CN104404893A - 高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构。已有普速铁路桥梁防风措施无法满足大风区高速铁路桥梁的防风要求。本发明包含有纵向间隔设置的、横跨槽形梁左右两端腹板的多道拱架；纵向相邻的两拱架下部连接固定有挡风板，挡风板上部设置有挡风板开孔，将拱架自上而下分为骨架段、开孔段和无孔段。本发明的挡风结构由“槽形梁+拱架+挡风板”组成，梁腹板构造与其上挡风结构共同起到防横风作用，改变了作用到车体上的横风作用，提高了列车安全运营的临界风速；同时挡风屏高度高于接触网接触线，可降低接触网受大风影响，增加了列车运营的稳定性，减少了运营故障。

Description

高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构

技术领域

    本发明属于高速铁路防风技术领域，具体涉及一种高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构。

背景技术

新疆百里风区是我国乃至世界上铁路风灾最严重的地区之一，既有铁路已多次发生限速、停轮情况，甚至出现过大风吹翻列车的重大事故，给铁路运输生产造成了重大的损失。对于百里风区，由于施工条件恶劣、极度干旱缺水，无法设置梁场，现有高速铁路箱梁的预制架设无法实现。需采用新的梁型解决该难题。同时国内外已有的防风理论研究及技术措施，多采用在桥面上设置挡风结构，起到防风作用。若挡风结构出现损坏，强横风下，列车安全将难以保证。因此，需开发更安全、合理的防风结构体系来满足列车安全、快速通过百里风区需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构，提高高速铁路行车安全。

本发明所采用的技术方案是：

高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构，其特征在于：

包含有纵向间隔设置的、横跨槽形梁左右两端腹板的多道拱架；

纵向相邻的两拱架下部连接固定有挡风板，挡风板上部设置有挡风板开孔，将拱架自上而下分为骨架段、开孔段和无孔段。

所述拱架为拼接组成的H型钢。

所述拱架底面设置有底板，底板上对称设置有加劲板；

拱架通过底板与槽形梁腹板中的槽形梁腹板预埋件相固定，从而直立固定于槽形梁腹板上。

所述挡风板为上下平行相接的横向波纹钢板，每板高0.5m，长2.0m，厚4mm，波高70mm；

设置有挡风板开孔的挡风板的开孔率为10%或20%，开孔均为圆端孔，包括长圆端孔和短圆端孔，并间隔设置。

所述挡风板左右两端均设置有卡槽，通过挡风板固定螺栓将挡风板固定于拱架。

本发明具有以下优点：

1) 挡风效果好，列车横风下的安全性高：

挡风结构设置在槽形梁腹板上，开孔板与不开孔板结合形成组合挡风结构，挡风效果明显,列车所受横风侧翻倾覆力矩减小为未设挡风结构时的80%左右，列车横风下的安全性高。

2)拱架与梁体腹板连接安全性高：

与传统拱架仅与梁体挡碴墙连接的结构相比，梁体腹板可提供较大的锚固间距及锚固深度，充分满足连接螺栓的锚固要求，解决普速挡风结构由于螺栓疲劳，带来的挡风能力不足问题。

3)能满足列车防风的同时，也能满足接触网防风的需要：

单侧或双侧挡风结构即可保证列车运行倾覆安全，但接触网处的风速会加强。挡风屏高度高于接触网接触线，可降低接触网受大风影响，提高了大风下列车弓网受流的可靠性，减少了列车运营故障。

4)能满足风沙严重地区防沙的需要：

通过调整半封闭挡风结构的顶部单元板铺设范围及单元板开孔率，可解决风沙地区，桥上防沙需要。同时由于采用半封闭结构形式，列车的气动效应较小。 

附图说明

图1为本发明立面图。

图2为本发明侧视图。

图3为不开孔挡风板结构图。

图4为开孔挡风板结构图。

图中，1-拱架，2-槽形梁，3-骨架段，4-开孔段，5-无孔段，6-挡风板，7-挡风板固定螺栓，8-加劲板，9-槽形梁腹板预埋件，10-挡风板开孔，11-卡槽，12-底板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明提出了一种全新的高速铁路挡风结构形式高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构。首次提出了强风核心区，将具有挡风功能的梁体与挡风结构组合使用的理念，并首次将槽形梁应用于高速铁路桥梁工程，该结构具有较好的防风效果，从而为高速铁路挡风结构提供了一种新的选择。

涉及的一种高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构，包含有纵向间隔设置的、横跨槽形梁2左右两端腹板的多道拱架1，为拼接组成的H型钢。拱架1底面设置有底板12，底板12上对称设置有加劲板8，拱架1通过底板12与槽形梁2腹板中的槽形梁腹板预埋件9相固定，从而直立固定于槽形梁2腹板上。纵向相邻的两拱架1下部连接固定有挡风板6，挡风板6上部设置有挡风板开孔10，将拱架1自上而下分为骨架段3、开孔段4和无孔段5。挡风板6为上下平行相接的横向波纹钢板，每板高0.5m，长2m，厚4mm，波高70mm；设置有挡风板开孔10的挡风板6的开孔率为10%或20%，开孔均为圆端孔，包括长圆端孔和短圆端孔，并间隔设置。挡风板6左右两端均设置有卡槽11，通过挡风板固定螺栓7将挡风板6固定于拱架1。

本发明的挡风结构由“槽形梁+拱架+挡风板”组成。梁体采用16m分片式槽形结构，横向两个单线梁并置，桥面总宽度12.76m。槽形梁不仅承受线路竖向活载，也作为挡风结构的一部分参与横向挡风。梁腹板构造与其上挡风结构共同起到防横风作用。

接触网立柱位置，通过采用弧形箱形立柱，实现挡风结构立柱与接触网立柱合建，优化了桥面布置，减小了槽形梁梁部宽度，节省了投资。

施工顺序一般安排为：在梁场绑扎钢筋时埋设挡风结构预埋件→浇筑槽形梁梁体→实测预埋件位置，并应满足设计要求→架设梁体→在工点附近钢构件加工场集中预制拱架1、挡风板6等部件→运输到现场→安装拱架1并拧紧拱架1与槽形梁腹板预埋件9的螺母→按从下到上顺序依次安装挡风板6含卡槽并拧紧拱架1与挡风板固定螺栓7→安装挡风板间的螺栓。

拱架1用起重机吊至理论中心线位置，并保证构件垂直梁面,然后采用螺母将拱架与槽形梁连接形成整体。

对挡风结构进行检查、调整后，先初拧高强螺栓，初拧完毕的高强度螺栓用敲击法检查，并在螺栓、螺母、垫圈及构件上划直线标记，便于检查终拧时有无漏拧以及垫圈或螺栓是否转动。终拧采用扭矩法，使用前扭矩扳手必须标定，其扭矩误差不得大于使用扭矩值的±5%。高强度螺栓的初拧和终拧应在同一工作日内完成。

预埋件及附加锚固钢筋及钢板，在安装过程中若与波纹管有相碰，可适当移动钢筋或弯折，并应保证最小保护层的要求。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构，其特征在于：

包含有纵向间隔设置的、横跨槽形梁（2）左右两端腹板的多道拱架（1）；

纵向相邻的两拱架（1）下部连接固定有挡风板（6），挡风板（6）上部设置有挡风板开孔（10），将拱架（1）自上而下分为骨架段（3）、开孔段（4）和无孔段（5）。

2.根据权利要求1所述的高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构，其特征在于：

所述拱架（1）为拼接组成的H型钢。

3.根据权利要求2所述的高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构，其特征在于：

所述拱架（1）底面设置有底板（12），底板（12）上对称设置有加劲板（8）；

拱架（1）通过底板（12）与槽形梁（2）腹板中的槽形梁腹板预埋件（9）相固定，从而直立固定于槽形梁（2）腹板上。

4.根据权利要求3所述的高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构，其特征在于：

所述挡风板（6）为上下平行相接的横向波纹钢板，每板高0.5m，长2.0m，厚4mm，波高70mm；

设置有挡风板开孔（10）的挡风板（6）的开孔率为10%或20%，开孔均为圆端孔，包括长圆端孔和短圆端孔，并间隔设置。

5.根据权利要求4所述的高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构，其特征在于：

所述挡风板（6）左右两端均设置有卡槽（11），通过挡风板固定螺栓（7）将挡风板（6）固定于拱架（1）。