CN103276647A

CN103276647A - 一种轨道梁应急抢修替换系统

Info

Publication number: CN103276647A
Application number: CN2013102000891A
Authority: CN
Inventors: 朱尔玉; 钟明琳
Original assignee: Beijing Jiaotong University
Current assignee: Beijing Jiaotong University
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2033-05-27
Also published as: CN103276647B

Abstract

本发明提供了一种轨道梁应急抢修替换系统，利用该系统能针对已损毁轨道梁给出一整套快速高效的应急响应方法。该系统包括轨道梁应急抢修替换指挥中心、已损毁轨道梁的评估及拆除系统、应急轨道梁材料库及优化选择系统、应急轨道梁预制拼装系统、应急轨道梁运输架设系统、应急轨道梁运营期间监控系统。该系统可实现损毁轨道梁的快速替换，尽快恢复单轨交通的运行，将由此造成的社会影响降到最低程度。

Description

一种轨道梁应急抢修替换系统

技术领域

本发明涉及跨座式单轨交通系统，应用于跨座式单轨交通系统土建工程中损毁的轨道梁应急抢修替换，具体地说是跨座式单轨交通系统的轨道梁应急抢修替换系统。

背景技术

跨座式单轨交通最显著的特点是车辆直接骑跨在轨道梁上快速运行。轨道梁不仅是承重结构，而且是导向结构，它要引导列车的运行；既要满足结构承载要求，又要在制造和架设过程中按照线路设计要求形成轨道线形。轨道梁作为轻轨车辆的走行轨道，直接关系到列车运行时的安全性及平顺性，对其设计精度及制造精度要求非常高。而一榀预制混凝土轨道梁从制作到安装需要的时间在4个月以上。这就要求不仅要严格做好跨座式单轨交通相关灾害的预防和控制工作，而且要在轨道梁出现损毁的情况下能有高效的切实可行的应急响应方法，实现损毁轨道梁的快速替换，尽快恢复单轨交通的运行，将由此造成的社会影响降到最低程度。

目前，虽然跨座式单轨交通系统已经成功应用于日本、美国、马来西亚、印度等国家。但是，没有一个国家针对跨座式单轨交通系统轨道梁发生损毁时的情况提出和设计一种应急抢修系统。因此，针对跨座式单轨交通轨道梁的特殊结构形式和对已损毁轨道梁应急替换的特殊要求，本发明提出一种针对跨座式单轨交通轨道梁的应急抢修替换系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：因为跨座式单轨交通中的轨道梁不仅是承重结构，而且是导向结构，它要引导列车的运行；既要满足结构承载要求，又要满足在制造和架设过程中对线形设计精度及制造精度的严格要求。由于线路纵坡、平面曲线、竖曲线、超高等的影响，几乎每一榀轨道梁的线形都不相同。因此，轨道梁应急抢修替换系统必须满足快速替换不同长度、不同曲线半径和不同空间线形轨道梁的要求。为尽快实现跨座式单轨交通的恢复运营，必须快速高效的实现对已损毁轨道梁的替换。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的目的是提供一种轨道梁应急抢修替换系统，利用该系统能针对已损毁的轨道梁给出一整套快速高效的应急响应方法，该方法涵盖了轨道梁应急抢修替换指挥中心、已损毁轨道梁的评估及拆除、应急轨道梁材料库及优化选择、应急轨道梁的预制拼装、应急轨道梁的运输架设、应急轨道梁的运营期间的监控等一系列应急响应过程，提供了一种为跨座式单轨交通已损毁轨道梁的应急抢修替换的响应系统。

一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述系统包括轨道梁应急抢修替换指挥中心、已损毁轨道梁的评估及拆除系统、应急轨道梁材料库及优化选择系统、应急轨道梁预制拼装系统、应急轨道梁运输架设系统、应急轨道梁运营期间监控系统；

一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述的轨道梁应急抢修替换指挥中心包括工作人员及必要软硬件系统。工作人员主要包括行政人员和专业技术人员，起组织和领导作用；必要软硬件系统包括网络系统、计算机、打印机等；

一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述的已损毁轨道梁的评估及拆除系统包括根据已损毁轨道梁损毁程度进行评估分析，判断已损毁轨道梁是需要抢修加固还是拆除替换；拆除系统包括根据已损毁轨道梁的结构、所处地形以及损毁程度制定一系列高效的拆除方案；

一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述应急轨道梁材料库及优化选择系统。应急轨道梁材料库包括应急轨道梁预制钢箱梁节段材料库、应急轨道梁预制钢箱梁连接板材料库、应急轨道梁预应力筋材料库、应急轨道梁预埋件材料库，及以上材料库的优化选择；应急轨道梁预制钢箱梁节段材料库包括在线形方面和长度方面划分的类型数为N1的预制钢箱梁节段；应急轨道梁预制钢箱梁连接板材料库包括类型数为N2的预制钢箱梁连接板；应急轨道梁预应力筋材料库包括配置于预制钢箱梁中的体外预应力筋；应急轨道梁预埋件材料库包括预埋件汇总：绝缘子固定预埋管、车体接地用电缆预埋管、车体接地用固定预埋管、电缆桥架预埋件、馈线电缆预埋管、避雷器电缆预埋管、绝缘子固定及调整用凹槽、梁中间及端部引下用防护管、接缝板预埋件、预埋钢板或劲性骨架、检修通道预埋件等；应急轨道梁材料库优化选择系统包括对以上材料库进行优化选择；

一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述应急轨道梁预制拼装系统包括应急轨道梁拼装台、应急轨道梁模板、应急轨道梁预制拼装线形控制系统；应急轨道梁拼装台包括用于应急轨道梁预制钢箱梁节段拼装的拼装台架、应急轨道梁预制钢箱梁拼装过程中线形调整的丝杠千斤顶；应急轨道梁模板包括用于应急轨道梁三面外包混凝土浇筑所用的模板；应急轨道梁预制拼装线形控制系统包括用于控制应急轨道梁制作过程中各个阶段的线形，输出应急轨道梁预制拼装线形控制工法指导书；

一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述应急轨道梁运输架设系统包括应急轨道梁运输方案、应急轨道梁架设方案；应急轨道梁运输方案包括用于分析需要抢修不同地形条件下已损毁轨道梁时的应急轨道梁由制作平台运送到架设地点的运输方案；应急轨道梁架设方案包括用于分析需要抢修不同地形条件下已损毁轨道梁时的应急轨道梁架设方案；

一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述应急轨道梁运营期间监控系统包括应急轨道梁运营期间各部件的工作性能监控，整个应急轨道梁的变形、位移、应力状态等的监控，确保单轨车辆通过应急轨道梁时的安全性；

一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述的应急轨道梁结构单跨跨度L为10m～50m；钢箱梁节段长度L1为1m～50m；钢箱梁曲率半径R为50m～∞m；预制钢箱梁节段类型数N1为2～60；连接板线形类型数N2为2～60，每类钢箱梁节段数量n1为1～50，每类钢箱梁连接板数量n2为1～200；钢箱梁两侧外包混凝土的厚度h1为10mm～850mm；钢箱梁顶部外包混凝土的厚度h2为10mm～2000mm。

本发明的有益效果是：

经检索，在跨座式单轨交通轨道梁应急抢修替换系统研究上国内外基本处于空白状态，没有发现公开文献报道。随着跨座式单轨交通结构形式的发展，轨道梁的应急抢修替换系统将成为跨座式单轨交通系统的重要组成部分。因此，发明人针对跨座式单轨交通轨道梁的结构特点，经过长期实践和研究，独立开发出一套较为完善的、应用于跨座式单轨交通轨道梁应急抢修替换系统。本发明从轨道梁损毁时各部分的系统协调分工，到已损毁轨道梁的评估及拆除、应急轨道梁的制作、运输架设、运营期间的监控等系统作业来实现对已损毁轨道梁的快速替换，实属一大创新，改善应急抢修过程中存在的盲目性，对推动跨座式单轨交通应急系统的发展有重要意义。

附图说明

图1跨座式单轨交通轨道梁应急抢修替换系统组成。

图2跨座式单轨交通轨道梁应急抢修替换系统流程图。

图3采用预制钢箱梁的应急轨道梁在拼装台上制作完成后的结构示意图。

图4采用钢箱-混凝土组合结构的应急轨道梁在拼装台上制作完成后的结构示意图。

图中应急轨道梁拼装台1，预制钢箱梁节段2，预制钢箱梁节段连接板3，三面外包混凝土4。

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步说明：

本发明的目的是提供一种轨道梁应急抢修替换系统，利用该系统能针对已损毁轨道梁给出一整套快速高效的应急响应方法。由轨道梁应急抢修替换指挥中心统一各系统协调工作，从已损毁轨道梁的评估及拆除、应急轨道梁材料库及优化选择、应急轨道梁的预制拼装、应急轨道梁的运输架设、应急轨道梁运营期间的监控等一系列应急响应过程，提供了一种为跨座式单轨交通已损毁轨道梁的应急抢修替换响应系统，如图1、图2所示。

实施例一采用预制钢箱梁对已损毁轨道梁进行替换

本实施例中应急轨道梁结构单跨跨度L为10m～50m；钢箱梁节段长度L1为1m～50m；钢箱梁曲率半径R为50m～∞m；预制钢箱梁节段类型数N1为2～60；连接板线形类型数N2为2～60，每类钢箱梁节段数量n1为1～50，每类钢箱梁连接板数量n2为1～200。

具体使用步骤：

步骤一应急抢修替换指挥中心。跨座式单轨交通系统中任意一榀轨道梁如已发生损毁，即由应急抢修替换指挥中心发出应急响应，协调各部门、各系统就已损毁轨道梁的评估及拆除、应急轨道梁材料库的优化选择、应急轨道梁的预制拼装、应急轨道梁的运输架设，应急轨道梁运营期间的监控等一系列过程进行工作，如图2所示。

步骤二已损毁轨道梁的评估及拆除系统。针对已损毁轨道梁的损毁程度进行评估分析，判断已损毁轨道梁是需要抢修加固还是拆除替换；并根据需要拆除的已损毁轨道梁的结构、所处地形以及损毁程度制定一系列高效的拆除方案。

步骤三应急轨道梁材料库及优化选择系统。应急轨道梁材料库及优化选择系统中包含有通过优化分析得到的在线形方面划分的N1类预制钢箱梁节段和预制钢箱梁连接板；在长度方面划分的N2类预制钢箱梁节段；体外预应力钢筋；预埋件材料库，包括：预埋件汇总包括绝缘子固定预埋管、车体接地用电缆预埋管、车体接地用固定预埋管、电缆桥架预埋件、馈线电缆预埋管、避雷器电缆预埋管、绝缘子固定及调整用凹槽、梁中间及端部引下用防护管、接缝板预埋件、预埋钢板或劲性骨架、检修通道预埋件。

针对已损毁轨道梁的结构特征，应急轨道梁材料库优化选择系统由材料库中优化选择最优的预制钢箱梁节段类型、节段数量、节段组合和连接板类型及数量；给出最优的预应力钢筋配置方案；给出应急轨道梁预埋件的种类和数量。

步骤四应急轨道梁预制拼装系统。通过应急轨道梁拼装台系统将应急轨道梁预制钢箱梁节段进行拼装和线形调整，形成预制钢箱梁结构的应急轨道梁，如图3；应急轨道梁预制拼装系统能够根据应急轨道梁制作过程中各个阶段的线形变化，输出应急轨道梁预制拼装线形控制工法指导书，大大方便应急轨道梁的制作过程。

步骤五应急轨道梁运输架设系统。根据已损毁轨道梁所处的场地类型、结构特征、线形类型，分析得到最优化的应急轨道梁运输方案、应急轨道梁架设方案。

步骤六应急轨道梁运营期间监控系统。通过对应急轨道梁运营期间各部件的工作性能进行监控，包括整个应急轨道梁的变形、位移、应力状态等，确保单轨车辆通过应急轨道梁时的安全性。

实施例二采用钢箱-混凝土组合结构对已损毁轨道梁进行替换

本实施例中应急轨道梁结构单跨跨度L为10m～50m；钢箱梁节段长度L1为1m～50m；钢箱梁曲率半径R为50m～∞m；预制钢箱梁节段类型数N1为2～60；连接板线形类型数N2为2～60，每类钢箱梁节段数量n1为1～50，每类钢箱梁连接板数量n2为1～200；钢箱梁两侧外包混凝土的厚度h1为10mm～850mm；钢箱梁顶部外包混凝土的厚度h2为10mm～2000mm。

具体使用步骤：

步骤四应急轨道梁预制拼装系统。通过应急轨道梁拼装台系统将应急轨道梁预制钢箱梁节段进行拼装和线形调整，并张拉预应力钢筋；根据已损毁轨道梁的线形要求，安装应急轨道梁三面外包混凝土浇筑模板系统，并浇筑三面外包混凝土，形成钢箱-混凝土组合结构的应急轨道梁，如图4；应急轨道梁预制拼装系统能够根据应急轨道梁制作过程中各个阶段的线形变化，输出应急轨道梁预制拼装线形控制工法指导书，大大方便应急轨道梁的制作过程。

以上所述的具体实施例，对本发明专利的目的、技术方案和有益效果进行了说明。所应强调的是，以上所述仅为本发明专利的具体实施例而已，并不能用于限制本发明的范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

综上所述，本发明提供了一种轨道梁应急抢修替换系统，利用该系统能针对已损毁轨道梁给出一整套快速高效的应急响应方法，实现从已损毁轨道梁的拆除、应急轨道梁材料库及优化选择、应急轨道梁的预制拼装、应急轨道梁的架设和监控等一系列应急响应过程，提供了一种为跨座式单轨交通已损毁轨道梁的应急抢修替换响应系统。本发明具有新颖性、实用性，符合发明专利各要件，故依法提出发明专利申请。

Claims

1.一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述系统包括轨道梁应急抢修替换指挥中心、已损毁轨道梁的评估及拆除系统、应急轨道梁材料库及优化选择系统、应急轨道梁预制拼装系统、应急轨道梁运输架设系统、应急轨道梁运营期间监控系统。

2.根据权利要求1所述的一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述的轨道梁应急抢修替换指挥中心包括工作人员及必要软硬件系统。工作人员主要包括行政人员和专业技术人员，起组织和领导作用；必要软硬件系统包括网络系统、计算机、打印机等。

3.根据权利要求1所述的一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述的已损毁轨道梁的评估及拆除系统包括根据已损毁轨道梁损毁程度进行评估分析，判断已损毁轨道梁是需要抢修加固还是拆除替换；拆除系统包括根据已损毁轨道梁的结构、所处地形以及损毁程度制定一系列高效的拆除方案。

4.根据权利要求1所述的一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述应急轨道梁材料库及优化选择系统。应急轨道梁材料库包括应急轨道梁预制钢箱梁节段材料库、应急轨道梁预制钢箱梁连接板材料库、应急轨道梁预应力筋材料库、应急轨道梁预埋件材料库，及以上材料库的优化选择；应急轨道梁预制钢箱梁节段材料库包括在线形方面和长度方面划分的类型数为N1的预制钢箱梁节段；应急轨道梁预制钢箱梁连接板材料库包括类型数为N2的预制钢箱梁连接板；应急轨道梁预应力筋材料库包括配置于预制钢箱梁中的体外预应力筋；应急轨道梁预埋件材料库包括预埋件汇总：绝缘子固定预埋管、车体接地用电缆预埋管、车体接地用固定预埋管、电缆桥架预埋件、馈线电缆预埋管、避雷器电缆预埋管、绝缘子固定及调整用凹槽、梁中间及端部引下用防护管、接缝板预埋件、预埋钢板或劲性骨架、检修通道预埋件等；应急轨道梁材料库优化选择系统包括对以上材料库进行优化选择。

5.根据权利要求1所述的一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述应急轨道梁预制拼装系统包括应急轨道梁拼装台、应急轨道梁模板、应急轨道梁预制拼装线形控制系统；应急轨道梁拼装台包括用于应急轨道梁预制钢箱梁节段拼装的拼装台架、应急轨道梁预制钢箱梁拼装过程中线形调整的丝杠千斤顶；应急轨道梁模板包括用于应急轨道梁三面外包混凝土浇筑所用的模板；应急轨道梁预制拼装线形控制系统包括用于控制应急轨道梁制作过程中各个阶段的线形，输出应急轨道梁预制拼装线形控制工法指导书。

6.根据权利要求1所述的一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述应急轨道梁运输架设系统包括应急轨道梁运输方案、应急轨道梁架设方案；应急轨道梁运输方案包括用于分析需要抢修不同地形条件下已损毁轨道梁时的应急轨道梁由制作平台运送到架设地点的运输方案；应急轨道梁架设方案包括用于分析需要抢修不同地形条件下已损毁轨道梁时的应急轨道梁架设方案。

7.根据权利要求1所述的一种轨道梁应急抢修替换系统，其特征在于所述应急轨道梁运营期间监控系统包括应急轨道梁运营期间各部件的工作性能监控，整个应急轨道梁的变形、位移、应力状态等的监控，确保单轨车辆通过应急轨道梁时的安全性。

8.根据权利要求1所述的应急轨道梁结构单跨跨度L为10m～50m；钢箱梁节段长度L1为1m～50m；钢箱梁曲率半径R为50m～∞m；预制钢箱梁节段类型数N1为2～60；连接板线形类型数N2为2～60，每类钢箱梁节段数量n1为1～50，每类钢箱梁连接板数量n2为1～200；钢箱梁两侧外包混凝土的厚度h1为10mm～850mm；钢箱梁顶部外包混凝土的厚度h2为10mm～2000mm。