CN110158377A - 一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构，包括两对称设置的工字型截面混凝土梁(1)及设于该工字型截面混凝土梁(1)之间的横向连接件(7)，所述工字型截面混凝土梁(1)包括上翼缘板(101)、下翼缘板(102)和腹板(103)，所述工字型截面混凝土梁(1)顶部对称设有两承轨台(4)，两承轨台(4)分别通过扣件系统(3)与钢轨枕(5)实现固定连接，钢轨枕(5)两端分别设有F轨(6)。本发明的轨道梁结构，采用工字形截面混凝土梁，并通过横向连接件固定连接，构成双线轨道梁结构，取消了箱内模板，其预制模板结构更加简单，施工工序更加简单，不再存在内模板拆除困难或无法拆除的问题，可以较好地降低其预制成本。

Description

一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构

技术领域

本发明属于中低速磁浮轨道交通技术领域，更具体地，涉及一种工字 型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构。

背景技术

中低速磁浮交通是在传统铁路技术发展一百多年后，在其基础上优化 创新出来的新型轨道交通方式。中低速磁浮交通具有低噪音、低振动、低 辐射、低成本、爬坡能力强、转弯半径小等优势，其不仅节约了大量的土 地资源，而且为城市交通的发展提供了安全可靠和节能环保的新选择，是 城市交通领域新的发展方向。

中低速磁浮轨道交通采用常导电磁铁吸力型悬浮和导向技术，通过车 辆悬浮架上的U型电磁铁与F型钢轨之间的电磁吸引力，实现车辆的悬浮 和导向。目前的中低速磁浮桥梁的梁部结构一般采用箱梁截面，其界面结 构如图1和图2所示，线路正线双线简支梁横向布置采用并置式单线预制 小箱梁加横撑的布置形式，单线简支梁则直接采用单线预制小箱梁。

目前箱梁截面中低速磁浮桥梁的梁部结构存在一些不足：现有技术采 用小箱梁，因中低速磁浮交通所需要的箱梁截面并不大，当设计为箱形截 面是，箱内空间已经比较小了，在箱梁预制期间，箱梁内部设置了内模板 之后，空间更加狭小，模板拆除工作非常困难，因此在实际工程中，往往 将内模不拆除，直接放置在了箱梁内部，这样一方面增加了结构自重，另 一方面内模无法拆除下来多次倒用，无形之中增加了桥梁的梁部结构的预 制成本。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种工字型截面中 低速磁浮交通双线轨道梁结构，采用工字形截面混凝土梁，并通过横向连 接件固定连接，构成双线轨道梁结构，较小箱梁截面而言，取消了箱内模 板，其预制模板结构更加简单，施工工序更加简单，不再存在内模板拆除 困难或无法拆除的问题，可以较好地降低其预制成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种工字型截面中低速磁浮交通双线 轨道梁结构，架设于桥墩之上，包括：

两对称设置的工字型截面混凝土梁及设于该工字型截面混凝土梁之间 的横向连接件，二者共同构成双线混轨道梁结构；

所述工字型截面混凝土梁包括上翼缘板、下翼缘板和腹板，其中，所 述上翼缘板的底面为横向斜坡向下直接与腹板的顶部连接，所述下翼缘板 的顶面为横向斜坡向上直接与腹板的底部连接，构成工字形截面结构；

所述工字型截面混凝土梁顶部对称设有两承轨台，两承轨台分别通过 扣件系统与钢轨枕实现固定连接，钢轨枕两端分别设有F轨，构成中低速 磁浮轨道交通行车轨道。

进一步地，所述横向连接件为钢结构横撑，沿线路纵向间隔一定距离 设置一根，并通过与两片所述工字型截面混凝土梁上预埋的钢板焊接或螺 栓栓接在一起。

进一步地，所述横向连接件为混凝土板或上部设有横向肋的肋板。

进一步地，所述上翼缘板的顶面为水平面或沿横向对称设置为向下倾 斜的排水坡，其底面为多级横向斜坡渐变式向下与腹板连接；

进一步地，所述上翼缘板的横向宽度大于或等于所述承轨台的外侧宽 度，满足磁浮列车的建筑限界要求。

进一步地，所述下翼缘板的顶面为多级横向斜坡渐变式向上与腹板连 接，或为先横向水平后沿横向斜坡向上的结构与腹板连接，且其底面保持 水平。

进一步地，所述工字型截面混凝土梁底部对称设有支座。

进一步地，所述上翼缘板的宽度小于或等于下翼缘板的宽度。

进一步地，所述扣件系统包括扣件系统的锚固螺杆、双层螺母、减震 垫板、调高垫板及预埋钢板；

所述调高垫板设于所述钢轨枕与承轨台之间，可替换不同厚度的板来 调整轨面高程；

所述减震垫板设于所述钢轨枕与承轨台之间，细分为若干个减震板件， 减小轨排结构振动。

进一步地，所述双层螺母包括一层紧固螺母和一层防松动螺母。

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.本发明的单线轨道梁结构，采用工字形截面混凝土梁，并通过横向 连接件固定连接，构成双线轨道梁结构，较小箱梁截面而言，取消了箱内 模板，其预制模板结构更加简单，施工工序更加简单，不再存在内模板拆 除困难或无法拆除的问题，可以较好地降低其预制成本。

2.本发明的单线轨道梁结构，采用工字形截面，可以采用很小的梁高， 通过采用较宽的下翼缘板，可以降低桥梁结构的建筑高度，在桥梁结构建 筑高度受限的情况下更加有优势。

3.本发明的单线轨道梁结构，采用工字形截面，可以在轻型中低速磁 浮交通中利用较小的截面适应磁浮车辆对桥梁结构变形的要求，因此本发 明应用在轻型磁浮交通中时，可以大大降低桥梁工程的造价。

4.本发明的单线轨道梁结构，梁部结构的下翼缘板的横向宽度除了可 以设计成纵向等宽度外，还可以设计支座附近局部加宽下翼缘板，而在除 了桥梁支座附件外，其他下翼缘板的横向宽度不加宽，一方面可以满足在 桥墩支座的位置满足支座安装及载荷传递需求，实现工字型截面混凝土梁 与桥墩之间的连接，同时在其他位置实现较窄的下翼缘板的横向宽度，从 而大大节约材料，减小桥梁的结构重量，降低工程造价。

5.本发明的单线轨道梁结构，不仅适用于简支梁，还可适用于连续梁、 连续刚构等其他桥梁结构体系。

6.本发明的单线轨道梁结构，支座对称设于工字型截面混凝土梁底部 两侧，并距离工字型截面混凝土梁底部边缘一定距离，保证工字型截面混 凝土梁重心横向坐标位于桥梁结构的中心线处，确保桥梁结构的稳定性。

7.本发明的单线轨道梁结构，桥梁发生不均匀沉降、混凝土收缩徐变 变形时，可通过扣件系统的调高垫板的更换很方便地进行轨面高程调整， 同时扣件系统也使得轨道功能件可以很好地适应桥梁的伸缩变形。

附图说明

图1为现有技术中的中低速磁浮交通单线桥梁含轨道结构、桥梁平面 位于直线上时的梁部结构布置横截面图；

图2为现有技术中的中低速磁浮交通单线桥梁含轨道结构、桥梁平面 位于曲线上设置曲线超高时的梁部结构布置横截面图；

图3为本发明实施例的工字型截面中低速磁浮交通双线桥梁桥梁平面 位于直线上时的梁部结构；

图4为本发明实施例的工字型截面中低速磁浮交通双线桥梁桥梁平面 位于曲线上设置曲线超高时的梁部结构；

图5为本发明实施例的工字型截面中低速磁浮交通双线桥梁等截面梁 的梁部结构立面图(同时适用于线路平面位于直线和曲线两种情况)；

图6为本发明实施例的工字型截面中低速磁浮交通双线桥梁等截面梁 的梁部结构俯视平面图(仅示意桥梁平面为直线的情况，曲线状态同样适 用)；

图7为图5中沿1-1断面处的剖面示意图；

图8为图5中沿2-2断面处的剖面示意图；

图9为按照本发明一个实施例的工字型截面中低速磁浮交通单线桥梁 的等截面梁部结构的立面图(同时适用于线路平面位于直线和曲线两种情 况)；

图10为按照本发明一个实施例的工字型截面中低速磁浮交通单线桥梁 的等截面梁部结构的俯视平面图(仅示意桥梁平面为直线的情况，曲线状 态同样适用)；

图11为图5中沿1-1断面处的剖面示意图；

图12为图5中沿2-2断面处的剖面示意图；

图13为本发明一个实施例的工字型截面中低速磁浮交通单线桥梁支座 部位局部加宽的非等截面梁的梁部结构立面图(同时适用于线路平面位于 直线和曲线两种情况)；

图14为按照本发明一个实施例的工字型截面中低速磁浮交通单线桥梁 的支座部位局部加宽的非等截面梁部结构的俯视平面图(仅示意桥梁平面 为直线的情况，曲线状态同样适用)；

图15为图13中沿3-3断面处的剖面示意图；

图16为图13中沿4-4断面处的剖面示意图；

图17为本发明中涉及的扣件系统的组成结构示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-工 字型截面混凝土梁、2-支座、3-扣件系统、4-承轨台、5-钢轨枕、6-F轨、 7-横向连接件、101-上翼缘板、102-下翼缘板、103-腹板、301-扣件系统 的锚固螺杆、302-双层螺母(一层紧固、一层防松动)、303-减震垫板、 304-调高垫板、305-预埋钢板。

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。

如图3～图8所示，本发明实施例提供一种工字型截面中低速磁浮交通 双线轨道梁结构，该梁部结构包括工字型截面混凝土梁1、支座2以及设于 两工字形截面混凝土梁1之间的横向连接件3，工字型截面混凝土梁1通过 支座2与桥墩连接，工字型截面混凝土梁1的顶部可通过承轨台4，承轨台 4顶部架设钢轨枕5,钢轨枕5通过扣件系统3实现与承轨台4之间的固定 连接，F轨6通过连接构件实现与钢轨枕5之间的固定连接，构成中低速磁 浮轨道交通桥梁与轨道结构。如图4所示，当桥梁平面位于曲线上设置曲 线超高时，工字型截面混凝土梁1和支座2的顶面保持水平方向，而将承 轨台的顶面根据曲线超高要求设置为倾斜结构，以适应线路超高要求。本 发明的双线桥梁的梁部结构，采用工字形截面，较小箱梁截面而言，取消 了箱内模板，其预制模板结构更加简单，施工工序更加简单，不再存在内模板拆除困难或无法拆除的问题，可以较好地降低其预制成本。

优选地，两片工字型截面混凝土梁1之间的横向连接件3为非必要构 件，即横向连接件3可以设置也可以不设置。当设置横向连接件3时，横 向连接件3的实际形式可以多种多样的结构形式：横向连接件3可以是钢 结构横撑，沿着纵向没间隔一定距离设置一根，通过与两片工字型截面混 凝土梁1上预埋的钢板焊接或螺栓栓接连接在一起；横向连接件3也可以 是一块混凝土板，还可以是一块上部设有横向肋的肋板。具体根据实际需 要采用。横向连接件3可用于检修通道、应急疏散平台等桥梁附属结构的 基础支撑结构或者直接作为检修通道。

如图9～图12所示，工字型截面混凝土梁1包括三部分：上翼缘板101、 下翼缘板102和腹板103。上翼缘板101的顶面可以是水平的也可以沿横向 对称设置为向下倾斜的排水坡，上翼缘板101的横向宽度较根据其上方的 承轨台决定，上翼缘板101的悬臂端部应与承轨台外侧等宽或适当宽一点， 但应满足磁浮列车的建筑限界要求。上翼缘板101的底面与腹板103相接， 上翼缘板101的底面可以采用一个横向斜坡向下直接与腹板103相接，也可采用多级横向斜坡渐变式向下与腹板103相接，还可以先横向水平后沿 横向斜坡向下的方式与腹板103相接，上翼缘板101伸出腹板103外侧的 悬臂板应满足抗弯和抗剪的强度要求。腹板103为竖向的垂直混凝土板， 实心，腹板的横向宽度应满足桥梁横向变形和抗剪强度的限值要求。

此外，如图3和图4所示，支座2对称设于工字型截面混凝土梁1底 部两侧，并距离工字型截面混凝土梁1底部边缘一定距离，保证工字型截 面混凝土梁1重心横向坐标位于桥梁结构的中心线处，确保桥梁结构的稳 定性。

如图7和图8所示，下翼缘板102的顶面与腹板103相接，下翼缘板 102的顶可以采用一个横向斜坡向上直接与腹板103相接，也可采用多级横 向斜坡渐变式向上与腹板103相接，还可以先横向水平后沿横向斜坡向上 的方式与腹板103相接。下翼缘板102的横向宽度根据结构受力需要和构 造需要确定。下翼缘板102的底面保持水平。

工字型截面混凝土梁1的跨径根据实际需要确定，梁高根据中低速磁 浮交通对于桥梁结构的变形要求和强度要求计算确定。本发明的单线桥梁 的梁部结构，采用工字形截面，可以采用很小的梁高，通过采用较宽的下 翼缘板，可以降低桥梁结构的建筑高度，在桥梁结构建筑高度受限的情况 下更加有优势。

如图13～图16所示，本发明的另一个实施例中，提供一种支座部位局 部加宽的非等截面梁的工字型截面中低速磁浮交通单线桥梁部结构，梁部 结构的下翼缘板102的横向宽度除了可以设计成纵向等宽度(图5～图8的 结构形式)外，还可以设计支座附近局部加宽下翼缘板102(如图11所示)， 而在除了桥梁支座附件外，其他下翼缘板102的横向宽度不加宽(如图12 所示)，采用这样的结构设计，一方面可以满足在桥墩支座的位置满足支 座安装及载荷传递需求，实现工字型截面混凝土梁1与桥墩之间的连接， 同时在其他位置实现较窄的下翼缘板102的横向宽度，从而大大节约材料， 减小桥梁的结构重量，降低工程造价。本发明的单线桥梁的梁部结构，采 用工字形截面，可以在轻型中低速磁浮交通中利用较小的截面适应磁浮车 辆对桥梁结构变形的要求，因此本发明应用在轻型磁浮交通中时，可以大 大降低桥梁工程的造价。

需要说明的是，本发明的工字型截面中低速磁浮交通单线桥梁的梁部 结构不仅适用于简支梁(实施例中仅示意了简支梁)，还可适用于连续梁、 连续刚构等其他桥梁结构体系。

如图17所示，本发明实施例中扣件系统3包括扣件系统的锚固螺杆 301、双层螺母302(一层紧固、一层防松动)、减震垫板303、调高垫板 304及预埋钢板305。其中，调高垫板304设置于钢轨枕5与承轨台4之间， 可以替换采用不同厚度的板来调整轨排的高程进而调整轨面高程；减震垫 板303设置于钢轨枕5与承轨台4之间，可以再细分为若干个减震板件，主要起到减小轨排结构振动的作用。本发明的中低速磁浮轨道梁结构，桥 梁发生不均匀沉降、混凝土收缩徐变变形时，可通过扣件系统的调高垫板 的更换很方便地进行轨面高程调整，同时扣件系统也使得轨道功能件可以 很好地适应桥梁的伸缩变形。

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， 并不用于限制本发明，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)

1.一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构，架设于桥墩之上，其特征在于，包括：

两对称设置的工字型截面混凝土梁(1)及设于该工字型截面混凝土梁(1)之间的横向连接件(7)，二者共同构成双线轨道梁结构；

所述工字型截面混凝土梁(1)包括上翼缘板(101)、下翼缘板(102)和腹板(103)，其中，所述上翼缘板(101)的底面为横向斜坡向下直接与腹板(103)的顶部连接，所述下翼缘板(102)的顶面为横向斜坡向上直接与腹板(103)的底部连接，构成工字形截面结构；

所述工字型截面混凝土梁(1)顶部对称设有两承轨台(4)，两承轨台(4)分别通过扣件系统(3)与钢轨枕(5)实现固定连接，钢轨枕(5)两端分别设有F轨(6)，构成中低速磁浮轨道交通行车轨道。

2.根据权利要求1所述的一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构，其特征在于，所述横向连接件(7)为钢结构横撑，沿线路纵向间隔一定距离设置一根，并通过与两片所述工字型截面混凝土梁(1)上预埋的钢板焊接或螺栓栓接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构，其特征在于，所述横向连接件(7)为混凝土板或上部设有横向肋的肋板。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构，其特征在于，所述上翼缘板(101)的顶面为水平面或沿横向对称设置为向下倾斜的排水坡，其底面为多级横向斜坡渐变式向下与腹板(3)连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构，其特征在于，所述上翼缘板(101)的横向宽度大于或等于所述承轨台(4)的外侧宽度，满足磁浮列车的建筑限界要求。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构，其特征在于，所述下翼缘板(102)的顶面为多级横向斜坡渐变式向上与腹板(3)连接，或为先横向水平后沿横向斜坡向上的结构与腹板(3)连接，且其底面保持水平。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构，其特征在于，所述工字型截面混凝土梁(1)底部对称设有支座(2)。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构，其特征在于，所述上翼缘板(101)的宽度小于或等于下翼缘板(102)的宽度。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构，其特征在于，所述扣件系统(3)包括扣件系统的锚固螺杆(301)、双层螺母(302)、减震垫板(303)、调高垫板(304)及预埋钢板(305)；

所述调高垫板(304)设于所述钢轨枕(5)与承轨台(4)之间，可替换不同厚度的板来调整轨面高程；

所述减震垫板(303)设于所述钢轨枕(5)与承轨台(4)之间，细分为若干个减震板件，减小轨排结构振动。

10.根据权利要求9所述的一种工字型截面中低速磁浮交通双线轨道梁结构，其特征在于，所述双层螺母(302)包括一层紧固螺母和一层防松动螺母。