CN106968142B

CN106968142B - 基于装配式技术的悬挂式单轨交通轨道梁超高的实现方法

Info

Publication number: CN106968142B
Application number: CN201710059448.4A
Authority: CN
Inventors: 朱尔玉; 韩奇秀
Original assignee: Beijing Jiaotong University
Current assignee: Beijing Jiaotong University
Priority date: 2017-01-24
Filing date: 2017-01-24
Publication date: 2021-05-04
Anticipated expiration: 2037-01-24
Also published as: CN106968142A

Abstract

本发明公开了一种基于装配式技术的悬挂式单轨交通底部开口轨道梁超高的实现方法，应用于悬挂式单轨交通系统的土建工程中，从而提高轨道梁质量，减少现场作业量，降低生产成本，减短建设工期。其特征是：悬挂式单轨交通轨道梁平曲线产生的超高是以悬挂式单轨交通钢混组合箱型轨道梁的悬挂支撑点的坡度为基准，通过改变混凝土顶板厚度或者改变波纹钢腹板的高度进行设置，最终实现悬挂式单轨交通轨道梁的超高。

Description

基于装配式技术的悬挂式单轨交通轨道梁超高的实现方法

技术领域

本发明涉及一种基于装配式技术的悬挂式单轨交通轨道梁超高的实现方法，应用于悬挂式单轨交通系统的土建工程中，具体地说是在悬挂式单轨交通系统中，通过改变顶板厚度高差或两腹板高度差的标准化设计，为轨道梁转弯处设置超高的一种方法。

背景技术

目前在我国还没有一条正式运营的悬挂式单轨交通线路，通过对悬挂式单轨系统公开文献的研究发现，悬挂式单轨交通系统中弯曲段超高的设计是一项必要而繁琐的工作，由于轨道梁弯曲部分超高节段并不是标准的产品，在工厂中也不能进行标准化生产，因此需要针对每一弯曲段曲率的不同来进行设计，对每一截段设置不同模板进行生产，这使得周转的材料投入量大，现场作业量大，人员配备多，不利于环保，制作成本高。目前，还并没有基于装配式技术的悬挂式单轨交通轨道梁超高的实现方法。本专利将提供一种对悬挂式单轨交通轨道梁弯曲段超高进行标准化设计、工厂化生产、装配化施工的方法，实现悬挂式单轨交通轨道梁超高。

专利内容

本专利要解决的技术问题是：

提出基于装配式技术的悬挂式单轨交通轨道梁超高的实现方法，以1M＝100mm为基本模数，对轨道梁弯曲段超高部分采用模数和模数协调的方式，用模数协调设计的弯曲段超高轨道梁替换弯曲段曲率变化不一的超高轨道梁，并进行生产和装配，从而提高轨道梁质量，减少现场作业量，降低生产成本，减短建设工期。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于装配式技术的悬挂式单轨交通轨道梁超高的实现方法，其特征在于：所述的悬挂式单轨交通轨道梁包括混凝土顶板、波纹钢腹板和底板；轨道梁纵向两端与桥墩支撑垫石接触部位处的超高与轨道梁跨中超高是一致的；在轨道梁波纹钢腹板高度不变的情况下，通过设置混凝土顶板横向两侧厚度的不同，改变了波纹钢腹板底部底板的横向坡度，从而实现悬挂式单轨交通轨道梁的超高，采用模数和模数协调的方式对混凝土顶板厚度进行标准化设计；或者在轨道梁混凝土顶板厚度不变的情况下，通过设置波纹钢腹板两侧高度的不同，改变了波纹钢腹板底部底板的横向坡度，从而实现悬挂式单轨交通轨道梁的超高，采用模数和模数协调的方式对波纹钢腹板的高度进行设计。

通过改变混凝土顶板A1A1厚度实现悬挂式单轨交通轨道梁的超高，采用模数和模数协调的方式对混凝土顶板A1A1厚度进行标准化设计；钢混组合箱型轨道梁的标准跨度以扩大模数作为增值单位，扩大模数为10M＝1000mm＝1m，标准跨度l_a＝n_a010M，自然数n_a0的取值范围为10～60；箱型轨道梁截面尺寸以基本模数作为增值单位，基本模数为1M＝100mm，混凝土顶板A1A1的宽度AL₁＝n_a1M，自然数n_a1的取值范围为15～30；混凝土顶板A1A1的厚度高差δ_A以分模数作为增值单位，分模数为M/100＝1mm，厚度高差δ_A＝n_a2M/100，自然数n_a2的取值范围为0～300；平曲线的标准半径R_a以扩大模数作为增值单位，扩大模数为1000M＝100000mm＝100m，标准半径R_a为n_a31000M，自然数n_a3的取值范围为1～100。

通过改变波纹钢腹板的高度实现悬挂式单轨交通轨道梁的超高，采用模数和模数协调的方式对波纹钢腹板的高度进行设计；钢混组合箱型轨道梁标准跨度以扩大模数作为增值单位，扩大模数为10M＝1000mm＝1m，标准跨度l_b＝n_b010M，自然数n_b0的取值范围为10～60；箱型轨道梁截面尺寸以基本模数作为增值单位，基本模数为1M＝100mm，波纹钢腹板B2-1B2-1与波纹钢腹板B2-2B2-2的内间距BL₂＝n_b1M，自然数n_b1的取值范围为15～25；波纹钢腹板B2-1B2-1与波纹钢腹板B2-2B2-2的高度差δ_B以分模数作为增值单位，分模数为M/100＝1mm，高度差δ_B＝n_b2M/100，自然数n_b2的取值范围为0～250；平曲线的标准半径R_b以扩大模数作为增值单位，扩大模数为1000M＝100000mm＝100m，标准半径R_b为n_b31000M，自然数n_b3的取值范围为1～100。

本专利的有益效果是：

基于装配式技术的悬挂式单轨交通轨道梁平曲线产生的超高是以悬挂式单轨交通钢混组合箱型轨道梁的悬挂支撑点的坡度为基准，通过改变混凝土顶板厚度或者改变波纹钢腹板的高度进行设置，最终实现悬挂式单轨交通轨道梁的超高。采用模数和模数协调方式进行设计的悬挂式单轨交通轨道梁超高段替换弯曲段曲率不一的轨道梁超高段，并在施工现场进行装配，从而提高轨道梁制作的质量和通用性，减少现场作业量，降低生产成本，减短建设工期。

附图说明

图1底板开口的组合箱型轨道梁A变顶板厚度设置超高示意图

图2组合箱型轨道梁A中1-1断面图

图3组合箱型轨道梁A中2-2断面图

图4底板开口的组合箱型轨道梁B变腹板高度设置超高示意图

图5组合箱型轨道梁B中3-3断面图

图6组合箱型轨道梁B中4-4断面图

图7底板闭口的组合箱型轨道梁C变顶板厚度设置超高示意图

图8组合箱型轨道梁C中5-5断面图

图9组合箱型轨道梁C中6-6断面图

图10底板闭口的组合箱型轨道梁D变腹板高度设置超高示意图

图11组合箱型轨道梁D中7-7断面图

图12组合箱型轨道梁D中8-8断面图图中符号：A1—混凝土顶板A1；A2-1—波纹钢腹板A2-1；A2-2—波纹钢腹板A2-2；A3-1—钢底板A3-1；A3-2—钢底板A3-2；B1—混凝土顶板B1；B2-1—波纹钢腹板B2-1；B2-2—波纹钢腹板B2-2；B3-1—钢底板B3-1；B3-2—钢底板B3-2；C1—混凝土顶板C1；C2-1—波纹钢腹板C2-1；C2-2—波纹钢腹板C2-2；C3—混凝土底板C3；D1—混凝土顶板D1；D2-1—波纹钢腹板D2-1；D2-2—波纹钢腹板D2-2；D3—混凝土底板D3。

具体实施方式

为了使本专利的目的、优点更加清楚明白，以下结合实例对本发明做进一步说明。

实施例1

某悬挂式单轨交通底部开口钢混组合轨道梁A，如图1所示，其设计参数按照基本模数进行设计，轨道梁A的标准跨度l_a＝30×10M＝30000mm＝30m。该轨道梁A的最小平曲线半径R_a取为300M＝30000mm＝30m，跨中超高δ_A按照分模数进行设置，轨道梁A两端悬挂支撑点处的超高分别为2％和8％，则跨中的超高为5％，以跨中超高5％作为轨道梁A两端悬挂支撑点处支撑垫石的坡度，并以此坡度为基准进行轨道梁A平曲线超高设置的基准。轨道梁A拟采用改变混凝土顶板厚度的方法设置超高。按本专利提出的方法进行实施。步骤如下：

步骤1取混凝土顶板A1A1宽度为AL₁＝n_a1×M＝20×M＝2000mm＝2m，混凝土顶板A1A1跨中截面中轴线厚度为3M＝300mm，轨道梁A跨中截面的超高设置为5％，跨中截面混凝土顶板A1A1为等厚度。以跨中5％的超高为基准设置两悬挂端支撑垫石的超高也为5％。

步骤2轨道梁A一端悬挂支撑点处1-1截面如图2所示，1-1截面的超高为2％-5％＝-3％，由AL₃＝300mm，可得AL₄＝360mm，厚度高差为δ_A＝2000mm×(-3％)＝-60mm，超高的厚度高差δ_A由两端到跨中按线性变化。

步骤3轨道梁A另一端悬挂支撑点处2-2截面如图3所示，2-2截面的超高为8％-5％＝3％，由AL₄’＝300mm，可得AL₃’＝360mm，厚度高差为δ_A’＝2000mm×3％＝60mm，超高的厚度高差δ_A’由两端到跨中按线性变化。

按照以上改变混凝土顶板厚度高差的模数协调设计步骤，对轨道梁超高段顶板截面进行设计，可以实现底部开口钢混组合轨道梁超高段的设置，并运用装配式技术快速安装。

实施例2

某悬挂式单轨交通底部开口钢混组合轨道梁B，如图4所示，其设计参数按照基本模数进行设计，轨道梁B的标准跨度l_b＝30×10M＝30000mm＝30m。该轨道梁B的最小平曲线半径R_b取为300M＝30000mm＝30m，跨中超高δ_B按照分模数进行定义，轨道梁B梁端悬挂支撑点处的超高分别为3％和9％，则跨中的超高为6％，以跨中超高6％作为轨道梁B两端悬挂支撑点处支撑垫石的坡度，并以此坡度为基准进行轨道梁B平曲线超高设置的基准。轨道梁B拟采用改变波纹刚腹板高度差的方法设置超高。按本专利提出的方法进行实施。步骤如下：

步骤1在混凝土顶板B1B1的两侧腹板位置安装固定波纹钢腹板B2-1B2-1和波纹钢腹板B2-2B2-2；波纹钢腹板B2-1B2-1与波纹钢腹板B2-2B2-2内间距BL₂＝n_b1×M＝15×M＝1500mm＝1.5m，波纹钢腹板B2-1B2-1与波纹钢腹板B2-2B2-2之间中轴线高度为15M＝1500mm＝1.5m，轨道梁B跨中截面的超高设置为6％，跨中截面两波纹钢腹板等高度。以跨中6％的超高为基准设置两悬挂端支撑垫石的超高也为6％。

步骤2轨道梁B一端悬挂支撑点处3-3截面如图5所示，3-3截面的超高为3％-6％＝-3％，由BL₅＝1500mm，可得BL₆＝1545mm，厚度高差为δ_B＝1500mm×(-3％)＝-45mm，超高的厚度高差δ_B由两端到跨中按线性变化。

步骤3轨道梁B另一端悬挂支撑点处4-4截面如图6所示，4-4截面的超高为9％-6％＝3％，由BL₆’＝1500mm，可得BL₅’＝1545mm，厚度高差为δ_B’＝1500mm×3％＝45mm，超高的厚度高差δ_B’由两端到跨中按线性变化。

按照以上改变波纹刚腹板高度差的模数协调设计步骤，对轨道梁波纹刚腹板高度进行设计，可以实现底部开口钢混组合轨道梁超高段的设置，并运用装配式技术快速安装。

实施例3

某悬挂式单轨交通底部闭口钢混组合轨道梁C，如图7所示，其设计参数按照基本模数进行设计，轨道梁C的标准跨度l_c＝30×10M＝30000mm＝30m。该轨道梁C的最小平曲线半径R_c取为300M＝30000mm＝30m，跨中超高δ_C按照分模数进行设置，轨道梁C梁端悬挂支撑点处的超高分别为2％和8％，则跨中的超高设置为5％，以跨中超高5％作为轨道梁C两端悬挂支撑点处支撑垫石的坡度，并以此坡度为基准进行轨道梁C平曲线超高设置的基准。轨道梁C拟采用改变混凝土顶板厚度高差的标准化方法设置超高。按本专利提出的方法进行实施。步骤如下：

步骤1取混凝土顶板C1C1宽度为CL₁＝n_c1×M＝20×M＝2000mm＝2m，混凝土顶板C1C1跨中截面中轴线厚度为3M＝300mm，轨道梁C跨中截面的超高设置为5％，跨中截面混凝土顶板C1C1为等厚度。以跨中5％的超高为基准设置两悬挂端支撑垫石的超高也为5％。

步骤2轨道梁C一端悬挂支撑点处5-5截面如图8所示，5-5截面的超高为2％-5％＝-3％，由此CL₃＝300mm，可得CL₄＝360mm，厚度高差为δ_C＝2000mm×(-3％)＝-60mm，超高的厚度高差δ_C由两端到跨中按线性变化。

步骤3轨道梁C另一端悬挂支撑点处6-6截面如图9所示，6-6截面的超高为8％-5％＝3％，由CL₄’＝300mm，可得CL₃’＝360mm，厚度高差为δ_C’＝2000mm×3％＝60mm，超高的厚度高差δ_C’由两端到跨中按线性变化。

按照以上改变混凝土顶板厚度高差的模数协调设计步骤，对轨道梁超高段顶板截面进行设计，可以实现底部闭口钢混组合轨道梁超高段的设置，并运用装配式技术快速安装。

实施例4

某悬挂式单轨交通底部闭口钢混组合轨道梁D，如图10所示，其设计参数按照基本模数进行设计，轨道梁D的标准跨度l_d＝30×10M＝30000mm＝30m。该轨道梁D的最小平曲线半径R_d取为300M＝30000mm＝30m，跨中超高δ_D按照分模数进行设置，轨道梁D梁端悬挂支撑点处的超高分别为2％和8％，则跨中的超高设置为5％，以跨中超高5％作为轨道梁D两端悬挂支撑点处支撑垫石的坡度，并以此坡度为基准进行轨道梁D平曲线超高设置的基准。轨道梁D拟采用改变波纹刚腹板高度差的方法设置超高。按本专利提出的方法进行实施。步骤如下：

步骤1在混凝土顶板D1D1的两侧腹板位置安装固定波纹钢腹板D2-1D2-1和波纹钢腹板D2-2D2-2；波纹钢腹板D2-1D2-1与波纹钢腹板D2-2D2-2外间距DL₂＝n_d1×M＝6×M＝600mm，波纹钢腹板D2-1D2-1与波纹钢腹板D2-2D2-2之间中轴线高度为15M＝1500mm＝1.5m，轨道梁D跨中截面的超高设置为5％，跨中截面两波纹钢腹板等高度。以跨中5％的超高为基准设置两悬挂端支撑垫石的超高也为5％。

步骤2轨道梁D一端悬挂支撑点处7-7截面如图11所示，7-7截面的超高为2％-5％＝-3％，由此DL₅＝1500mm，可得DL₆＝1518mm，厚度高差为δ_D＝600mm×(-3％)＝-18mm，超高的厚度高差δ_D由两端到跨中按线性变化。

步骤3轨道梁D另一端悬挂支撑点处8-8截面如图12所示，8-8截面的超高为8％-5％＝3％，由DL₆’＝1500mm，可得DL₅’＝1518mm，厚度高差为δ_D’＝600mm×3％＝18mm超高的厚度高差δ_D’由两端到跨中按线性变化。

按照以上改变波纹刚腹板高度差的模数协调设计步骤，对轨道梁超高段波纹钢腹板高度进行设计，可以实现底部闭口钢混组合轨道梁超高段的设置，并运用装配式技术快速安装。

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

综上所述，本专利提供了一种基于装配式技术的悬挂式单轨交通轨道梁超高的实现方法，用标准化设计的弯曲段超高轨道梁替换现在弯曲段曲率变化不一的轨道梁超高设计，并进行生产和装配，从而提高轨道梁质量，减少现场作业量，降低生产成本，减短建设工期。本专利具有新颖性、实用性，符合专利要求，故依法提出专利申请。

Claims

1.基于装配式技术的悬挂式单轨交通轨道梁超高的实现方法，其特征在于：所述的悬挂式单轨交通轨道梁包括混凝土顶板、波纹钢腹板和底板；轨道梁纵向两端与桥墩支撑垫石接触部位处的超高与轨道梁跨中超高是一致的；在轨道梁波纹钢腹板高度不变的情况下，通过设置混凝土顶板横向两侧厚度的不同，改变了波纹钢腹板底部底板的横向坡度，从而实现悬挂式单轨交通轨道梁的超高，采用模数和模数协调的方式对混凝土顶板厚度进行标准化设计；或者在轨道梁混凝土顶板厚度不变的情况下，通过设置波纹钢腹板两侧高度的不同，改变了波纹钢腹板底部底板的横向坡度，从而实现悬挂式单轨交通轨道梁的超高，采用模数和模数协调的方式对波纹钢腹板的高度进行设计。

2.根据权利要求1所述的基于装配式技术的悬挂式单轨交通轨道梁超高的实现方法，其特征在于：通过改变混凝土顶板A1(A1)厚度实现悬挂式单轨交通轨道梁的超高，采用模数和模数协调的方式对混凝土顶板A1(A1)厚度进行标准化设计；钢混组合箱型轨道梁的标准跨度以扩大模数作为增值单位，扩大模数为10M＝1000mm＝1m，标准跨度l_a＝n_a010M，自然数n_a0的取值范围为10～60；箱型轨道梁截面尺寸以基本模数作为增值单位，基本模数为1M＝100mm，混凝土顶板A1(A1)的宽度AL₁＝n_a1M，自然数n_a1的取值范围为15～30，混凝土顶板A1(A1)的厚度高差δ_A以分模数作为增值单位，分模数为M/100＝1mm，厚度高差δ_A＝n_a2M/100，自然数n_a2的取值范围为0～300；平曲线的标准半径R_a以扩大模数作为增值单位，扩大模数为1000M＝100000mm＝100m，标准半径R_a为n_a31000M，自然数n_a3的取值范围为1～100。

3.根据权利要求1所述的基于装配式技术的悬挂式单轨交通轨道梁超高的实现方法，其特征在于：通过改变波纹钢腹板的高度实现悬挂式单轨交通轨道梁的超高，采用模数和模数协调的方式对波纹钢腹板的高度进行设计；钢混组合箱型轨道梁标准跨度以扩大模数作为增值单位，扩大模数为10M＝1000mm＝1m，标准跨度l_b＝n_b010M，自然数n_b0的取值范围为10～60；箱型轨道梁截面尺寸以基本模数作为增值单位，基本模数为1M＝100mm，波纹钢腹板B2-1(B2-1)与波纹钢腹板B2-2(B2-2)的内间距BL₂＝n_b1M，自然数n_b1的取值范围为15～25，波纹钢腹板B2-1(B2-1)与波纹钢腹板B2-2(B2-2)的高度差δ_B以分模数作为增值单位，分模数为M/100＝1mm，高度差δ_B＝n_b2M/100，自然数n_b2的取值范围为0～250；平曲线的标准半径R_b以扩大模数作为增值单位，扩大模数为1000M＝100000mm＝100m，标准半径R_b为n_b31000M，自然数n_b3的取值范围为1～100。