CN104480803A - 中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构,它包括钢筋混凝土底板、轨排、多排轨道承轨台、轨道承轨台,每排轨道承轨台中的左右两个轨道承轨台之间为应答器安装位,还包括钢筋混凝土顶板、设置在钢筋混凝土顶板两侧的导流轨支架、沿轨道线路方向等间距布置在钢筋混凝土底板上的多个钢筋混凝土拱柱,钢筋混凝土顶板的底部与每个钢筋混凝土拱柱的顶部固定连接,轨排通过轨道承轨台设置在钢筋混凝土顶板的顶部,每个钢筋混凝土拱柱中具有横向拱,相邻两个钢筋混凝土拱柱之间形成纵向拱。本发明便于双线地段低置线路的横向排水要求,且能够降低上部的轨道结构施工的难度。

Description

中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构及施工方法
技术领域
本发明涉及中低速磁浮交通低置线路结构技术领域,具体地指一种中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构及施工方法。
背景技术
中低速磁悬浮轨道交通属于一种新型交通方式,目前国内外的研究成果较少,全世界开通运营的线路更是少数。目前只有2005年3月日本建设开通的中低速磁悬浮铁路商业运行线-东部丘陵线和2014年6月韩国开通的中低速磁悬浮铁路商务运行线。而中国的中低速磁悬浮交通目前只有国防科技大学试验线、青城山试验线、唐山实验线,尚无投入运营的正式线路。
中低速磁悬交通土建部分主要包含桥梁、低置线路、车站及车辆段,中低速磁悬浮列车的运行包括悬浮、导向、制动都需要在承轨梁上完成的;低置线路轨道下结构由承轨梁与梁下路基组成,支承轨道的承轨梁设置在由土工结构物构成的路基之上。磁悬浮列车对线路结构变形要求很高,因为结构很小的变形就可能影响乘车的舒适性甚至威胁行车安全,所以承轨梁的设计十分重要。目前对于承轨梁的研究主要集中在桥梁的轨道梁方面,目前已有了较多的研究成果,也有一些工程实际应用。如中铁二十三局的“磁悬浮轨道梁”(专利号:200620036567)、中铁第三勘察设计院“中低速磁浮轨道梁”(专利号:200710057177)、中铁第二勘察设计院“中低速磁浮直线轨道梁”(专利号:201220229068)、中铁第三勘察设计院“中低速磁浮桥梁结构设计与试验研究”(文章编号:1672-6073(2011)03-0070-04)等等。低置线路承轨梁研究成果有:中铁第三勘察设计院的“常导磁悬浮车辆支墩支承结构设计探讨”(文章编号:1006-2106(2006)07-0041-05)。
现有的桥梁承轨梁结构应用在中低速磁悬浮交通低置线路上存在以下问题:
(1)桥梁承轨梁是架立在两桥墩之间,按简支梁或连续梁设计考虑,同时为满足高精度的变形要求和稳定性要求,其结构尺寸一般非常大。
(2)承轨梁多为箱型结构。箱型承轨梁稳定性好,刚度大,适合于作为桥梁承轨梁,但放置在路基面上不轻便也不美观。
(3)桥梁的箱式承轨梁一般体积大,检修人员可进入箱体内对梁进行检修。但低置线路路基承轨梁一般结构尺寸小,采用箱型结构人员很难进入,检修难度大。
(4)箱式承轨梁放置在路基面上,线间横向排水很难实施。
现有的低置线路支墩式承轨梁存在以下问题:
(1)已发表的支墩式承轨梁结构轻便,依靠独立的支墩来承受轨道结构传递的荷载,依靠支墩之间的纵、横系梁来保持结构的稳定。但由于独立支墩的存在导致施工的工序非常繁琐,支墩、纵、横系梁都是小型构件,施工时只能每个构件建立模板现场浇筑。同时小构件本身的刚度小,所以为满足工程要求,构件的数量非常多,施工繁琐。
(2)磁悬浮工程轨道结构位于承轨梁上,轨道结构可进行小范围调整以适应磁浮列车的要求,但其调整程度是以毫米级精度控制。所以为满足线路要求和轨道要求,承轨梁的施工必须精确可控。但支墩式承轨梁由于小构件非常多,同时是采用现浇的施工方式,其施工精度很难控制,这直接影响到轨道的施工质量和列车的行驶安全。
(3)上部轨道结构形式受限于支墩式承轨梁的结构,轨排布置不能随意摆放,必须根据支墩的位置、结构横向宽度精确设置。这为施工增大了难度,特别在曲线地段实施难度更大。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构及施工方法,该结构及方法便于双线地段低置线路的横向排水要求,且能够降低上部的轨道结构施工的难度。
为实现此目的,本发明所设计的中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构,它包括钢筋混凝土底板、轨排、沿轨道线路方向布置的多排轨道承轨台,每排轨道承轨台包括左右两个轨道承轨台,每排轨道承轨台中的左右两个轨道承轨台之间为应答器安装位,其特征在于:它还包括钢筋混凝土顶板、设置在钢筋混凝土顶板两侧的导流轨支架、沿轨道线路方向等间距布置在钢筋混凝土底板上的多个钢筋混凝土拱柱,其中,所述钢筋混凝土顶板的底部与每个钢筋混凝土拱柱的顶部固定连接,所述轨排通过轨道承轨台设置在钢筋混凝土顶板的顶部,所述每个钢筋混凝土拱柱中具有横向拱,相邻两个钢筋混凝土拱柱之间形成纵向拱。
一种所述中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构的施工方法,其特征在于,它包括如下步骤:
步骤1:按设计绑扎好钢筋后采用整体模板一次浇筑成型或工厂内预制形成钢筋混凝土底板和多排钢筋混凝土拱柱形成的纵向连续拱形结构,浇筑前做好预埋件的定位与安装;
步骤2:采用预埋方式在钢筋混凝土顶板两侧施工导流轨支架,轨排的轨枕台座通过钢筋整体绑扎与钢筋混凝土顶板连成整体,在施工承轨梁时,预先布置好轨枕台座与承轨梁连续钢筋,在承轨梁浇筑达到要求强度后,再施工轨道承轨台;
步骤3:应答器在轨道承轨台施工好后安装在应答器安装位内,上述应答器采取预埋连接钢筋形式施工,或后期打眼安装;
步骤4:浇筑完钢筋混凝土底板、钢筋混凝土拱柱和钢筋混凝土顶板的混凝土,并按期养护达到设计强度后拆除模板,即形成了中低速磁悬浮交通工程低置线路连续拱式承轨梁结构。
本发明的有益效果:
1、本发明的结构材料采用钢筋混凝土,能够满足磁悬浮工程结构稳定性、强度、变形的要求。
2、本发明相比传统箱型或工字型承轨梁,具有设计轻便、外形美观,混凝土用量少,造价低的优点。
3、连续拱型承轨梁结构的底板之上纵向做成连续的拱形,可采用整体模板工厂预制,也可现浇施工,能解决支墩式承轨梁施工繁琐的缺点。
4、顶板采用长方形平面设计,便于应答器在顶面布置,也适应长方形轨枕台座在顶面的布置,同时也解决了曲线地段曲梁曲做时,轨枕台座定位精度控制难度问题。
5、本发明纵向为连续拱形,便于维护人员从两侧对结构内外表面进行检查和维修。
6、本发明采用连续拱型,电缆可从拱腔穿过承轨梁,无需在承轨梁下土工基础中预埋电缆管道,既简化了施工流程,也避免了在土工基础中预埋管道带来的质量隐患。
7、双线地段连续拱型承轨梁安放在土工构筑物路基上,将底板厚度范围回填,回填面做成向外倾斜的排水坡,线间水横向通过拱形孔洞排出路基外,无需设置线间排水沟和线间集水井,避免了成型的路基二次开挖带来的质量隐患。
附图说明
图1为本发明的横断面示意图;
图2为本发明的承轨梁正面示意图;
图3为本发明中钢筋混凝土底板、钢筋混凝土拱柱、钢筋混凝土顶板和轨道承轨台的立体结构示意图。
其中,1—钢筋混凝土底板、2—钢筋混凝土拱柱、3—钢筋混凝土顶板、4—横向拱、5—纵向拱、6—导流轨支架、7—应答器安装位、8—轨道承轨台、9—轨排。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
如图1所示中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构,它包括钢筋混凝土底板1、轨排9、沿轨道线路方向布置的多排轨道承轨台8,每排轨道承轨台8包括左右两个轨道承轨台8,每排轨道承轨台8中的左右两个轨道承轨台8之间为应答器安装位7,它还包括钢筋混凝土顶板3、设置在钢筋混凝土顶板3两侧的导流轨支架6、沿轨道线路方向等间距布置在钢筋混凝土底板1上的多个钢筋混凝土拱柱2,其中,所述钢筋混凝土顶板3的底部与每个钢筋混凝土拱柱2的顶部固定连接,所述轨排9通过轨道承轨台8设置在钢筋混凝土顶板3的顶部,所述每个钢筋混凝土拱柱2中具有横向拱4,相邻两个钢筋混凝土拱柱2之间形成纵向拱5。该结构纵向呈连续拱型,有利双线地段线间水横向直排,无需设置线间排水沟和线间集水井,避免了成型的路基二次开挖带来的质量隐患。
上述技术方案中,所述应答器安装位7位于每排轨道承轨台8中的左右两个轨道承轨台8之间,方便了应答器的可靠安装。
上述技术方案中,列车、轨道等上部荷载通过钢筋混凝土拱柱传至钢筋混凝土底板1后,再由钢筋混凝土底板1传至梁下路基上。
本发明相比于箱型承轨梁,优点有两个:
第一、线间横向排水容易实施。
第二、箱型承轨梁人员很难进入,检修难度大,发明提供的承轨梁结构形式便于检修。
本发明相比于支墩式承轨梁结构,发明提供的承轨梁结构形式整体性好。
上述技术方案中,所述多排轨道承轨台8中的相邻两排轨道承轨台8为等间距布置。
上述技术方案中,所述钢筋混凝土底板1的横截面为矩形。
上述技术方案中,所述相邻两个钢筋混凝土拱柱2之间的距离等于轨排9上沿轨道线路方向相邻两个轨枕距离的两倍。所述每个钢筋混凝土拱柱2上方的钢筋混凝土顶板3两侧均设置导流轨支架6。这种设计可使轨枕台座设置在与钢筋混凝土拱柱2对应的位置,也可以不设置在与钢筋混凝土拱柱2对应的位置,轨枕台座的布置形式更加灵活。轨枕台座对称布置拱柱两侧时,所有轨枕台座相对拱柱的位置相同,受力条件一致,因此在荷载作用下产生的变形一样,避免了差异变形。
上述技术方案中,所述钢筋混凝土底板1、钢筋混凝土顶板3和所有钢筋混凝土拱柱2组成整体钢筋混凝土结构。
上述技术方案中,所述钢筋混凝土顶板3上的伸缩缝与轨排9上的伸缩缝对齐。
上述技术方案中,所述钢筋混凝土顶板3上相邻两个伸缩缝之间的间距相等,钢筋混凝土顶板3上相邻两个伸缩缝之间的间距范围为2.4~12.5m。
上述技术方案中,所述钢筋混凝土底板1和多排钢筋混凝土拱柱2形成的纵向连续拱形结构,采用整体模板工厂预制或现浇施工的方式制作。施工工序简单、施工精度易于控制,施工十分方便。
上述技术方案中,所述钢筋混凝土顶板3为长方形顶板,该长方形顶板的长边为轨道线路方向。
一种上述中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构的施工方法,它包括如下步骤:
步骤1:按设计绑扎好钢筋后采用整体模板一次浇筑成型或工厂内预制形成钢筋混凝土底板1和多排钢筋混凝土拱柱2形成的纵向连续拱形结构,浇筑前做好预埋件的定位与安装;
步骤2:采用预埋方式在钢筋混凝土顶板3两侧施工导流轨支架6,轨排9的轨枕台座通过钢筋整体绑扎与钢筋混凝土顶板3连成整体,在施工承轨梁时,预先布置好轨枕台座与承轨梁连续钢筋,在承轨梁浇筑达到要求强度后,再施工轨道承轨台8;
步骤3:应答器在轨道承轨台8施工好后安装在应答器安装位7内,上述应答器采取预埋连接钢筋形式施工,或后期打眼安装;
步骤4:浇筑完钢筋混凝土底板1、钢筋混凝土拱柱2和钢筋混凝土顶板3的混凝土,并按期养护达到设计强度后拆除模板,即形成了中低速磁悬浮交通工程低置线路连续拱式承轨梁结构。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构,它包括钢筋混凝土底板(1)、轨排(9)、沿轨道线路方向布置的多排轨道承轨台(8),每排轨道承轨台(8)包括左右两个轨道承轨台(8),每排轨道承轨台(8)中的左右两个轨道承轨台(8)之间为应答器安装位(7),其特征在于:它还包括钢筋混凝土顶板(3)、设置在钢筋混凝土顶板(3)两侧的导流轨支架(6)、沿轨道线路方向等间距布置在钢筋混凝土底板(1)上的多个钢筋混凝土拱柱(2),其中,所述钢筋混凝土顶板(3)的底部与每个钢筋混凝土拱柱(2)的顶部固定连接,所述轨排(9)通过轨道承轨台(8)设置在钢筋混凝土顶板(3)的顶部,所述每个钢筋混凝土拱柱(2)中具有横向拱(4),相邻两个钢筋混凝土拱柱(2)之间形成纵向拱(5)。
2.根据权利要求1所述的中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构,其特征在于:所述多排轨道承轨台(8)中的相邻两排轨道承轨台(8)为等间距布置。
3.根据权利要求1所述的中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构,其特征在于:所述钢筋混凝土底板(1)的横截面为矩形。
4.根据权利要求1所述的中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构,其特征在于:所述相邻两个钢筋混凝土拱柱(2)之间的距离等于轨排(9)上沿轨道线路方向相邻两个轨枕距离的两倍,所述每个钢筋混凝土拱柱(2)上方的钢筋混凝土顶板(3)两侧均设置导流轨支架(6)。
5.根据权利要求1所述的中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构,其特征在于:所述钢筋混凝土底板(1)、钢筋混凝土顶板(3)和所有钢筋混凝土拱柱(2)组成整体钢筋混凝土结构。
6.根据权利要求5所述的中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构,其特征在于:所述钢筋混凝土顶板(3)上的伸缩缝与轨排(9)上的伸缩缝对齐。
7.根据权利要求6所述的中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构,其特征在于:所述钢筋混凝土顶板(3)上相邻两个伸缩缝之间的间距相等,钢筋混凝土顶板(3)上相邻两个伸缩缝之间的间距范围为2.4~12.5m。
8.根据权利要求1所述的中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构,其特征在于:所述钢筋混凝土底板(1)和多排钢筋混凝土拱柱(2)形成的纵向连续拱形结构,采用整体模板工厂预制或现浇施工的方式制作。
9.根据权利要求1所述的中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构,其特征在于:所述钢筋混凝土顶板(3)为长方形顶板,该长方形顶板的长边为轨道线路方向。
10.一种权利要求1所述中低速磁浮铁路低置线路连续拱形承轨梁结构的施工方法,其特征在于,它包括如下步骤:
步骤1:按设计绑扎好钢筋后采用整体模板一次浇筑成型或工厂内预制形成钢筋混凝土底板(1)和多排钢筋混凝土拱柱(2)形成的纵向连续拱形结构,浇筑前做好预埋件的定位与安装;
步骤2:采用预埋方式在钢筋混凝土顶板(3)两侧施工导流轨支架(6),轨排(9)的轨枕台座通过钢筋整体绑扎与钢筋混凝土顶板(3)连成整体,在施工承轨梁时,预先布置好轨枕台座与承轨梁连续钢筋,在承轨梁浇筑达到要求强度后,再施工轨道承轨台(8);
步骤3:应答器在轨道承轨台(8)施工好后安装在应答器安装位(7)内,上述应答器采取预埋连接钢筋形式施工,或后期打眼安装;
步骤4:浇筑完钢筋混凝土底板(1)、钢筋混凝土拱柱(2)和钢筋混凝土顶板(3)的混凝土,并按期养护达到设计强度后拆除模板,即形成了中低速磁悬浮交通工程低置线路连续拱式承轨梁结构。
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