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4.1 轨道结构选型

如前所述,高速磁浮轨道结构的类型多种多样,在高速磁浮系统设计过程中,轨道结构的选型应根据工程实际,因地制宜加以选择,主要应考虑高架线路或低置线路、制造条件、运输条件、安装条件、维护要求、旅客疏散和应急救援等各方面要求。

对于高架线路可以选择轨道梁+墩柱、桥上梁+墩柱型式;对于低置线路,可以选择板梁+立柱和板梁+条形基础等方案,如上海磁浮线,其采用以常用跨度轨道梁通过可调支座直接支承于桩基础承台上的型式。上海磁浮线采用这种形式的目的是在浦东机场站软土地基发生沉降时便于线路调整。

由于复合式轨道梁需要对整根轨道梁进行机加工,在上海磁浮线建设过程中,建设团队在黄楼建立配有恒温车间的制梁厂,成本较高。对于一个新建项目,轨道梁的制造条件是选型必须考虑的重要因素。

经过多年来的研究,目前常用跨度轨道梁可选梁型包括在上海磁浮线中成功运用的预应力混凝土复合式轨道梁、整体式轨道梁、钢复合式轨道梁、叠合式轨道梁以及公路铁路桥梁建设中常用的组合梁。设计时需要根据各种梁型的技术特点,结合现有的施工条件、沿线运输能力等进行比较和选用。各种常用跨度轨道梁的比较见表4-1。

从表4-1可见:

(1)预应力混凝土复合式轨道梁和整体式轨道梁截面受力合理,且轨道梁施工精度容易保证。与复合式轨道梁相比,整体式轨道梁用钢量小,同样跨度的梁重量较复合式轨道梁轻,造价低,便于运输。由于预应力混凝土梁自重大、对运输和吊装要求高,对小于或等于24.768m轨道梁较为适合。钢复合式轨道梁重量较轻,但造价相对略高,且后期存在结构养护问题。

表4-1 各种常用跨度轨道梁的比较

(2)叠合式轨道梁中轨道板与支承梁分别制作,轨道板运输重量相对较轻,且已有类似工程应用;轨道板与支承梁整体性相对较差,且现场安装要求高,但是对于沿线制造能力和运输条件受限的区段,仍不失为一种选择。

(3)桥上梁结构将高精度小跨径轨道梁与一般土建施工精度的支承桥梁相结合,满足系统要求的同时,还能为设备安装、系统维护、紧急疏散提供平台,综合效益高,对于长大干线更具有技术经济优势。

(4)组合梁中轨道板与承重梁可以分开制作,现场拼装,且上下层结构可以整体受力,结构断面形式较为经济。该结构形式在公路桥梁结构中应用较多,但在磁浮系统中应用尚不够成熟,需进一步进行施工工艺和行车试验验证。 d24XEvFGLF9ZKPIK9QC2Vs1wnRajLKRDoB9REggOCYidCOc8wkSj5Z35C10M4E1L

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