高速磁浮叠合式轨道梁连接机构、轨道梁及其制造方法

摘要

一种高速磁浮叠合式轨道梁连接机构、轨道梁及其制造方法，包含支承钢梁、焊钉，该连接机构设置有位于轨道板中间部分并将轨道板与承重主梁连接成一体的钢筋水泥灌浆固接部分；该支承钢梁为H型钢，并将其分别以焊钉埋设位于轨道板两端，且该支承钢梁支承在轨道板与承重主梁之间。本发明解决了将轨道梁上部的功能区—轨道板和下部基础—承重主梁之间实现可靠连接、而且结构简单、易于制造、调节定位快捷方便、钢材消耗少的技术问题。

说明书

技术领域：

本发明是关于电动车辆的沿路轨道装置，特别是关于磁浮列车的叠合式轨道梁的连接机构、轨道梁及其制造方法。

背景技术：

铁路交通迄今已有近两百年的历史，由最初的蒸汽机车牵引逐步发展到目前的内燃机车、电力机车、燃气轮机车，最高车速也达到了每小时200公里左右。而新发展的常导磁浮铁路，列车在运行时受电磁力作用悬浮在轨道上方，最高车速可达每小时500公里。现有的磁浮铁路普遍为高架型式，采用整体式或复合式的轨道梁，该轨道梁的顶部是安装直线电机的定子和其它电气部件的功能区，由于磁浮列车运行速度高，且悬浮的间隙小，一般仅为10mm左右，所以对该轨道梁顶部功能区的结构尺寸精度提出了很高的要求，其精度要求已远远超出了土木工程施工所能达到的范围，需要将长度达25米的整个轨道梁放置在精密机床上在恒温条件下加工。这样，就要求在磁浮铁路沿线建设若干个配置有恒温装置的大型机加工车间的制梁厂；同时复合式轨道梁自重大，又带来大件运输和吊装等一系列问题，如：路桥加固、构件保护、运输和吊装设备的适配等。这些不利因素，不仅大大提高了工程造价，也成为磁浮铁路难以在长距离上推广实施的拦路虎。如果将目前复合式轨道梁上部的功能区和其下部的基础部分分成两个独立部件分别制造，则可使上述问题迎刃而解，但却又带来轨道梁两个独立部件之间如何连接的技术问题。

ZL01126832.8号《高速轨道交通的轨道结构》发明专利公开披露了一种用于叠合式轨道梁的将其上部包含功能区的钢筋混凝土板梁和下部基础部分承重主梁结合的连接机构，该连接机构由支撑钢梁、焊钉、高强螺栓和钢垫板组成，支撑钢梁通过高强螺栓、钢垫板和连接钢板与下层承重主梁连接，支撑钢梁的顶部的焊钉深入钢筋混凝土板梁的后浇孔中，待钢筋混凝土板梁精确定位后浇筑混凝土而完成连接。这种连接机构虽然解决了复合式轨道梁存在的不足，但却带来了大量的支撑钢梁的定位调整问题；而且支撑钢梁又分成有加劲板的刚性支撑钢梁和无加劲板的柔性支撑钢梁两种结构，不同结构的支承钢梁又有不同的安装位置，这不仅结构复杂给制造带来麻烦，安装也不便。此外，还有钢材耗用量大的缺点。

DE19735481C号德国发明专利也公开了一种适应于高速或者磁浮列车用的轨道，为了防止因为温度的变化导致轨道尺寸的改变，该文献利用在轨道板的中间部分设置十字筋式的中间连接件，该连接件使得轨道板中间部在纵向和黄向都不能发生变形，而在轨道板的两端则设置能发生弹性变形的板状的连接件(附图标记11、12)，该板状的连接件使得轨道板只能要纵向方向上发生长度改变，从而起到确保轨道板的精度作用。但因为十字筋式的中间连接件毕竟为钢构件，其必然还存在一定的弹性变形的空间，不利于轨道板的定位和尺寸的保持；而采用纯钢构件将耗用大量的钢材；另外其轨道板两端采用状的钢构件作为支承也存在安装因难、费时费力等缺陷。

发明内容；

本发明的目的在于提供一种高速磁浮叠合式轨道梁连接机构、轨道梁及其制造方法，用以解决将轨道梁包含功能区的上部——轨道板和下部基础——承重主梁之间实现可靠连接、而且结构简单、易于制造、调节定位快捷方便、钢材消耗少的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种磁浮叠合式轨道梁连接机构，用于连接轨道板和承重主梁，上述连接机构设置有位于轨道板中间部分并将轨道板与承重主梁连接成一体的钢筋混凝土灌浆固接部分；上述连接机构还包括有支承钢梁，该支承钢梁埋设于上述轨道板两端，且支承在上述轨道板与上述承重主梁之间。

另一优选的方式是：该钢筋水泥灌浆部分可以是若干个独立个体，或是一个整体。

另一优选的方式是：上述支承钢梁为型钢。

另一优选的方式是：上述支承钢梁为H型钢或者是拼接成H型的两槽钢。

另一优选的方式是：上述支承钢梁是通过焊钉将其埋设于上述轨道板的两端，且该支承钢梁是通过螺母和预埋螺栓与承重主梁固定连接。

另一优选的方式是：上述轨道板中间部分设置有开孔，上述承重主梁顶部设置有伸入该轨道板开孔中的预设钢筋，在该轨道板与该承重主梁之间精确定位后，以混凝土浇灌于轨道板的开孔中使轨道板中间与承重主梁形成刚性连接，从而形成了上述钢筋混凝土灌浆固接部分。

另一优选的方式是：每一轨道板底面设置有二块支承钢梁，该二块支承钢梁分别垂直于承重主梁纵向预置在轨道板两端附近，并用预埋螺栓与承重主梁固定。

另一优选的方式是；每一轨道板底面设置有四块支承钢梁，该四块支承钢染平行于承重主梁纵向对称地预置在轨道板两端附近，并用弹性扣件与承重主梁连接。

另一优选的方式是：支承钢梁的高度为100～300mm。

另外本发明还涉及一种磁浮叠合式轨道梁连接机构的制造方法：该连接机构用于连接轨道和承重主梁，在上述轨道板中间部分设置有开孔，在上述承重主梁顶部设置伸入该轨道板开孔中的预设钢筋，在该轨道板中间与承重主梁之间精确定位后，以混凝土浇灌于轨道板的开孔中，使轨道板中间与承重主梁形成刚性连接，从而形成了上述连接机构的钢筋混凝土灌浆固接部分；并在上述轨道板两端分别埋设支承钢梁，且该支承钢梁支承在上述轨道板与上述承重主梁之间。

另一优选的方式是：该钢筋混凝土灌浆固接部分可以采用若干个独立个体，或是一个整体。

另一优选的方式是：上述支承钢梁采用型钢。

另一优选的方式是：上述支承钢梁采用H形型钢。

另一优选的方式是：上述支承钢梁是通过焊钉将其埋设于上述轨道板的两端，且该支承钢梁是通过螺母和预埋螺栓与承重主梁固定连接。

另一优选的方式是：每一上述轨道板底面设置有二块支承钢梁，该二块支承钢梁分别垂直于承重主梁的纵向并设置在上述轨道板两端附近，并且用预埋螺栓与上述承重主梁固定。

另一优选的方式是：每一上述轨道板底面设置有四块支承钢梁，该四块支承钢梁平行于上述承重主梁的纵向并对称地设置在轨道板两端附近，并且采用弹性扣件使该支承钢梁与上述承重主梁连接。

另一优选的方式是：使用高度为100～300mm的支承钢梁。

另外本发明还涉及一种包括上述任一连接机构的磁浮叠合式轨道梁。

另外本发明还涉及一种包括上述任一连接机构的制造方法的磁浮叠合式轨道梁制造方法。

本发明的有益技术效果是：

1.使用钢筋混凝土和钢材两种具有不同物理性能的材料制成的连接结构，可充分发挥材料各自的优势，补足各自的不足，无谐振，稳定可靠，与全钢结构相比，更适宜于高速线路。

2.利用H形型钢腹板的弹性变形或其沿轴向的位移，巧妙地释放由于轨道板与承重主梁间的温度差引起的应力，轻易地解决了材料热胀冷缩造成的连接机构损坏。

3.可以将轨道梁分成现场浇筑的承重主梁和需进行机加工的轨道板两部分，再进一步可以将轨道板分成若干小段，如此就可大为简化轨道梁的制作过程。这样，不仅方便加工，减少专用的轨道梁工厂的规模以及大幅度地降低对加工、运输、起吊设备的能力要求。

4.能提高轨道梁的生产率、降低成本。

5.结构简单、构件标准化、制造和安装调节方便、省工。

6.可大量节约钢材。

附图说明：

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1中A-A剖视图。

图3是图1中B-B剖视图。

图4是本发明的另一种结构示意图。

图5是图4中C-C剖视图。

具体实施方式：

请参阅图1～3所示，本发明由位于轨道板1中间部分将其与承重主梁2连接成一体的钢筋混凝土灌浆固接部分4和支承在轨道板1与承重主梁2之间的支承钢梁3两部分组成。首先在承重主梁2凸台21上预设钢筋9，在现场安装时，将钢筋9插入轨道板1中间部分预留的孔中，在该轨道板与该承重主数值之间精确定位后，向该孔中浇灌混凝土，从而凝固成该钢筋水泥灌浆固接部分4，如此轨道板1中间部分就与承重主梁2刚性地连接在一起。该钢筋混凝土灌浆固接部分4可沿该凸台21全长设置，也可以对称地分成若干个设置在该凸台21上，图中所示的为二个钢筋混凝土灌浆固接部分4的设置状态。该支承钢梁3为H形型钢，它与承重主梁2纵向垂直，两块支承钢梁3用其顶面上的焊钉31对称地埋设在轨道板1两端附近，并用螺母5和预埋螺栓61固定连接在预埋于承重主梁2中的预埋板6上，预埋板6通过预埋螺栓61以及混凝土灌桨料7实现与承重主梁2之间的连接。由于支承钢梁3的腹板厚度较薄，具有一定的弹性变形能力，可以轻易地满足由于温度差异引起的轨道板1和承重主梁2热胀冷缩的变形需要，释放它们之间的内应力，避免损坏，而在整个轨道梁竖直向(Z向)和横向(Y向)，轨道板1与承重主梁2之间的相对变形则受到严格的限制，保证了磁浮列车高速运行的平稳性和安全性。

该支承钢梁3除满足强度要求外，其高度在100～300mm间为宜，以保证轨道板1与承重主梁2之间有足够的施工空间。

本发明还可以如图4～5所示，四块支承钢梁3’与承重主梁2纵向平行，双双用其顶面上的焊钉31对称地预置在轨道板1两端附近，并通过铁路常用的弹性扣件10扣紧在承重主梁2顶部的预埋板6上。如此，在整个轨道梁的Z向和Y向，轨道板1与承重主梁2之间的相对变形或移动受到严格限制，而允许轨道板1可沿承重主梁2纵向产生一定的位移，以适应热胀冷缩的需要，达到释放由温度差异引起的内应力的效果。该支承钢梁3’的长度小于前述的支承钢梁3的长度，或者为后者的一半，因此在钢材的消耗上不会增加。

上述实施例中支承钢梁采用的是整体H型钢，但这是一种特别优选的方式，它可以采用由两个槽钢拼成的，事实上本领域技术人员明了，采用比如槽钢、方钢等其它型钢或者其它一般的钢结构(比如背景技术中提到的DE19735481C号德国发明专利的板状钢构件)也能够满足本发明的支承钢梁需要，并取得一定的有益效果，这些在支承钢梁上的类似改变理应处于本发明的保护范围之内。