磁悬浮交通的预制功能面板及板梁结构的制作方法

1.本技术属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种磁悬浮交通的预制功能面板及板梁结构。


背景技术：

2.目前发展的常导磁浮列车是通过列车悬浮架上的电磁铁和轨道上的长定子线圈的相互作用保持竖向悬浮，以及悬浮架上侧面电磁铁和轨道侧面导向面的吸引力保持水平向间隙。
3.现有的磁浮交通通常采用高架型式，桥梁采用整体式或复合式轨道梁，该轨道梁顶部与安装直线电机的定子和其他电气部件的功能件连接。由于磁浮列车运行速度高，且悬浮间隙小，所以对轨道梁顶部与功能件的安装精度提出了很高的要求。传统轨道梁构造中，功能件直接安装在桥梁顶部，桥梁制造精度对功能件有很大影响，通常需要将整个轨道梁(一般为25米至30米长)放置在精密机床上的恒温条件下加工，对轨道梁安装、定位提出很大挑战。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供一种磁悬浮交通的预制功能面板及板梁结构，以解决磁悬浮功能件安装精度不高，无法模块化的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本技术实施例的技术方案是这样实现的：
6.本技术实施例的第一方面，提供一种磁悬浮交通的预制功能面板，包括：
7.板体，预制为混凝土构件；桁架，配置为加强构件，连接相对间隔设置的两所述板体，所述桁架的两端分别预埋在对应的所述板体内，所述桁架的两端之间的至少部分位于所述板体外部，沿所述板体纵向间隔设置至少两个所述桁架；以及功能件，分别设置在两所述板体上，以提供磁悬浮功能。
8.进一步地，所述板体包括：纵梁，两所述纵梁相对间隔设置，所述功能件分别设置在两所述纵梁上；以及凸台，沿所述纵梁的纵向间隔设置，所述凸台与所述纵梁一体预制，两所述纵梁上对应的两所述凸台间隔设置，所述桁架的两端分别预埋于对应的所述凸台中。
9.进一步地，所述凸台上形成有用于调节定位的螺纹孔。
10.本技术实施例的第二方面，还提供了一种磁悬浮交通的板梁结构，包括：
11.承载体；如上述所述的预制功能面板，设置于所述承载体上，两所述板体之间位于所述承载体上方的至少部分区域形成后浇带，所述桁架位于所述板体外部的部位设置在所述后浇带内；以及灌浆体，浇筑于所述后浇带，以连接所述预制功能面板与所述承载体。
12.进一步地，所述板梁结构还包括：调节件，设置在所述承载体与所述预制功能面板之间，配置为调节定位所述预制功能面板。
13.进一步地，所述调节件为调节螺杆，所述板体上形成有与所述调节螺杆适配的螺
纹孔，所述调节螺杆的一端设置于所述螺纹孔内，所述调节螺杆的另一端与所述承载体抵接或螺接。
14.进一步地，所述板体包括纵梁和凸台，两所述纵梁相对间隔设置，所述功能件分别设置在两所述纵梁上；所述凸台沿所述纵梁的纵向间隔设置，所述凸台与所述纵梁一体预制，两所述纵梁上对应的两所述凸台间隔设置，所述桁架的两端分别预埋在对应的所述凸台中，所述凸台设置在所述承载体上；
15.所述后浇带形成在相对设置的两所述凸台之间，所述灌浆体与相对设置的两所述凸台连接形成横梁，相邻两所述横梁间隔设置；或，所述后浇带形成在两所述纵梁之间位于所述承载体上方的区域，所述灌浆体连接沿所述纵梁纵向相邻的两所述凸台，所述灌浆体与所述纵梁间隔设置。
16.进一步地，所述承载体具有外露的预埋筋，所述预埋筋的外露端穿设于所述桁架。
17.进一步地，所述预制功能面板的纵向长度模数化，所述承载体的长度为所述预制功能面板的整数倍。
18.本技术实施例所提供的一种磁悬浮交通的预制功能面板，通过将功能件预制到板体上，利用桁架连接间隔设置的两板体，使得预制功能面板能模块化生产；功能件的提前预制，保证了制造精度和安装质量，减少了现场施工安装出现的定位不准，精度不高的问题。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本技术的板梁结构示意图；
21.图2是本技术第一实施例的预制功能面板的示意图，其中，未示出功能件，示出了灌浆体浇筑于后浇带的第一种情况；
22.图3是本技术第二实施例的预制功能面板的示意图，其中，未示出功能件，示出了灌浆体浇筑于后浇带的第二种情况；
23.图4是本技术磁悬浮交通的板梁结构的施工方法流程图。
24.附图标记说明：
25.1、承载体，2、预制功能面板，3、灌浆体，4、调节件，5、后浇带；
26.11、预埋筋，21、板体，22、桁架，23、功能件；
27.211、纵梁，212、凸台，213、螺纹孔，231、悬浮构件，232、侧向限位构件，233、滑行面。
具体实施方式
28.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
29.在具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术
方案。为了避免不必要的重复，本技术中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。
30.在以下的描述中，所涉及的方位描述“横向”、“纵向”均为正常状态时的方位。
31.另外，本技术实施例中，“相对”一词的描述即为相互面对面朝向，全文的“相对”都表示相同的意思。
32.如图1所示，本技术实施例提供一种磁悬浮交通的板梁结构，包括：承载体1、预制功能面板2和灌浆体3，其中，预制功能面板2包括板体21、桁架22以及功能件23。板体21预制为混凝土构件，例如为钢筋混凝土结构；桁架22配置为加强构件，例如为钢桁架，桁架22连接相对间隔设置的两个板体21，功能件23分别设置在两个板体21上，以提供磁悬浮功能。预制功能面板2设置于承载体1上，两板体21之间位于承载体1上方的至少部分区域形成后浇带5，桁架22位于板体21外部的部位设置在后浇带5内，灌浆体3浇筑于后浇带5，以连接预制功能面板2与承载体1。
33.本技术的磁悬浮交通的板梁结构作为磁悬浮列车的承载构件和走行构件，一方面传递、承担磁浮列车由功能件传递而来的荷载，另一方面作为走行面，在列车慢速、停车及紧急情况下为提供竖向支承。
34.具体的，预制功能面板2中的板体21预制为混凝土构件，使用混凝土可减少预制功能面板2的用钢量，提高了经济性的同时降低了养护维修成本和工作量。桁架22为钢桁架等加强构件，刚度大、轻质、耐久性强，适用于大跨度、大荷载环境。通过桁架22连接相对间隔设置的两板体21，有利于磁悬浮交通的板梁结构中预制功能面板2的铺设和安装。板梁结构中，灌浆体3可以采用流动性好、强度发展快、力学性能优异的混凝土材料，如uhpc超高性能混凝土、环氧砂浆等。将灌浆体3浇筑于后浇带5内，使得桁架22与承载体1固接，即预制功能面板2与承载体1固接。
35.进一步的，桁架22的两端分别预埋在对应的板体21内，桁架22的两端之间的至少部分位于板体21外部，桁架22连续连接在两板体21之间，加强两板体21与桁架22的连接并起到支撑两板体21的作用。
36.进一步的，沿板体21纵向间隔设置至少两个桁架22，多桁架22设置可保证预制功能面板2轻质的同时提升强度和刚度。
37.功能件23具体包括悬浮构件231、侧向限位构件232和滑行面233；悬浮构件231设置于板体21端部的底面，用于磁悬浮车辆提供悬浮力和牵引力；侧向限位构件232设置于板体21端部的侧面，用于磁悬浮车辆提供制动或限位；滑行面233设置于板体21端部的顶面，用于磁悬浮车辆的滑行。将用于磁悬浮的功能件23预制在板体21上，保证了制造精度和安装质量，减少了现场施工安装功能件23可能出现的定位不准，精度不高的问题。
38.本技术实施例的预制功能面板通过将功能件23预制到板体21上，利用桁架22连接间隔设置的两板体21，使得预制功能面板能模块化生产，保证制造质量，便于磁悬浮交通的板梁结构的架设，降低工程量。
39.本技术实施例磁悬浮交通的板梁结构可直接将预制功能面板2架设于承载体1上，并浇筑灌浆体3于后浇带5内固接预制功能面板2与承载体1即可形成整体结构共同承载磁悬浮列车荷载，施工方便。
40.承载体1可以是高架区间的桥梁结构，如小箱梁、整体箱梁、大跨度桥梁等，将预制
功能面板置于桥梁结构上部，形成梁上梁结构，并形成可靠连接；也可以是隧道结构，将预制功能面板2置于隧道衬砌底板上；也可以是低置结构，用于线路标高较低的路段，将预制功能面板2置于低置结构上。
41.一实施例中，板梁结构还包括：调节件，设置在承载体1与预制功能面板2之间，配置为调节定位预制功能面板。磁悬浮交通的板梁结构在架设中需根据架设需求调整标高，通过设置在承载体1与预制功能面板2之间的调节件进行高精度调节，满足高速磁浮高精度的调整需求。
42.具体的，调节件为调节螺杆4，板体21上形成有与调节螺杆4适配的螺纹孔213，调节螺杆4的一端设置于螺纹孔213内，调节螺杆4的另一端与承载体1抵接或螺接。
43.板体21可为纵梁结构，不设置凸台，两板梁相对间隔设置，桁架22的两端分别预埋在对应的板体21内。本实施例中，板体21为如图2所示，包括纵梁211和凸台212.两纵梁211相对间隔设置，功能件23分别设置在两纵梁211上；凸台212，沿纵梁211的纵向间隔设置，凸台212与纵梁211一体预制，两纵梁211上对应的两凸台212间隔设置，桁架22的两端分别预埋于对应的凸台212中。凸台212的设置使得预制功能面板2在桁架22所在的横向方向上牢固稳定，提高了预制功能面板2的承载力。如此，螺纹孔213可设置于凸台212上，也可设置于纵梁211上。
44.一实施例中，如图1～3所示，凸台212设置在承载体1上，其上形成有用于调节定位的螺纹孔213。螺纹孔213可根据施工需要预设多个于凸台212上，多个螺纹孔中均安装有调节螺杆4。每个凸台212上至少预设一个螺纹孔213，由此，均匀布置的调节螺杆4使得板体21受力均衡。当纵梁211部分架设于承载体1上，且纵向长度足够的情况下，螺纹孔213预设在纵梁211上，调节螺杆4沿纵梁211布置，多个沿纵梁211均匀布置的调节螺杆4可避免预制功能面板2产生较大的变形。实际施工需根据承载体1、凸台212和纵梁211的结构尺寸设置螺纹孔213的具体位置。提前在工厂预制螺纹孔，便于现场施工铺设中配合螺栓或螺杆对预制功能面板进行高度调节。
45.对应于板梁结构上，如图1所示，调节螺杆4设置于凸台212上的螺纹孔213内。调节螺杆4的一端设置于螺纹孔213内，另一端与承载体1抵接时，预制功能面板2与承载体1之间存在空隙，预制功能面板2与承载体1之间可形成后浇带5并被灌浆体3浇筑使得进一步固接预制功能面板2与承载体1。调节螺杆4的一端设置于螺纹孔213内，调节螺杆4的另一端与承载体1螺接时，预制功能面板2与承载体1之间紧密连接。
46.本实施例的调节螺杆4在板梁结构安装过程中，一方面起到临时支承作用，在预制功能面板2与承载梁体1未形成紧密连接之前，作为支点支承预制功能面板2；另一方面作为调节件，起定位高度作用，通过旋转调节螺杆4的一端，调节调节螺杆4另一端伸出长度从而来调整混凝土功能板体1标高。采用调节螺杆4多点调节，使得预制功能面板2定位准确，有效控制标高、线形以满足磁浮列车高精度要求。
47.如图2所示，板梁结构的后浇带5形成在相对设置的两凸台212之间，灌浆体3与相对设置的两凸台212连接形成横梁，相邻两横梁间隔设置。
48.具体的，桁架22的两端分别预埋于对应的凸台212中，桁架22位于板体21外部的部位设置在后浇带5内，灌浆体3浇筑于后浇带5内形成桁架加劲的横梁，使预制功能面板2与承载体1形成可靠连接，并在运营过程中起到支撑纵梁211，传递荷载的作用。
49.一实施例中，如图3所示，后浇带5还形成在两纵梁211之间位于承载体1上方的区域，灌浆体1连接沿纵梁211纵向相邻的两凸台212，灌浆体1与纵梁211间隔设置。
50.具体的，为提高板梁结构的承载能力及刚度，可增大预制功能面板2与承载体1后浇带面积。预制功能面板2架设、调整完毕后，在两纵梁211之间位于承载体1上方的区域形成后浇带5，并浇筑灌浆体3，灌浆体3的浇筑厚度可与横梁一致，使承载体1上方连续贯通。灌浆体3可与纵梁211间隔设置，也可以连接相对的两纵梁211。
51.一实施例中，承载体1具有外露的预埋筋11，预埋筋11的外露端穿设于桁架22，外露的预埋筋11被灌浆体3一并浇筑于后浇带5内形成横梁，提高了板梁结构的可靠性。
52.进一步的，预埋筋11的外露端设置于两纵梁211之间位于承载体1上方的区域。外露的预埋筋11被灌浆体3一并浇筑于后浇带5内，进一步提高板梁结构的可靠性。
53.预制功能面板2铺设于承载体1上，为了便于工厂标准化预制，预制功能面板2纵向长度模数化，承载体1的长度为预制功能面板2的整数倍。
54.具体的，预制功能面板2横向尺寸受车辆构造及建筑限界影响，纵向长度可采用3m左右、6m左右等较小的尺寸，保证了制造质量，且更便于运输安装。同时与其连接的承载体1(轨道梁、隧道、低置结构)成整倍关系，例如，6m长板梁结构可用于30m长的轨道梁、12m长的低置结构等，使其具有广泛适用性。
55.板梁结构铺设过程中，相邻预制功能面板可根据安装位置选择连接状态，相邻预制功能面板之间可以连接，能增强结构整体性；也可以保持断开状态，单个预制功能面板独立受力。
56.本技术实施例还提供了磁悬浮交通的板梁结构的施工方法，应用于上述的板梁结构，如图4，施工方法包括：
57.s1：将所述预制功能面板吊装到所述承载体上；
58.s2：调节定位所述预制功能面板；
59.s3：浇筑所述灌浆体以连接所述预制功能面板和所述承载体。
60.具体地，步骤s2中通过调节件对预制功能面板准确定位，控制标高、线性以满足磁浮列车高精度要求。步骤s3中，根据后浇带形成的位置，浇筑灌浆体以连接预制功能面板和承载体，保证可靠性连接。
61.本技术通过预制功能面板，使得现场施工简单，调高方便，定位准确，保证了施工质量。
62.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。