所述的轨道结构，其特征在于，所述预埋件(2、3)包括具有加工余量的支承面(4)。
3.如权利要求1或2所述的轨道结构，其特征在于，所述机加工包括切削、钻削和钻孔中的至少一种。
4.如权利要求2所述的轨道结构，其特征在于，所述支承面(4)上设置有供紧固件穿过的孔(15)。
5.如权利要求1所述的轨道结构，其特征在于，所述预埋件(2、3)具有锚固件(5，6)。
6.如权利要求5所述的轨道结构，其特征在于，在所述锚固件(5，6)的端头设置有镦头或弯起。
7.如权利要求1所述的轨道结构，其特征在于，在所述轨道梁(1)上的预埋件(2、3)周围设置有手孔(12)。
8.如权利要求1所述的轨道结构，其特征在于，在所述预埋件(2，3)上设置有手孔(11)。
9.如权利要求1所述的轨道结构，其特征在于，所述可拆卸式部件包括定子(9)和导向板(10)，所述预埋件包括定子预埋件(2)和导向面预埋件(3)。
10.一种磁浮交通的轨道结构的制造方法，包括如下步骤：
用可机加工的材料制备预埋件(2、3)；
将预埋件(2、3)大致定位地安置到轨道梁模板中；
通过浇筑混凝土来制备一轨道梁(1)，该轨道梁具有从两侧伸出的混凝土梁板(1A)，所述预埋件(2、3)预埋在所述混凝土梁板内；以及
在所述轨道梁经过一段时间而发生导致误差的变形后，将轨道梁连同预埋件一起送至机床对功能件预埋件进行机加工，从而在预埋件上精确地形成可拆 卸式部件的安装位置；以及用紧固件(7、8)将可拆卸式部件(9、10)安装到所述预埋件上。 
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