[發明專利]一種懸掛式底板開口組合箱型預應力軌道梁系統

在審

• 申請號: 201711165980.0
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107794813A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 黎泰良;裴利華;程國華;徐永浩;張俊龍;熊志;孫京;彭喆
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E01B25/22
• 分類號: E01B25/22
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙)42224
• 代理人: 方可

技術領域

本發明屬于懸掛式單軌交通技術領域，更具體地，涉及一種懸掛式底板開口組合箱型預應力軌道梁系統。

背景技術

懸掛式單軌交通屬軌道交通的新型技術，懸掛式軌道交通不僅無技術規范可循，而且可供參考的資料較少，雖然懸掛式軌道交通在國外發達國家已有很長的歷史，但僅限日本、德國有運營成功的線路，國外現代的懸掛式單軌采用底板開口的鋼軌道梁結構。我國目前懸掛式單軌僅有兩條試驗線，試驗線采用底板開口的小斷面鋼箱軌道梁。鋼箱型梁存在易屈曲，承載力小,變形大,線形控制難等問題是困擾懸掛式單軌發展的瓶頸，而且隨著跨徑增大鋼箱型梁屈曲、變形大等問題尤為突出，提出一種可替代鋼箱軌道梁是迫在眉睫的任務。

底板開口的鋼箱軌道梁是現代懸掛式軌道交通目前唯一采用的結構型式，橋跨跨徑采用≤30m的標準軌道梁，軌道梁結構單一化妨礙了懸掛式軌道的推廣。

常規的鋼箱軌道梁結構跨度超過35m后，軌道梁的豎向撓度難以滿足《鐵路橋涵設計規范》(TB 10002-2017)和《地鐵設計規范》(GB50157-2013)中對橋梁結構最大允許撓度的要求。

現有的懸掛式單軌交通運行一段時間后，由于長期的輪軌接觸等原因，走行軌面將出現一定程度的損壞，影響懸掛式軌道的平穩運行、列車的爬坡能力、增加能耗，而且按照現有的技術當走形面磨損時，需對整個軌道梁進行更換，更換難度大、成本高，研究一種耐磨材料也是很有必要的。

傳統的波形鋼腹板預應力混凝土箱梁橋是用波形鋼腹板取代了預應力混凝土箱梁的混凝土腹板而做成的箱梁橋，簡稱為波形鋼腹板預應力混凝土箱梁橋。波形鋼腹板與混凝土頂、底板采用相應的連接件進行連接。傳統的波形鋼腹板底板在正彎矩區混凝土容易開裂,底板與腹板多采用開孔鋼板連接件容易脫落等問題，在懸掛式單軌系統采用波形鋼腹板箱型組合軌道梁，必須解決傳統的波形鋼腹板預應力混凝土箱梁橋存在的問題，并且還需解決波形鋼腹板波浪形作為導向面的問題。

總之，懸掛式單軌交通系統雖在國外已有百年歷史，但是國內外可供參考的研究資料非常少，目前國內試驗線均采用底板開口的小斷面鋼箱軌道梁，國內尚未對懸掛式單軌交通系統進行系統性的研究，還存在一些亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種懸掛式底板開口組合箱型預應力軌道梁系統，安全適用、技術先進、經濟合理，能滿足懸掛式單軌軌道梁的受力、變形、剛度、行車安全和舒適性的要求。

為實現上述目的，按照本發明，提供了一種懸掛式底板開口組合箱型預應力軌道梁系統，其特征在于，包括混凝土頂板、單軌列車行駛軌道和后張法體外預應力鋼束結構，其中，

所述混凝土頂板沿線路方向延伸；

所述單軌列車行駛軌道設置有兩條，它們分別設置在所述混凝土頂板的底面上，以用于懸掛列車，每條所述單軌列車行駛軌道均沿線路方向延伸，并且每條所述單軌列車行駛軌道均包括上翼板、波形鋼腹板、底板、混凝土內襯和先張法預應力鋼筋，所述上翼板通過栓釘固定安裝在所述混凝土頂板的底面上，所述波形鋼腹板的上端焊接在所述上翼板的底面上而且下端焊接在所述底板上，所述上翼板和所述底板之間設置所述混凝土內襯，所述波形鋼腹板設置于所述混凝土內襯的外側，并且所述混凝土內襯通過栓釘分別與所述波形鋼腹板和所述底板連接，所述混凝土內襯內部還布置多條所述先張法預應力筋；

所述單軌列車行駛軌道的外側設置有鋼錨碇板和轉向器，并且這些鋼錨碇板和轉向器共同支承所述后張法體外預應力鋼束結構。

優選地，所述后張法體外預應力鋼束結構包括張拉端、鋼束、轉向加勁橫梁和外套鋼管，所述張拉端固定安裝在所述單軌列車行駛軌道上，并且所述鋼束的一端固定安裝在所述張拉端上，所述轉向加勁橫梁設置有多個，所述鋼束穿過所有的所述轉向加勁橫梁，并且在所述鋼束上還套接多根所述外套鋼管，以用于保護所述鋼束。

優選地，每條所述單軌列車行駛軌道還包括設置在所述底板底面上的底板縱向加勁肋。

優選地，兩條所述單軌列車行駛軌道之間有多組橫隔加勁結構并且它們間隔設置，每組所述橫隔加勁結構均包括橫隔板上翼緣、橫隔板和橫隔板加勁肋，所述上翼緣安裝在所述頂板的底面，所述橫隔板安裝在所述上翼緣的底面并且所述橫隔板與兩條所述混凝土內襯均接觸，所述橫隔板加勁肋安裝在所述橫隔板的側面。

優選地，所述頂板上設置有螺栓孔，以便軌道梁懸掛在橋墩下方。

優選地，所述底板由鋼板制成。

優選地，所述混凝土頂板內還設置有多塊閉口型壓型鋼板。