一种用于城市轨道交通高架的减振降噪型U形梁制造技术

本发明专利技术公开了一种用于城市轨道交通高架的减振降噪型U形梁，所述U形梁由底板、位于底板一侧的第一腹板，位于底部另一侧的第二腹板、位于第一腹板顶部的第一腹板上翼缘，以及位于第二腹板顶部的第二腹板上翼缘组成U形断面结构，所述两个U形梁的第一腹板相邻设置，其特征在于第一腹板和第二腹板均为变厚结构，从上往下厚度逐渐增加，所述第一腹板的内侧面和外侧面为非同心的圆曲线，所述第二腹板的内侧面和外侧面为非同心的圆曲线，第一腹板上翼缘为F形，第二腹板上翼缘为T形。本发明专利技术的底板和腹板形式，能显著降低U形梁振动和噪声，提高安装在U梁上的声屏障、接触网等附属构件螺栓的耐久性，降低运营养护工作量。

A U-shaped Beam for Vibration Reduction and Noise Reduction in Urban Rail Transit Elevated Viaduct

The invention discloses a U-shaped beam for vibration reduction and noise reduction of urban rail transit viaduct. The U-shaped beam consists of a bottom plate, a first web on one side of the floor, a second web on the other side of the bottom, a first web flange on the top of the first web, and a second web flange on the top of the second web to form a U-shaped section structure. The adjacent arrangement is characterized in that the first web and the second web are both thicker structures, and the thickness gradually increases from top to bottom. The inner and outer sides of the first web are non-concentric circular curves, the inner and outer sides of the second web are non-concentric circular curves, the flange of the first web is F-shaped, and the flange of the second web is T-shaped. The bottom and web forms of the invention can significantly reduce the vibration and noise of the U-shaped beam, improve the durability of the bolts of the sound barrier, catenary and other ancillary components installed on the U-shaped beam, and reduce the workload of operation and maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种用于城市轨道交通高架的减振降噪型U形梁
本专利技术涉及一种用于支承轨道结构及附属设施的新型城市轨道交通高架桥梁，具体为一种用于城市轨道交通高架的减振降噪型U形梁。
技术介绍
城市轨道交通高架桥作为轨道线路及附属设施的支撑结构，截面形式有箱型截面、T型截面、U形截面等。其中箱形截面和T型截面属于上承式结构，轨道线路及附属设施均位于桥梁截面的上方，缺陷是轨道下方的结构高度大，同时列车脱轨后易冲出桥梁。U形梁为下承式结构，轨道结构位于底板上，底板、两侧腹板以及腹板顶部均敷设附属设施。轨道下方的高架结构高度小，在跨越道路、河道及建筑物时净空要求低；两侧腹板可以起到屏蔽轮轨噪声的效果，且列车脱轨后两侧腹板可以防止列车坠落，以上优点使得U形梁在城高轨道交通高架桥中具有广阔的应用前景。现有技术中通常存在以下问题：（1）未充分重视开口薄壁构件的振动特性，目前已建工程U梁在运营中，梁体振动效应明显，导致安装在U梁上的声屏障、接触网等附属构件螺栓容易脱落，增加了运营养护工作量。同时，梁体结构自振产生的噪音比一般箱形梁明显。（2）为方便U形梁的模版制作以及底板先张法预应力的布置，U形梁一般采用以直代曲的形式，单跨轨道梁结构为直线梁，梁上轨道结构按实际曲线铺设。U形梁的内侧上翼缘除作为受力构件外，同时兼作紧急疏散平台。公知专利以及已建U形梁的上翼缘均为“T字形”或“7字形”。在曲线段，线路平面曲线矢高变化使得线路中心与上翼缘之间的距离为变化值，最小值必须满足限界要求。在矢高最大处，列车紧急停车时车门与疏散平台间存在较大间隙，超过规范允许值，影响乘客的疏散安全。（3）公开号为CN100585081C的专利内侧腹板、公开号为CN101120140A的双侧腹板为等厚结构，且未在腹板与底板连接处内侧设加腋，上述构造形式不利于腹板与底板的传力连接。由于U形梁为空间薄壁结构，底板与腹板的连接为受力关键的部位，应予加强。（4）公知专利及已建U形梁横向均为普通钢筋混凝土结构，未设置预应力，导致在轨道交通运营荷载下底板横向处于带裂缝工作状态，影响结构的耐久性能。（5）公开号为CN100585081C的专利要求承轨台与梁体一次浇筑完成。存在以下三个方面的缺点：①同一线路上，由于各区段线位的环保要求不同，会采用不同类型的轨道扣件，相应对承轨台尺寸要求亦不同。公知的U型梁不利于预制梁的模版统一。②承轨台与梁体一次浇筑会导致预制梁的重量大，不便于运输、起吊。③一次浇筑的方式，轨道梁的制作误差、后期收缩徐变变形及梁体的安装误差，将增加后期安装轨道的难度。由于已建U形梁的梁体振动和噪音明显的缺点，限制了U形梁的推广应用。本专利技术提出一种减振降噪型U形梁，有效解决振动和噪音问题，同时提高疏散安全性和结构耐久性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于城市轨道交通高架的减振降噪型U形梁，能有效降低U形梁振动和噪声，解决疏散平台与车门间隙过大的问题，保障紧急情况下乘客的疏散安全，同时增加受压上翼缘的刚度，避免上翼缘受压失稳破坏。改善腹板与底板的传力连接，解决U形梁底板开裂问题，提高结构耐久性。梁体与承轨台分两次浇筑，简化预制梁的模版品种，减轻运输和吊装重量，方便施工。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种用于城市轨道交通高架的减振降噪型U形梁，包括两个并排设置的U形梁，所述U形梁由底板、位于底板一侧的第一腹板，位于底部另一侧的第二腹板、位于第一腹板顶部的第一腹板上翼缘，以及位于第二腹板顶部的第二腹板上翼缘组成U形断面结构，所述两个U形梁的第一腹板相邻设置，底板顶部设置后浇承轨台，其特征在于第一腹板和第二腹板均为变厚结构，从上往下厚度逐渐增加，所述第一腹板的内侧面和外侧面为非同心的圆曲线，所述第二腹板的内侧面和外侧面为非同心的圆曲线，第一腹板上翼缘为F形，第二腹板上翼缘为T形。进一步地，第一腹板内侧与底板相接处设第一加腋，第二腹板内侧与底板连接处设第二加腋，以便加强底板、腹板的边界支撑条件，改善腹板与底板的传力连接。可进一步增强底板刚度，减少梁体振动及噪声。进一步地，第一腹板上部的厚度为0.24~0.27m，下部的厚度为0.26~0.32m；第二腹板上部的厚度为0.24~0.27m，下部的厚度为0.26~0.32m。进一步地，底板采用等厚板，厚度为0.26~0.3m。进一步地，第一腹板上翼缘顶部兼作疏散平台，疏散平台的顶部设加宽段，所述加宽段在U形梁直线段的宽度为定值，在U形梁曲线段的宽度为变化值，以适应平曲线的矢高变化，控制列车在曲线上运行时车门边缘到疏散平台之间的距离在安全值范围内。这里的U形梁直线段和U形梁直线段曲线段指的是沿U形梁长度方向的直线段和曲线段。进一步地，第一腹板上翼缘下方预留管线的布置空间。进一步地，第二腹板上翼缘宽度0.65~0.8m，满足设置声屏障或接触网立柱的尺寸要求，第一腹板上翼缘宽度0.5~0.65m，以减少双线并列时结构总宽度。进一步地，腹板和底板内部横桥向设置小半径环向后张法预应力钢束，钢束沿梁长方向均匀布置。进一步地，在第一腹板的内侧安装弱电电缆支架，在第二腹板的内侧安装强电电缆支架，在第二腹板上翼缘上安装声屏障或接触网立柱、动力检修箱和配电箱，在第一腹板上翼缘的下方安装公安漏缆。本专利技术的U形梁具有下述技术特点：1）采用本专利技术的底板和腹板形式，能显著降低U形梁振动和噪声，提高安装在U梁上的声屏障、接触网等附属构件螺栓的耐久性，降低运营养护工作量。腹板两侧采用非同心的圆曲线，方便模版制作的同时，实现腹板从上到下逐步加厚，且腹板内侧与底板相接处的加腋对U形梁腹板与底板的传力连接改善效果显著，底板采用等厚板，可以充分发挥底板砼的抗弯性能并便于模板制作。2）第一腹板采用F形上翼缘，F形顶部的加宽平台起到控制列车紧急停车后车门与疏散平台之间的间隙值的作用，下方预留管线的布置空间。保证无论是在直线段还是在曲线段，车门与疏散平台之间的间隙均控制在安全范围内，保证乘客的疏散安全。加宽平台同时起到增加受压上翼缘的刚度的作用，避免受压失稳。3）U形梁内设后张法环向预应力钢筋,使得正常使用极限状态下底板横向不出现裂缝，底板耐久性显著提高，且腹板纵向抗剪，横向抗弯，底板横向抗弯承载力较现有技术大幅提高。4）预制U形梁的梁体，待梁体架设就位后，再浇筑承轨台。简化预制梁模版的品种，减轻预制梁的运输和起吊重量，降低轨道安装的难度，方便施工。附图说明图1为本专利技术的U形梁结构示意图。图2为设声屏障时U形梁桥面布置示意图。图3为接触网立柱时U形梁桥面布置示意图。图4为U形梁腹板弧线半径、圆心关系示意图。图中包括：第一腹板上翼缘1、第一腹板2、第二腹板上翼缘3、第二腹板4、底板5、承轨台6、预应力钢束7、疏散平台加宽段8、弱电电缆支架9、声屏障10、公安漏缆11、动力检修箱和配电箱12、接触网立柱13、强电电缆支架14、第一加腋15、第二加腋16。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步地说明。本专利技术主要内容如附图1～3所示，一种用于城市轨道交通高架的减振降噪型U形梁，包括两个并排设置的U形梁，U形梁梁体由底板（底板5）、两侧的腹板（第一腹板2，第二腹板4）和腹板顶部的上翼缘（第一腹板上翼缘1，第二腹板上翼缘3）以及疏散平台加宽段8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于城市轨道交通高架的减振降噪型U形梁，包括两个并排设置的U形梁，所述U形梁由底板、位于底板一侧的第一腹板，位于底部另一侧的第二腹板、位于第一腹板顶部的第一腹板上翼缘，以及位于第二腹板顶部的第二腹板上翼缘组成U形断面结构，所述两个U形梁的第一腹板相邻设置，底板顶部设置后浇承轨台，其特征在于第一腹板和第二腹板均为变厚结构，从上往下厚度逐渐增加，所述第一腹板的内侧面和外侧面为非同心的圆曲线，所述第二腹板的内侧面和外侧面为非同心的圆曲线，第一腹板上翼缘为F形，第二腹板上翼缘为T形。

【技术特征摘要】
1.一种用于城市轨道交通高架的减振降噪型U形梁，包括两个并排设置的U形梁，所述U形梁由底板、位于底板一侧的第一腹板，位于底部另一侧的第二腹板、位于第一腹板顶部的第一腹板上翼缘，以及位于第二腹板顶部的第二腹板上翼缘组成U形断面结构，所述两个U形梁的第一腹板相邻设置，底板顶部设置后浇承轨台，其特征在于第一腹板和第二腹板均为变厚结构，从上往下厚度逐渐增加，所述第一腹板的内侧面和外侧面为非同心的圆曲线，所述第二腹板的内侧面和外侧面为非同心的圆曲线，第一腹板上翼缘为F形，第二腹板上翼缘为T形。2.根据权利要求1所述的减振降噪型U形梁，其特征在于第一腹板内侧与底板相接处设第一加腋，第二腹板内侧与底板连接处设第二加腋，以便加强底板、腹板的边界支撑条件，改善腹板与底板的传力连接。3.根据权利要求1所述的减振降噪型U形梁，其特征在于第一腹板上部的厚度为0.24~0.27m，下部的厚度为0.26~0.32m；第二腹板上部的厚度为0.24~0.27m，下部的厚度为0.26~0.32m。4.根据权利要求1所述的减振...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾民杰，马骉，赵晓梅，王青桥，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，上海市政工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31