重庆跨座单轨超高架桥梁设计

编辑:宣统部 2019-04-23 09:45

跨骑式单轨交通具有噪音低,爬坡能力强,转弯半径小,快捷方便,占地面积小,成本低,环保等优点。它是现代城市快速轨道三维交通的新形式。然而,跨骑式轻轨还具有缺点,能耗高,能量容量小,不能与传统的地铁和轻轨连接。跨骑单轨列车数量最多的国家是日本。 1964年,日本东京从市中心到羽田机场建造了跨骑式单轨,并实现了全面集中的计算机高度控制。该线路成为乘客进出羽田机场的重要通道。后来,日本建造了跨骑式单轨铁路,如大阪线和北九州线。此外,法国,美国,澳大利亚和英国也建立了自己的跨骑单轨列车。本文介绍了中国第一条跨骑式单轨交通重庆轻轨。

1个项目介绍

重庆是一座山城,是丘陵的地理特色。因此,这是中国首次选择低噪音,爬坡能力强,过渡半径小的跨骑式单轨运输系统。重庆市轻轨项目从重庆CBD商业中心开始,西至大渡口区新山村,经过临江门,大西沟,牛角,丽子坝,大坪,杨家坪等路段。线路长度为17.54km。共有17个车站。整条生产线分两个阶段建造。该项目的第一阶段包括从现场到大屯村13.98公里,14个车站,2个变电站,6个牵引变电站,1个停车场,1个控制中心和初期84辆车。这是4年半。整条线路建成后,可在高峰时段达到30,000名乘客的载客量。最初的年客运量为1.5亿人次,长期客运量为3亿人次。该线在左右两条线上运行。高架轨道梁桥贯穿整条线路,高架桥占83.2%。项目总投资约45亿元,每公里成本约2.2亿元。建设始于2000年,计划于2004年6月完工并通车。

重庆跨座单轨超高架桥梁设计

2主要技术标准

由于中国没有跨骑单轨列车的设计规范和标准,对于重庆轻轨项目,学习日本规范《单轨构造设计指南》,并参考中国的公路和铁路桥规,《地下铁道设计规范》,结合重庆轻轨的具体特点铁路项目,重庆铁路运输公司已经为设计和技术制定了详细而具体的技术标准。

(1)线路性质:城市快速轨道交通线路,正线路线数量为双线。

(2)行驶速度:列车的最高行驶速度为80km/h,曲线段根据曲线半径在速度限制下运行。

(3)设计负载轴重量: 110kn(车辆设计负载图见图1)

(4)平曲线的最小半径为:主线为100m,站点为300m,车站和道岔的曲线为50m。

(5)纵剖面最大坡度:主线6%,地铁站5%,高架站0%。(6)曲线超高:在正线曲线上设置不超过12%的超高速率,低速率允许为5%,过高速率允许为3%,并且在缓解曲线范围内完成超高转换。

(7)桥下的清理:整个城市的一般路段不小于5.2m,大断面一般不小于7m。

(8)双行间距:直线段为3.7m,曲线段根据曲线半径和行驶速度计算加宽。

(9)建筑物边界:直线段的单线建筑物边界宽度为3.87m,高于轨道顶面4.0m;双线桥的边界宽度为7.57m,高度为轨道顶面上方4.0m。

(10)标准轨道形式:预制钢筋混凝土轨道梁,截面尺寸1.5m(高)×0.85m(宽)

(11)当平面曲线半径大于700m时,使用标准预制pc轨道梁跨度: 22m跨度;当平面曲线半径小于或等于700米时,使用20米跨度。

(12)支撑和伸缩接头:专门设计的跨骑单轨特种铸钢张力支撑和指板伸缩接头。

图1跨骑单轨车辆设计载荷图

3轨道梁设计和制造

3.1轨道梁设计

电脑轨道梁既是承重梁又是轻轨列车的轨道;它不仅满足结构轴承要求,而且在制造和安装过程中根据生产线设计形成轨道线形状。轨道梁作为轻轨车辆的运行轨道,直接关系到列车运行的安全性和稳定性,其设计精度和制造精度都很高。轨道梁的设计必须确保轨道的整体线形以及高结构强度,刚度,垂直偏转和侧向扭转变形。此外,轨道梁的设计不仅考虑了牵引和供电,接触网络,通信信号控制,避雷器,自动监控,集成接地等要求,还考虑了电缆,内部管道和其他附件。在铁路梁体上。接口安装和维护条件,以及支架,伸缩接头等的安装。各种复杂的接口关系和高精度导致设计困难。

标准跨度轨道是预制预应力钢筋混凝土结构(pc梁),其标准横截面尺寸(见图2)设置为1.5米(高)x 0.85米(宽)。两个轨道梁之间的梁宽度为30mm,从梁中心到支撑中心的距离为400mm。两个梁接头通过指板连接,以满足膨胀和收缩要求。标准预制轨道梁由底座轻轨专用pc轨道梁铸钢轴承制成,根据100m,500m和直线的曲线半径分为三种类型。每种类型的支持都有固定的支持和主动支持。轨道梁在两侧中间设有刚性滑动接触轨,信号系统arp/td感应环设置在梁的两个角上。梁体底部设有电源和通信,信号系统电缆支架和梁支架。在支架周围放置支架以绕过支架。图2:标准轨道梁中跨(单位: mm)

根据轨道梁的具体结构尺寸进行结构计算和分析,并根据分析数据进行现场预应力钢束配置。鉴于轨道梁结构和受力模式的特殊性,梁体中的梁预应力应为小孔钢束。在轨道梁的标准跨度中有10到12束3-7φ5和4-7φ5预应力钢绞线。孔由内径φ50的波纹管形成,并由am或hvn系列锚固定。预应力钢绞线的标准强度为1860mpa,锚杆的外张力为1395mpa。为了减少混凝土收缩和蠕变对轨道梁的影响,钢束分为两个张力,第一张力为4束,第二张力被拉。在设计过程中,第4天拉动第一张拉力,第14天拉第二张力,第104天设定轨道梁,计算梁变形。轨道梁中的普通钢筋由ii级钢筋制成,主筋和箍筋为φ16,辅助杆为φ12。梁体混凝土采用c60号,梁端采用无收缩混凝土密封锚。

预应力计算相关参数如下:

(1)混凝土弹性模量初始张力为34.5gpa,末端张力为37.5gpa;

(2)锚固损失计算为拉应力的7%;

(3)钢管与管壁之间的摩擦系数为0.26,管道偏差系数为0.003;

(4)收缩和蠕变的最终值为2.368(τ=4),2.116(τ=14),1.544(τ=104);

(5)收缩应变的最终值为2.2×10-4;

(6)设计温度为18°C。

轨道梁的动载荷(不包括冲击载荷)允许的最大垂直挠度不应大于计算跨度的1/600。预制轨道梁时设置反向弯度。通过将静载荷的挠度与动载荷的挠度相加并考虑预应力,干缩和蠕变的影响来计算倒拱的大小。

3.2轨道梁制造和安装

由于线的纵向斜率,平面曲线,垂直曲线和横向曲线的影响,几乎每个轨道梁都有不同的线形。为了确保轨道梁的整体线性形状的高精度总和以确保pc轨道梁的质量,轨道梁通常由工厂预制,除了仓库基座中的铸造rc梁。采用可调节活动模板梁,可适应各种平面和垂直曲线,并经过严格的维护和质量管理。

由于影响PC轨道梁变形的因素很多,梁体的形状偏差是由预应力张力和混凝土的收缩和蠕变引起的。为了控制跟踪光束的制造精度,必须准备每个光束《pc轨道梁作工法指导书》作为光束的基础。生产方法指导书是一种技术文件,用于根据pc轨道梁结构图,线性结构图和嵌入式部件布置图,结合梁成型模板,控制pc轨道梁的初始形状。内容包括:设计条件,可移动梁模板千斤顶按压量,倒档凸轮设定,端模角度和角度,端模与支架平面位置关系,轨道梁制作时弧长和弦长,相关草图,钢筋的布置,预应力钢束布置,中间模具反拱的设置,以及施工检查数据的设计值。根据观察光束的规格和观察结果,采用变形控制设计的相关参数。PC轨道梁的预制过程控制非常严格,包括梁式推车,内外模板安装,线型调整,预应力管道安装,预埋电缆管,支撑嵌入件,混凝土浇筑,梁体维护,预备应力张力,光束检测等步骤。详细说明了各步骤的生产和安装精度,技术难度高,工艺复杂。

pc轨道梁的预制精度为:长度±10mm,宽度±2mm(端部),±4mm(中间)。预制轨道梁采用专门开发的跨骑式单轨专用pc轨道梁桥机进行单线安装;在小码头高度的特殊路段,大吨位车也可以运到目的地,然后由汽车吊起。

4桥跨布置和墩柱,基础设计

4.1桥跨布局

高架桥的高架桥布局应与整体城市规划保持一致,同时考虑到水文,地形,地质,周围景观和其他条件,以及对相邻建筑物,公用设施,道路,地下管线和结构的影响。考虑到轨道梁功能的特殊性和结构的复杂性,轨道梁需要设计,标准化,制造和机械化。从城市整体景观的角度来看,桥梁结构应优先采用标准跨度预制。支持梁布局方案。当线平面曲线半径大于700m时,采用标准跨度22m;当平面曲线半径小于或等于700m时,采用标准跨度20m;当受其他条件限制时,可以采用非标准跨度。非标准跨度简支梁必须大于6米且小于25米。标准的横向和非标准跨度pc轨道梁可提供统一的标准截面尺寸。当使用大于25米的大跨度梁梁时,需要特殊设计。

在受地形地质,三维景观和城市道路交汇等条件限制的情况下,可根据具体情况使用大跨度高架桥。大跨度结构可以采用这样的方法,其中标准轨道梁叠加在主梁上或两者的组合以形成力,或者可以使用大跨度钢轨梁。大跨度结构可以选自pc盒梁,pc连续梁,连续刚性框架,V形支撑和t结构。在重庆轻轨工程的实际设计中,根据实际情况,特殊截面采用大跨度高架结构,如V形支撑,连续刚架,T形结构和倒T形梁。

4.2墩柱和基础设计

轻轨穿过城市,大部分柱子位于道路的中央分离带上,这对于码头的整体景观来说更高。一般来说,普通桥墩应为钢筋混凝土T形单柱矩形或方形桥墩,特殊地形限制段可用于形成倒L形桥墩和门式刚性桥墩。倒角。桥墩结构的强度,刚度,稳定性,结构要求,裂缝计算宽度和配筋率应符合相关技术要求。对于跨骑式轻轨运输的结构特征,通常应遵循以下设计原则。:图3t形单墩

(3)大型偏心预应力拉杆式倒L形桥墩为避免轻轨线路穿越狭窄道路时安装门式刚性桥墩,两侧可采用大型偏心预应力杆式倒L形桥墩这条路。码头的最大净偏心距离为2.75米。预应力施加在盖梁和拉杆上。墩柱采用2.2m×1.5m的矩形截面,拉杆采用2.2m×0.8m的矩形截面,盖梁高度为2.0m。见图5。

(4)门式码头

当轻轨线跨越更宽的城市道路并且桥墩不能放置在道路中间时,可以提供门式刚性桥墩。当框架跨度小于15m时,可采用钢筋混凝土结构,当框架跨度大于15m时,可采用预应力钢筋混凝土结构。见图6。

除了考虑自身结构外,墩柱的设计还考虑了其他辅助结构的设计,如墩内避雷器系统的嵌入式管道和信号接地极的安装,PVC排水管,广告灯箱线预埋管,和馈线互连装置。嵌入式零件等在盖梁,锚箱和固定支架的安装,锚箱排水管道的安装,通信信号系统的嵌入部分,电源回路电缆的嵌入部分,以及应考虑避雷器的嵌入部分。

图5大型偏心预应力拉杆倒L形墩

5结论

跨骑式单轨技术复杂,高架钢梁桥的设计和施工精度高。结构设计需要精确的平面坐标,高度和多个控制点的方位角以确保精度,因此应充分认识到设计的复杂性。性别。此外,高架轨道梁倒立的L形单柱墩的设计如图4所示,包括线路,排水,照明,牵引,供电和通信。

专业的界面关系也比较复杂,需要全面考虑。



上一篇:杏耀娱乐:蕴含“专业精神”,打击“假冒伪劣”
下一篇:杏耀平台:大型多功能建筑给排水工程分析