理论教育 大跨度铁路悬索桥设计中的端轨道伸缩装置

大跨度铁路悬索桥设计中的端轨道伸缩装置

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:五峰山长江大桥悬索桥梁端伸缩装置初步选型方案设计,是在调研不同类型轨道伸缩及使用情况,再结合大跨度铁路悬索桥结构变形和受力特点后,将伸缩装置设置在钢轨下方。位移箱通过螺栓与桥面构造连接,传递荷载并定位。连杆是梁缝处可变枕缝的同步控制装置,连杆采用双立面对称布置,铰接连接。增大了位移箱及支承梁间的横向间距,从而提高了梁端伸缩装置整体横向刚度及整体稳定性。

大跨度铁路悬索桥设计中的端轨道伸缩装置

五峰山长江大桥悬索桥梁端伸缩装置初步选型方案设计,是在调研不同类型轨道伸缩及使用情况,再结合大跨度铁路悬索桥结构变形和受力特点后,将伸缩装置设置在钢轨下方。主体部件包括设置在梁缝两侧桥梁端部的位移箱,设于位移箱上方并与其固结的箱形固定轨枕,分别伸入两端位移箱的支承梁、与支承梁采用L形扣板连接的箱形活动轨枕,设于轨枕上部钢轨外侧并平行于钢轨的导轨,以及设置在固定轨枕与活动轨枕之间的竖向对称布置的枕端连杆。整个结构的立面及平面布置如图6-11所示,结构横截面如图6-12所示。其中支承梁和位移箱为结构的承托部件,支承梁与位移箱间设置承压支座和压紧支座,支承梁承托活动轨枕,位移箱承托固定轨枕和支承梁。位移箱通过螺栓与桥面构造连接,传递荷载并定位。支承梁分为固定端和活动端,固定端设有肋板,与位移箱上的挡块配合起到纵横向限位的作用;活动端在位移箱横向挡块导向下纵向自由伸缩。固定轨枕、活动轨枕的下部设有枕下垫板,与支承梁支点处的承压支座一起调节线路刚度。侧向导轨通过扣板与轨枕连接,固定轨枕为其支点,与支承梁一起承受活动轨枕处横向列车荷载。侧向导轨分为固定端和活动端,其设置方向与支承梁一致,固定端通过扣板与固定轨枕固结,活动端的扣板与固定轨枕和活动轨枕固结,但扣板与导轨的接触面可相对滑动,使得梁端伸缩时导轨可与支承梁同步运动。连杆是梁缝处可变枕缝的同步控制装置,连杆采用双立面对称布置,铰接连接。本方案与既有技术相比,实现了结构精简、传力明确、易于维护的目标,提高了结构部件的通用性和标准化能力。满足梁端大位移要求的同时,可保证铁路运行的安全度和舒适度要求。

与既有铁路天兴洲长江大桥斜拉桥梁端伸缩装置相比,本方案的优化调整主要体现在以下几点:

(1)将活动轨枕与支承梁的连接由吊架方式简化为L形扣板连接,在满足可靠连接的同时减少了结构部件和组装难度,更便于日常养护。

(2)连杆位置由钢枕底部移到了钢轨外侧,连杆铰接平面由非等边平行四边形优化为菱形,杆件受力更合理,更便于安装和维护。

(3)钢枕截面由工字形变为封闭的箱形,增大了截面刚度的同时可与轨道通用扣件相匹配,提高了产品的标准化率,降低了成本和生产周期。

图6-11 五峰山长江大桥梁端伸缩装置立面及平面布置示意图(尺寸单位:mm)

1—固定钢枕;2—活动钢枕;3—固定端位移箱;4—活动端位移箱;5—支承梁;6—L形扣板;
7—枕下垫板;8—承压支座;9—压紧支座;10—侧向导轨;11—连杆;12—钢轨;13—锚固螺栓(www.daowen.com)

图6-12 五峰山长江大桥梁端伸缩装置截面图(尺寸单位:mm)

(4)优化了支承梁的截面尺寸,提高了截面刚度以适应梁端变形。

(5)增大了位移箱及支承梁间的横向间距,从而提高了梁端伸缩装置整体横向刚度及整体稳定性。

(6)加强了位移箱与梁端结构的连接、固定轨枕与位移箱的连接、活动钢枕与支承梁的竖向连接,从而确保各构件及螺栓的安全可靠。

针对以上各关键结构构造进行了详细检算,结果均满足相关规范和标准要求。

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