CN113089481A - 一种高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构，包括，设置在主桥和两侧引桥上的连续式轨道梁和滑动层；连续式轨道梁的下部铺设有滑动层，连续式轨道梁的两侧设置有横向限位挡块，限制轨道梁的垂向和横向位移；连续式轨道梁与引桥间设置有纵横向限位结构，锚固连续式轨道梁。有益效果是，由于主桥和连续式轨道梁之间铺设有滑动层，使主桥和连续式轨道梁能够沿纵向自由滑动，因此避免大跨度桥梁受温度变化影响产生的梁端位移传递至轨道梁上，从而解决梁端定子间隙超限的问题；另外，连续式轨道梁具有良好的传力性能，通过设置混凝土挡块及限位结构保证轨道梁的纵、横向稳定性。
Description
技术领域
本发明属于磁浮交通领域，特别是涉及一种高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构。
背景技术
传统的轮轨式轨道交通受空气阻力、轮轨黏着、蛇行失稳、运行噪声以及弓网极限速度等问题的制约，同时能耗和机械摩擦磨损随着速度的提高而不断增大，从目前的技术水平来看，轮轨式轨道交通最高经济与技术速度在400km/h左右。采用磁悬浮技术可以解决轮轨式存在的轮轨黏着、摩擦、振动和高速受流等问题，具有速度高、安全舒适、节能环保等多种优势，可以与高铁、民航既竞争又协同，相互促进。我国于2002年12月31日建成了目前世界上唯一一条商业运营的高速磁悬浮线路——运营速度为430km/h的上海磁悬浮专线。2019年5月我国时速600公里高速磁浮列车下线，标志着我国已初步具备高速磁浮工程化的基础。
高速磁浮交通系统通过安装在轨道梁两侧的一定长度的定子与列车上的转子组成直线电机，驱动列车高速运行，对定子间隙有严格的要求，梁缝处定子间隙通常在100mm以内。高速磁浮以其速度优势，更适合于远距离的长大干线运输，但受自然条件等因素影响，其难免会采用大跨度桥梁结构跨越大江大河。受温度影响，大跨度桥梁梁端伸缩量大，梁缝值难以满足允许磁隙角要求，需要通过特殊结构减小大跨度桥梁伸缩对定子间隙的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够防止因受温度变化梁端定子间距超限的高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构。
本发明所采用的技术方案是，一种高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构，包括，设置在主桥和两侧引桥上的连续式轨道梁和滑动层；所述主桥上连续式轨道梁的下部铺设有滑动层，连续式轨道梁的两侧设置有横向限位挡块，限制轨道梁的垂向和横向位移；连续式轨道梁与引桥间设置有纵横向限位结构，锚固连续式轨道梁。
所述纵横向限位结构设置在引桥桥面上，纵横向限位结构为凹凸限位结构。
所述主桥及两侧引桥连续式轨道梁为纵向连续结构，连续式轨道梁为混凝土连续浇筑。
所述主桥及两侧引桥连续式轨道梁为纵向连续结构，连续式轨道梁为预制短轨道梁，短轨道梁之间通过张拉锁件纵向连接。
所述滑动层的材料为两层土工布间夹一层滑动膜或表面光滑的金属板材。
所述横向限位挡块在主桥上等间距排布，横向限位挡块通过在主桥内预埋钢筋与主桥连接。
本发明的有益效果是，由于主桥和连续式轨道梁之间铺设有滑动层，使主桥和连续式轨道梁能够沿纵向自由滑动，因此避免大跨度桥梁受温度变化影响产生的梁端位移传递至轨道梁上，从而解决梁端定子间隙超限的问题；另外，连续式轨道梁具有良好的传力性能，通过设置混凝土挡块及限位结构保证轨道梁的纵、横向稳定性。
附图说明
图1是本发明连续式轨道梁结构的示意图；
图2是本发明连续式轨道梁结构的主桥横断面示意图；
图3是本发明连续式轨道梁结构的引桥横断面示意图。
图中：
1.桥梁活动支座 2.桥梁固定支座 3. 引桥 4. 主桥
5. 连续式轨道梁 6. 滑动层 7. 纵横向限位结构
8. 横向限位挡块 9. 钢筋 10. 门型钢筋。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1至图3所示，本发明一种高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构，包括，设置在主桥和两侧引桥上的连续式轨道梁5和滑动层6；所述主桥4上连续式轨道梁5的下部铺设有滑动层6，保证轨道梁和主桥二者沿纵向的自由滑动；连续式轨道梁5的两侧设置有横向限位挡块8，限制轨道梁的垂向和横向位移，保证连续轨道梁5的稳定性；连续式轨道梁5与引桥3间设置有纵横向限位结构7，锚固连续式轨道梁5。
纵横向限位结构7为凹凸限位结构，由凹槽和凸台组成，按一定间隔设置在引桥3桥面上。
引桥和主桥上设置桥梁活动支座1和桥梁固定支座2。主桥4及两侧引桥3连续式轨道梁5为纵向连续结构，连续式轨道梁5为混凝土连续浇筑，也可以为预制短轨道梁，短轨道梁之间通过张拉锁件实现纵向连接。当轨道梁采用现浇形式时，凸台可随连续式轨道梁5的浇筑自然形成；当轨道梁采用预制形式时，预制轨道梁和引桥间通过现浇一定厚度的混凝土形成凹凸限位结构7，轨道梁下部预埋门型钢筋10，与现浇混凝土层形成一体，提高整体稳定性。
滑动层6的材料为两层土工布间夹一层滑动膜或表面光滑的金属板材。
横向限位挡块8在主桥4上等间距排布，横向限位挡块8通过在主桥4内预埋钢筋9与主桥4连接。
实施例：
以主桥温度跨度200m为例，设计梁缝200mm，梁体受外界影响最大温度变化幅度取±20℃，则主桥梁端受温度影响最大伸缩量为±40mm，梁缝变化范围160mm~240mm，无法满足主桥与引桥梁缝位置定子间隙90~100mm要求，采用本发明提出的一种高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构可以解决该问题。
本例中，连续式轨道梁与主桥间铺设一层表面光滑的钢板，以实现二者在纵向的自由滑动。连续式轨道梁与引桥间设置凹凸限位结构，受温度变化影响，连续式轨道梁内部会积聚一定的温度力。经分析，温度力只与连续式轨道梁断面面积及温度变化幅度有关，与连续式轨道梁长度无关，采用下式计算。
式中：α为混凝土材料线膨胀系数，取1×10-5；E为混凝土材料弹性模量，取3.25×104MPa；A为连续式轨道梁断面面积；ΔT为温度变化幅度。
本例中，连续式轨道梁断面面积A设计值1.1m2，温度最大变化幅度ΔT为±20℃。计算得到温度影响下连续式轨道梁内部产生的最大温度力为7150kN，该力作为主力对轨道梁进行配筋设计。
本例中，引桥长度取30m，引桥上凹凸限位结构设计尺寸为0.5m（长）×1m（宽）×0.3m（高），纵向间隔3m设置，共设置10组。则每组凹凸限位结构分担的温度力为715kN，该力作为主力对凸台进行配筋设计。
连续式轨道梁内部产生的温度力最终通过凹凸限位结构传递至引桥，引桥设计时需考虑温度力的影响。
值得指出的是，本发明的保护范围并不局限于上述具体实例方式，根据本发明的基本技术构思，也可用基本相同的结构，可以实现本发明的目的，只要本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构，其特征在于，包括，设置在主桥和两侧引桥上的连续式轨道梁（5）和滑动层（6）；所述主桥（4）上连续式轨道梁（5）的下部铺设有滑动层（6），连续式轨道梁（5）的两侧设置有横向限位挡块（8），限制轨道梁的垂向和横向位移；连续式轨道梁（5）与引桥（3）间设置有纵横向限位结构（7），锚固连续式轨道梁（5）。
2.根据权利要求1所述的高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构，其特征在于，所述纵横向限位结构（7）设置在引桥（3）桥面上，纵横向限位结构（7）为凹凸限位结构。
3.根据权利要求1所述的高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构，其特征在于，所述主桥（4）及两侧引桥（3）连续式轨道梁（5）为纵向连续结构，连续式轨道梁（5）为混凝土连续浇筑。
4.根据权利要求1所述的高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构，其特征在于，所述主桥（4）及两侧引桥（3）连续式轨道梁（5）为纵向连续结构，连续式轨道梁（5）为预制短轨道梁，短轨道梁之间通过张拉锁件纵向连接。
5.根据权利要求1所述的高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构，其特征在于，所述滑动层（6）的材料为两层土工布间夹一层滑动膜或表面光滑的金属板材。
6.根据权利要求1所述的高速磁浮交通大跨度桥梁上连续式轨道梁结构，其特征在于，所述横向限位挡块（8）在主桥（4）上等间距排布，横向限位挡块（8）通过在主桥（4）内预埋钢筋（9）与主桥（4）连接。
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