中低速磁懸浮交通工程低置線路曲線承軌梁結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及中低速磁浮交通工程低置線路結構技術領域,具體地指一種中低 速磁懸浮交通工程低置線路曲線承軌梁結構。
【背景技術】
[0002] 中低速磁懸浮軌道交通屬于一種新型交通方式,目前國內外的研宄成果較少,全 世界開通運營的線路更是少數(shù)。目前只有2005年3月日本建設開通的中低速磁懸浮鐵路 商業(yè)運行線-東部丘陵線和2014年6月韓國開通的中低速磁懸浮鐵路商務運行線。而中 國的中低速磁懸浮交通目前只有國防科技大學試驗線、青城山試驗線、唐山實驗線,尚無投 入運營的正式線路。
[0003] 中低速磁浮交通工程低置線路由軌枕、承軌梁與承軌梁下路基組成,支承軌道的 承軌梁設置在由土工結構物構成的路基之上。由于磁浮列車采用抱軌方式運行,需要在承 軌梁兩側各安裝一條導流軌,當線路為曲線時,往往要求承軌梁整體隨軌道一起偏轉,如何 實現(xiàn)設置在土工地基上的承軌梁偏轉,以及利用承軌梁實現(xiàn)軌道超高,目前尚無相關文獻 與研宄成果。
[0004] 在磁浮橋梁工程中,由于軌道梁兩端支承在橋墩上,梁體偏轉后,只需在橋墩支點 位置設置與墩臺頂面水平的底座,由兩端的支點控制超高,同時曲梁曲做,既可實現(xiàn)梁體的 偏轉與曲線超高,其誤差可在軌道結構施工中通過精調解決。而低置線路承軌梁不同于兩 端由橋墩支承的橋梁,是整個梁放置在土工基礎上的類似彈性地基梁,要解決曲線與超高 問題,除曲梁曲做外,超高現(xiàn)有的解決辦法有兩種:
[0005] 方法一是在軌枕支座上實現(xiàn)超高,梁體曲線曲做,不偏轉,水平設置;
[0006] 方法二是在承軌梁下的土工基礎上實現(xiàn)超高,承軌梁傾斜設置實現(xiàn)梁體偏轉,同 時曲梁曲做。
[0007] 方法一,在承軌梁頂?shù)能壵碇ё蠈崿F(xiàn)超高,承軌梁曲線曲做后水平設置,這樣梁 頂面線與軌面線不水平,由于兩側導流軌連線與軌面線必須是平行線,這樣兩側導流軌在 承軌梁上的相對位置是變化的,如果軌枕臺座高度過大,可能造成超高側的導流軌位置高 于梁頂面,因此,必須根據(jù)導流軌與軌面的高差,合理控制軌枕臺座的最小高度,必要時可 能還要調整車輛接觸軌與軌面的高度。另外,為保證接觸軌的界限要求,兩側接觸軌至承軌 側面的距離必須一致,這樣承軌梁的結構軸線與軌面中心線(線路中心線)還應設置偏移 量,而該偏移量除在圓曲線位置是固定值外,在緩和曲線位置是線性變化量,對施工精度的 控制要求十分高。因此,方法一將增加承軌梁、軌道以及導流軌的施工、安裝難度與控制精 度,還有可能影響到車輛的接觸軌制造參數(shù)調整。
[0008] 方法二,利用承軌梁下的土工基礎中的級配碎石層實現(xiàn)超高,承軌梁下的基礎面 呈折線型,承軌梁傾斜安放實現(xiàn)偏轉,軌面線、車輛兩側的接觸軌線與梁頂面線平行,梁的 結構軸線與軌面線重疊,這樣不會影響軌道的設計安裝,也不會影響車輛制造參數(shù)。由于緩 和曲線位置超高值是線性變化的,要在路基面上通過人工填筑來實現(xiàn)這個超高值,不僅要 求較高的控制精度,而且施工難度更大;另外,承軌梁傾斜設置,增加了承軌梁的橫向下滑 力,降低了承軌梁的穩(wěn)定性;同時由于承軌梁的偏轉是通過梁底基礎面傾斜來實現(xiàn),該傾斜 坡度是由巖土組成的土工構筑物形成的,其長期穩(wěn)定性的保證難度十分大,運營后期易發(fā) 變形、承軌梁陷槽、超高度不夠等病害,嚴重時可能影響車輛運營的舒適性與安全。 【實用新型內容】
[0009] 本實用新型的目的就是要提供一種中低速磁懸浮交通工程低置線路曲線承軌梁 結構,該結構既滿足磁浮車輛接觸軌的安裝要求,又不增加承軌梁下土工基礎的建筑難度, 不降低其長期穩(wěn)定性。
[0010] 為實現(xiàn)此目的,本實用新型所設計的中低速磁懸浮交通工程低置線路曲線承軌梁 結構,它包括承軌梁梁體、固定在承軌梁梁體頂部的軌枕臺座、固定在軌枕臺座頂部的軌 排、固定在水平路基面上的鋼筋混凝土底板、設置在承軌梁梁體兩側的導流軌,其特征在 于:所述鋼筋混凝土底板的頂面相對于水平面傾斜布置,鋼筋混凝土底板的頂面與水平面 之間的夾角為α 1,所述承軌梁梁體的底面固定連接鋼筋混凝土底板的頂面,所述承軌梁梁 體、軌枕臺座和軌排的軸線均與鋼筋混凝土底板的頂面垂直,所述軌排的軌排中心線與線 路中心線之間的夾角為α,所述夾角α 1 =夾角α。
[0011] 本實用新型的有益效果:
[0012] 1、曲線承軌梁為鋼筋混凝土結構,滿足磁懸浮工程結構對穩(wěn)定性、強度、變形的要 求。
[0013] 2、低置線路曲線承軌梁沿軌面線中心偏轉,使梁頂面與軌面線、磁浮車輛接觸軌 連線保持平行,且軌面線與磁浮車輛接觸軌連線間的間距保持不變。相比常規(guī)的梁體不偏 轉,在軌枕臺座上實現(xiàn)超高方案,磁浮車輛接觸軌支座安裝方便,達到與直線路地段一樣的 安裝效果。
[0014] 3、承軌梁偏轉后,鋼筋混凝土底板底面做成水平,曲線的超高通過調整承軌梁的 鋼筋混凝土底板厚度實現(xiàn),施工方便。更重要的是,該結構曲線超高在鋼筋混凝土曲線承軌 梁中實現(xiàn),無需在梁下土工基礎上實現(xiàn)超高,承軌梁下土工路基面與直線地段一樣仍按水 平面施工,避免了常規(guī)的在土工路基面上實現(xiàn)超高帶來的穩(wěn)定性問題,以及運營后期可能 的變形、承軌梁陷槽、超高度不夠等危害。
[0015] 4、由于承軌梁梁體向曲線內側偏轉,鋼筋混凝土底板的底面中心線相對線路中心 線要向曲線外移e值(按公式3計算),而上部梁體的重心 ei相對鋼筋混凝土底板底面中 心線要向曲線內側移動,重心內移后產(chǎn)生的彎矩可抵消曲線梁因偏轉產(chǎn)生的扭矩以及曲線 地段的離心力(可按公式5計算結構尺寸調整^值,使承軌梁底板受力均勻),使承軌梁底 板底面的受力趨于均勻,達到直線梁的效果。
[0016] 5、鋼筋混凝土底板超高值h、鋼筋混凝土底板底面中心線5偏移線路中心線4的e 值,均可計算求得(按公式1?公式3計算),且h、e值在圓曲線位置為一定值,在緩和曲 線位置為一線性變化值。方便了線路曲線承軌梁的施工。
[0017] 6、本實用新型既滿足磁浮車輛接觸軌的安裝要求,又不增加承軌梁下土工基礎的 建筑難度,不降低其長期穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本實用新型的斷面結構示意圖;
[0019] 其中,1 一承軌梁梁體、2-鋼筋混凝土底板、3-未做超高的承軌梁底板輪廓線、 4一線路中心線、5-鋼筋混凝土底板的底面中心線、6-導流軌、7-軌枕臺座、8-水平路基 面、9一軌排、10-軌排中心線、α-軌排的軌排中心線與線路中心線之間的夾角、a 1-鋼 筋混凝土底板的頂面與水平面之間的夾角、el-承軌梁結構、臺座及軌排組成體系的重心 偏心距、e-鋼筋混凝土底板的底面中心線偏移線路中心線距離、h-鋼筋混凝土底板外側 相對于原始鋼筋混凝土底板的超高值、H-水平路基面與軌面之間的距離、L一鋼筋混凝土 底板的底面寬度、F-軌道結構及列車沿豎直方向分項集中荷載,Q-軌道結構及列車沿線 路橫斷面方向分項集中荷載,M-軌道結構及列車沿線路縱斷面方向的彎矩、X-線路橫斷 面方向、Y-線路縱斷面方向、Z-豎直方向。
【具體實施方式】
[0020] 以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0021] 如圖1所示的中低速磁懸浮交通工程低置線路曲線承軌梁結構,它包括承軌梁梁 體1、固定在承軌梁梁體1頂部的軌枕臺座7、固定在軌枕臺座7頂部的軌排9、固定在水平 路基面8上的鋼筋混凝土底板2、設置在承軌梁梁體1兩側的導流軌6