CN113047094A - 导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种导轨式胶轮系统钢‑混组合轨道梁结构及其施工方法，结构由导轨梁、导向轨及疏散平台组成。导轨梁为钢‑混组合梁，下部为钢箱梁，上部为混凝土长方体，钢箱梁及混凝土长方体之间通过剪力钉连接，各导轨梁之间通过横系梁连接。导向轨作为车辆导向装置，根据车辆制式不同，分为中央导向及侧导向两种，设置在导轨梁之间。两线之间设置疏散平台，疏散平台位于混凝土走行面之上，基础支撑于导轨梁间横系梁上。由此，本发明梁轨合一，组合高度低，景观好，混凝土走行面轮轨磨擦系数大，安全性高，适合在雨水较多地区采用，钢梁加工方便，曲线超高可通过现浇走行面解决，施工难度小，结构尺寸有二次调整的空间，施工简单，更具有主梁吊装重量轻，施工机械选型容易，施工速度快、对地面交通干扰小、养护工作量小、经济性好等优点。

Description

导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及中低运量导轨式胶轮系统的技术领域，尤其涉及一种中央导向导轨式胶轮系统及侧导向导轨式胶轮系统适用的导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构及其施工方法。

背景技术

在现有技术中，导轨式胶轮系统是具有特殊导向和转辙系统，在专用轨道上运行的胶轮系统，具有以下特点：(1)以高架为主，桥面宽度小，占地面积少。(2)橡胶轮胎的粘着性好，噪音低，爬坡能力强，行驶曲线半径小，可适应急转弯及大坡度，线路适应性好。(3)车辆设置导向装置，车辆行驶安全性高。(4)土建工程简单，施工速度快，造价低。

导轨式胶轮系统作为城市交通的一部分，应用越来越广泛，发展前景良好。

中低运量导轨式胶轮系统高架标准梁跨度为20～30m，多采用梁上托梁及钢导轨梁形式。梁上托梁结构组合高度大，桥梁结构整体体量大，景观差，技术经济不合理；钢导轨梁方案用钢梁大，刚度小，轮胎接触面容易打滑，且钢梁曲线段加工精度高，运输到现场后无二次调整的空间、后期维修养护工作量大等缺点。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构及其施工方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构及其施工方法，其结构简单，操作维护便利，采用梁轨合一的形式，导轨梁既是轨道车辆的走行面，也是主要的受力体系，主梁高度小，景观好。

为实现上述目的，本发明公开了一种导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构，由导轨梁、导向轨、疏散平台组成，其特征在于：

所述导轨梁为钢-混组合梁，下部为钢箱梁，上部为混凝土长方体，钢箱梁及混凝土长方体之间通过剪力钉连接，各导轨梁之间通过横系梁连接，导向轨作为车辆导向装置，根据车辆制式不同分为中央导向及侧导向两种，设置在导轨梁之间，两线之间设置疏散平台，疏散平台位于混凝土走行面之上，疏散平台基础支撑于导轨梁间横系梁上。

其中：所述导轨梁由混凝土长方体及钢箱梁组成，混凝土长方体既是导轨梁受力结构，也是列车走行面。

其中：所述导轨梁结构的混凝土长方体与钢箱梁之间通过柔性剪力钉连接，混凝土面层与剪力钉接触面上布置防裂钢筋网片，所述长方体上表面设置排水横坡。

其中：所述钢箱梁的内部间隔设有加劲肋和横隔板，横隔板布置方向垂直于导轨梁的轴线。

其中：中央导向的导向轨采用H型钢结构，设置在单线中间，导向轨基础为方钢，布置在导轨梁间的横系梁上。

其中：侧导向的导向轨的导向钢板布置在两侧导轨梁的内侧，导向钢板通过加劲肋与导轨梁连接。

其中：所述疏散平台的悬挑段及基础均为型钢结构，疏散平台基础布置在导轨梁间横系梁上。

其中：中央导向的导轨梁的混凝土长方体的混凝土面层的两侧设有混凝土面层模板，所述混凝土面层模板通过多个连接钢板连接于钢箱梁，各连接钢板间隔1m设置，各连接钢板上开3个直径Φ40mm 的孔洞，混凝土面层模板由连接钢筋固定，连接钢筋133的直径Φ16mm，连接钢筋间距200mm。

其中：侧导向的导轨梁的混凝土长方体的混凝土面层的两侧设有混凝土面层模板，外侧混凝土面层模板的内侧通过多个连接钢板连接于钢箱梁的顶板，各连接钢板间隔1m设置，各连接钢板上开3个直径Φ40mm的孔洞，内侧混凝土面层模板的通过多个加劲钢板连接于钢箱梁的顶板，各加劲钢板间隔1m设置，各加劲钢板上开3个直径Φ40mm的孔洞，混凝土面层模板由连接钢筋固定，连接钢筋的直径Φ16mm，连接钢筋间距200mm。

还公开了一种导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构的施工工法，其特征在于包含如下步骤：

钢箱梁采用工厂预制拼装，在钢箱梁顶端焊接剪力钉后运输至现场，钢箱梁的上端作为模板现浇混凝土面层，并通过横系梁连接各导轨梁，导向轨安装完成后整体吊装施工。

通过上述内容可知，本发明的导轨式胶轮系统钢-混组合导轨轨道梁结构及其施工方法具有如下效果：

1、梁轨合一，组合高度低，景观好。

2、混凝土走行面轮轨磨擦系数大，安全性高，适合在雨水较多地区采用。

3、混凝土面层耐久性好，摩擦力损失小，后期养护工作量小。

4、钢梁加工方便，曲线超高可通过现浇走行面解决，施工难度小，结构尺寸有二次调整的空间，施工简单。

5、结构竖向及横向刚度大，行车舒适性好。

6、疏散平台在走行面之上，疏散方便。

7、主梁吊装重量轻，施工机械选型容易，施工速度快、对地面交通干扰小等优点。

8、钢混组合梁能充分发挥混凝土及钢板的受力性能，后期防腐工作量小，经济效益好。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了本发明的导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构的中央导向系统的结构示意图。

图2显示了本发明的导轨式胶轮系统钢-混组合导轨轨道梁结构的侧导向系统的结构示意图。

图3A和图3B显示了图1实施例的混凝土面层模板固定方案。

图4A和图4B显示了图2实施例的混凝土模板及导向钢板固定方案。

附图标记：

101、左线；102、右线；103、疏散平台；104、疏散平台基础； 11、导轨梁；12、钢箱梁；13、混凝土长方体；14、横系梁；15、导向钢板；16、混凝土面层；17、剪力钉；18、横隔板；21、中央导向轨基础；22、中央导向导向轨；131、混凝土面层模板；132、模板连接钢板；133、连接钢筋；134、侧导向加劲钢板。

具体实施方式

参见图1至图4B，显示了本发明的导轨式胶轮系统钢-混组合导轨轨道梁结构。

所述导轨式胶轮系统钢-混组合导轨轨道梁结构由导轨梁、导向轨及疏散平台组成，在左线101和右线102的中间位置设有疏散平台 103，疏散平台103位于走行面上，所述疏散平台103的下端通过疏散平台基础104进行支撑，所述左线101和右线102的两侧均设有导轨梁11，所述导轨梁11为钢-混组合梁，下部为钢箱梁12，上部为混凝土长方体13，各导轨梁11之间通过横系梁14进行连接，且疏散平台基础104的下端支撑于横系梁14的中部，混凝土长方体13 作为列车走行面，混凝土长方体11包含混凝土面层16，所述混凝土面层16与钢箱梁12之间通过间隔设置的柔性的多排剪力钉17进行稳固的连接，且钢箱梁12的内部间隔设有加劲肋和横隔板18，横隔板18布置方向垂直于导轨梁轴线，由此，导轨梁既是列车的走行面，也是承受荷载的轨道梁，梁轨合一，主梁高度低，景观通透性好。

如图1和图2所示，本发明的结构根据车辆形式分为图1所示的中央导向和侧导向两种，在图1的实施例中，所述左线101和右线 102的横系梁14上端设有导向轨，所述导向轨包含中央导向轨基础 21和中央导向导向轨22，中央导向轨基础21的上端设有中央导向导向轨22，中央导向轨基础21优选采用方钢结构，在图2的实施例中，各线两侧的导轨梁11的内侧设有导向钢板15。

其中，双线四片导轨梁之间仅通过横向系梁联系，整体断面开口断面，桥面不需单独设置排水系统。

其中，所述混凝土面层16的上表面设置排水横坡，可有效防止走行面积水。

其中，所述钢箱梁12采用小钢箱，与传统工字钢相比，景观好，受力更为合理，且横向刚度大，行车舒适性高。

其中，导轨梁的端支点处设置支撑加劲肋及横系梁，此处横系梁高度不小于0.5倍钢梁高度。

参见图3A、图3B，在图1实施例中，所述混凝土面层16的两侧设有混凝土面层模板131，所述混凝土面层模板131的内侧通过多个连接钢板132连接于钢箱梁12的顶板，各连接钢板132间隔1m 设置，为减少钢板对混凝土浇筑的影响，各连接钢板132上开3个直径Φ40mm的孔洞，混凝土面层模板131由连接钢筋133固定，连接钢筋133的直径Φ16mm，连接钢筋间距200mm。

参见图4A、图4B，在图2实施例中，所述混凝土面层16的两侧设有混凝土面层模板131，外侧混凝土面层模板131的内侧通过多个连接钢板132连接于钢箱梁12的顶板，各连接钢板132间隔1m 设置，为减少钢板对混凝土浇筑的影响，各连接钢板132上开3个直径Φ40mm的孔洞，内侧混凝土面层模板131的通过多个加劲钢板134 连接于钢箱梁12的顶板，各加劲钢板134间隔1m设置，为减少钢板对混凝土浇筑的影响，各加劲钢板134上开3个直径Φ40mm的孔洞，且所述加劲钢板134为上小下大的梯形结构，所述连接钢板132 为长方形结构，混凝土面层模板131由连接钢筋133固定，连接钢筋 133的直径Φ16mm，连接钢筋间距200mm。

其中，所述混凝土面层16的高度不小于导轨梁11结构总高度的 1/5，同时最大超高处混凝土面层16的高度不小于导轨梁11结构总高度的1/6。

其中，所述混凝土面层16与剪力钉17接触面上布置防裂钢筋网片，可防止剪力钉附近混凝土开裂。

本发明还公开了一种导轨式胶轮系统钢-混组合导轨轨道梁结构的施工工法，其简单快捷，具体步骤如下：

钢箱梁采用工程预制拼装，在钢箱梁顶端焊接剪力钉后运输至现场，钢箱梁的上端作为模板现浇混凝土面层，并通过横系梁连接各导轨梁，完成后整体吊装施工，故该施工方法吊装重量轻，机械选型方便，施工速度快，对地面交通干扰小。

由此，本发明的优点在于：

1、导轨梁采用钢混结合梁，相比传统钢导轨梁，竖向刚度大，行车舒适性好，钢板用量小，防腐工作量小，养护成本低，经济性好。

2、与传统钢导轨梁相比，钢箱加工时可不用考虑曲线超高，加工简单方便，曲线段超过通过导轨梁的混凝土面层进行调整，施工方便快捷。

3、与传统钢轨道梁需一次成型相比，本方案导轨梁混凝土面层浇筑时，可考虑钢梁运输产生的变形及桥梁下部结构的施工误差，成桥线形更易控制。

4、钢梁加工方便，曲线超高可通过现浇走行面解决，施工难度小，结构尺寸有二次调整的空间，施工简单。

5、结构竖向及横向刚度大，行车舒适性好。

6、疏散平台在走行面之上，疏散方便。

7、主梁吊装重量轻，施工机械选型容易，施工速度快、对地面交通干扰小等优点。

8、钢混组合梁能充分发挥混凝土及钢板的受力性能，后期防腐工作量小，经济效益好。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (10)

1.一种导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构，由导轨梁、导向轨、疏散平台组成，其特征在于：

所述导轨梁为钢-混组合梁，下部为钢箱梁，上部为混凝土长方体，钢箱梁及混凝土长方体之间通过剪力钉连接，各导轨梁之间通过横系梁连接，导向轨作为车辆导向装置，根据车辆制式不同分为中央导向及侧导向两种，设置在导轨梁之间，两线之间设置疏散平台，疏散平台位于混凝土走行面之上，疏散平台基础支撑于导轨梁间横系梁上。

2.如权利要求1所述的导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构，其特征在于：所述导轨梁由混凝土长方体及钢箱梁组成，混凝土长方体既是导轨梁受力结构，也是列车走行面。

3.如权利要求2所述的导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构，其特征在于：所述导轨梁结构的混凝土长方体与钢箱梁之间通过柔性剪力钉连接，混凝土面层与剪力钉接触面上布置防裂钢筋网片，所述长方体上表面设置排水横坡。

4.如权利要求2所述的导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构，其特征在于：所述钢箱梁的内部间隔设有加劲肋和横隔板，横隔板布置方向垂直于导轨梁的轴线。

5.如权利要求1所述的导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构，其特征在于：中央导向的导向轨采用H型钢结构，设置在单线中间，导向轨基础为方钢，布置在导轨梁间的横系梁上。

6.如权利要求1所述的导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构，其特征在于：侧导向的导向轨的导向钢板布置在两侧导轨梁的内侧，导向钢板通过加劲肋与导轨梁连接。

7.如权利要求1所述的导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构，其特征在于：所述疏散平台的悬挑段及基础均为型钢结构，疏散平台基础布置在导轨梁间横系梁上。

8.如权利要求3所述的导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构，其特征在于：中央导向的导轨梁的混凝土长方体的混凝土面层的两侧设有混凝土面层模板，所述混凝土面层模板通过多个连接钢板连接于钢箱梁，各连接钢板间隔1m设置，各连接钢板上开3个直径Φ40mm的孔洞，混凝土面层模板由连接钢筋固定，连接钢筋133的直径Φ16mm，连接钢筋间距200mm。

9.如权利要求3所述的导轨式胶轮系统钢混组合导轨梁结构，其特征在于：侧导向的导轨梁的混凝土长方体的混凝土面层的两侧设有混凝土面层模板，外侧混凝土面层模板的内侧通过多个连接钢板连接于钢箱梁的顶板，各连接钢板间隔1m设置，各连接钢板上开3个直径Φ40mm的孔洞，内侧混凝土面层模板的通过多个加劲钢板连接于钢箱梁的顶板，各加劲钢板间隔1m设置，各加劲钢板上开3个直径Φ40mm的孔洞，混凝土面层模板由连接钢筋固定，连接钢筋的直径Φ16mm，连接钢筋间距200mm。

10.一种导轨式胶轮系统钢-混组合轨道梁结构的施工工法，其特征在于包含如下步骤：

钢箱梁采用工厂预制拼装，在钢箱梁顶端焊接剪力钉后运输至现场，钢箱梁的上端作为模板现浇混凝土面层，并通过横系梁连接各导轨梁，导向轨安装完成后整体吊装施工。

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