CN209975276U - 一种高速磁浮轨道交通弹性线路构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速磁浮轨道交通弹性线路构造，其中：包括高速磁浮列车、轨道结构、承重结构和支撑土体；承重结构置于支撑土体的顶部，承重结构的底部局部埋置在支撑土体中；轨道结构安装在承重结构之上，并为高速磁浮列车的运行提供悬浮、导向、制动和支撑，高速磁浮列车与轨道结构采用抱轨方式。本实用新型克服了目前高速磁浮不适宜采用路基通行的技术瓶颈和技术偏见，支撑土体对承重结构起到侧向和竖向约束作用，以满足承重结构的纵横向和竖向变形要求。同时结合承重结构的自身刚度，满足挠度及转角要求，从而满足轨道结构平顺性要求，通过轨道结构的平顺性满足高速磁浮列车高速行驶。

Description

一种高速磁浮轨道交通弹性线路构造

技术领域

本实用新型属于高速磁浮轨道交通技术领域，具体涉及一种高速磁浮轨道交通弹性线路构造。

背景技术

高速磁悬浮轨道交通多以高架线路为主，如我国上海高速磁浮，全线采用高架线路通行，国内外的技术专家普遍认为高速磁浮线路不适宜采用路基的通行方式，主要因为传统的路基技术以土工结构物为主，变形控制难度大，而高速磁浮对变形控制要求极为严格。高速磁浮全线采用高架的方式造成线形较为单一，不利于选线，而且投资相对较高，目前国内外高速磁浮线路均未有可实现工程化应用的路基的相关技术。

在丘陵、山区地区，当高速磁浮线路采用隧道通行时，隧道两端与桥梁直接相连，为了预留桥下检修空间，需拉槽开挖保持桥下净空满足一定的要求，同时需设置挖方桥台，造成投资大幅增加，施工难度也大幅增加。

我国的铁路路基技术在高铁工程建设中积累了大量的经验，地基加固措施技术不断发展，出现了许多可以严格控制沉降变形的地基加固技术，将这些技术引入高速磁浮领域后，是可以满足高速磁浮严格的变形控制要求的，可以打破目前高速磁浮不适宜采用路基通行的技术瓶颈。此时，高速磁浮轨道交通采用何种合理的路基线路构造形式成为迫切需要解决的重要问题之一。

实用新型内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本实用新型克服了目前高速磁浮不适宜采用路基通行的技术瓶颈和技术偏见，提供了一种高速磁浮轨道交通弹性线路构造，支撑土体对承重结构起到侧向和竖向约束作用，以满足承重结构的纵横向和竖向变形要求。同时结合承重结构的自身刚度，满足挠度及转角要求，从而满足轨道结构平顺性要求，通过轨道结构的平顺性满足高速磁浮列车高速行驶。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种高速磁浮轨道交通弹性线路构造，其中：包括高速磁浮列车、轨道结构、承重结构和支撑土体；

所述承重结构置于所述支撑土体的顶部，所述承重结构的底部局部埋置在所述支撑土体中，所述支撑土体为所述承重结构提供侧向约束和竖向弹性支撑，所述承重结构起到高架结构中的轨道梁的作用；

所述轨道结构安装在所述承重结构之上，并为高速磁浮列车的运行提供悬浮、导向、制动和支撑，所述高速磁浮列车与所述轨道结构采用抱轨方式。

优选地，所述轨道结构包括轨道板、长定子铁芯和线圈、导向和制动轨；所述长定子铁芯和线圈安装在所述轨道板的下方两侧，所述导向和制动轨安装在所述轨道板的两外侧；

所述高速磁浮列车包括车体、悬浮和牵引电磁铁、导向和制动电磁铁；所述车体的下方环抱所述轨道板的两端，所述悬浮和牵引电磁铁与所述长定子铁芯和线圈正对，所述导向和制动电磁铁与所述导向和制动轨正对。

优选地，所述轨道板为预制构件，包括悬臂板和中间板体，所述悬臂板设置在所述中间板体顶部的两端，所述中间板体与所述承重结构的顶部连接，所述悬臂板伸出所述承重结构的顶部两侧；

所述悬臂板的底部用于安装所述长定子铁芯和线圈，与高速磁浮列车车体的抱壁的水平壁上侧的悬浮和牵引电磁铁正对；

所述悬臂板的外侧面用于安装导向和制动轨，与高速磁浮列车车体的抱壁的竖直壁内侧的导向和制动电磁铁正对；

所述悬臂板的顶面用于安装或直接作为滑行支撑轨；

所述中间板体作为承重和传力构件。

优选地，所述承重结构包括基座和上部梁体，所述基座的宽度大于所述上部梁体的宽度；

所述基座安装于所述支撑土体的顶部，并被所述支撑土体的横向限位结构限制，同时所述基座埋置于所述支撑土体中；

所述上部梁体的梁顶部用于安装轨道结构，其结构形式与轨道结构相匹配，采用实心梁、箱梁或框柱梁。

优选地，所述基座的横截面为矩形或梯形。

优选地，所述上部梁体与所述轨道结构分离施工时横截面形式为矩形，与所述轨道结构一体施工时共同的组合横截面形式为T型。

优选地，所述支撑土体沿线路方向间隔布置，相邻的所述承重结构之间设置伸缩缝；所述伸缩缝处具有防错台变形功能，且在双线地段，所述承重结构的上部设置横向泄水孔。

优选地，所述承重结构包括基座和上部梁体；

所述支撑土体包括人工填筑土和天然地基土，人工填筑土位于天然地基土之上；

在填方地段，人工填筑土为正梯形截面，所述承重结构设置在梯形截面顶部，顶部宽度大于承重结构基座的宽度；所述承重结构的基座位于所述人工填筑土中；

在挖方地段，人工填筑土为倒梯形截面，承重结构设置在倒梯形截面的底部，底部宽度大于承重结构基座的宽度；所述承重结构的基座位于所述人工填筑土中。

优选地，所述承重结构包括基座和上部梁体；

所述支撑土体包括人工填筑土、加固地基土和天然地基土，加固地基土由天然地基土和加固桩组成，加固地基土位于人工填筑土和天然地基土之间；

在填方地段，人工填筑土为正梯形截面，所述承重结构设置在梯形截面顶部，顶部宽度大于承重结构基座的宽度；所述承重结构的基座位于所述人工填筑土中；

在挖方地段，人工填筑土为倒梯形截面，承重结构设置在倒梯形截面的底部，底部宽度大于承重结构基座的宽度；所述承重结构的基座位于所述人工填筑土中。

优选地，所述加固地基土的加固桩均匀布置，桩顶设置垫层，桩底穿过天然地基土的软弱土层打入持力层。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型克服了目前高速磁浮不适宜采用路基通行的技术瓶颈和技术偏见，提供了一种高速磁浮轨道交通弹性线路构造，通过支撑土体为承重结构提供竖向和横向支撑，从而严格的控制承重结构的竖向、横向变形，以满足承重结构顶部安装的轨道结构的平顺性要求。

2、本实用新型的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，承重结构由基座和上部梁体组成，基座起到稳定承重结构重心的作用，上部梁体根据需要设置成任一与轨道结构匹配的形式，可根据需要设置为实心梁、箱梁或框柱梁，截面形式为矩形或梯形，可采用梁轨一体式结构或梁轨分离式结构，轨道结构与上部梁体、基座合理匹配和完美结合。

3、本实用新型的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，约束土体在填方地段采用正梯形截面，在挖方地段采用倒梯形截面，从而确保低置结构路基具有足够的刚度和整体稳定性，为承重结构提供足够的侧向和竖向约束作用。

附图说明

图1是本实用新型的高速磁浮轨道交通弹性线路构造的第一实施例的横断面示意图；

图2是本实用新型的高速磁浮轨道交通弹性线路构造示的第二实施例的横断面意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型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。下面结合具体实施方式对本实用新型进一步详细说明。

如图1-2所示，本实用新型提供一种高速磁浮轨道交通弹性线路构造，用于最高时速达到600km以上的高速磁悬浮轨道交通中，其中：包括高速磁浮列车4、轨道结构3、承重结构1和支撑土体2。

所述承重结构1置于所述支撑土体2的顶部，所述承重结构1的底部局部埋置在所述支撑土体2中，所述支撑土体2为所述承重结构1提供侧向约束和竖向弹性支撑，所述承重结构1起到高架结构中的轨道梁的作用。

所述轨道结构3安装在所述承重结构1之上，并为高速磁浮列车4的运行提供悬浮、导向、制动和支撑，所述高速磁浮列车4与所述轨道结构3采用抱轨方式。

本实用新型的该线路构造的作用机理是：支撑土体对承重结构起到侧向和竖向约束作用，以满足承重结构的纵横向和竖向变形要求。同时结合承重结构的自身刚度，满足挠度及转角要求，从而满足轨道结构平顺性要求，通过轨道结构的平顺性满足高速磁浮列车高速行驶。

如图1-2所示，所述轨道结构3包括轨道板31、长定子铁芯和线圈32、导向和制动轨33；所述长定子铁芯和线圈32安装在所述轨道板31的下方两侧，所述导向和制动轨33安装在所述轨道板31的两外侧。所述高速磁浮列车4包括车体41、悬浮和牵引电磁铁42、导向和制动电磁铁43；所述车体41的下方环抱所述轨道板31的两端，所述悬浮和牵引电磁铁42与所述长定子铁芯和线圈32正对，所述导向和制动电磁铁43与所述导向和制动轨33正对。

所述轨道板31为预制构件，包括悬臂板和中间板体，所述悬臂板设置在所述中间板体顶部的两端，所述中间板体与所述承重结构1的顶部连接，所述悬臂板伸出所述承重结构1的顶部两侧。所述悬臂板的底部用于安装所述长定子铁芯和线圈32，与高速磁浮列车车体41的抱壁的水平壁上侧的悬浮和牵引电磁铁42正对。所述悬臂板的外侧面用于安装导向和制动轨33，与高速磁浮列车车体41的抱壁的竖直壁内侧的导向和制动电磁铁43正对。所述悬臂板的顶面用于安装或直接作为滑行支撑轨。所述中间板体作为承重和传力构件。

如图1-2所示，所述承重结构1包括基座11和上部梁体12，所述基座11的横截面为矩形(如图1)或梯形(如图2)，所述基座11的宽度大于所述上部梁体12的宽度，起到稳定承重结构重心的作用，以保证承重结构的抗倾覆稳定性满足要求。所述基座11安装于所述支撑土体2的顶部，并被所述支撑土体2的横向限位结构限制，同时所述基座11埋置于所述支撑土体2中。所述上部梁体12的梁顶部用于安装轨道结构3，其结构形式与轨道结构3相匹配，采用实心梁、箱梁或框柱梁。

所述上部梁体12与所述轨道结构3分离施工时横截面形式为矩形(如图1)，与所述轨道结构3一体施工时共同的组合横截面形式为T型(如图2)。

所述支撑土体2沿线路方向间隔布置，相邻的所述承重结构1之间设置伸缩缝；所述伸缩缝处具有防错台变形功能，且在双线地段，所述承重结构1的上部梁体12设置横向泄水孔。

所述支撑土体2包括人工填筑土21和天然地基土23，人工填筑土21位于天然地基土23之上。在填方地段，人工填筑土21为正梯形截面，所述承重结构1设置在梯形截面顶部，顶部宽度大于承重结构基座11的宽度；所述承重结构1的基座11位于所述人工填筑土21中。在挖方地段，人工填筑土21为倒梯形截面，承重结构1设置在倒梯形截面的底部，底部宽度大于承重结构基座11的宽度；所述承重结构1的基座11位于所述人工填筑土21中。

或者，优选地，如图1-2所示，所述支撑土体2包括人工填筑土21、加固地基土22和天然地基土23，加固地基土22由天然地基土23和加固桩(未示出)组成，加固地基土22位于人工填筑土21和天然地基土23之间。在填方地段(如图1)，人工填筑土21为正梯形截面，所述承重结构1设置在梯形截面顶部，顶部宽度大于承重结构基座11的宽度；所述承重结构1的基座11位于所述人工填筑土21中。在挖方地段(如图2)，人工填筑土21为倒梯形截面，承重结构1设置在倒梯形截面的底部，底部宽度大于承重结构基座11的宽度；所述承重结构1的基座11位于所述人工填筑土21中。

优选地，所述加固地基土22的加固桩采用正方形或三角形布置，桩顶设置垫层，桩底穿过天然地基土23的软弱土层打入持力层，以确保地基工后沉降满足相应的标准，不会对轨道结构的平顺性产生不利影响。

人工填筑土21应满足相应的压实标准和填料标准，在高速磁浮动荷载作用下，填筑土处于弹性状态，不会出现累积的塑性变形。

本实用新型克服了目前高速磁浮不适宜采用路基通行的技术瓶颈和技术偏见，提供了一种高速磁浮轨道交通弹性线路构造，通过支撑土体为承重结构提供竖向和横向支撑，从而严格的控制承重结构的竖向、横向变形，以满足承重结构顶部安装的轨道结构的平顺性要求。

本实用新型的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，承重结构由基座和上部梁体组成，基座起到稳定承重结构重心的作用，上部梁体根据需要设置成任一与轨道结构匹配的形式，可根据需要设置为实心梁、箱梁或框柱梁，截面形式为矩形或梯形，可采用梁轨一体式结构或梁轨分离式结构，轨道结构与上部梁体、基座合理匹配和完美结合。

本实用新型的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，约束土体在填方地段采用正梯形截面，在挖方地段采用倒梯形截面，从而确保低置结构路基具有足够的刚度和整体稳定性，为承重结构提供足够的侧向和竖向约束作用。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高速磁浮轨道交通弹性线路构造，其特征在于：包括高速磁浮列车(4)、轨道结构(3)、承重结构(1)和支撑土体(2)；

所述承重结构(1)置于所述支撑土体(2)的顶部，所述承重结构(1)的底部局部埋置在所述支撑土体(2)中，所述支撑土体(2)为所述承重结构(1)提供侧向约束和竖向弹性支撑，所述承重结构(1)起到高架结构中的轨道梁的作用；

所述轨道结构(3)安装在所述承重结构(1)之上，并为高速磁浮列车(4)的运行提供悬浮、导向、制动和支撑，所述高速磁浮列车(4)与所述轨道结构(3)采用抱轨方式。

2.如权利要求1所述的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，其特征在于：

所述轨道结构(3)包括轨道板(31)、长定子铁芯和线圈(32)、导向和制动轨(33)；所述长定子铁芯和线圈(32)安装在所述轨道板(31)的下方两侧，所述导向和制动轨(33)安装在所述轨道板(31)的两外侧；

所述高速磁浮列车(4)包括车体(41)、悬浮和牵引电磁铁(42)、导向和制动电磁铁(43)；所述车体(41)的下方环抱所述轨道板(31)的两端，所述悬浮和牵引电磁铁(42)与所述长定子铁芯和线圈(32)正对，所述导向和制动电磁铁(43)与所述导向和制动轨(33)正对。

3.如权利要求2所述的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，其特征在于：

所述轨道板(31)为预制构件，包括悬臂板和中间板体，所述悬臂板设置在所述中间板体顶部的两端，所述中间板体与所述承重结构(1)的顶部连接，所述悬臂板伸出所述承重结构(1)的顶部两侧；

所述悬臂板的底部用于安装所述长定子铁芯和线圈(32)，与高速磁浮列车车体(41)的抱壁的水平壁上侧的悬浮和牵引电磁铁(42)正对；

所述悬臂板的外侧面用于安装导向和制动轨(33)，与高速磁浮列车车体(41)的抱壁的竖直壁内侧的导向和制动电磁铁(43)正对；

所述悬臂板的顶面用于安装或直接作为滑行支撑轨；

所述中间板体作为承重和传力构件。

4.如权利要求1所述的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，其特征在于：

所述承重结构(1)包括基座(11)和上部梁体(12)，所述基座(11)的宽度大于所述上部梁体(12)的宽度；

所述基座(11)安装于所述支撑土体(2)的顶部，并被所述支撑土体(2)的横向限位结构限制，同时所述基座(11)埋置于所述支撑土体(2)中；

所述上部梁体(12)的梁顶部用于安装轨道结构(3)，其结构形式与轨道结构(3)相匹配，采用实心梁、箱梁或框柱梁。

5.如权利要求4所述的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，其特征在于：

所述基座(11)的横截面为矩形或梯形。

6.如权利要求4所述的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，其特征在于：

所述上部梁体(12)与所述轨道结构(3)分离施工时横截面形式为矩形，与所述轨道结构(3)一体施工时共同的组合横截面形式为T型。

7.如权利要求1所述的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，其特征在于：

所述支撑土体(2)沿线路方向间隔布置，相邻的所述承重结构(1)之间设置伸缩缝；且在双线地段，所述承重结构(1)的上部设置横向泄水孔。

8.如权利要求1所述的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，其特征在于：

所述承重结构(1)包括基座(11)和上部梁体(12)；

所述支撑土体(2)包括人工填筑土(21)和天然地基土(23)，人工填筑土(21)位于天然地基土(23)之上；

在填方地段，人工填筑土(21)为正梯形截面，所述承重结构(1)设置在梯形截面顶部，顶部宽度大于承重结构基座(11)的宽度；所述承重结构(1)的基座(11)位于所述人工填筑土(21)中；

在挖方地段，人工填筑土(21)为倒梯形截面，承重结构(1)设置在倒梯形截面的底部，底部宽度大于承重结构基座(11)的宽度；所述承重结构(1)的基座(11)位于所述人工填筑土(21)中。

9.如权利要求1所述的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，其特征在于：

所述承重结构(1)包括基座(11)和上部梁体(12)；

所述支撑土体(2)包括人工填筑土(21)、加固地基土(22)和天然地基土(23)，加固地基土(22)由天然地基土(23)和加固桩组成，加固地基土(22)位于人工填筑土(21)和天然地基土(23)之间；

在填方地段，人工填筑土(21)为正梯形截面，所述承重结构(1)设置在梯形截面顶部，顶部宽度大于承重结构基座(11)的宽度；所述承重结构(1)的基座(11)位于所述人工填筑土(21)中；

在挖方地段，人工填筑土(21)为倒梯形截面，承重结构(1)设置在倒梯形截面的底部，底部宽度大于承重结构基座(11)的宽度；所述承重结构(1)的基座(11)位于所述人工填筑土(21)中。

10.如权利要求9所述的高速磁浮轨道交通弹性线路构造，其特征在于：

所述加固地基土(22)的加固桩均匀布置，桩顶设置垫层，桩底穿过天然地基土(23)的软弱土层打入持力层。

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