本实用新型属于土木工程桥梁技术领域，尤其涉及一种轨道梁及轨道系统。
背景技术：
中低速磁浮交通是在传统铁路技术发展一百多年后，在其基础上优化创新出来的新型交通方式。中低速磁浮交通具有低噪音、低振动、低辐射、低成本、爬坡能力强、转弯半径小等优势，其不仅节约了大量的土地资源，而且为城市交通的发展提供了安全可靠和节能环保的新选择，是城市交通领域新的发展方向。近年来，国内外在中低速磁浮交通理论研究和工程应用中取得了巨大成果，为推动中低速磁浮交通的应用提供了重要技术支撑。
现行中低速磁浮交通高架桥多采用上承式混凝土箱梁结构(如长沙磁浮快线工程分离式无翼缘小箱梁、北京中低速磁浮交通示范线S1线整体式有翼缘箱梁)，其断面空间利用率不高，且行车高度大，不能为磁浮列车脱轨提供二次防护。此外，上述结构还需要在箱梁上翼板中间额外设置钢结构的支架作为疏散平台。而U型梁作为一种下承式梁，广泛应用于城市轨道交通(如地铁)，如青岛地铁13号线、南京地铁2号和上海轨道交通8号线等。与传统上承式箱梁相比，U型梁具有大幅度降低线路标高和车站高度，以及能较好地适用线路，减少工程量和节约投资等优势。基于此，U型梁对上承式箱梁竞争优势更加明显，可作为中低速磁浮交通高架桥梁中更好的一种选择。
传统U型梁通常采用两侧翼板等高度的形式，若应用于磁浮交通时，需要在上翼板上搭设钢结构支架作为疏散平台，遇到紧急情况时安全性不高。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种具有不等高上翼板的中低速磁浮交通轨道梁及轨道系统。为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
一种中低速磁浮交通轨道梁，包括两个并列的U型梁单元，所述U型梁单元包括下翼板与两块上翼板，所述下翼板与两块上翼板之间固设有腹板，所述U型梁单元的两块上翼板的高度不同，且位于所述轨道梁内部的上翼板高于位于所述轨道梁两侧的上翼板。
相比于传统轨道梁通常采用的两侧上翼板等高度的形式，通常磁浮列车与两侧上翼板之间有一定的高度差，发生紧急情况时，需要搭设支架等装置乘客才能顺利由列车下到上翼板上逃生，本实用新型将U型梁单元的两侧上翼板设置成不等高形式，并尽量使位于梁内部的上翼板与列车门口的高度相近，在紧急情况下，无需搭设钢结构支架，乘客即可以直接由磁浮列车下到上翼板上行走逃生，可保证乘客的安全，确保救援的可行性。
上述中低速磁浮交通轨道梁中，优选的，位于所述轨道梁内部的上翼板比位于所述轨道梁两侧的上翼板高300-400mm。
上述中低速磁浮交通轨道梁中，优选的，所述U型梁单元为混凝土结构，所述下翼板内设有多根预应力钢束，位于下翼板两侧的预应力钢束在接近所述U型梁单元两端处由下翼板向腹板内延伸(预应力钢束与腹板的形状尽量保证相同，如若腹板为弧形，则预应力钢束也弯成弧形)，且最终在所述U型梁单元的两端处延伸至所述上翼板内，所述预应力钢束外设有用于装设所述预应力钢束的波纹管。另外，上述预应力钢束的端点处通过锚固组件锚固于 U型梁单元的两端。上述预应力钢束主要作用是提供预压力，提高轨道梁结构抗弯承载能力。
上述中低速磁浮交通轨道梁中，优选的，所述腹板为弯成波折形状的波形钢腹板，所述下翼板与上翼板为混凝土结构，所述波形钢腹板包括多块相互连接的直板段和斜板段，所述直板段沿纵桥向布置；所述直板段的长度a和斜板段的长度b相等，且所述波形钢腹板的波长λ为1000mm、1200mm或1600mm，所述波形钢腹板的厚度为12-28mm。腹板采用弯成波折形状的波形钢腹板具有以下优势：1、波形钢腹板形式的轨道梁充分利用了混凝土抗压性能好，波形钢腹板抗剪屈服强度高的优点，有效地将钢和混凝土两种材料结合起来，提高了材料的使用效率，而且结构受力明确，避免了腹板开裂的问题。2、相比于传统的混凝土U型梁单元，将腹板由钢筋混凝土替换为波形钢板，可显著降低结构自重，使结构自重减轻约 20％-30％，同时节约了桥梁上部结构和下部结构的工程量，还可以提高预应力效率，避免腹板开裂等问题，提高桥梁整体耐久性。同时，波形钢腹板替代混凝土腹板后，省去了腹板模板，波形钢腹板还可作为下翼板侧模，降低工程造价。此外，减轻结构自重有利于预制装配式施工，降低对运输的要求，进一步加快施工速度。采用波形钢腹板与两侧不等高形式上翼板可以得到一种结构自重轻的U型梁单元，且在紧急情况下，无需搭设钢结构支架，乘客即可以直接由磁浮列车下到上翼板上行走逃生，可保证乘客的安全，确保救援的可行性。
上述中低速磁浮交通轨道梁中，优选的，所述波形钢腹板在桥墩的支座处设置有内衬混凝土，所述内衬混凝土与波形钢腹板之间设有焊钉连接件，且所述内衬混凝土的长度d不小于所述U型梁单元的高度h。在支座处设置内衬混凝土形成组合腹板可以改善结构局部受力和稳定性。内衬混凝土与波形钢腹板之间设有的焊钉连接件可保证内衬混凝土与波形钢腹板之间连接的紧密性。在波形钢腹板上设置内衬混凝土时，首先可在波形钢腹板表面焊接若干个焊钉连接件，再在波形钢腹板表面浇筑一层混凝土即可。
上述中低速磁浮交通轨道梁中，优选的，所述上翼板的两侧边及底部均设置有由一块钢板冲压而成或三块钢板相互焊接而成的上外包钢板，所述波形钢腹板的上端固接于所述上外包钢板上；所述下翼板的底缘两侧也设置有下外包钢板，所述波形钢腹板的下端固接于所述下外包钢板上。上翼板与下翼板通过外包钢板与波形钢腹板结合可以增加波形钢腹板与上翼板、下翼板的接触面积，可以充分抵抗波形钢腹板与上、下翼板之间的剪力，同时可起到防止上、下翼板与波形钢腹板间竖向分离的作用。另外，上、下翼板处的外包钢板还可作为上、下翼板施工的模板，方便上、下翼板的施工。
上述中低速磁浮交通轨道梁中，优选的，所述下翼板内设有预应力钢束，所述预应力钢束为开口向所述U型梁单元中心的抛物线形状，所述预应力钢束外设有用于装设所述预应力钢束的波纹管。在下翼板内设有预应力钢束是充分考虑中低速磁浮交通轨道梁结构受力后做出的选择，尤其是U型梁单元下翼板内的预应力钢束在下翼板内呈抛物线形状，可充分利用预应力束平弯提供的预压应力抵消荷载产生的部分横向拉应力，优化结构受力性能。
上述中低速磁浮交通轨道梁中，优选的，位于所述轨道梁内部的上翼板与下翼板之间固设有一用于方便操作工进入所述U型梁单元的U型通道中的钢梯。由于本实用新型中位于轨道梁内部的上翼板的高度较常规轨道梁的高度更高，设置钢梯可方便操作工进入U型通道中进行检修或进行其他操作。
作为一个总的技术构思，本实用新型还提供一种轨道系统，包括多个上述的中低速磁浮交通轨道梁，所述中低速磁浮交通轨道梁的U型梁单元的U型通道中设有承轨台、轨排、供电装置与通信装置，所述承轨台为倒扣于所述下翼板上的U型钢筋混凝土结构，所述轨排固设于所述承轨台上，所述供电装置与通信装置均固设于所述腹板的内表面。
上述轨道系统中，优选的，所述承轨台与轨排之间设有高强度混凝土块，所述轨排与高强混凝土块之间设有用于微调轨排高程的钢垫板和绝缘橡胶垫。
上述轨道系统中，优选的，所述U型梁单元与承轨台为分两次浇筑而成。分两次浇筑而成可保证承轨台不参与U型梁单元结构整体受力。
上述轨道系统中，优选的，轨排由感应板、F型钢轨、H型轨枕和高强螺栓组成，H型轨枕间距1.0-1.2m，轨排长12.5m，采用整体式安装，并应用基于CPIII的控制测量技术精准定位。
上述轨道系统中，承轨台纵向每隔12-13m设置2cm宽的台缝，相邻轨排间纵向设置 15-30mm的轨缝，以适应轨排由于温度引起的纵向伸缩变形。
上述轨道系统中，优选的，所述U型梁单元的结构中心线与磁浮列车中心线应尽可能重合于同一竖向平面。
本实用新型的梁体的主要材料为钢筋混凝土和预应力混凝土，将结构受力、经济性能、隔音降噪、美观、运营维护等有机结合在一起，是一种环境友好型和资源节约型的结构形式，可以同时达到降低结构高度和减少视觉、噪音污染的效果。
U型梁作为一种下承式梁桥，断面空间利用率高，下翼板可以作为承轨台的支撑部件，降低了承轨台标高，主梁同时可兼作隔音屏障。本实用新型中的结构与现行中低速磁浮交通采用的上承式箱梁结构(如长沙磁浮快线工程分离式无翼缘小箱梁、北京中低速磁浮交通示范线S1线整体式有翼缘箱梁)和传统的轨道交通梁相比，优势明显。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：相比于传统轨道梁通常采用的两侧上翼板等高度的形式，本实用新型将U型梁单元的两侧上翼板设置成不等高形式，在紧急情况下，无需搭设钢结构支架，乘客即可以直接由磁浮列车下到上翼板上行走逃生，可保证乘客的安全，确保救援的可行性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
图1为实施例中轨道系统的结构示意图。
图2为实施例中U型梁单元的端面结构示意图。
图3为图1中的侧面结构示意图(图中未示出磁浮列车)。
图4为图3中E-E面的断面图。
图5为图3中F-F面的断面图。
图6为图1中A的局部放大图。
图7为本实施例轨道系统的另一种结构示意图。
图8为图7的侧面结构示意图(图中未示出隔音屏障与磁浮列车)。
图9为图8中B-B面的断面图。
图10为图7中B的局部放大图。
图11为图7中C的局部放大图。
图12为图7中D的局部放大图。
图13为图12中C-C面的断面图。
图例说明：
1、钢梯；2、上翼板；201、外侧上翼板；202、内侧上翼板；300、腹板；3、波形钢腹板；31、直板段；32、斜板段；4、内衬混凝土；5、下翼板；6、预应力钢束；61、波纹管； 62、锚固组件；7、供电装置；71、供电电线；72、供电电线支架；8、通信装置；81、通信电缆；82、通信电缆支架；9、支座；10、桥墩；11、焊钉连接件；12、轨排；121、感应板；122、F钢钢轨；123、H型轨枕；124、高强螺栓；16、高强度混凝土块；18、承轨台；20、护栏；21、磁浮列车；N26、梁结构中心线；N27、磁浮列车中心线；29、上外包钢板；N30、参考线；33、下外包钢板；40、钢垫板；41、绝缘橡胶垫；100、隔音屏障。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。
除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例：
如图1所示，本实施例的中低速磁浮交通轨道梁，包括两个并列的U型梁单元，U型梁单元包括下翼板5与两块上翼板2，下翼板5与两块上翼板2之间固设有腹板300，U型梁单元的两块上翼板2的高度不同，且位于轨道梁内部的上翼板2(内侧上翼板202)高于位于轨道梁两侧的上翼板2(外侧上翼板201)。本实施例中，位于轨道梁内部的上翼板2比位于轨道梁两侧的上翼板2高300-400mm。
相比于传统轨道梁通常采用的两侧上翼板2等高度的形式，本实施例将U型梁单元的两侧上翼板2设置成不等高形式，在紧急情况下，无需搭设钢结构支架，乘客即可以直接由磁浮列车21下到上翼板2上行走逃生，可保证乘客的安全，确保救援的可行性。
如图2-5所示，本实施例中，U型梁单元为混凝土结构，下翼板5内设有多根预应力钢束6，位于下翼板5两侧的预应力钢束6在接近U型梁单元两端处由下翼板5向腹板300内延伸，且最终在U型梁单元的两端处延伸至上翼板2内，预应力钢束6外设有用于装设预应力钢束6的波纹管61。另外，上述预应力钢束6的端点处通过锚固组件62锚固于U型梁单元的两端。上述预应力钢束6主要作用是提供预压力，提高轨道梁结构抗弯承载能力。
如图7所示，本实施例还提供另一种结构形式的中低速磁浮交通轨道梁，此结构中，腹板300为弯成波折形状的波形钢腹板3，下翼板5与上翼板2为混凝土结构，波形钢腹板3 包括多块相互连接的直板段31和斜板段32，直板段31沿纵桥向布置；直板段31的长度a 和斜板段32的长度b相等，且波形钢腹板3的波长λ为1000mm、1200mm或1600mm，波形钢腹板3的厚度为12-28mm。采用波形钢腹板与两侧不等高形式上翼板可以得到一种结构自重轻的U型梁单元，可减小材料的使用量，降低结构自重，优势更加明显。
如图8、图9所示，本实施例另一种结构形式中，波形钢腹板3在桥墩10的支座9处设置有内衬混凝土4，内衬混凝土4与波形钢腹板3之间设有焊钉连接件11，且内衬混凝土4 的长度d不小于U型梁单元的高度h。
如图10、图11所示，本实施例另一种结构形式中，上翼板2的两侧边及底部均设置有由一块钢板冲压而成或三块钢板相互焊接而成的上外包钢板29，波形钢腹板3的上端固接于上外包钢板29上；下翼板5的底缘两侧也设置有下外包钢板33，波形钢腹板3的下端固接于下外包钢板33上。
如图12、图13所示，本实施例另一种结构形式中，下翼板5内设有预应力钢束6，预应力钢束6为开口向U型梁单元中心的抛物线形状(可相对于参考线N30)，预应力钢束6外设有用于装设预应力钢束6的波纹管61。
本实施例中，位于轨道梁内部的上翼板2与下翼板5之间固设有一用于方便操作工进入 U型梁单元的U型通道中的钢梯1。由于本实施中位于轨道梁内部的上翼板2的高度较常规轨道梁的高度更高，设置钢梯1可方便操作工进入U型通道中进行检修或进行其他操作。
本实施例还提供一种轨道系统，该轨道系统包括多个上述的中低速磁浮交通轨道梁(图 1或图7中的轨道梁)，中低速磁浮交通轨道梁的U型梁单元的U型通道中设有承轨台18、轨排12、供电装置7(包括供电电线71与供电电线支架72)与通信装置8(包括通信电缆 81与通信电缆支架82)，承轨台18为倒扣于下翼板5上的U型钢筋混凝土结构，轨排12固设于承轨台18上，供电装置7与通信装置8均固设于腹板300的内表面。
本实施例的轨道系统中，承轨台18与轨排12之间设有高强度混凝土块16，轨排12与高强度混凝土块16之间设有用于微调轨排12高程的钢垫板40和绝缘橡胶垫41。
如图6所示，本实施例的轨道系统中，轨排12由感应板121、F型钢轨122、H型轨枕 123和高强螺栓124组成，H型轨枕123间距为1.0-1.2m，轨排12长12.5m，采用整体式安装。承轨台18与轨排12之间设有高强度混凝土块16，轨排12通过高强螺栓124连接于预埋在轨道台上的高强度混凝土块16上。
本实施例的轨道系统中，U型梁单元与承轨台18为分两次浇筑而成。U型梁单元与承轨台18为分两次浇筑而成，承轨台18不参与U型梁单元结构整体受力。
本实施例的轨道系统中，U型梁单元的梁结构中心线N26与磁浮列车中心线N27应尽可能重合于同一竖向平面。
本实施例的轨道系统中，承轨台18纵向每隔12-13m设置2cm宽的台缝。相邻轨排12 间纵向设置15-30mm的轨缝，以适应轨排由于温度引起的纵向伸缩变形。
本实施例的轨道系统中，当对噪声环境要求较高时，外侧上翼板201上可设置隔音屏障100。
本实施例的轨道系统中，轨道系统的内侧上翼板202上可预埋有地脚螺栓，用于固接护栏20。在需要检修或紧急疏散时，维修人员或乘客可以在内侧上翼板202上行走，设置护栏 20可以提高安全性。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。