[发明专利]一种悬挂式底板开口组合箱型预应力轨道梁系统

说明书

技术领域

本发明属于悬挂式单轨交通技术领域，更具体地，涉及一种悬挂式底板开口组合箱型预应力轨道梁系统。

背景技术

悬挂式单轨交通属轨道交通的新型技术，悬挂式轨道交通不仅无技术规范可循，而且可供参考的资料较少，虽然悬挂式轨道交通在国外发达国家已有很长的历史，但仅限日本、德国有运营成功的线路，国外现代的悬挂式单轨采用底板开口的钢轨道梁结构。我国目前悬挂式单轨仅有两条试验线，试验线采用底板开口的小断面钢箱轨道梁。钢箱型梁存在易屈曲，承载力小,变形大,线形控制难等问题是困扰悬挂式单轨发展的瓶颈，而且随着跨径增大钢箱型梁屈曲、变形大等问题尤为突出，提出一种可替代钢箱轨道梁是迫在眉睫的任务。

底板开口的钢箱轨道梁是现代悬挂式轨道交通目前唯一采用的结构型式，桥跨跨径采用≤30m的标准轨道梁，轨道梁结构单一化妨碍了悬挂式轨道的推广。

常规的钢箱轨道梁结构跨度超过35m后，轨道梁的竖向挠度难以满足《铁路桥涵设计规范》(TB 10002-2017)和《地铁设计规范》(GB50157-2013)中对桥梁结构最大允许挠度的要求。

现有的悬挂式单轨交通运行一段时间后，由于长期的轮轨接触等原因，走行轨面将出现一定程度的损坏，影响悬挂式轨道的平稳运行、列车的爬坡能力、增加能耗，而且按照现有的技术当走形面磨损时，需对整个轨道梁进行更换，更换难度大、成本高，研究一种耐磨材料也是很有必要的。

传统的波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥是用波形钢腹板取代了预应力混凝土箱梁的混凝土腹板而做成的箱梁桥，简称为波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥。波形钢腹板与混凝土顶、底板采用相应的连接件进行连接。传统的波形钢腹板底板在正弯矩区混凝土容易开裂,底板与腹板多采用开孔钢板连接件容易脱落等问题，在悬挂式单轨系统采用波形钢腹板箱型组合轨道梁，必须解决传统的波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥存在的问题，并且还需解决波形钢腹板波浪形作为导向面的问题。

总之，悬挂式单轨交通系统虽在国外已有百年历史，但是国内外可供参考的研究资料非常少，目前国内试验线均采用底板开口的小断面钢箱轨道梁，国内尚未对悬挂式单轨交通系统进行系统性的研究，还存在一些亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种悬挂式底板开口组合箱型预应力轨道梁系统，安全适用、技术先进、经济合理，能满足悬挂式单轨轨道梁的受力、变形、刚度、行车安全和舒适性的要求。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种悬挂式底板开口组合箱型预应力轨道梁系统，其特征在于，包括混凝土顶板、单轨列车行驶轨道和后张法体外预应力钢束结构，其中，

所述混凝土顶板沿线路方向延伸；

所述单轨列车行驶轨道设置有两条，它们分别设置在所述混凝土顶板的底面上，以用于悬挂列车，每条所述单轨列车行驶轨道均沿线路方向延伸，并且每条所述单轨列车行驶轨道均包括上翼板、波形钢腹板、底板、混凝土内衬和先张法预应力钢筋，所述上翼板通过栓钉固定安装在所述混凝土顶板的底面上，所述波形钢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间设置所述混凝土内衬，所述波形钢腹板设置于所述混凝土内衬的外侧，并且所述混凝土内衬通过栓钉分别与所述波形钢腹板和所述底板连接，所述混凝土内衬内部还布置多条所述先张法预应力筋；

所述单轨列车行驶轨道的外侧设置有钢锚碇板和转向器，并且这些钢锚碇板和转向器共同支承所述后张法体外预应力钢束结构。

优选地，所述后张法体外预应力钢束结构包括张拉端、钢束、转向加劲横梁和外套钢管，所述张拉端固定安装在所述单轨列车行驶轨道上，并且所述钢束的一端固定安装在所述张拉端上，所述转向加劲横梁设置有多个，所述钢束穿过所有的所述转向加劲横梁，并且在所述钢束上还套接多根所述外套钢管，以用于保护所述钢束。

优选地，每条所述单轨列车行驶轨道还包括设置在所述底板底面上的底板纵向加劲肋。

优选地，两条所述单轨列车行驶轨道之间有多组横隔加劲结构并且它们间隔设置，每组所述横隔加劲结构均包括横隔板上翼缘、横隔板和横隔板加劲肋，所述上翼缘安装在所述顶板的底面，所述横隔板安装在所述上翼缘的底面并且所述横隔板与两条所述混凝土内衬均接触，所述横隔板加劲肋安装在所述横隔板的侧面。

优选地，所述顶板上设置有螺栓孔，以便轨道梁悬挂在桥墩下方。

优选地，所述底板由钢板制成。

优选地，所述混凝土顶板内还设置有多块闭口型压型钢板。