专利名称：一种铁路无砟轨道钢桁梁正交异性钢箱桥面的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铁路无砟轨道钢桁梁正交异性钢箱桥面，尤其是指钢桁梁斜拉桥、钢桁拱及钢桁架桥的桥面构造形式，它能满足无砟轨道结构的铺设要求。
背景技术：
铁路桥采用无砟轨道是世界性的难题。梁端转角和桥面变形产生的轨面不平顺性的控制是实现铺设无砟轨道的关键技术要求。《高速铁路设计规范》规定，采用无砟轨道的桥梁结构梁端竖向转角应在1%。以内，轨面的不平顺要求在3m长的基准，一线两根钢轨的竖向变形量差值不大于1.5mm。对于大跨度的铁路钢桁梁桥，目前常用的铁路桥面系结构有纵横梁结构和正交异性钢板桥面结构。纵横梁结构桥面系为分散结构，纵梁和横梁之间采用栓接。纵梁沿桥梁纵向不是连续的结构，仅适合速度120Km/h的桥梁结构。采用无砟轨道的桥梁通常设计行车速度值通常在200Km/h以上，因此纵横梁结构不适用于无砟轨道桥。正交异性钢板桥面的桥面板与主桁上弦焊接(或栓接)，可参与桁梁整体受力，减小弦杆截面。但桥面板截面重心和弦杆重心不一致，在轴力作用下，会在截面中产生附加的弯矩，使弦杆和桥面板产生附加的应力，降低了截面的承载能力。同时桥面板自身的抗弯刚度较弱，在荷载作用下，桥面板会产生较大的桥面局部变形，增大了梁端转角和轨面不平顺值。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种可以减小弦杆尺寸构造，增加桥面系总体刚度，减小梁端竖向转角和桥面局部变形的铁路桥面设计技术。本发明目的的实现方式为，一种铁路无砟轨道钢桁梁正交异性钢箱桥面，在桥面板的钢箱顶板、钢箱底板上焊接纵向通长的U形加劲肋，钢箱顶板和钢箱底板之间设置纵向通长的板式加劲肋、钢箱横隔板，钢箱顶板和钢箱底板与主桁弦杆焊接或栓接，箱型铁路桥面的钢箱横隔板与主桁弦杆隔板用高强度螺栓进行连接。本发明在桥面板的钢箱顶板、钢箱底板设置了纵向通长的板式加劲肋、钢箱横隔板，将钢箱桥面的顶、底板连接为整体的钢箱结构，显著加大了桥面整体刚度，减小桥面局部变形。本发明有以下优点:1、可显著减小主桁弦杆的截面尺寸和板厚，降低主桁弦杆的制造安装难度；2、钢箱和主桁截面中心基本一致，在轴向力作用时，截面产生的附加弯矩小，截面上下缘受力均匀；3、箱桁组合结构刚度大，可显著减小桥梁端的转角，特别适合无砟轨道桥梁使用，对于梁端转角要求相对不高的有砟轨道钢桁梁桥的桥面系设计也同样适用。
本发明与传统的纵横梁铁路桥面和正交异性钢板桥面相比，可节省主桁用料，减小梁端的转角，加大桥面系刚度。
图1是本发明的铁路桁梁正交异性箱型桥面的断面示意图；图2是本发明钢箱顶底板与主桁上下盖板连接构造图；图3是本发明钢箱顶底板之间纵向板式加劲肋构造图。
具体实施例方式参照图1、2、3，在桥面板的钢箱顶板1、钢箱底板2上焊接纵向通长的U形加劲肋7，钢箱顶板和钢箱底板与主桁弦杆3焊接或栓接，钢箱顶板和钢箱底板之间设置纵向通长的板式加劲肋6、钢箱横隔板4，箱型铁路桥面的钢箱横隔板4与主桁弦杆隔板5用高强度螺栓8进行连接。桥面板钢箱横向每个节间内设置数道横隔板4，钢箱横隔板间距2 3m。桥面板的钢箱顶板1、钢箱底板2均采用正交异性钢板。主桁弦杆3采用带肋箱型截面，主桁弦杆上、下盖板伸出内侧腹板和钢箱顶底板采用焊接或栓接。本发明在桥面板的钢箱·顶板、钢箱底板设置了纵向通长的板式加劲肋、钢箱横隔板，将钢箱桥面的顶、底板连接为整体的钢箱结构，显著加大了桥面整体刚度，减小桥面局部变形。
权利要求
1.一种铁路无砟轨道钢桁梁正交异性钢箱桥面，其特征在于在桥面板的钢箱顶板、钢箱底板上焊接纵向通长的U形加劲肋，钢箱顶板和钢箱底板之间设置纵向通长的板式加劲肋、钢箱横隔板，钢箱顶板和钢箱底板与主桁弦杆焊接或栓接，箱型铁路桥面的钢箱横隔板与主桁弦杆隔板用高强度螺栓进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种铁路无砟轨道钢桁梁正交异性钢箱桥面，其特征在于桥面板的钢箱顶板(I)、钢箱底板(2 )均采用正交异性钢板。
3.根据权利要求1所述的一种铁路无砟轨道钢桁梁正交异性钢箱桥面，其特征在于主桁弦杆(3)采用带肋箱型截面，主桁弦杆上、下盖板伸出内侧腹板和钢箱顶底板采用焊接或栓接。
4.根据权利要求1所述的一种铁路无砟轨道钢桁梁正交异性钢箱桥面，其特征在于桥面板钢箱横向每个节间内 设置数道横隔板(4)，钢箱横隔板间距2 3m。
全文摘要
本发明涉及一种铁路无砟轨道钢桁梁正交异性钢箱桥面，在桥面板的钢箱顶板、钢箱底板上焊接纵向通长的U形加劲肋，钢箱顶板和钢箱底板之间设置纵向通长的板式加劲肋、钢箱横隔板，钢箱顶板和钢箱底板与主桁弦杆焊接或栓接，箱型铁路桥面的钢箱横隔板与主桁弦杆隔板用高强度螺栓进行连接。本发明在钢箱顶板、钢箱底板设置了纵向通长的板式加劲肋、钢箱横隔板，将钢箱桥面的顶、底板连接为整体的钢箱结构，可显著减小主桁弦杆的截面尺寸和板厚，降低主桁弦杆的制造安装难度；钢箱和主桁截面中心基本一致，在轴向力作用时，截面产生的附加弯矩小，截面上下缘受力均匀；箱桁组合结构刚度大，可显著减小桥梁端的转角，特别适合无砟轨道桥梁使用。
文档编号E01D19/12GK103225263SQ201310167109
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月8日 优先权日2013年5月8日
发明者万田保, 刘汉顺, 张强, 杜萍, 方绪镯, 李伟, 王志平 申请人:中铁大桥勘测设计院集团有限公司