新型磁浮轨道梁制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型磁浮轨道梁，属于建筑物结构构件。包括钢筋混凝土轨道板、钢箱梁、体外预应力筋、钢转向块、剪力连接件、张拉端钢垫板、钢加劲肋和夹片式锚具。剪力连接件位于钢箱梁顶部，且埋置于钢筋混凝土轨道板内，钢转向块位于钢箱梁腹板内侧，钢箱梁两块腹板外侧焊接固定有张拉端钢垫板或锚固端钢垫板，体外预应力筋一侧位于距张拉端较近的钢转向块上方，另一侧位于距锚固端较近的钢转向块下方，体外预应力筋的两侧分别固定于夹片式锚具上；钢箱梁两块腹板外侧上沿着钢箱梁的横向和纵向均设有钢加劲肋。本实用新型专利技术结构简单，施工方便，不仅适用于磁浮轨道交通，而且对于城市轻轨交通，城际高速铁路等轨道交通领域有更广阔应用前景。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种新型磁浮轨道梁，属于建筑物结构构件。技术背景轨道交通由原先的蒸汽机车、有轨电车逐渐向内燃机车、电气机车发展，速度也越来 越高。但是，在全球化趋势的今天，人们已经对普通轨道交通的速度感到不满足了，于是， 一种新型概念的轨道交通——磁浮交通从理论研究进入了实用阶段。2001年3月，世界第 一条高速磁浮铁路商业运营线在中国上海开工建设，主线为双线，营业里程30km，包括 维修基地等附属线路共33km，已于2003年通车试运行。磁浮上海线主要采用了德国MAX B6gl公司设计的复合轨道梁型式，轨道梁为单箱单室，由预应力混凝土梁和功能件组合而 成，预应力混凝土梁中预埋连接件，连接件及功能件完成机加工后通过高强螺栓及定位销 连成整体。磁悬浮列车则是一种依靠电磁场特有的"同性相斥、异性相吸"的特性将车辆托起， 使整个列车悬浮在线路上，利用电磁力进行导向，并利用直线电机将电能直接转换成推进 力来推动列车前进的一种新型轨道交通运输工具。1922年德国工程师赫尔曼，肯佩尔首先 提出了磁浮列车的构想。轨道梁横跨在两个支墩之间， 一段接一段地构成整条线路。由于磁浮列车等现代高速 轨道交通系统在高速运行时，系统对线路结构有异常高的进度要求，要求线路在温差、活 动荷载等的作用下的变形和挠度应控制在很小的范围内。由混凝土收縮和徐变、预应力筋 松弛性能、温差或活动荷载引起的轨道梁的挠曲或上拱在传统的桥梁中是不成问题的，但 对于现代高速交通的行驶轨道而言，特别是磁浮轨道中，这些因素引起的微小变形会影响 乘车的舒适性和列车的高速运行，甚至危及行车安全。综上所述，为了满足高精度的变形要求，研究一种能对由混凝土收縮和徐变以及预应 力筋松弛等因素所引起的变形进行精确控制的预应力磁浮轨道梁成为了本领域技术人员 的研究目标。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种能对由混凝土收縮和徐变以及预应力筋松弛等因素 所引起的变形进行精确控制的新型磁浮轨道梁。本技术提出的新型磁浮轨道梁，由钢筋混凝土轨道板l、钢箱梁2、普通钢筋3、 体外预应力筋4、剪力连接件6组成，其中，钢箱梁2为由上翼缘、下翼缘及两侧腹板两两相连组成的箱体结构，钢筋混凝土轨道板1位于钢箱梁2上翼缘顶部，并配置有普通钢 筋3;剪力连接件6焊接于钢箱梁2上翼缘顶部，且埋置于钢筋混凝土轨道板1内，使得钢筋混凝土轨道板1与钢箱梁2共同作用；在钢箱梁2两块腹板的内侧均设有钢转向块5， 钢箱梁2两端均焊接固定有张拉端钢垫板7，张拉端钢垫板7上设有张拉端夹片式锚具12， 对体外预应力筋4进行两端张拉，体外预应力筋4的布置是其一侧放置与距张拉端较近的 钢转向块5的上方，且通过跨中附近的钢转向块5的下方，另一侧放置于钢箱梁2另一侧 距锚固端较近的钢转向块5的上方，体外预应力筋4的两侧分别固定于张拉端夹片式锚具 12上；钢箱梁2两块腹板外侧上沿着钢箱梁2的横向和纵向均设有钢加劲肋11。本技术中，位于钢箱梁2上翼缘顶部的剪力连接件6沿纵向和横向均匀分布。 本技术中，钢转向块5可以采用钢管，每块腹板内侧的钢转向块5的块数为4-10块。本技术中，轨道板1两侧预埋有滑行板8、导向板9及定子固定件10，均沿轨道 板1纵向布置，滑行板8与导向板9通过定子固定件10固定。 本技术的制作过程如下-钢箱梁2由四块钢板焊接而成，即构成由上翼缘、下翼缘及两侧腹板两两相连组成的 箱体结构。在钢箱梁2上的顶面沿纵向和横向分别均匀焊接布置剪力连接件6。在钢箱梁 2的两块侧向钢板的内侧按照体外预应力筋4的线型要求焊接布置钢转向块5，钢转向块5 可以为钢管。同时，按照设计要求及相关构造规定在钢箱梁2的两块侧向钢板的外侧分别 焊接纵向和横向钢加劲肋11，以保证整体稳定。预埋有功能区钢构件的钢筋混凝土轨道板 1为后浇层，在浇筑混凝土前，布置好普通钢筋3，并在钢筋混凝土板的横向两侧预埋滑 行板8、侧面导向板9及定子固定件10等钢构件。浇筑混凝土并进行养护。在混凝土达到 设计强度后，将体外预应力筋4按照线型设计要求布置在钢箱梁2两侧的钢转向块5上， 根据设计方案对一部分体外预应力筋4进行张拉，并采用夹片式锚具12锚固在张拉端钢 垫板7上。张拉端和锚固端的钢垫板已事先焊接在钢箱梁2的两块侧向钢板上。本技术可对需要进行张拉的体外预应力筋4的数量和张拉力进行控制，以方便施 工人员操作并满足设计要求。在轨道梁投入使用之后，根据轨道梁竖向变形的实测数据和 设计方案，对部分在施工阶段尚未张拉的或者后布置的体外预应力筋4进行张拉，抵消由 于混凝土收縮和徐变以及预应力筋松弛等因素引起的竖向增量挠曲，从而达到通过对体外 预应力筋4的张拉来控制和调整磁浮轨道梁变形的目的，也即可得到本技术。本技术增加结构弹性工作范围；提高结构极限承载力；充分利用材料性能；减少 结构高度，减轻自重并减小地震作用；改善疲劳性能，增加强度储备；提高梁的可靠度，延长其使用寿命等。本技术利用预应力钢一混凝土组合梁的上述优点以及体外预应力 筋张拉方便的特点，在磁浮轨道梁投入使用数年后，按照实测数据和设计方案，对部分尚 未张拉的或后布置的体外预应力筋进行张拉，从而抵消由于混凝土收縮和徐变以及预应力 筋松弛等因素引起的竖向增量挠曲，从而达到通过对体外预应力筋的张拉来精确控制磁浮 轨道梁变形的目的。本技术的有益效果本技术解决了由于混凝土收縮和徐变以及预应力筋松弛 等因素引起的磁浮轨道梁竖向增量挠曲变形问题；同时在保证正常使用的基础上，采用预 应力钢一混凝土组合梁，可以充分利用材料性能，减少磁浮轨道梁的高度，减轻轨道梁的 自重，并减小地震作用。本技术结构简单，施工方便，不仅适用于磁浮轨道交通，而 且对于城市轻轨交通，城际高速铁路等轨道交通领域有更广阔的应用前景。附图说明图1为本技术侧立面图。图2为本技术锚固端示意图。图3为图1中A-A剖视示意图。图中标号1为钢筋混凝土轨道板，2为钢箱梁，3为配置于轨道板中的普通钢筋，4 为体外预应力筋，5为钢转向块，6为剪力连接件，7为张拉端钢垫板，8为预埋在轨道板 l两侧的功能区的滑行板，9为侧面导向板，IO为定子固定件，ll为钢加劲肋，12为夹片 式锚具。具体实施方式以下结合附图进一步说明本技术。将下列部件按图l，图2和图3所示方式连接，该领域的技术人员均能顺利实施。 本装置包括钢筋混凝土轨道板l、钢箱梁2、配置于混凝土板中的普通钢筋3、体外预 应力筋4、钢转向块5、剪力连接件6、张拉端钢垫板7、滑行板8、侧面导向板9，定子 固定件IO，钢加劲肋11和夹片式锚具12。将四块钢板按图2所示焊接，即可得到钢箱梁 2。在钢箱梁2上顶面沿纵向和横向分别均匀焊接布置剪力连接件6。在钢箱梁2的两块侧 向钢板的内侧按照体外预应力筋4的线型要求焊接布置钢转向块5，钢转向块5可以为钢 管。同时，按照设计要求及相关构造规定在钢箱梁2的两块侧向钢板的外侧分别焊接纵向 和横向钢加劲肋11，以保证整体稳定。预埋有功能区钢构件的钢筋混凝土轨道板1为后浇 层，在浇筑混凝土前，布置好普通钢筋3，并在钢筋混凝土板的横向两侧预埋滑行板8、 侧面导向板9及定子固定件IO等钢构件。浇筑混凝土并进行养护。在混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型磁浮轨道梁，由钢筋混凝土轨道板（１）、钢箱梁（２）、普通钢筋（３）、体外预应力筋（４）、剪力连接件（６）组成，钢箱梁（２）为由上翼缘、下翼缘及两侧腹板两两相连组成的箱体结构，钢筋混凝土轨道板（１）位于钢箱梁（２）上翼缘顶部，并配置有普通钢筋（３）；其特征在于剪力连接件（６）焊接于钢箱梁（２）上翼缘顶部，且埋置于钢筋混凝土轨道板（１）内；在钢箱梁（２）两块腹板的内侧均设有钢转向块（５），钢箱梁（２）两端均焊接固定有张拉端钢垫板（７），张拉端钢垫板（７）上设有张拉端夹片式锚具（１２），体外预应力筋（４）的布置是其一侧放置与距张拉端较近的钢转向块（５）的上方，且通过跨中附近的钢转向块（５）的下方，另一侧放置于钢箱梁（２）另一侧距锚固端较近的钢转向块（５）的上方，体外预应力筋（４）的两侧分别固定于张拉端夹片式锚具（１２）上；钢箱梁（２）两块腹板外侧上沿着钢箱梁（２）的横向和纵向均设有钢加劲肋（１１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛伟辰，胡于明，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]