中低速磁浮交通组合梁单元、中低速磁浮交通组合梁、轨道系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种中低速磁浮交通组合梁单元，所述组合梁单元为U型结构，其包括钢筋混凝土结构的下翼板与两块上翼板，所述下翼板与两块上翼板之间固设有腹板所述腹板为弯成波折形状的波形钢腹板，所述波形钢腹板包括多块相互连接的直板段和斜板段，所述直板段沿纵桥向布置。本实用新型专利技术还提供一种上述组合梁单元得到的组合梁及轨道系统。本实用新型专利技术充分利用了混凝土抗压性能好，波形钢腹板抗剪屈服强度高的优点，提高了材料的使用效率，而且结构受力明确，可显著降低结构自重，使结构自重减轻约20%‑30%，同时节约了桥梁上部结构和下部结构的工程量，可广泛适用于中低速磁浮交通20~35m左右的中小跨度桥梁。

【技术实现步骤摘要】
中低速磁浮交通组合梁单元、中低速磁浮交通组合梁、轨道系统
本技术属于土木工程桥梁
，尤其涉及一种组合梁单元、组合梁、轨道系统。
技术介绍
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，而且为城市轨道交通的发展提供了安全可靠和节能环保的新选择，是城市轨道交通领域新发展方向。近年来，国内外在中低速磁浮交通理论研究和工程应用中取得了巨大成果，为推动中低速磁浮交通的应用提供了重要技术支撑。现行中低速磁浮交通高架桥梁多采用上承式混凝土箱梁桥结构，其断面空间利用率不高，且行车高度大，不能为磁浮列车脱轨提供二次防护。此外，还需要在箱梁上翼板中间额外设置钢结构的支架作为疏散平台。传统的城市轨道交通U型梁虽然可以通过一定的改进（内侧翼板高度高于外侧或增大梁高）而免去额外的疏散平台设置，但这种U型梁一般为混凝土材料，其缺点是自重大，材料利用率低。公知的U型梁专利，如公开号为CN100585081C、名称为“城市轨道交通U型梁”的中国专利，公开了一种城市轨道交通U型梁，其梁体采用不对称的U型构造，一侧为弯弧形等壁厚腹板，一侧为弯弧形不等厚腹板，构件截面变化大，以致腹板普通钢筋需预弯成弧形，且钢筋需采用一些额外的定位措施，施工工艺复杂，施工质量较难保证。此外，腹板面积约占全截面的20%-30%，而腹板对纵向刚度的贡献较小，材料利用效率较低。另外，公开号为CN104963275A、名称为“钢复合PSC波纹钢板U型梁”的中国专利，公开了一种钢复合PSC波纹钢板U型梁，其采用上侧向外倾斜的腹板形式，如应用于中低速磁浮交通时，横向采用双U梁并列布置，在下翼板满足中低速磁浮承轨台布置、行车限界等情况下，会增加左右两侧翼板的间距，使腹板有横向外倾变形的趋势，不利于结构受力。此外，上翼板尺寸较小，无法适应中低速磁浮交通的需要。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种适用于中低速磁浮交通的组合梁单元、组合梁、轨道系统。上述组合梁能解决上承式混凝土箱梁桥断面利用率低、常规混凝土U型梁构件材料用量大及现有波形钢腹板U型梁受力不合理等问题。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种中低速磁浮交通组合梁单元，所述组合梁单元为U型结构，其包括钢筋混凝土结构的下翼板与两块上翼板，所述下翼板与两块上翼板之间固设有腹板（优选的，腹板垂直固设于下翼板与两块上翼板之间），所述腹板为弯成波折形状的波形钢腹板，所述波形钢腹板包括多块相互连接的直板段和斜板段，所述直板段沿纵桥向布置。弯成波折形状后的形成的直板段和斜板段互相加劲，可提高钢板剪切屈曲强度，可省去加劲板的设置。上述中低速磁浮交通组合梁单元中，优选的，所述直板段的长度a和斜板段的长度b相等，且所述波形钢腹板的波长λ为1000mm、1200mm或1600mm，所述波形钢腹板的厚度为12-28mm。上述中低速磁浮交通组合梁单元中，优选的，所述波形钢腹板在桥墩的支座处设置有内衬混凝土，所述内衬混凝土与波形钢腹板之间设有焊钉连接件，且所述内衬混凝土的长度d不小于所述中低速磁浮交通组合梁单元高度h。在组合梁单元支点处设置内衬混凝土形成组合腹板可以改善结构局部受力和稳定性。内衬混凝土与波形钢腹板之间设有的焊钉连接件可保证内衬混凝土与波形钢腹板之间连接的紧密性。在波形钢腹板上设置内衬混凝土时，首先可在波形钢腹板表面焊接若干个焊钉连接件，再在波形钢腹板表面浇筑一层混凝土即可。上述中低速磁浮交通组合梁单元中，优选的，所述上翼板的两侧边及底部均设置有由一块钢板冲压而成或三块钢板相互焊接而成的上外包钢板，所述波形钢腹板的上端固接于所述上外包钢板上；所述下翼板的底缘两侧也设置有下外包钢板，所述波形钢腹板的下端固接于所述下外包钢板上。上翼板与下翼板通过外包钢板与波形钢腹板结合可以增加波形钢腹板与上翼板、下翼板的接触面积，可以充分抵抗波形钢腹板与上、下翼板之间的剪力，同时可起到防止上、下翼板与波形钢腹板间竖向分离的作用。另外，上、下翼板处的外包钢板还可作为上、下翼板施工的模板，方便上、下翼板的施工。上述中低速磁浮交通组合梁单元中，优选的，所述下翼板内设有波纹管，所述波纹管内设有纵向预应力钢束，所述纵向预应力钢束为开口向所述组合梁单元中心的抛物线形状。在下翼板内设有纵向预应力钢束是充分考虑中低速磁浮交通组合梁结构受力后做出的选择，尤其是U型梁下翼板内的纵向预应力钢束在下翼板内呈抛物线形状，可充分利用预应力束平弯提供的预压应力抵消荷载产生的部分横向拉应力，优化结构受力性能。作为一个总的技术构思，本技术还提供一种中低速磁浮交通组合梁，包括两个上述的中低速磁浮交通组合梁单元，两个所述中低速磁浮交通组合梁单元沿桥梁宽度方向上并列排布（呈双U并列形式），且位于内侧的上翼板的高度比位于外侧的上翼板的高度高300-400mm。作为一个总的技术构思，本技术还提供一种中低速磁浮交通组合梁，包括两个上述的中低速磁浮交通组合梁单元，两个所述中低速磁浮交通组合梁单元沿桥梁宽度方向上并列排布，且相邻所述中低速磁浮交通组合梁单元共用同一所述波形钢腹板与同一上翼板（呈“山”字形），位于内侧的上翼板的高度比位于外侧的上翼板的高度高300-400mm。作为一个总的技术构思，本技术还提供一种中低速磁浮交通组合梁轨道系统，包括多个上述的中低速磁浮交通组合梁单元或至少一个上述中低速磁浮交通组合梁（组合梁可为双U并列形式或“山”字形的），所述中低速磁浮交通组合梁单元或中低速磁浮组合梁的U型通道中设有承轨台、轨排、供电装置与通信装置，所述承轨台为倒扣于所述下翼板上的U型钢筋混凝土结构，所述轨排固设于所述承轨台上，所述供电装置与通信装置均固设于所述波形钢腹板的内表面。上述轨道系统中，优选的，所述承轨台与轨排之间设有高强度混凝土块，所述轨排与高强度混凝土块之间设有用于微调轨排高程的钢垫板和绝缘橡胶垫。上述轨道系统中，优选的，所述中低速磁浮组合梁单元与承轨台为分两次浇筑而成。本技术中低速磁浮交通组合梁单元与承轨台为分两次浇筑而成，承轨台不参与中低速磁浮交通组合梁单元结构整体受力。上述轨道系统中，承轨台纵向每隔12-13m设置2cm宽的台缝，相邻轨排间纵向设置15-30mm的轨缝，以适应轨排由于温度引起的纵向伸缩变形。上述轨道系统中，优选的，所述中低速磁浮交通组合梁单元的结构中心线与磁浮列车中心线应尽可能重合于同一竖向平面。上述轨道系统中，优选的，可在位于内侧的上翼板上预埋有地脚螺栓，用于固接护栏。上述轨道系统为上下行两队，磁浮列车在组合梁内单向行驶。采用“山”字形的轨道系统，可降低波形钢腹板的工程数量，节约成本，另外，还可一定程度上减轻结构的自重。在需要检修或紧急疏散时，维修人员或乘客可以在位于内侧的上翼板上行走，设置护栏可提高安全性能。作为一个总的技术构思，本技术还提供一种中低速磁浮交通组合梁单元的施工方法，包括以下步骤：（1）在台座上进行钢筋骨架绑扎，并在下翼板的钢筋骨架中布置波纹管；（2）将波形钢腹板、上外包钢板与下外包钢板安装就本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中低速磁浮交通组合梁单元，所述组合梁单元为U型结构，其包括钢筋混凝土结构的下翼板（5）与两块上翼板（2），所述下翼板（5）与两块上翼板（2）之间固设有腹板，其特征在于，所述腹板为弯成波折形状的波形钢腹板（3），所述波形钢腹板（3）包括多块相互连接的直板段（31）和斜板段（32），所述直板段（31）沿纵桥向布置。

【技术特征摘要】
1.一种中低速磁浮交通组合梁单元，所述组合梁单元为U型结构，其包括钢筋混凝土结构的下翼板（5）与两块上翼板（2），所述下翼板（5）与两块上翼板（2）之间固设有腹板，其特征在于，所述腹板为弯成波折形状的波形钢腹板（3），所述波形钢腹板（3）包括多块相互连接的直板段（31）和斜板段（32），所述直板段（31）沿纵桥向布置。2.根据权利要求1所述的中低速磁浮交通组合梁单元，其特征在于，所述直板段（31）的长度a和斜板段（32）的长度b相等，且所述波形钢腹板（3）的波长λ为1000mm、1200mm或1600mm，所述波形钢腹板（3）的厚度为12-28mm。3.根据权利要求1所述的中低速磁浮交通组合梁单元，其特征在于，所述波形钢腹板（3）在桥墩（10）的支座（9）处设置有内衬混凝土（4），所述内衬混凝土（4）与波形钢腹板（3）之间设有焊钉连接件（11），且所述内衬混凝土（4）的长度d不小于所述中低速磁浮交通组合梁单元高度h。4.根据权利要求1-3中任一项所述的中低速磁浮交通组合梁单元，其特征在于，所述上翼板（2）的两侧边及底部均设置有由一块钢板冲压而成或三块钢板相互焊接而成的上外包钢板（29），所述波形钢腹板（3）的上端固接于所述上外包钢板（29）上；所述下翼板（5）的底缘两侧也设置有下外包钢板（33），所述波形钢腹板（3）的下端固接于所述下外包钢板（33）上。5.根据权利要求1-3中任一项所述的中低速磁浮交通组合梁单元，其特征在于，所述下翼板（5）内设有波纹管（61），所述波纹管（61）内设有纵向预应力钢束（6），所述纵向预应力钢束（6）为开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭超，彭立，戴小冬，戴旺，龙海滨，罗强，邱冰，刘特，
申请(专利权)人：湖南省交通规划勘察设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43