CN105603859B - 一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁 - Google Patents

一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,包括架设在桥墩上的左箱梁和右箱梁,左箱梁和右箱梁的结构相同,左箱梁通过一个左支座安装在所述桥墩上,右箱梁通过一个右支座安装在所述桥墩上,左支座和右支座的结构相同;左箱梁的右侧和所述右箱梁的左侧通过一根水平横梁固定连接在一起,所述水平横梁整体呈圆柱状并且其由钢管混凝土制成;所述水平横梁设置于所述桥墩的正上方,并且与所述桥墩之间存在间距。本发明左、右两个箱梁通过水平横梁的连接,其整体刚度得到了极大提高,为单独设置左右两片单梁时刚度的3倍以上,结构刚度的提升,相应的大大减小了结构受力时形变,满足了磁浮工程对于结构形变的严格要求。

Description

一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁
技术领域
[0001] 本发明属于轨道梁领域,更具体地,涉及一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁。
背景技术
[0002] 抱轨式轨道交通主要包括磁浮轨道交通和跨座式单轨交通,二者均采用独特的抱轨运行方式,满足车辆限界的小截面单线箱梁是抱轨式轨道交通最经济的梁型方案。
[0003] 参照图1,传统小截面的两线轨道的两个箱梁相互独立进行设置,使得两线轨道的横向刚度较差;另外每个箱梁分别依靠两个支座进行支撑,支座设置于桥墩上,这两个支座的横向间距大,造成桥墩顶帽的横向宽度也较大,这样就提高了桥墩顶帽以及墩底下部结构的尺寸,增加了桥墩体积约为35%,极大增加了桥墩的制造成本,而且也使得桥墩也不美观。
[0004] 参照图2(a)、图2(b),中国专利申请号为201410487247.0的中国专利公开了一种跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构,包括:相互平行的两线钢-混轨道主梁,两个钢-混轨道主梁之间通过下部的横梁、下平纵联相连接;其中,所述钢-混轨道主梁包括:横断面为箱型的钢梁结构和横断面为矩形的混凝土长方体结构,所述混凝土长方体结构处于所述钢梁结构的上方,且与所述钢梁结构通过剪力钉连接;其是在普通两线钢混结合轨道梁之间设置横梁以增加横向刚度,但是其采用的横梁为桁架结构,这种桁架结构的横梁虽然能够增加横向刚度,但是其不适合应用在磁浮轨道梁这种特殊的桥梁结构上上,除了其成本较高的因素以外,钢桁架结构容易受热胀冷缩的影响,对磁悬浮轨道梁的平整度控制存在较大的影响,这样就不利于磁悬浮列车的平稳行驶,同时,复杂的桁架结构美观性较差,不符合现代城市交通发展的要求。
发明内容
[0005] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,其横向刚度高,而且能有效节约制造成本。
[0006] 为实现上述目的,按照本发明,提供了一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,其特征在于,包括架设在桥墩上的左箱梁和右箱梁,所述左箱梁和右箱梁的结构相同,并且所述左箱梁通过一个左支座安装在所述桥墩上,所述右箱梁通过一个右支座安装在所述桥墩上,所述左支座和右支座的结构相同;
[0007] 所述左箱梁的右侧和所述右箱梁的左侧通过一根水平横梁固定连接在一起;
[0008] 所述水平横梁包括左横梁部、螺旋式间距调整装置和右横梁部,所述左横梁部和右横梁部均由钢管混凝土形成,所述螺旋式间距调整装置位于所述左横梁部和右横梁部之间;
[0009] 所述螺旋式间距调整装置包括第一螺杆、螺纹筒和第二螺杆,其中,所述第一螺杆、螺纹筒和第二螺杆均水平设置,所述第一螺杆的左端与所述左横梁部固定连接,所述第二螺杆的右端与所述右横梁部固定连接,所述螺纹筒的左端和右端分别设置有第一内螺纹和第二内螺纹并且所述第一内螺纹和第二内螺纹的旋向相反,所述第一螺杆的右端设置有与第一内螺纹相配合的第一外螺纹并且其右端的第一外螺纹连接在所述螺纹筒的左端,所述第二螺杆的左端设置有与第二内螺纹相配合的第二外螺纹并且其左端的第二外螺纹连接在所述螺纹筒的右端;
[0010] 所述水平横梁设置于所述桥墩的正上方,并且与所述桥墩之间存在间距。
[0011] 优选地,所述左箱梁和所述右箱梁均为中空结构。
[0012] 优选地,所述水平横梁、左箱梁和右箱梁的底端面平齐。
[0013] 优选地,所述水平横梁的高度是所述左箱梁高度的2/5〜4/5。
[0014] 优选地,所述支座的高度是所述水平横梁高度的1/11〜1/9。
[0015] 优选地,所述横梁与所述桥墩之间的间距为0.3m〜0.5m。
[0016] 优选地,所述水平横梁中钢管和混凝土的重量比为0.2:1〜0.5:1。
[0017] 优选地,所述水平横梁的抗拉强度大于lOMPa。
[0018] 优选地,所述水平横梁的抗压强度大于15MPa。
[0019] 优选地,所述水平横梁的厚度是其长度的1/10〜1/5。
[0020]总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:
[0021] I)本发明并非简单地设置横梁与减少支座进行简单的叠加,而是根据磁悬浮轨道交通的特点,选择在桥墩位置处浇筑钢管混凝土形成横梁,保证了外形的美观,在温度变化的情况下对轨道形态的影响较小。左、右两个箱梁通过水平横梁的连接,其整体刚度得到了极大提高,为单独设置左右两片单梁时刚度的3倍以上。
[0022]结构刚度的提升,相应的大大减小了结构受力时形变,满足了磁浮工程对于结构形变的严格要求。
[0023] 2)本发明由于在箱梁上与支座对应的位置设置了水平横梁,相应的支撑箱梁的四个支座可减少为两个支座,桥墩顶帽横向尺寸可减少35%,桥墩整体尺寸减少同时节省下部粧基础粧长约25%。因此,通过优化支座设置方案,可以使支座的制造成本减少50%,减少了桥墩成本35%,减少了下部粧基础成本25%。
附图说明
[0024]图1是现有技术中两单线箱梁独立设置的结构示意图;
[0025]图2 (a)和图2 (b)是现有技术中使用桁架连接的示意图;
[0026]图3是本发明的结构示意图;
[0027]图4是本发明中螺旋式间距调整装置的结构示意图。
具体实施方式
[0028] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0029] 参照图3、图4,一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,包括架设在桥墩I上的左箱梁2和右箱梁3,所述左箱梁2和右箱梁3的结构相同,并且所述左箱梁2通过一个左支座4安装在所述桥墩I上,所述右箱梁3通过一个右支座5安装在所述桥墩I上,所述左支座4和右支座5的结构相同;
[0030] 所述左箱梁2的右侧和所述右箱梁3的左侧通过一根水平横梁6固定连接在一起;
[0031] 所述水平横梁6包括左横梁部61、螺旋式间距调整装置62和右横梁部63,所述左横梁部61和右横梁部63均由钢管混凝土形成,所述螺旋式间距调整装置62位于所述左横梁部61和右横梁部63之间;
[0032] 所述螺旋式间距调整装置62包括第一螺杆621、螺纹筒622和第二螺杆623,其中,所述第一螺杆621、螺纹筒622和第二螺杆623均水平设置,所述第一螺杆621的左端与所述左横梁部61固定连接,所述第二螺杆623的右端与所述右横梁部63固定连接,所述螺纹筒的左端和右端分别设置有第一内螺纹和第二内螺纹并且所述第一内螺纹和第二内螺纹的旋向相反,所述第一螺杆621的右端设置有与第一内螺纹相配合的第一外螺纹并且其右端的第一外螺纹连接在所述螺纹筒622的左端,所述第二螺杆623的左端设置有与第二内螺纹相配合的第二外螺纹并且其左端的第二外螺纹连接在所述螺纹筒622的右端;通过旋转螺纹筒622,可以调整左箱梁2和右箱梁3之间的间距,方便左箱梁2和右箱梁3架设时的平面位置精确调整,调整完成后再以混凝土或钢管混凝土对螺旋式间距调整装置62进行外包裹。
[0033] 本发明的水平横梁6不采用现场浇注混凝土,而是采用钢管内填充混凝土的方式,钢管内填充混凝土结构与两侧箱梁的连接方式可以采用法兰和螺栓的连接方式,也可以采用焊接的方式。其优点是:混凝土本身具有良好的抗压效果,当混凝土填充在钢管内时,会产生一个紧固效应,抗压能力大大增强。同时,钢管能够承受一定的抗拉的效果。在磁悬浮轨道梁建造过程中,两条箱梁事先预制,然后通过架桥机安装固定.由于两条平行设置的箱型梁之间空间十分有限,采用本方案,能极大地方便安装,同时节省了材料,占用空间小,适合应用于磁悬浮轨道梁环境。
[0034] 所述水平横梁6设置于所述桥墩I的正上方,并且与所述桥墩I之间存在间距。
[0035] 本发明并非简单地设置横梁与减少支座进行简单的叠加,而是根据磁悬浮轨道交通的特点,选择在桥墩I位置处浇筑钢管混凝土形成横梁,,保证了外形的美观,在温度变化的情况下对轨道形态的影响较小。左、右两个箱梁通过水平横梁6的连接,其整体刚度得到了极大提高,为单独设置左右两片单梁时刚度的3倍以上。结构刚度的提升,相应的大大减小了结构受力时形变,满足了磁浮工程对于结构形变的严格要求。
[0036] 本发明由于在箱梁上与支座对应的位置设置了水平横梁6,相应的支撑箱梁的四个支座可减少为两个支座,桥墩I顶帽横向尺寸可减少35%,桥墩I整体尺寸减少同时节省下部粧基础粧长约25%。因此,通过优化支座设置方案,可以使支座的制造成本减少50%,减少了桥墩I成本35%,减少了下部粧基础成本25%。
[0037] 进一步,所述左箱梁2和所述右箱梁3均为中空结构,箱梁的结构自重大为减少,使箱梁制作、架设都更为方便,箱梁整体成本节省较多。
[0038] 进一步,所述水平横梁6、左箱梁2和右箱梁3的底端面平齐,左箱梁2和右箱梁3通过水平横梁6连接在一起,整体刚度提高3倍以上。横梁与左右箱梁底端平齐,其造型简洁美观,可减少箱梁模板的制作难度,节省制作成本。同时,横梁与左右箱梁底端平齐,避免截面突变带来的结构应力突变,避免了箱梁与横梁连接部位出现较大的集中应力,使结构受力均匀,受力性能得到进一步提高。
[0039] 进一步,所述水平横梁6的高度是所述左箱梁2高度的2/5〜4/5,所述支座的高度是所述水平横梁6高度的1/10,所述横梁与所述桥墩I之间的间距为0.3m〜0.5m,所述水平横梁6中钢管和混凝土的重量比为0.2:1〜0.5:1,所述水平横梁6的厚度是其长度的1/10〜1/5,其结构体积较为相对于左右两片箱梁很小,尤其是横梁厚度较薄,自重较小,相应的减少了左右箱梁承受的恒载,同时也降低了下部桥墩、粧基础承受的荷载。此外横梁轻盈的外形,增加了两片箱梁之间的桥下采光效果,也增强了景观效果。
[0040] 进一步,所述水平横梁6的抗拉强度大于lOMpa,所述水平横梁6的抗压强度大于15Mpa,以便适应轨道交通的强度要求。
[0041] 本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,其特征在于,包括架设在桥墩上的左箱梁和右箱梁,所述左箱梁和右箱梁的结构相同,并且所述左箱梁通过一个左支座安装在所述桥墩上,所述右箱梁通过一个右支座安装在所述桥墩上,所述左支座和右支座的结构相同; 所述左箱梁的右侧和所述右箱梁的左侧通过一根水平横梁固定连接在一起; 所述水平横梁包括左横梁部、螺旋式间距调整装置和右横梁部,所述左横梁部和右横梁部均由钢管混凝土形成,所述螺旋式间距调整装置位于所述左横梁部和右横梁部之间; 所述螺旋式间距调整装置包括第一螺杆、螺纹筒和第二螺杆,其中,所述第一螺杆、螺纹筒和第二螺杆均水平设置,所述第一螺杆的左端与所述左横梁部固定连接,所述第二螺杆的右端与所述右横梁部固定连接,所述螺纹筒的左端和右端分别设置有第一内螺纹和第二内螺纹并且所述第一内螺纹和第二内螺纹的旋向相反,所述第一螺杆的右端设置有与第一内螺纹相配合的第一外螺纹并且其右端的第一外螺纹连接在所述螺纹筒的左端,所述第二螺杆的左端设置有与第二内螺纹相配合的第二外螺纹并且其左端的第二外螺纹连接在所述螺纹筒的右端; 所述水平横梁设置于所述桥墩的正上方,并且与所述桥墩之间存在间距。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,其特征在于,所述左箱梁和所述右箱梁均为中空结构。
3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,其特征在于,所述水平横梁、左箱梁和右箱梁的底端面平齐。
4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,其特征在于,所述水平横梁的高度是所述左箱梁高度的2/5〜4/5。
5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,其特征在于,所述支座的高度是所述水平横梁高度的1/11〜1/9。
6.根据权利要求1所述的一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,其特征在于,所述横梁与所述桥墩之间的间距为0.3m〜0.5m。
7.根据权利要求1所述的一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,其特征在于,所述水平横梁中钢管和混凝土的重量比为0.2:1〜0.5:1。
8.根据权利要求1所述的一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,其特征在于,所述水平横梁的抗拉强度大于I OMPa。
9.根据权利要求1所述的一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,其特征在于,所述水平横梁的抗压强度大于15MPa。
10.根据权利要求1所述的一种磁悬浮抱轨式轨道交通双线轨道梁,其特征在于,所述水平横梁的厚度是其长度的1/10〜1/5。
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