專利名稱：用于快速運輸?shù)男熊嚶访娴闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于陸上交通路線，優(yōu)選地用于磁浮鐵路，例如TRANSRAPID的行車路面，包括裝在按現(xiàn)場灌筑混凝土或預制件的結(jié)構(gòu)方式制成的基礎(chǔ)上的預制件行車路面托架，它至少有一根空心的配筋的預應力混凝土縱梁；以及包括橫向于行車道連續(xù)地從預應力混凝土縱梁兩側(cè)伸出的制成單獨構(gòu)件的行車路面板。
由DE 29809580 U1已知這種行車路面，在那里，行車路面縱梁用鋼制造。
但與之類似地同樣建議，由于鋼結(jié)構(gòu)易受腐蝕和噪音大以及由此引起的環(huán)境負擔等不利因素，將迄今的混凝土預制件行車路面托架(Fahrwegtraeger)(對此可例如參見DE 4115936 A1)設計成具有梯形截面空心的配筋的預應力混凝土縱梁，它位于上部的較大的底邊向左和右加長。通常此加長設計為直至行車路面的全寬，所以還只須安裝行車路面支承和導向系統(tǒng)在行車路面?zhèn)认虻牟考?側(cè)面導軌、滑動支承板條和定子疊片(Statorpakete))。
這樣一種預應力混凝土縱梁只是可在一定程度上經(jīng)濟地制成振搗混凝土模制件，它要求尤其在端部扇形地配筋。這實際上又要求在用于配置鋼筋的端部區(qū)內(nèi)是實心的橫截面，以及在空心和中央?yún)^(qū)內(nèi)始終還需要至少30至40cm的壁厚，以便在按振搗的混凝土制造方法中保證必要的強度。這些困難原則上在一種混合結(jié)構(gòu)中同樣存在，在這種混合結(jié)構(gòu)中預應力混凝土縱梁的側(cè)臂沒有設計到行車路面的全寬，而是要短一些。在較短的臂上用復雜的方式尺寸精確地用螺釘固定鋼構(gòu)件，后者本身又構(gòu)成或固定支承和導向系統(tǒng)在行車路面?zhèn)认虻牟考?。在這里，有短臂的預應力混凝土縱梁也必須在模具內(nèi)通過振搗制造，從而又帶來上述具有大的重量的問題，這不僅增加了材料的消耗，而且還使得在工地上安裝時造成不希望的預制件操作困難。
因此本發(fā)明的目的是，設計一種前言所述類型用于磁浮鐵路的行車路面，使預應力混凝土縱梁能更簡單、更便宜和具有更小的壁厚并因而有較輕的重量地制成。
按本發(fā)明為達到此目的規(guī)定，一根或多根預應力混凝土縱梁設計成在離心力混凝土生產(chǎn)過程中制成的、具有用于行車路面板的上部支承凸肩的預應力混凝土支承管。
通過將支承件與行車路面板分開，其中行車路面板既可以是配筋的混凝土板也可以是鋼板結(jié)構(gòu)，換句話說通過取消在預應力混凝土縱梁上側(cè)向用混凝土澆注上行車路面用的支承臂，可將預應力混凝土縱梁加工成基本上管狀對稱的離心力混凝土構(gòu)件。這種離心力混凝土制件不僅可以減小壁厚并因而減輕重量，而且以此方式可以獲得連續(xù)的空心的梁構(gòu)件，它在內(nèi)部有大的貫通的空間可提供用于鋪設電纜和供應管道。在這種情況下支承凸肩應尤其通過側(cè)向從基本上圓柱形的管狀伸出的加強肋構(gòu)成，這些加強肋與迄今的行車路面托架在尺寸上大得多的懸伸凸緣是不可比擬的。借助于伸出的肋以獲得略大一些的支承面，可以將梁的不平衡保持得足夠小，此外這種不平衡在生產(chǎn)時還可采取其他措施進一步加以補償(對此在下面還會詳細說明)，從而可以實施簡單的離心力混凝土生產(chǎn)。
與大約有20m-31m長的預制件行車路面托架的結(jié)構(gòu)不同，按本發(fā)明的進一步發(fā)展，行車路面板由多塊沿行車路線方向短的優(yōu)選地約6m長的隔開距離的行車路面單塊板組成。這些板段不同于現(xiàn)有直接澆注混凝土的行車路面板可以非常迅速地更換，在維護或修理的情況下可逐個從標準梁上拆除，因而修理也十分方便，尤其在優(yōu)選地制作為鋼板結(jié)構(gòu)時，可方便地在機床上銑削并因而精確地加工。構(gòu)成行車路面板的一塊塊板可類似于現(xiàn)有的軌枕系統(tǒng)用螺釘簡單和經(jīng)久地固定在預應力混凝土支承管上。應特別指出的另一個優(yōu)點是，這些單塊板可以精確地裝配。
將大約長20m-31m的預制件行車路面托架的行車路面板分割為多個單塊板還有一個優(yōu)點是，這些單塊板能更方便和也能更準確地加工以及更便于操作。此外，將行車路面板分割成單塊板提供的優(yōu)點是，在曲線段能更簡單地獲得橫向傾斜的行車路面，以及尤其能方便地設計不同斜度的區(qū)段之間的過渡區(qū)。
在行車路面托架中通常出現(xiàn)的高的溫度差(在上部的行車路面板被太陽光照熱，而位于下部的預應力混凝土縱梁處于陰影中并因而較冷)以及由此引起的高的應力，由于行車路面板(它們優(yōu)選地還再分成一些單塊板)用螺釘固定，比起與行車路面托架連接成整體的行車路面板來能更好地承受。與一種重量同樣較輕的鋼行車路面(在那里縱梁也設計為鋼梁)相比，按本發(fā)明結(jié)構(gòu)的聲音共嗚特性要好得多，以及尤其也不需要防銹。
在通常采用所謂A型支墩支承的行車路面導向裝置中，相對于行車路面板處在中央的預應力混凝土支承管應設事后澆混凝土固定的支承在支墩上的支架(Stuetzkonsole)。為此，可在預應力混凝土支承管內(nèi)嵌入螺紋襯套，用于旋入插在支架內(nèi)的錨桿，除此之外，預應力混凝土支承管在支架的支承區(qū)附加地有粗糙表面，所以由此也保證在預應力混凝土支承管與支架之間更好地連接。
為了在曲線段內(nèi)使行車路面?zhèn)让娉?Ueberhoehung)，可以在預應力混凝土支承管的支承凸肩與行車路面板之間裝入中間楔，或，尤其在曲線段內(nèi)超高特別大的情況下，將預應力混凝土支承管旋轉(zhuǎn)后用混凝土固定在支架上。
按本發(fā)明的行車路面具有在離心力混凝土生產(chǎn)過程中制成的預應力混凝土支承管的設計，在具有底層的(ebenerdig)行車路面導向裝置的行車路面中也可以出色地使用。對此，迄今或采用一連續(xù)的中央支承墻，或采用多個橫向于行車道放置的、低的相隔較狹小間距(間距3至5米)的橫向支承墻，預制件行車路面托架支承在它們上面。由于快速運輸?shù)能囕v結(jié)構(gòu)圍住行車路面的側(cè)壁，在所謂底層的行車路面導向裝置中也要求從地基高于約80至100cm。采用按短間距彼此并列的橫向支承除提高成本外，這種結(jié)構(gòu)方式由于這些深深地錨固在地基內(nèi)的橫向支承大的重量還導致高的干擾性噪聲負擔(很響的振顫聲)，因為由于高的行車速度尤其在橫向支承墻上引起持續(xù)的空氣渦流。
為避免上述情況，按本發(fā)明在底層的行車路面導向裝置中規(guī)定，采用兩根平行地相隔間距在支承區(qū)內(nèi)互相連接在一起的預應力混凝土支承管直接支承在混凝土基礎(chǔ)上，它們共同支托優(yōu)選地設計為一個個板段的形式制成單獨構(gòu)件的行車路面板。為此，預應力混凝土支承管應在上部支承凸肩旁制有側(cè)向削平面，所以在高度約80cm時它們盡管相隔間距互相并列地設置，總寬度仍比行車路面的寬度小得多。除了上面已論及的有關(guān)發(fā)生噪聲方面的優(yōu)點外，按本發(fā)明由直接支承在地基上的離心力搗實預應力的互相連接的高度為60至80cm的矩形管構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點為每單位距離需要的基礎(chǔ)很少。迄今每6.20m行車路面板必須設三個基礎(chǔ)，而在按本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，在預應力混凝土支承管20m-31m的總長度上有兩個設在端頭的基礎(chǔ)就足夠了。這意味著在建設行車路面時顯著簡化。
除此之外，在離心力矩形管內(nèi)的自由空間適用于受保護地安裝電纜和供應管道?；旧显O計為矩形管的預應力支承管可特別有利地側(cè)面用螺釘連接在一個設計為矩形剖面且其本身可用螺釘與混凝土基礎(chǔ)在支承區(qū)中連接的鋼框架上。
在具有按本發(fā)明的豎立安裝的離心力預應力混凝土矩形管的底層的行車路面導向裝置中，它們可通過楔形中間梁支承在混凝土基礎(chǔ)上，所以不需要為每一種斜度有專門的行車路面托架，然后這種專門的行車路面托架又要求專用的離心模。
為了避免沿長距離懸伸地鋪設的預制件行車路面托架自身彎曲的不利影響，一方面可以規(guī)定，將預應力混凝土支承管制成向上略有隆凸，使它們在支承狀態(tài)由于自重和支承在它們上面的行車路面板的重量而處于準確的水平面位置。另一方面向上隆凸的尺寸可以設計為，使此水平位置也可以在行車負荷的情況下達到。
此外，為了在預應力混凝土支承管的下部區(qū)內(nèi)承受車輛重量，在此區(qū)域內(nèi)可采用由粗的和/或緊密排列的預應力鋼筋構(gòu)成的增強配筋。
為了制造按本發(fā)明的預應力混凝土支承管，在按本發(fā)明的設計中規(guī)定采用離心力混凝土模，其中，確定預應力混凝土支承管外形的模板按這樣的方式加有繞旋轉(zhuǎn)軸線非對稱分布的加強肋，即，借助它們并結(jié)合非對稱分布的預應力鋼筋能平衡由于在支承凸肩區(qū)域內(nèi)混凝土部分較多引起的不平衡。通過這種不平衡的自動補償，當然這只是因為此行車路面板沒有直接成形在行車路面托架上而是作為單個構(gòu)件固定在離心力混凝土生產(chǎn)過程中制成的預應力支承管上的情況下才有可能發(fā)生，離心力混凝土的生產(chǎn)可以非常經(jīng)濟地以及具有相當高的轉(zhuǎn)速并因而高的混凝土密度及相應地較小的壁厚地實現(xiàn)。
由下面對幾種實施例的說明并借助附圖給出本發(fā)明的其他優(yōu)點、特征和詳情。其中

圖1 通過按本發(fā)明的預制件行車路面托架的剖面；圖2 在兩個按圖1的預制件行車路面托架的接頭區(qū)行車路面?zhèn)纫晥D，沒有行車路面板；圖3 在曲線段具有側(cè)面超高的行車路面的行車路面示意側(cè)視圖；圖4和5 圖3中IV和V局部放大，表示行車路面板在預應力混凝土支承管上的楔形支承設計；圖6 相應于圖3的示意圖，在這里，曲線段內(nèi)的側(cè)面超高通過附加地轉(zhuǎn)動預應力混凝土支承管達到；圖7 在與路面一樣高的行車路面導向裝置中通過行車路面的剖面，包括兩根互相連接基本上設計為矩形管的離心力預應力混凝土支承管；圖8 圖7所示的行車路面中一段的俯視圖，其中多塊行車路面板放置在兩根矩形管上；圖9通過在超高的曲線段內(nèi)的行車路面與圖7相應的剖面；圖10通過具有示意表示的預應力鋼筋的預應力混凝土支承管的放大剖面；以及圖11通過用于生產(chǎn)按圖10所示預應力混凝土支承管的離心模的示意剖面圖。
在圖1和2中表示的用于支承結(jié)構(gòu)的行車路面導向裝置(在圖2中僅示意性表示了多米高的支墩1，在圖1中完全舍去)的行車路面結(jié)構(gòu)，主要由預應力混凝土支承管2和作為單獨的構(gòu)件制造的行車路面板3組成，其中這些行車路面板設計為與預應力混凝土支承管2長度不同，它們由一些長度較短的單塊板構(gòu)成。這就有可能與這些行車路面板3的制作無關(guān)地設計為配筋的混凝土板，或如圖所示設計為鋼板結(jié)構(gòu)，使行車路面板的加工非常簡單。但尤其還可以將行車路面板與真正的縱梁完全分開，縱梁設計為至少大體對稱并因而只顯示小量不平衡的管，它因此可在離心力混凝土生產(chǎn)的過程中制成。包括行車路面板3的整個上部建筑往往與承重的大多有向上展寬的梯形橫截面的縱向管制成一整體構(gòu)件，這就幾乎不可能合理地采用離心力混凝土生產(chǎn)。此外，這種構(gòu)件在任何情況下均與其制作方式無關(guān)作為整體進行操作。由于振實的預應力混凝土縱梁大的壁厚造成大的重量再加上整體式固定在它上面的行車路面板的重量，使得鋪設這種結(jié)構(gòu)長度約20m-31m的預制件行車路面托架以及保證行車路面板的表面精度成為一種最復雜的安裝過程。
為了構(gòu)成其上可用螺釘固定行車路面板3相應的支承段5的支承凸肩4，只需要少量地從預應力混凝土支承管2圓柱形的管狀伸出加強肋6，它們并不帶來明顯的不平衡，沒有不平衡和沒有不對稱則可能與離心力混凝土生產(chǎn)不矛盾。
采用離心力混凝土生產(chǎn)提供了一個大的貫通的內(nèi)部空腔7，它可用來鋪設電纜和供應管道。在預應力混凝土支承管2的離心力混凝土生產(chǎn)過程中，在支墩1上的支承區(qū)內(nèi)，亦即通常在20m-31m長的預應力混凝土支承管的端頭，嵌入螺紋襯套8。錨桿9可旋入其中。錨桿用于錨固在支架10中，預應力混凝土支承管2與行車路面板3借助于支架10支承在支墩1上。在這里附加設置的優(yōu)選地彈性的支架腳11是已知的，因此不需要在這里作進一步的說明。行車路面板與預應力混凝土支承管2分開，使得曲線段內(nèi)的行車道超高能夠十分簡單地實現(xiàn)，如圖3至5中所示。為此目的，只需要將楔形板12和附加的定距板13安裝在行車路面板3在支承管2上的固定區(qū)內(nèi)。取代這些或必要時除這些之外，也可按圖6規(guī)定預應力混凝土支承管繞其縱軸線轉(zhuǎn)動，也就是例如適當旋轉(zhuǎn)后澆混凝土固定在支架10上。尤其在按圖3至5的這種行車路面超高裝置中，將行車路面板設計為分成一塊塊短的單塊板有突出的優(yōu)點，因為這樣一來在具有20m-31m長的一個預制件行車路面托架內(nèi)不必保持恒定的相同斜度，而是各有約6.2m長的單塊板可具有不同的斜度。
圖7和8示意表示在與路面一樣高的行車路面導向裝置中通過行車路面的剖面圖和俯視圖。在圖中可看出一塊或多塊具有約6.20m長的行車路面板3，它們通過兩根平行地相隔間距互相并列并借助于矩形鋼管14一起用螺釘固定在支座上的預應力混凝土支承管2’，直接支承在地基15上。附加地還可設錨墩16的地基15，只須按一個與預制件行車路面托架的長度，亦即在本實施例中約20m-31m相對應的間距分別設置，而在借助于按3米間距布置的橫向支承墻支承預制件行車路面托架時卻需要將近十倍于此的基礎(chǔ)。除了基本上設計為矩形管的預應力混凝土支承管2’內(nèi)部貫通的空腔7’之外，在預應力混凝土矩形梁之間的空隙也特別適用于容納電纜和供應管道。
圖9表示與圖7對應的剖面，在這里借助一塊設在基礎(chǔ)15上的楔形板17可獲得作為曲線段超高的行車路面斜度。
圖10表示通過預應力混凝土支承管2放大的剖面，圖中還同時示意表示了布置在不同的圓柱面18和19內(nèi)的預應力鋼筋20或21。預應力鋼筋在預應力混凝土支承管2背對支承凸肩4的下半部緊密排列，必要時也設計得粗一些，以便在此尤其在受重量作用下產(chǎn)生大的拉力的下部負荷區(qū)獲得更多的配筋?，F(xiàn)在這種配筋的非對稱分布可結(jié)合在離心力混凝土模內(nèi)部為加固模板23所設的不對稱分布的支承肋22，利用來使在要制造的預應力混凝土支承管下部區(qū)內(nèi)增加的鋼的重量恰好平衡在支承凸肩與伸出的加強肋6的區(qū)域內(nèi)更多的混凝土重量，從而避免產(chǎn)生不平衡，因此離心力混凝土生產(chǎn)可以按特別簡單的方式和在特別高的轉(zhuǎn)速下進行。
權(quán)利要求
1.用于陸上交通路線，優(yōu)選地用于磁浮鐵路，例如TRANSRAPID的行車路面，包括裝在按現(xiàn)場灌筑混凝土或預制件的結(jié)構(gòu)方式制成的基礎(chǔ)上的預制件行車路面托架，行車路面托架至少有一根空心的配筋的預應力混凝土縱梁；以及包括橫向于行車道連續(xù)地從預應力混凝土縱梁兩側(cè)伸出的制成單獨構(gòu)件的行車路面板(3)，其特征為一根或多根預應力混凝土縱梁設計成在離心力混凝土生產(chǎn)過程中制成的具有用于行車路面板(3)的平的上部支承凸肩(4)的預應力混凝土支承管(2、2’)。
2.按照權(quán)利要求1所述的行車路面，其特征為支承凸肩(4)由側(cè)向從基本上圓柱形的管狀伸出的加強肋(6)構(gòu)成。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的行車路面，其特征為行車路面板(3)是配筋的混凝土板。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的行車路面，其特征為行車路面板(3)是薄鋼板結(jié)構(gòu)。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的行車路面，其特征為每個行車路面托架的行車路面板(3)由多塊沿行車路線方向短的單塊板組成，它們相隔間距地固定在鋼筋混凝土支承管(2、2’)上。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的行車路面，其特征為在一個支承的行車路面導向裝置中，相對于行車路面板(3)位于中央的預應力混凝土支承管(2)為了支承在支墩(1)上制有事后澆混凝土固定的支架(10)。
7.按照權(quán)利要求6所述的行車路面，其特征為在預應力混凝土支承管(2)內(nèi)嵌入螺紋襯套(8)，用于旋入插在支架(10)內(nèi)的錨桿(9)。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的行車路面，其特征為預應力混凝土支承管(2)至少在支架(10)的支承區(qū)有粗糙的表面。
9.按照權(quán)利要求1至5之一所述的行車路面，其特征為在與路面一樣高的行車路面導向裝置中，兩根平行地相隔間距互相連接在一起的預應力混凝土支承管(2’)直接支承在混凝土基礎(chǔ)(15)上。
10.按照權(quán)利要求9所述的行車路面，其特征為預應力混凝土支承管在上部支承凸肩(4’)旁制有側(cè)向削平面。
11.按照權(quán)利要求10所述的行車路面，其特征為預應力混凝土支承管(4’)基本上設計為豎放著的矩形管。
12.按照權(quán)利要求9至11之一所述的行車路面，其特征為預應力混凝土支承管(2’)側(cè)面用螺釘連接在一個設計為矩形剖面且其本身可用螺釘與在支承區(qū)(14)中的混凝土基礎(chǔ)(15)連接的鋼框架上。
13.按照權(quán)利要求1至12之一所述的行車路面，其特征為為了在曲線段內(nèi)將其側(cè)面超高，在預應力混凝土管(2)的支承凸肩(4)與行車路面板(3)之間裝入中間楔(12)和必要時定距板(13)。
14.按照權(quán)利要求1至13之一所述的行車路面，其特征為為了在曲線段內(nèi)將其側(cè)面超高，預應力混凝土支承管(2)繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)后用混凝土固定在支架(10)上。
15.按照權(quán)利要求9至12之一所述的行車路面，其特征為預應力混凝土支承管(2’)通過楔形中間梁(17)支承在混凝土基礎(chǔ)(15)上。
16.按照權(quán)利要求1至15之一所述的行車路面，其特征為預應力混凝土支承管(2、2’)在其背對支承凸肩(4、4’)的下部區(qū)內(nèi)采用由粗的和/或緊密排列的預應力鋼筋(20、21)構(gòu)成的增強配筋。
17.制造用于按照權(quán)利要求1至14之一所述行車路面的預應力混凝土支承管用的離心力混凝土模，其特征為預應力混凝土支承管設計為，使由于橫截面內(nèi)不均勻的預應力引起的模具有害的自身彎曲影響，通過設計在模具內(nèi)的肋的增強在旋轉(zhuǎn)對稱性和壓應力方面得到補償。
18.制造用于按照權(quán)利要求1至15之一所述行車路面的預應力混凝土支承管用的離心力混凝土模，其特征為確定預應力混凝土支承管(2、2’)外形的模板(23)按這樣的方式加有繞旋轉(zhuǎn)軸線(25)非對稱分布的加強肋(22)，即，借此并結(jié)合預應力鋼筋(20、21)的非對稱分布能平衡由于在加強肋(6)區(qū)域內(nèi)混凝土部分較多引起的不平衡。
全文摘要
用于陸上交通路線,優(yōu)選地用于磁浮鐵路,例如TRANSRAPID的行車路面,包括裝在按現(xiàn)場灌筑混凝土或預制件的結(jié)構(gòu)方式制成的基礎(chǔ)上的預制件行車路面托架,行車路面托架至少有一根空心的配筋的預應力混凝土縱梁;以及包括橫向于行車道連續(xù)地從預應力混凝土縱梁兩側(cè)伸出的制成單獨構(gòu)件的行車路面板,一根或多根預應力混凝土縱梁設計成在離心力混凝土生產(chǎn)過程中制成的具有用于行車路面板的平的上部支承凸肩的預應力混凝土支承管,這種預應力混凝土縱梁更簡單,便宜和具有更小的壁厚從而重量較輕。
文檔編號B61B13/08GK1350948SQ0013195
公開日2002年5月29日 申請日期2000年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月26日
發(fā)明者赫爾曼·C·福萊斯內(nèi)爾, 羅爾夫·J·沃奈爾, 吾恩福萊德·摩爾 申請人:普夫萊德雷爾基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)兩合公司