一种跨座式单轨交通刚构体系制作工法和线形控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种跨座式单轨交通刚构体系制作工法和线形控制系统，利用该系统能给出刚构体系制作的工法指导书。利用工法指导书根据刚构体系轨道梁构造所要求的参数（如跨度、曲线半径、超高、竖曲线、预拱度等），精确定出制作模板的调整量、预埋件种类及位置、各阶段线形检测值，使轨道梁预制过程完全在工法指导书的控制和指导下有序的进行。同时，利用该工法指导书，给出预制轨道梁三维调整装置的定位参数，使其架设安装后符合线路线形的要求。浇筑边墩和次边墩上轨道梁的湿接缝，使边墩和次边墩上预制轨道梁和桥墩形成刚构体系。按照工法指导书给出的边墩和次边墩上湿接缝处纵向、竖向和横向预应力的张拉力和伸长值施加三向预应力。在中墩湿接缝处按照工法指导书给出的千斤顶顶推力、顶推位移等参数对边墩和次边墩等已刚性固结的刚构体系施加顶推力，以改变边墩和次边墩的受力状态。待顶推完毕后，浇筑中墩湿接缝处混凝土，按照工法指导书给出的中墩湿接缝处纵向、竖向和横向预应力的张拉力和伸长值施加三向预应力。最后，形成一联N跨完整的刚构体系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及跨座式单轨交通系统，应用于跨座式单轨交通系统土建工程中预制轨道梁的预制、安装、线形控制，具体地说是跨座式单轨交通系统的制作工法和线形控制系统。
技术介绍
现有跨座式单轨交通系统中的轨道梁大多是简支梁的形式，考虑到轨道梁或道岔在温度变化或基础沉降时产生的伸缩变形，因此在轨道梁或道岔的两端设伸缩缝。现在采用等高度1.5m的简支PC轨道梁的最大跨度为24m左右，所以一条线路上的伸缩缝数量非常多，列车在经过这些伸缩缝时会产生较大的冲击和振动，影响车辆的寿命和乘客的舒适度，增大了对列车橡胶轮胎的磨损和运营维护成本。PC轨道梁既是承载的梁，又是轻轨列车运行的轨道；既要满足结构承载要求，又要在制造和架设过程中按照线路设计要求形成轨道线形。轨道梁作为轻轨车辆的走行轨道，直接关系到列车运行时的安全性及平顺性，因此对其设计精度及制造精度要求非常高。轨道梁的设计必须要确保轨道的整体线形要求以及较高的结构强度、刚度、竖向挠度、横向抗扭转变形等要求。由于线路纵坡、平面曲线、竖曲线、横向曲线超高的影响，几乎每一榀轨道梁的线形都不相同。为保证轨道梁的整体线形高精度要求和确保PC轨道梁的质量，除车辆段、基地等现浇Re轨道梁外，轨道梁主要为工场预制。采用能适应各种平、竖曲线的可调活动模板制梁，轨道梁出厂前需要经过严格的养护和质量管理。为保证行车安全和乘客舒适，PC轨道梁的制作质量和精度要求都十分高。马来西亚等国家单轨建设在连续轨道梁方面有所创新，在直线地段采用变截面形式，横向无联系，采用抗拉支座；在曲线地段采用等截面连续轨道梁，设横向联系梁，横梁沿纵向均匀设置，基本还是以简支轨道梁形式居多。日本目前有12条跨座式轨道交通线，长60多km。从这些工程实例来看，普通地段基本采用跨度不超过22m的I形预制的混凝土轨道梁，更大的跨度一般采用简支或连续钢箱轨道梁。目前应用于中国重庆2号线二期工程中的唯一的三跨一联连续轨道梁为3X30m简支变连续轨道梁，轨道梁采用变截面的形式现场浇筑施工，左右线的主梁通过横梁连接，支座为非抗拉的普通盆式橡胶支座。该梁为中国首次将连续轨道梁应用于跨座式轨道交通，为了不妨碍交通而增大跨度。重庆轻轨2号线一期工程基本采用了跨度小于22 m的I形预应力混凝土简支梁，对于个别需设大跨度通过的地段则采用了钢箱梁、Y形支撑桥、叠合梁、倒T形预应力轨道梁等结构形式。因为轨道梁本身一经制造、架设完毕便形成轨道，后期可调整的余地很小，要满足列车运行对轨道线形的要求，必须由调整轨道梁自身的形状来解决。因此，轨道梁的设计与制造，以及轨道梁的安装定位和线形调整尤为重要
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:因为刚构体系中的轨道梁在制作中由于跨度、线形和超高等的不同、锚垫板位置的变化、预应力钢筋与普通钢筋数量的改变等因素的影响以及从架设安装定位到通车运营过程中要经历多种引起轨道梁体线形变化因素的影响，使得每一榀轨道梁预制过程中需要调整的千斤顶拉压量、反拱度设置值、端模的倾斜角和转角、制作时梁长值等参数各不相同；同时在轨道梁现场安装定位时，需要三维调整装置的定位参数，使其符合线路线形的要求；在浇筑边墩和次边墩上轨道梁的湿接缝，使预制轨道梁和桥墩形成刚构体系后，还需要在湿接缝处施加纵向、竖向和横向三向预应力。在中墩湿接缝处需给出千斤顶顶推力、顶推位移等参数从而对边墩和次边墩等已刚性固结的刚构体系施加顶推力，以改变桥墩的受力状态。顶推完毕后，再浇筑该湿接缝处混凝土，施加三向预应力。最后，形成一联完整的刚构体系。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:本专利技术的目的是提供一种跨座式单轨交通刚构体系制作工法和线形控制系统，利用该系统能给出刚构体系制作的工法指导书。该工法指导书涵盖了从梁体加工制作到轨道梁安装定位，再到桥墩线形控制等一系列过程，提供了一种跨座式单轨交通刚构体系中轨道梁和桥墩的加工制作和线形控制的完全解决方案。1.一种跨座式单轨交通刚构体系制作工法和线形控制系统，其特征在于，所述系统包括参数读取系统、梁体加工制作参数计算系统、梁体线形定位参数计算系统、桥墩线形控制参数计算系统、打印输出系统。所述参数读取系统包括一联N跨中所有轨道梁和桥墩的线形要素、梁体构造、预应力筋布置、普通钢筋布置、输出参数、预埋件汇总等；所述梁体加工制作参数计算系统包括轨道梁截面性质、挠度计算、千斤顶拉压量、竖曲线反拱度、超高引起的反拱、中性轴压缩、端模倾斜角、轨道梁制作时弧长弦长计算、普通钢筋间距调整、预应力钢筋间距调整、波纹管高度计算、预应力筋张拉参数、内模数据计算、梁长检测设计值、梁端倾斜角设计值、走行面整体线形偏差设计值、导向面和稳定面整体线形偏差设计值的计算；所述梁体线形定位参数计算系统包括轨道梁三维调整装置定位参数、横向预应力张拉控制参数、竖向预应力张拉控制参数、二期预应力张拉控制参数、各梁体随着不同龄期线形检测参数；所述桥墩线形控制参数计算系统包括中墩湿接缝处千斤顶横向顶推力、顶推位移等控制参数，边墩和次边墩墩顶位移和墩底应力控制参数，各桥墩和湿接缝控制点随着不同龄期线形控制检测值；所述打印输出系统包括输出到AutoCAD系统的电子文档和工法指导书纸质文件。2.根据技术方案I所述刚构体系制作工法和线形控制系统，其特征在于所述参数读取系统:所述线形要素包括轨道梁平面曲线参数和竖曲线参数；所述线形要素包括桥墩平面参数、纵面参数和线路的其他相关的线形要素，如线路中线参数等；所述预应力筋包括定位网间距和预应力钢筋定位数据；所述普通钢筋包括跨中普通钢筋布置和箍筋定位数据；所述预埋件汇总包括绝缘子固定预埋管、车体接地用电缆预埋管、车体接地用固定预埋管、电缆桥架预埋件、馈线电缆预埋管、避雷器电缆预埋管、绝缘子固定及调整用凹槽、梁中间及端部引下用防护管、接缝板预埋件、预埋钢板、检修通道预埋件。3.根据技术方案I所述刚构体系制作工法和线形控制系统，其特征在于所述梁体加工制作参数计算系统:所述挠度计算包括自重、活载、附加荷载、预应力；所述端模倾斜角包括预应力引起的倾斜角、自重引起的倾斜角、活载引起的倾斜角、竖曲线引起的倾斜角；所述反拱度计算包括荷载、收缩徐变、竖曲线、超高等引起的增量；所述轨道梁制作尺寸计算包括干燥收缩量的计算、预应力筋压缩量、徐变影响；所述普通钢筋间距调整、预应力钢筋间距调整包括普通钢筋、箍筋间距调整，预应力钢筋定位网之间的间距和预应力钢筋定位数据。4.根据技术方案I所述刚构体系制作工法和线形控制系统，其特征在于所述梁体线形定位参数计算系统:所述三维调整装置参数计算包括竖向位置、水平位置、超高倾斜角度的计算；所述二期预应力张拉参数包括二期预应力的钢筋布置、张拉力和伸长量计算。5.根据权利要求1所述刚构体系制作工法和线形控制系统，其特征在于所述桥墩线形控制参数计算系统: 所述桥墩线形控制参数计算系统包括中墩湿接缝处千斤顶横向顶推力、顶推位移等控制参数，边墩和次边墩墩顶位移和墩底应力控制参数，各桥墩和湿接缝控制点随着不同龄期线形控制检测值。6.所述的每一联刚构桥的长度为20m 500m，每一联刚构桥的跨数N为2 10 ;预制混凝土简支梁的跨度为IOm 50m ;预制梁体模板张拉千斤顶的数量η为1(Γ30 ；所述的湿接缝长度为0.3m 2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种跨座式单轨交通刚构体系制作工法和线形控制系统，其特征在于，所述系统包括参数读取系统、梁体加工制作参数计算系统、梁体线形定位参数计算系统、桥墩线形控制参数计算系统、打印输出系统。所述参数读取系统包括一联N跨中所有轨道梁和桥墩的线形要素、梁体构造、预应力筋布置、普通钢筋布置、输出参数、预埋件汇总等；?所述梁体加工制作参数计算系统包括轨道梁截面性质、挠度计算、千斤顶拉压量、竖曲线反拱度、超高引起的反拱、中性轴压缩、端模倾斜角、轨道梁制作时弧长弦长计算、普通钢筋间距调整、预应力钢筋间距调整、波纹管高度计算、预应力筋张拉参数、内模数据计算、梁长检测设计值、梁端倾斜角设计值、走行面整体线形偏差设计值、导向面和稳定面整体线形偏差设计值的计算；所述梁体线形定位参数计算系统包括轨道梁三维调整装置定位参数、横向预应力张拉控制参数、竖向预应力张拉控制参数、二期预应力张拉控制参数、各梁体随着不同龄期线形检测参数；所述桥墩线形控制参数计算系统包括中墩湿接缝处千斤顶横向顶推力、顶推位移等控制参数，边墩和次边墩墩顶位移和墩底应力控制参数，各桥墩和湿接缝控制点随着不同龄期线形控制检测值；所述打印输出系统包括输出到AutoCAD系统的电子文档和工法指导书纸质文件。...

【技术特征摘要】
1.一种跨座式单轨交通刚构体系制作工法和线形控制系统，其特征在于，所述系统包括参数读取系统、梁体加工制作参数计算系统、梁体线形定位参数计算系统、桥墩线形控制参数计算系统、打印输出系统。所述参数读取系统包括一联N跨中所有轨道梁和桥墩的线形要素、梁体构造、预应力筋布置、普通钢筋布置、输出参数、预埋件汇总等； 所述梁体加工制作参数计算系统包括轨道梁截面性质、挠度计算、千斤顶拉压量、竖曲线反拱度、超高引起的反拱、中性轴压缩、端模倾斜角、轨道梁制作时弧长弦长计算、普通钢筋间距调整、预应力钢筋间距调整、波纹管高度计算、预应力筋张拉参数、内模数据计算、梁长检测设计值、梁端倾斜角设计值、走行面整体线形偏差设计值、导向面和稳定面整体线形偏差设计值的计算； 所述梁体线形定位参数计算系统包括轨道梁三维调整装置定位参数、横向预应力张拉控制参数、竖向预应力张拉控制参数、二期预应力张拉控制参数、各梁体随着不同龄期线形检测参数； 所述桥墩线形控制参数计算系统包括中墩湿接缝处千斤顶横向顶推力、顶推位移等控制参数，边墩和次边墩墩顶位移和墩底应力控制参数，各桥墩和湿接缝控制点随着不同龄期线形控制检测值； 所述打印输出系统包括输出到AutoCAD系统的电子文档和工法指导书纸质文件。2.根据权利要求1所述刚构体系制作工法和线形控制系统，其特征在于所述参数读取系统: 所述线形要素包括轨道梁平面曲线参数和竖曲线参数； 所述线形要素包括桥墩 平面参数、纵面参数和线路的其他相关的线形要素，如线路中线参数等； 所述预应力筋包括定位网间距和预应力钢筋定位数据； 所述普通钢筋包括跨中普通钢筋布置和箍筋定位数据； 所述预埋件汇总包括绝缘子固定预埋管、车体接地用...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱尔玉，李秀华，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：