CN106049201A - 一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于承轨梁领域，并公开了一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构，包括钢筋混凝土底板、钢筋混凝土实心梁、多排轨枕台座、轨排和导流轨支座，所述钢筋混凝土实心梁一体成型在所述钢筋混凝土底板上，并且所述钢筋混凝土实心梁沿线路方向分节布置，相邻钢筋混凝土实心梁之间设伸缩缝；所述钢筋混凝土实心梁的顶部设置多个所述轨枕台座；所述钢筋混凝土实心梁左右两侧还分别均匀设置有梁上凹槽；所述钢筋混凝土实心梁的左右两侧还分别设置多个所述的导流轨支座。本发明刚度大，抗变形能力强，可采用现浇或预制吊装，结构形式及施工工序简单、施工精度易于控制。

Description

一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构及其 施工方法

技术领域

本发明属于承轨梁领域，更具体地，涉及一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心承轨梁结构及其施工方法。

背景技术

中低速磁悬浮轨道交通属于一种新型交通方式，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月韩国即将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，尚无正式投入运营的线路。

中低速磁悬悬浮交通土建部分主要包含桥梁、低置线路、车站及车辆段，低置线路由轨排、承轨梁与承轨梁下路基组成，支承轨道的承轨梁设置在由土工结构物构成的路基之上，中低速磁悬浮列车的运行包括悬浮、导向、驱动和制动都需要在承轨梁上完成的。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。现有的桥梁轨道梁是架立在两桥墩之间，按简支梁或连续梁设计，为满足变形和稳定性要求，其结构尺寸一般非常大，明显不能直接用于低置线路上。现有的桥梁轨道梁多为两侧具有完整腹板的箱梁、U梁、工字梁等结构，这几种结构的轨道梁，均具有稳定性好，刚度大等优点。低置线路承轨梁也参照桥梁轨道梁做成箱梁、U梁、工字梁等结构，放置在岩土组成的路基面上，则显外观沉重也不美观。

现有的支墩式承轨梁，轨枕台座设置在支墩顶部，通过支墩来承受轨道结构传递的荷载，通过其顶部的纵、横系梁来增强结构的稳定。但也存在以下问题：

(1)为增加支墩的刚度与抗变形的能力，支墩上部往往设有纵、横系梁，为节省工程量，这些纵、横系梁的截面尺寸多小于支墩的截面尺寸，在施工中，难以制作整体模板，支墩与纵、横系梁进行整体浇筑，需先施工支墩，再施工纵、横系梁，施工工序多。

(2)按弹性地基梁设计的支墩式承轨梁，上部支墩大多设置在其下的钢筋混凝土底板上，其整体刚度小，在吊装、运输过程中，结构易变形开裂，不宜采用工厂预制方式施工，只能局限于现场现浇施工。

(3)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，所以为满足线位要求和轨道要求，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。

(4)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。

(5)上部轨道结构形式未考虑野外冷热交替环境等条件下的温度影响，极易变形和产生裂纹，具有安全隐患。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心承轨梁结构及其施工方法，承轨梁结构刚度大，抗变形能力强，可采用现浇或预制吊装，结构形式及施工工序简单、施工精度易于控制。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构，其特征在于，包括钢筋混凝土底板、钢筋混凝土实心梁、轨枕台座、轨排和导流轨支座，其中，

所述钢筋混凝土实心梁一体成型在所述钢筋混凝土底板上，并且所述钢筋混凝土实心梁沿线路方向分节布置，相邻的钢筋混凝土实心梁之间设有伸缩缝；

所述钢筋混凝土实心梁的顶部设置多排所述轨枕台座，并且每排轨枕台座沿所述钢筋混凝土实心梁的纵向布置，所述钢筋混凝土实心梁通过这些所述轨枕台座连接所述轨排；

所述钢筋混凝土实心梁的左右两侧分别设置有梁上凹槽，以用于改变钢筋混凝土实心梁温度场、减小钢筋混凝土实心梁在浇筑成型过程中及野外冷热交替环境下产生的温度应力，并且所述钢筋混凝土实心梁的左侧的梁上凹槽和其右侧的梁上凹槽左右对称设置，此外，所述钢筋混凝土实心梁每侧的梁上凹槽沿所述钢筋混凝土实心梁的纵向布置；

所述钢筋混凝土实心梁的左右两侧还分别有多个导流轨支座并且这些导流轨支座左右对称设置。

优选地，还包括设置在所述钢筋混凝土实心梁的顶端的应答器，所述应答器位于所述钢筋混凝土实心梁和所述轨排之间。

优选地，所述钢筋混凝土实心梁整体呈长方体形状。

优选地，所述轨枕台座整体呈长方体形状。

优选地，所述钢筋混凝土实心梁的伸缩缝和所述轨排的伸缩缝一一对齐。

优选地，所述钢筋混凝土实心梁中相邻的两个伸缩缝的距离为轨排中相邻两个轨枕距离的整数倍。

优选地，所述钢筋混凝土底板、钢筋混凝土实心梁共同构成整体式钢筋混凝土结构。

按照本发明的另一个方面，还提供了一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构的施工方法，其特征在于，它包括如下步骤：

1)按设计要求绑扎好承轨梁钢筋混凝土底板的钢筋、钢筋混凝土实心梁的钢筋及钢筋混凝土实心梁与轨枕台座连接的钢筋，并按设计尺寸要求制作模板，所述模板包括第一模板和第二模板；

2)浇筑前做好预埋件与承轨梁钢筋混凝土底板的钢筋、钢筋混凝土实心梁的钢筋的定位与安装，然后再利用第一模板浇筑承轨梁钢筋混凝土底板的混凝土和钢筋混凝土实心梁的混凝土，按设计要求养护，其中，所述预埋件包括导流轨支座和应答器；

3)承轨梁钢筋混凝土底板的混凝土和钢筋混凝土实心梁的混凝土达到设计强度后拆除第一模板，然后再绑扎轨枕台座的钢筋并利用第二模板进行二次浇筑轨枕台座的混凝土；

4)轨枕台座的混凝土养护至达到设计强度后，拆除第二模板；

5)安装导流轨支座、应答器和轨排，安装完毕后即形成了中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构。

优选地，步骤1)中增加吊装钢筋的埋设，完成上述步骤4)时将吊装钢筋吊装至设计位置，再进行步骤5)的施工。

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：

(1)本发明的钢筋混凝土底板和钢筋混凝土实心梁均采用钢筋混凝土材料，两者一体成型，形成的整体钢筋混凝土结构刚度大，抵抗变形能力强，能够满足磁悬浮工程结构稳定性、强度、变形的要求。

(2)本发明沿钢筋混凝土实心梁的纵向均匀布置梁上凹槽，可改变承轨梁的温度场分布，可减小大体积混凝土构件在浇筑成型过程中及野外冷热交替环境等条件下产生的温度应力，从而减少构件表面和内部出现的变形以及裂缝，有利于提高承轨梁的耐久性，满足轨道的平顺和列车的行驶安全要求。

(3)钢筋混凝土底板上沿其纵向采用钢筋混凝土实心梁，可采用整体模板工厂预制，也可现场现浇施工，避免了常规承轨梁施工繁琐的缺点。

(4)轨枕台座布置在钢筋混凝土实心梁顶面，不像支墩式结构对支墩位置限制严格、定位控制精度高，降低了轨枕台座定位难度，施工控制更方便。

(5)采用长方体形状的钢筋混凝土实心梁，结构形式及施工工序简单，比较适合长方体形状的轨枕台座的布置，可不受轨枕台座尺寸控制，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。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的侧视图。

具体实施方式

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。

参照图1、图2，一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构，其特征在于，包括钢筋混凝土底板1、钢筋混凝土实心梁2、轨枕台座5、轨排7和导流轨支座4，其中，

所述钢筋混凝土实心梁2一体成型在所述钢筋混凝土底板1上，并且所述钢筋混凝土实心梁2沿线路方向分节布置，相邻的钢筋混凝土实心梁2之间设有伸缩缝；

所述钢筋混凝土实心梁2的顶部设置多排所述轨枕台座5，并且每排轨枕台座5沿所述钢筋混凝土实心梁2的纵向布置，所述钢筋混凝土实心梁2通过这些所述轨枕台座5连接所述轨排7；

所述钢筋混凝土实心梁2的左右两侧分别设置有梁上凹槽3，以用于改变钢筋混凝土实心梁2温度场、减小钢筋混凝土实心梁2在浇筑成型过程中及野外冷热交替环境下产生的温度应力，并且所述钢筋混凝土实心梁2的左侧的梁上凹槽3和其右侧的梁上凹槽3左右对称设置，此外，所述钢筋混凝土实心梁2每侧的梁上凹槽3沿所述钢筋混凝土实心梁2的纵向布置；

所述钢筋混凝土实心梁2的左右两侧还分别有多个导流轨支座4并且这些导流轨支座4左右对称设置。

进一步，还包括设置在所述钢筋混凝土实心梁2的顶端的应答器6，所述应答器6位于所述钢筋混凝土实心梁2和所述轨排7之间，所述钢筋混凝土实心梁2整体呈长方体形状，所述轨枕台座5整体呈长方体形状，所述钢筋混凝土实心梁2的伸缩缝和所述轨排7的伸缩缝一一对齐，所述钢筋混凝土实心梁2中相邻的两个伸缩缝的距离为轨排7中相邻两个轨枕距离的整数倍，所述钢筋混凝土底板2、钢筋混凝土实心梁2共同构成整体式钢筋混凝土结构。

列车、轨道等上部荷载通过钢筋混凝土实心梁2传至钢筋混凝土底板1后，再传至梁下路基，由于钢筋混凝土底板1和钢筋混凝土实心梁2形成的整体钢筋混凝土结构刚度大，抵抗变形能力强，可满足磁悬浮交通工程结构稳定性、强度、刚度、变形和车辆运行舒适性的要求，保证施工质量和列车的行驶安全。

该结构纵向为钢筋混凝土实心梁2，梁上凹槽3沿纵向均匀分布在实心梁结构上，可改变承轨梁的温度场分布，减小大体积混凝土构件在浇筑成型过程中及野外冷热交替环境等条件下产生的温度应力，从而减少构件表面和内部出现的变形以及裂缝，有利于提高承轨梁的耐久性，满足轨道的平顺和列车的行驶安全要求；梁上凹槽3槽身沿纵向长度和横向深度可根据结构及计算要求调整。

采用钢筋混凝土实心梁2相比于支墩式结构，轨枕台座5的布置更方便，施工控制更方便，易满足限制严格、定位控制精度高的要求，同时，该结构可采用整体模板现场现浇或场地预制，施工工序简单、施工精度易于控制。

本发明主体部分由钢筋混凝土制成，主体部分包括钢筋混凝土底板1、钢筋混凝土实心梁2以及沿纵向均匀分布在实心梁结构两侧的梁上凹槽3组成，可采用现浇或工厂预制后吊装的工艺；采用现浇工艺时，其具体实施步骤为：

1)按设计要求绑扎好承轨梁钢筋混凝土底板1的钢筋、钢筋混凝土实心梁2的钢筋及钢筋混凝土实心梁2与轨枕台座5连接的钢筋，并按设计尺寸要求制作模板，所述模板包括第一模板和第二模板；

2)浇筑前做好预埋件与承轨梁钢筋混凝土底板1的钢筋、钢筋混凝土实心梁2的钢筋的定位与安装，然后再利用第一模板浇筑承轨梁钢筋混凝土底板1的混凝土和钢筋混凝土实心梁2的混凝土，按设计要求养护，其中，所述预埋件包括导流轨支座4和应答器6；

3)承轨梁钢筋混凝土底板1的混凝土和钢筋混凝土实心梁2的混凝土达到设计强度后拆除第一模板，然后再绑扎轨枕台座5的钢筋并利用第二模板进行二次浇筑轨枕台座5的混凝土；

4)轨枕台座55的混凝土养护至达到设计强度后，拆除第二模板；

5)安装导流轨支座4、应答器6和轨排，安装完毕后即形成了中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构。

优选地，步骤1)中增加吊装钢筋的埋设，完成上述步骤4)时将吊装钢筋吊装至设计位置，再进行步骤5)的施工。

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 (9)

1.一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构，其特征在于，包括钢筋混凝土底板(1)、钢筋混凝土实心梁(2)、轨枕台座(5)、轨排(7)和导流轨支座(4)，其中，

所述钢筋混凝土实心梁(2)一体成型在所述钢筋混凝土底板(1)上，并且所述钢筋混凝土实心梁(2)沿线路方向分节布置，相邻的钢筋混凝土实心梁(2)之间设有伸缩缝；

所述钢筋混凝土实心梁(2)的顶部设置多排所述轨枕台座(5)，并且每排轨枕台座(5)沿所述钢筋混凝土实心梁(2)的纵向布置，所述钢筋混凝土实心梁(2)通过这些所述轨枕台座(5)连接所述轨排(7)；

所述钢筋混凝土实心梁(2)的左右两侧分别设置有梁上凹槽(3)，以用于改变钢筋混凝土实心梁(2)温度场、减小钢筋混凝土实心梁(2)在浇筑成型过程中及野外冷热交替环境下产生的温度应力，并且所述钢筋混凝土实心梁(2)的左侧的梁上凹槽(3)和其右侧的梁上凹槽(3)左右对称设置，此外，所述钢筋混凝土实心梁(2)每侧的梁上凹槽(3)沿所述钢筋混凝土实心梁(2)的纵向布置；

所述钢筋混凝土实心梁(2)的左右两侧还分别有多个导流轨支座(4)并且这些导流轨支座(4)左右对称设置。

2.根据权利要求1所述的一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构，其特征在于，还包括设置在所述钢筋混凝土实心梁(2)的顶端的应答器(6)，所述应答器(6)位于所述钢筋混凝土实心梁(2)和所述轨排(7)之间。

3.根据权利要求1所述的一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构，其特征在于，所述钢筋混凝土实心梁(2)整体呈长方体形状。

4.根据权利要求1所述的一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构，其特征在于，所述轨枕台座(5)整体呈长方体形状。

5.根据权利要求1所述的一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构，其特征在于，所述钢筋混凝土实心梁(2)的伸缩缝和所述轨排(7)的伸缩缝一一对齐。

6.根据权利要求5所述的一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构，其特征在于，所述钢筋混凝土实心梁(2)中相邻的两个伸缩缝的距离为轨排(7)中相邻两个轨枕距离的整数倍。

7.根据权利要求1所述的一种中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构，其特征在于，所述钢筋混凝土底板(2)、钢筋混凝土实心梁(2)共同构成整体式钢筋混凝土结构。

8.一种权利要求1所述中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构的施工方法，其特征在于，它包括如下步骤：

1)按设计要求绑扎好承轨梁钢筋混凝土底板(1)的钢筋、钢筋混凝土实心梁(2)的钢筋及钢筋混凝土实心梁(2)与轨枕台座(5)连接的钢筋，并按设计尺寸要求制作模板，所述模板包括第一模板和第二模板；

2)浇筑前做好预埋件与承轨梁钢筋混凝土底板(1)的钢筋、钢筋混凝土实心梁(2)的钢筋的定位与安装，然后再利用第一模板浇筑承轨梁钢筋混凝土底板(1)的混凝土和钢筋混凝土实心梁(2)的混凝土，按设计要求养护，其中，所述预埋件包括导流轨支座(4)和应答器(6)；

3)承轨梁钢筋混凝土底板(1)的混凝土和钢筋混凝土实心梁(2)的混凝土达到设计强度后拆除第一模板，然后再绑扎轨枕台座(5)的钢筋并利用第二模板进行二次浇筑轨枕台座(5)的混凝土；

4)轨枕台座(5)5的混凝土养护至达到设计强度后，拆除第二模板；

5)安装导流轨支座(4)、应答器(6)和轨排，安装完毕后即形成了中低速磁悬浮交通工程低置线路实心式承轨梁结构。

9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，采用工厂预制后吊装的工艺时，步骤1)中增加吊装钢筋的埋设，完成上述步骤4)时将吊装钢筋吊装至设计位置，再进行步骤5)的施工。