[发明专利]一种梁-轨一体化结构及具有该结构的中低速磁浮轨道梁

说明书

本发明公开了一种梁‑轨一体化结构，包括F轨(2)以及设于所述F轨(2)与混凝土梁(1)之间的连接装置，所述连接装置包括平行和垂直于所述混凝土梁(1)顶部设置或预埋于所述混凝土梁(1)顶部的第一连接件，以及用于将所述F轨(2)与所述第一连接件固定的第二连接件。本发明还公开了一种具有该梁‑轨一体化结构的中低速磁浮轨道梁。本发明的梁‑轨一体化结构，大大降低了整个轨道梁结构的高度，F轨承受的车体运动等载荷直接通过梁‑轨一体化结构传递，在曲线超高段梁‑轨一体化结构直接承受由于轨道倾斜造成的横向剪切作用力，不仅提高了轨‑梁间力的传递效率，而且有效避免了载荷作用导致轨‑梁间结构故障。

技术领域

本发明属于磁浮轨道交通技术领域，更具体地，涉及一种梁-轨一体化结构及具有该结构的中低速磁浮轨道梁。

背景技术

中低速磁浮交通是在传统铁路技术发展一百多年后，在其基础上优化创新出来的新型轨道交通方式。中低速磁浮交通具有低噪音、低振动、低辐射、低成本、爬坡能力强、转弯半径小等优势，其不仅节约了大量的土地资源，而且为城市交通的发展提供了安全可靠和节能环保的新选择，是城市交通领域新的发展方向。近年来，国内外在中低速磁浮交通理论研究和工程应用中取得了巨大成果，为推动中低速磁浮交通的应用提供了重要技术支撑。

磁浮交通系统是一种新型地面客运交通系统，与传统轮轨交通系统显著的区别是借助悬浮力使车体悬浮于轨道上方，其行走部与轨道不接触。通过直线感应电机产生的推进力在轨道上前行。中低速磁浮轨道交通采用常导电磁铁吸力型悬浮和导向技术，通过车辆悬浮架上的U型电磁铁与F型钢轨之间的电磁吸引力，实现车辆的悬浮和导向。目前中低速磁浮桥梁结构与轨道结构分成两部分，轨道结构铺设于混凝土桥梁的上方，先施工桥梁结构，然后在桥梁上施工轨道结构。

目前中低速磁浮轨道梁包括桥梁结构与轨道结构两部分，如图1和图2所示，F轨2通过扣件安装在钢横梁10上，钢横梁10通过支座与承载台10连接，而承载台10再与混凝土梁1连接，从而形成磁浮轨道梁结构。现有技术的低速磁浮桥梁存在诸多问题：(1)轨道结构高度较大，在桥梁和路基上均增大了结构高度，在隧道内则增加了隧道断面，增加了轨道与梁之间的载荷作用距离，尤其在如图2所示的曲线超高情况下，支座结构除了传递由车辆及轨道本身的重力载荷外，还承担横向的剪切力作用，容易在钢横梁与承载台之间以及F轨与扣件之间产生故障，影响轨道梁结构的安全性和可靠性；(2)轨道结构构造复杂，包含了F轨、钢横梁、扣件、承轨台及其机械连接装置，不但安装难度大，而且造价高；(3)轨道结构二期荷载较大，导致桥梁结构工程量也较大；(4)桥梁结构设计时，一般没有考虑轨道结构提供的刚度和强度，浪费了材料；(5)F轨位于间隔较大的钢横梁支撑上，在车辆荷载作用下，F轨发生连续不断的竖向弯曲变形，造成轨面的短波不平顺。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种梁-轨一体化结构及具有该结构的中低速磁浮轨道梁，其目的在于，取消现有中低速磁浮轨道梁的钢横梁、扣件、承载台以及支座等结构，大大降低了整个轨道梁结构的高度，F轨承受的车体运动等载荷直接通过梁-轨一体化结构传递，此外，在曲线超高段梁-轨一体化结构直接承受由于轨道倾斜造成的横向剪切作用力，不仅提高了轨-梁间力的传递效率，而且有效避免了载荷作用导致轨-梁间结构故障。

为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种梁-轨一体化结构，包括F轨以及设于所述F轨与混凝土梁之间的连接装置，所述连接装置包括平行和垂直于所述混凝土梁顶部设置或预埋于所述混凝土梁顶部的第一连接件，以及用于将所述F轨与所述第一连接件固定的第二连接件。

进一步地，所述第一连接件包括第一钢板、第二钢板以及剪力钉，其中，所述第二钢板对称设于所述混凝土梁顶部并向两侧延伸，所述第一钢板设于所述混凝土梁顶部两侧，与所述第二钢板搭接以形成T型支撑结构，且根据结构受力需要沿所述混凝土梁纵向每隔一定间距设置一块加筋板，所述第一钢板、第二钢板以及加筋板焊接以形成整体结构，并通过焊接在所述第一钢板、第二钢板上的所述剪力钉实现与所述混凝土梁的固定连接。