CN108301265A - 一种中低速磁悬浮低置线路的承轨梁及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及中低速磁悬浮轨道交通工程技术领域，特别是一种中低速磁悬浮低置线路的承轨梁及其施工方法。一种中低速磁悬浮低置线路的承轨梁(1)，包括承轨台(2)、支撑侧墙(3)和梁顶板(4)；支撑侧墙(3)的底部固定在路基结构(5)上。实现该承轨梁的施工方法，先将承轨梁(1)定位，再制作所述承轨梁(1)，从而完成承轨梁(1)的施工；采用本发明的承轨梁和施工方法，可在满足中低速磁悬浮对承轨梁要求的情况下，减少承轨梁的材料浪费和其施工步骤。
Description
技术领域
本发明涉及中低速磁悬浮轨道交通工程技术领域，特别是一种中低速磁悬浮低置线路的承轨梁及其施工方法。
背景技术
中低速磁悬浮轨道交通是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动***的新型的交通运输方式。为提高线路的精度，以满足磁悬浮列车的要求，中低速磁悬浮低置线路的轨排一般是设置在承轨梁上。
目前，承轨梁结构，包括承轨梁梁体、固定在承轨梁梁体顶部的轨枕台座、固定在轨枕台座顶部的轨排、固定在水平路基面上的钢筋混凝土底板；承轨梁在曲线路段的偏转是通过调整承轨梁的钢筋混凝土底板厚度来实现的，但这样的通过钢筋混凝土底板厚度来调整的结构不仅浪费材料，还增加了现场施工步骤，降低了施工效率。
发明内容
为克服上述承轨梁所存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是在满足中低速磁悬浮对承轨梁要求的情况下，提供一种能减少材料浪费、减少施工步骤的中低速磁悬浮低置线路承轨梁及其施工方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种中低速磁悬浮低置线路的承轨梁，包括承轨台、支撑侧墙和梁顶板；其中，梁顶板上设置有所述承轨台，梁顶板设置在所述支撑侧墙的顶部；支撑侧墙的底部固定在路基结构上，路基结构还包括路基底板和路基挡墙，路基底板与路基挡墙固接。
本发明将承轨梁的支撑侧墙直接固定在路基结构上，因此可以通过调整两侧墙之间的高度差来实现承轨梁在曲线段的偏转，相较于目前的承轨梁结构，本发明减少了钢筋混凝土底板这一结构，从而减少了制作该钢筋混凝土底板、固定该钢筋混凝土底板的施工步骤，这样不仅减少了材料的浪费，还减少了现场施工的步骤，因为承轨梁所受到的磁悬浮列车的压力，是通过路基底板传递到地基上，而路基底板与下层地基的接触面积大，所以路基底板能将承轨梁所受到的压力更均匀的分散到下层地基上，从而防止因应力集中而产生的路基不均匀沉降；再者，因路基挡墙能防止因填土或土体变形失稳而使路基底板承受侧向土压力，从而在保证了路基底板的长期稳定性的同时减少了路基的变形；所以通过将路基底板和路基挡墙固定在一起，就可以实现使路基长期稳定性高、沉降变形量小的效果。
优选的，承轨梁和路基结构为钢筋混凝土结构，承轨梁支撑侧墙的钢筋预埋在路基结构中，路基结构中的钢筋与所述支撑侧墙的钢筋采用焊接的方式固定在一起，通过采用焊接固定的方式，保证其在混凝土浇筑过程中不会发生位移偏差,进一步提高了承轨梁的精度，承轨梁和路基结构为钢筋混凝土，保证了承轨梁的稳定性、强度和刚度。
就本发明的承轨梁施工方法而言，包括承轨梁的定位，承轨梁的制作；承轨梁采用钢筋混凝土现场浇筑的方式制作，承轨梁的定位步骤如下：情况一，直线地段时，承轨梁的顶面和底面中心线都与线路的中心线重合；情况二，曲线地段时，承轨梁的底面中心线与线路的中心线存在偏距△，偏距△的计算公式如下：△＝(d1-d2)×tanα，其中d1为轨顶标高值，d2为路基顶面标高值，α为梁体绕转夹角；承轨梁顶面中心线与线路的中心线存在偏距ω，偏距ω按以下公式计算：ω＝d3×sinα其中，α为梁体绕转夹角，d3为轨道结构高度值。
上述施工方法，不仅公开了一种底面中心线与线路的中心线的偏距△的计算公式，还公开了一种承轨梁顶面中心线与线路的中心线的偏距ω的计算公式，因此在现场施工时，可以依据偏距△和偏距ω方便地实现承轨梁的定位。
优选的，线路为多线，因为多线中每一线所对应的承轨梁互相独立，所以中低速磁悬浮低置线路多线上也可以按照上述施工方法设置本发明承轨梁。
优选的，在承轨梁混凝土浇筑前，在其梁体钢筋上安装接触轨预埋槽道，在保证接触轨预埋槽道精度要求的同时，还避免了在承轨梁完工后再打孔安装接触轨的步骤，提高了施工效率。
本申请还公开了一种采用上述承轨梁的中低速磁悬浮低置线路路基结构及其施工方法，所述路基结构包括用于支撑轨排的承轨梁和路基底板，承轨梁通过其支架设置在所述路基底板上，所述路基底板置于地基上，还包括路基挡墙，路基挡墙与路基底板固接，路基底板和路基挡墙沿中低速磁悬浮低置线路分段布置。
因为承轨梁所受到的磁悬浮列车的压力，是通过路基底板传递到地基上，而路基底板与下层地基的接触面积大，所以路基底板能将承轨梁所受到的压力更均匀的分散到下层地基上，从而防止因应力集中而产生的路基不均匀沉降；再者，因路基挡墙能防止因填土或土体变形失稳而使路基底板承受侧向土压力，从而在保证了路基底板的长期稳定性的同时减少了路基的变形；所以通过将路基底板和路基挡墙固定在一起，就可以实现使路基长期稳定性高、沉降变形量小的效果。
优选的，路基底板的厚度范围为600-1200mm，路基底板为钢筋混凝土结构，路基底板中的混凝土具有防水性，通过使用具有防水性的钢筋混凝土结构；首先，能防止路基底板上层的水通过路基底板渗入地基对其产生破坏；其次，能避免地下水渗入路基底板结构中对路基底板造成破坏；再次钢筋混凝土是常用的建筑结构，便于模块化制作分段，经过长期的实践证明，钢筋混凝土结构具有较好的耐气候变化性能；以上优点，保证了路基的长期稳定性。路基底板的厚度范围为600-1200mm，能使路基底板获得较高的强度；同时，还能根据中低速磁悬浮低置线路的坡度、地质状况等在600-1200mm厚度范围中方便地选择需要的厚度；
优选的，路基挡墙设置在中低速磁悬浮低置线路两侧。
优选的，路基挡墙在线路横断面上的形状为上窄下宽的梯形。
优选的，路基挡墙靠近线路的内侧面为垂直面，路基挡墙背离线路的外侧面为倾斜面，做成这样的向外倾斜的形状，还能有助于结构受力。
优选的，路基挡墙为钢筋混凝土结构，路基挡墙中的混凝土具有防水性，路基底板和路基挡墙通过钢筋、混凝土现场浇筑固接在一起。
在上述方案中，路基挡墙被设计为上窄下宽的梯形；因路基挡墙下部结构的尺寸比其上部结构的尺寸大，这样就增加了路基挡墙的稳定性，挡墙的形状使其能依靠自身的重力来维持挡墙的稳定性，防止因填土或土体变形失稳而使路基底板承受侧向土压力，保证了路基底板的长期稳定性、减少路基的变形。在沿线路两侧设置路基挡墙，可以使整个路基维持相对的平衡，使用具有防水性的混凝土，可以防止水浸入墙体内，对墙体造成破坏，还能防止雨水、地下水等通过线路两侧浸入路基底板，进一步增加路基的长期稳定性。
上述路基结构有益效果是：通过将承轨梁、路基底板和路基挡墙用钢筋、混凝土现场浇筑固接在一起；一方面使承轨梁能通过路基底板将力均匀地分布到地基上，防止了因应力集中而产生的路基不均匀沉降；另一方面路基挡墙有效地防止因填土或土体变形失稳而使路基底板承受侧向土压力，保证了路基底板的长期稳定性。通过具有防水性的混凝土和钢筋混凝土结构，有效地避免了水对路基结构的破坏，同时增加了线路的长期稳定性。
一种中低速磁悬浮低置线路路基结构的施工方法，先分段制作路基底板和路基挡墙。再在路基底板和路基挡墙的各分段间设置变形缝，将橡胶止水带设置在变形缝里。之后，对路基挡墙进行防水处理，从而完成施工，其特征在于：所述变形缝的宽度设置为1.9-2.1cm，路基底板在制作时预埋承轨梁的钢筋，防水处理步骤为：先在路基挡墙上铺设防水卷材，然后再在防水卷材外加砖墙保护层。
施工工作过程为：在路基底板相邻分段间和路基挡墙相邻分段间设置变形缝，并在变形缝中间设止水带；后对路基底板和所述路基挡墙采用钢筋混凝土现场浇筑；然后分节对承轨梁采用钢筋混凝土现场浇筑；最后对路基挡墙铺设防水卷材和加砖墙保护层，施工完毕，其中所述路基底板在承轨梁之前进行钢筋混凝土的现场浇筑。
在上述施工方法中，通过路基结构的外形设计，再加上采用钢筋混凝土现场浇筑方法将路基结构和承轨梁结构固接为一个整体，从而增加了路基的长期稳定性，同时也将沉降变形量大幅地减少。设置橡胶止水带能紧固密封变形缝，防止渗水及起到减震缓冲作用。路基底板里预埋承轨梁钢筋，能使承轨梁在钢筋混凝土现场浇筑后与路基底板固接在一起，防止因承轨梁与路基底板连接不牢造成的错位和变形。通过混凝土施工后对路基挡墙进行防水卷材铺设加240mm 厚砖墙保护层，就能防止地下水、雨水等的进入，从而提高整个路基的长期稳定性。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过减少现有承轨梁中的混凝土底板结构，实现了减少材料浪费、减少施工步骤的效果；通过纵向分段设置承轨梁，实现了方便检修的效果。
附图说明
图1是本发明的承轨梁在线路直线段的示意图，
图2是本发明的承轨梁在线路曲线段的示意图，
图3是图2中A处的局部放大图，
图中标记：1-承轨梁，2-承轨台，3-支撑侧墙，4-梁顶板，5-路基结构，
d1-轨顶标高值，d2-路基顶面标高值，d3-轨道结构高度值，α-梁体绕转夹角，△-承轨梁的底面中心线与线路的中心线偏距，ω-承轨梁顶面中心线与线路的中心线偏距。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施1
如图1-3所示，一种中低速磁悬浮低置线路的承轨梁1，包括承轨台2、支撑侧墙3和梁顶板4；其中，梁顶板4上设置有承轨台2，梁顶板4设置在支撑侧墙3的顶部；支撑侧墙3的底部直接固定在路基结构5上。
由于将承轨梁1的支撑侧墙直接固定在路基结构5上，相背景技术中现有的曲线承轨梁，本发明技术方案在满足中低速磁悬浮线路对承轨梁“曲线地段角度的精度应为0.2°，施工误差不超过10mm”精度要求的同时，减少了钢筋混凝土底板这一结构，从而减少了制作钢筋混凝土底板、固定钢筋混凝土底板的步骤，这样本发明不仅从结构上减少了材料的浪费，还减少了现场施工的步骤。
由于将承轨梁1纵向设置为0.75-2.5m一节，节间距离为0.3-0.7m,纵向分段设置满足中低速磁悬浮线路对承轨梁“曲线地段角度的精度应为0.2°，施工误差不超过10mm”精度要求的同时；节间设置断开一定距离可实现在路基结构 5上伸缩缝上同步断开，从而实现承轨梁1与路基结构5公共沉降，满足不均匀沉降要求；承轨梁1纵向节间断开一定距离，可方便检修。
进一步，承轨梁1和路基结构5为钢筋混凝土结构，承轨梁1支撑侧墙3 的钢筋预埋在路基结构5中，路基结构5中的钢筋与所述支撑侧墙3的钢筋采用焊接的方式固定在一起，通过采用焊接固定的方式，保证其在混凝土浇筑过程中不会发生位移偏差,进一步提高了承轨梁的精度；承轨梁1和路基结构1为钢筋混凝土，保证了承轨梁1的稳定性、强度和刚度。
本发明承轨梁1的施工方法，先将承轨梁1定位，再制作承轨梁1，从而完成承轨梁1的施工；其特征在于：承轨梁(1)采用钢筋混凝土现场浇筑的方式制作，承轨梁(1)的定位步骤如下：情况一，直线地段时，承轨梁(1)的顶面和底面中心线都与线路的中心线重合；情况二，曲线地段时，承轨梁(1)的底面中心线与线路的中心线存在偏距△，偏距△的计算公式如下：△＝(d1-d2) ×tanα，其中，d1为轨顶标高值，d2为路基顶面标高值，α为梁体绕转夹角；承轨梁(1)顶面中心线与线路的中心线存在偏距ω，偏距ω按以下公式计算：ω＝d3×sinα，其中，α为梁体绕转夹角，d3为轨道结构高度值。
上述施工的工作过程为：将承轨梁1定位。再将承轨梁1与线路路基结构5 固定。然后拼装承轨梁钢模板后，使混凝土一次浇筑成型。之后，混凝土养护达到强度后拆除模板，施工完成。
上述施工方法，不仅公开了一种底面中心线与线路的中心线的偏距△的计算公式，还公开了一种承轨梁1顶面中心线与线路的中心线的偏距ω的计算公式，因此在现场施工时，可以依据偏距△和偏距ω方便地实现承轨梁的定位。
进一步，线路为多线，因为多线中每一线所对应的承轨梁1互相独立，所以中低速磁悬浮低置线路多线上也可以按照上述施工方法设置本发明承轨梁1。
进一步，在承轨梁1混凝土浇筑前，在其梁体钢筋上安装接触轨预埋槽道，在保证接触轨预埋槽道精度要求的同时，还避免了在承轨梁完工后再打孔安装接触轨的步骤，提高了施工效率。
实施例2
如图1-3所示，路基结构5包括用于支撑轨排的承轨梁1和路基底板，承轨梁1通过其支架设置在所述路基底板上，所述路基底板置于地基上，还包括路基挡墙，路基挡墙与路基底板固接。
因为承轨梁1所受到的磁悬浮列车的压力，是通过路基底板传递到地基上，而路基底板与下层地基的接触面积大，所以路基底板能将承轨梁1所受到的压力更均匀的分散到下层地基上，从而防止因应力集中而产生的路基不均匀沉降；再者，因路基挡墙能防止因填土或土体变形失稳而使路基底板承受侧向土压力，从而在保证了路基底板的长期稳定性的同时减少了路基的变形；所以通过将路基底板和路基挡墙固定在一起，就可以实现使路基长期稳定性高、沉降变形量小的效果。
进一步，路基底板的厚度为600mm，路基底板为钢筋混凝土结构，路基底板中的混凝土具有防水性，通过使用具有防水性的钢筋混凝土结构；首先，能防止路基底板上层的水通过路基底板渗入地基对其产生破坏；其次，能避免地下水渗入路基底板结构中对路基底板造成破坏；再次钢筋混凝土是常用的建筑结构，便于模块化制作分段，经过长期的实践证明，钢筋混凝土结构具有较好的耐气候变化性能；以上优点，保证了路基的长期稳定性。路基底板的厚度为 600mm，能使路基底板获得中低速磁悬浮所要求的路基强度。
进一步，路基挡墙设置在中低速磁悬浮低置线路两侧。
进一步，路基挡墙在线路横断面上的形状为上窄下宽的梯形。
进一步，路基挡墙靠近线路的内侧面为垂直面，路基挡墙背离线路的外侧面为倾斜面，做成这样的向外倾斜的形状，还能有助于结构受力。
进一步，路基挡墙为钢筋混凝土结构，路基挡墙中的混凝土具有防水性，路基底板和路基挡墙通过钢筋、混凝土现场浇筑固接在一起。
在上述方案中，路基挡墙被设计为上窄下宽的梯形；因路基挡墙下部结构的尺寸比其上部结构的尺寸大，这样就增加了路基挡墙的稳定性，挡墙的形状使其能依靠自身的重力来维持挡墙的稳定性，防止因填土或土体变形失稳而使路基底板承受侧向土压力，保证了路基底板的长期稳定性、减少路基的变形。在沿线路两侧设置路基挡墙，可以使整个路基维持相对的平衡，使用具有防水性的混凝土，可以防止水浸入墙体内，对墙体造成破坏，还能防止雨水、地下水等通过线路两侧浸入路基底板，进一步增加路基的长期稳定性。
本实施例中路基结构5有益效果是：通过将承轨梁1、路基底板和路基挡墙用钢筋、混凝土现场浇筑固接在一起；一方面使承轨梁1能通过路基底板将力均匀地分布到地基上，防止了因应力集中而产生的路基不均匀沉降；另一方面路基挡墙有效地防止因填土或土体变形失稳而使路基底板承受侧向土压力，保证了路基底板的长期稳定性。通过使用具有防水性的混凝土和钢筋混凝土结构，有效地避免了水对路基结构的破坏，同时增加了线路的长期稳定性。
就施工方法而言，先分段制作路基底板和路基挡墙。再在路基底板和路基挡墙的各分段间设置变形缝，将橡胶止水带设置在变形缝里。之后，对路基挡墙进行防水处理，从而完成施工，其特征在于：变形缝的宽度设置为1.9-2.1cm，路基底板在制作时预埋承轨梁1的钢筋，防水处理步骤为：先在路基挡墙上铺设防水卷材，然后再在防水卷材外加砖墙保护层。
施工工作过程为：在路基底板相邻分段间和路基挡墙相邻分段间设置变形缝，并在变形缝中间设止水带；后路基底板和路基挡墙采用钢筋混凝土现场浇筑；然后对承轨梁1采用钢筋混凝土分节现场浇筑；最后对路基挡墙铺设防水卷材和加砖墙保护层，施工完毕，其中路基底板在承轨梁1之前进行钢筋混凝土的现场浇筑。
在上述施工方案中，通过路基结构的外形设计，再加上采用钢筋混凝土现场浇筑方法将路基结构和承轨梁1结构固接为一个整体，从而增加了路基的长期稳定性，同时也将沉降变形量大幅地减少。实践中，上述方法不仅能增加路基的稳定性、抗沉降性和便于施工，还能保证路基工程达到工程设计所要求的高标准。设置橡胶止水带能紧固密封变形缝，防止渗水及起到减震缓冲作用。路基底板里预埋承轨梁1钢筋，能使承轨梁1在钢筋混凝土现场浇筑后与路基底板固接在一起，防止因承轨梁1与路基底板连接不牢造成的错位和变形。通过混凝土施工后对路基挡墙进行防水卷材铺设加240mm厚砖墙保护层，就能防止地下水、雨水等的进入，从而提高整个路基的长期稳定性。
进一步，在路基底板和路基挡墙各分段间设置2cm变形缝，2cm的变形缝能消除沉降、温度和收缩应力对路基底板带来的危害；
本实施例的施工方法的有益效果是：通过路基结构的外形设计，再加上采用钢筋混凝土现场浇筑方法将路基结构和承轨梁1的结构固接为一个整体，从而增加了路基的长期稳定性，同时也将沉降变形量大幅地减少。实践中，上述方法不仅能增加路基的稳定性、抗沉降性和便于施工，还能保证路基工程达到工程设计所要求的高标准。设置橡胶止水带能紧固密封变形缝，防止渗水及起到减震缓冲作用。路基底板里预埋承轨梁1钢筋，能使承轨梁在钢筋混凝土现场浇筑后与路基底板固接在一起，防止因承轨梁与路基底板连接不牢造成的错位和变形。通过混凝土施工后对路基挡墙进行防水卷材铺设加240mm厚砖墙保护层，就能防止地下水、雨水等的进入，从而提高整个路基的长期稳定性。
实施例3
如附图1-2所示，本实施例与实施例2的不同之处在于本实施例所述路基底板的厚度为1200mm。
路基底板的厚度为1200mm，路基底板为钢筋混凝土结构，路基底板中的混凝土具有防水性，通过使用具有防水性的钢筋混凝土结构；首先，能防止路基底板上层的水通过路基底板渗入地基对其产生破坏；其次，能避免地下水渗入路基底板结构中对路基底板造成破坏；再次钢筋混凝土是常用的建筑结构，便于模块化制作分段，经过长期的实践证明，钢筋混凝土结构具有较好的耐气候变化性能；以上优点，保证了路基的长期稳定性。路基底板的厚度为1200mm，能使路基底板获得较高的强度；
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种中低速磁悬浮低置线路的承轨梁(1)，包括承轨台(2)、支撑侧墙(3)和梁顶板(4)；其中，所述承轨台(2)设置在所述梁顶板(4)上，所述梁顶板(4)设置在所述支撑侧墙(3)的顶部；
其特征在于：所述支撑侧墙(3)的底部固定在路基结构(5)上，所述路基结构(5)还包括路基底板和路基挡墙，所述路基底板与路基挡墙固接。
2.根据权利要求1所述的中低速磁悬浮低置线路的承轨梁(1)，其特征在于：所述承轨梁(1)和所述路基结构(5)为钢筋混凝土结构。
3.根据权利要求2所述的中低速磁悬浮低置线路的承轨梁(1)，其特征在于：所述支撑侧墙(3)的钢筋预埋在所述路基结构(5)中。
4.根据权利要求3所述的中低速磁悬浮低置线路的承轨梁(1)，其特征在于：所述路基结构(5)中的钢筋与所述支撑侧墙(3)的钢筋采用焊接的方式固定在一起。
5.一种中低速磁悬浮低置线路的承轨梁(1)的施工方法，先将承轨梁(1)定位，再制作所述承轨梁(1)，从而完成所述承轨梁(1)的施工；
其特征在于：所述承轨梁(1)采用钢筋混凝土现场浇筑的方式制作，所述承轨梁(1)的定位步骤为：将线路划分为直线地段和曲线地段，分别对直线地段和曲线地段进行所述承轨梁(1)的定位。
6.根据权利要求5所述的中低速磁悬浮低置线路的承轨梁(1)的施工方法，其特征在于：直线地段所述承轨梁(1)的定位方法为，
所述承轨梁(1)的顶面和底面中心线都与线路的中心线重合。
7.根据权利要求5所述的中低速磁悬浮低置线路的承轨梁(1)的施工方法，其特征在于：曲线地段时所述承轨梁(1)的定位方法为，
所述承轨梁(1)的底面中心线与线路的中心线存在偏距△，所述偏距△的计算公式如下：
△＝(d1-d2)×tanα
其中，d1为轨顶标高值，d2为路基顶面标高值，α为梁体绕转夹角；
所述承轨梁(1)顶面中心线与线路的中心线存在偏距ω，所述偏距ω按以下公式计算：
ω＝d3×sinα
其中，α为梁体绕转夹角，d3为轨道结构高度值。
8.根据权利要求5所述的中低速磁悬浮低置线路的承轨梁(1)的施工方法，其特征在于：在所述承轨梁(1)混凝土浇筑前，在其梁体钢筋上安装接触轨预埋槽道。
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| CN111270573A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-06-12 | 中铁宝桥集团有限公司 | 一种中低速磁浮轨排锚固装置及安装调整方法 |
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