用于快速运输的行车路面的制作方法

专利名称：用于快速运输的行车路面的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于陆上交通路线，优选地用于磁浮铁路，例如TRANSRAPID的行车路面，包括装在按现场灌筑混凝土或预制件的结构方式制成的基础上的预制件行车路面托架，它至少有一根空心的配筋的预应力混凝土纵梁；以及包括横向于行车道连续地从预应力混凝土纵梁两侧伸出的制成单独构件的行车路面板。
由DE 29809580 U1已知这种行车路面，在那里，行车路面纵梁用钢制造。
但与之类似地同样建议，由于钢结构易受腐蚀和噪音大以及由此引起的环境负担等不利因素，将迄今的混凝土预制件行车路面托架(Fahrwegtraeger)(对此可例如参见DE 4115936 A1)设计成具有梯形截面空心的配筋的预应力混凝土纵梁，它位于上部的较大的底边向左和右加长。通常此加长设计为直至行车路面的全宽，所以还只须安装行车路面支承和导向系统在行车路面侧向的部件(侧面导轨、滑动支承板条和定子叠片(Statorpakete))。
这样一种预应力混凝土纵梁只是可在一定程度上经济地制成振捣混凝土模制件，它要求尤其在端部扇形地配筋。这实际上又要求在用于配置钢筋的端部区内是实心的横截面，以及在空心和中央区内始终还需要至少30至40cm的壁厚，以便在按振捣的混凝土制造方法中保证必要的强度。这些困难原则上在一种混合结构中同样存在，在这种混合结构中预应力混凝土纵梁的侧臂没有设计到行车路面的全宽，而是要短一些。在较短的臂上用复杂的方式尺寸精确地用螺钉固定钢构件，后者本身又构成或固定支承和导向系统在行车路面侧向的部件。在这里，有短臂的预应力混凝土纵梁也必须在模具内通过振捣制造，从而又带来上述具有大的重量的问题，这不仅增加了材料的消耗，而且还使得在工地上安装时造成不希望的预制件操作困难。
因此本发明的目的是，设计一种前言所述类型用于磁浮铁路的行车路面，使预应力混凝土纵梁能更简单、更便宜和具有更小的壁厚并因而有较轻的重量地制成。
按本发明为达到此目的规定，一根或多根预应力混凝土纵梁设计成在离心力混凝土生产过程中制成的、具有用于行车路面板的上部支承凸肩的预应力混凝土支承管。
通过将支承件与行车路面板分开，其中行车路面板既可以是配筋的混凝土板也可以是钢板结构，换句话说通过取消在预应力混凝土纵梁上侧向用混凝土浇注上行车路面用的支承臂，可将预应力混凝土纵梁加工成基本上管状对称的离心力混凝土构件。这种离心力混凝土制件不仅可以减小壁厚并因而减轻重量，而且以此方式可以获得连续的空心的梁构件，它在内部有大的贯通的空间可提供用于铺设电缆和供应管道。在这种情况下支承凸肩应尤其通过侧向从基本上圆柱形的管状伸出的加强肋构成，这些加强肋与迄今的行车路面托架在尺寸上大得多的悬伸凸缘是不可比拟的。借助于伸出的肋以获得略大一些的支承面，可以将梁的不平衡保持得足够小，此外这种不平衡在生产时还可采取其他措施进一步加以补偿(对此在下面还会详细说明)，从而可以实施简单的离心力混凝土生产。
与大约有20m-31m长的预制件行车路面托架的结构不同，按本发明的进一步发展，行车路面板由多块沿行车路线方向短的优选地约6m长的隔开距离的行车路面单块板组成。这些板段不同于现有直接浇注混凝土的行车路面板可以非常迅速地更换，在维护或修理的情况下可逐个从标准梁上拆除，因而修理也十分方便，尤其在优选地制作为钢板结构时，可方便地在机床上铣削并因而精确地加工。构成行车路面板的一块块板可类似于现有的轨枕系统用螺钉简单和经久地固定在预应力混凝土支承管上。应特别指出的另一个优点是，这些单块板可以精确地装配。
将大约长20m-31m的预制件行车路面托架的行车路面板分割为多个单块板还有一个优点是，这些单块板能更方便和也能更准确地加工以及更便于操作。此外，将行车路面板分割成单块板提供的优点是，在曲线段能更简单地获得横向倾斜的行车路面，以及尤其能方便地设计不同斜度的区段之间的过渡区。
在行车路面托架中通常出现的高的温度差(在上部的行车路面板被太阳光照热，而位于下部的预应力混凝土纵梁处于阴影中并因而较冷)以及由此引起的高的应力，由于行车路面板(它们优选地还再分成一些单块板)用螺钉固定，比起与行车路面托架连接成整体的行车路面板来能更好地承受。与一种重量同样较轻的钢行车路面(在那里纵梁也设计为钢梁)相比，按本发明结构的声音共呜特性要好得多，以及尤其也不需要防锈。
在通常采用所谓A型支墩支承的行车路面导向装置中，相对于行车路面板处在中央的预应力混凝土支承管应设事后浇混凝土固定的支承在支墩上的支架(Stuetzkonsole)。为此，可在预应力混凝土支承管内嵌入螺纹衬套，用于旋入插在支架内的锚杆，除此之外，预应力混凝土支承管在支架的支承区附加地有粗糙表面，所以由此也保证在预应力混凝土支承管与支架之间更好地连接。
为了在曲线段内使行车路面侧面超高(Ueberhoehung)，可以在预应力混凝土支承管的支承凸肩与行车路面板之间装入中间楔，或，尤其在曲线段内超高特别大的情况下，将预应力混凝土支承管旋转后用混凝土固定在支架上。
按本发明的行车路面具有在离心力混凝土生产过程中制成的预应力混凝土支承管的设计，在具有底层的(ebenerdig)行车路面导向装置的行车路面中也可以出色地使用。对此，迄今或采用一连续的中央支承墙，或采用多个横向于行车道放置的、低的相隔较狭小间距(间距3至5米)的横向支承墙，预制件行车路面托架支承在它们上面。由于快速运输的车辆结构围住行车路面的侧壁，在所谓底层的行车路面导向装置中也要求从地基高于约80至100cm。采用按短间距彼此并列的横向支承除提高成本外，这种结构方式由于这些深深地锚固在地基内的横向支承大的重量还导致高的干扰性噪声负担(很响的振颤声)，因为由于高的行车速度尤其在横向支承墙上引起持续的空气涡流。
为避免上述情况，按本发明在底层的行车路面导向装置中规定，采用两根平行地相隔间距在支承区内互相连接在一起的预应力混凝土支承管直接支承在混凝土基础上，它们共同支托优选地设计为一个个板段的形式制成单独构件的行车路面板。为此，预应力混凝土支承管应在上部支承凸肩旁制有侧向削平面，所以在高度约80cm时它们尽管相隔间距互相并列地设置，总宽度仍比行车路面的宽度小得多。除了上面已论及的有关发生噪声方面的优点外，按本发明由直接支承在地基上的离心力捣实预应力的互相连接的高度为60至80cm的矩形管构成的结构，其优点为每单位距离需要的基础很少。迄今每6.20m行车路面板必须设三个基础，而在按本发明的结构中，在预应力混凝土支承管20m-31m的总长度上有两个设在端头的基础就足够了。这意味着在建设行车路面时显著简化。
除此之外，在离心力矩形管内的自由空间适用于受保护地安装电缆和供应管道。基本上设计为矩形管的预应力支承管可特别有利地侧面用螺钉连接在一个设计为矩形剖面且其本身可用螺钉与混凝土基础在支承区中连接的钢框架上。
在具有按本发明的竖立安装的离心力预应力混凝土矩形管的底层的行车路面导向装置中，它们可通过楔形中间梁支承在混凝土基础上，所以不需要为每一种斜度有专门的行车路面托架，然后这种专门的行车路面托架又要求专用的离心模。
为了避免沿长距离悬伸地铺设的预制件行车路面托架自身弯曲的不利影响，一方面可以规定，将预应力混凝土支承管制成向上略有隆凸，使它们在支承状态由于自重和支承在它们上面的行车路面板的重量而处于准确的水平面位置。另一方面向上隆凸的尺寸可以设计为，使此水平位置也可以在行车负荷的情况下达到。
此外，为了在预应力混凝土支承管的下部区内承受车辆重量，在此区域内可采用由粗的和/或紧密排列的预应力钢筋构成的增强配筋。
为了制造按本发明的预应力混凝土支承管，在按本发明的设计中规定采用离心力混凝土模，其中，确定预应力混凝土支承管外形的模板按这样的方式加有绕旋转轴线非对称分布的加强肋，即，借助它们并结合非对称分布的预应力钢筋能平衡由于在支承凸肩区域内混凝土部分较多引起的不平衡。通过这种不平衡的自动补偿，当然这只是因为此行车路面板没有直接成形在行车路面托架上而是作为单个构件固定在离心力混凝土生产过程中制成的预应力支承管上的情况下才有可能发生，离心力混凝土的生产可以非常经济地以及具有相当高的转速并因而高的混凝土密度及相应地较小的壁厚地实现。
由下面对几种实施例的说明并借助附图给出本发明的其他优点、特征和详情。其中

图1 通过按本发明的预制件行车路面托架的剖面；图2 在两个按图1的预制件行车路面托架的接头区行车路面侧视图，没有行车路面板；图3 在曲线段具有侧面超高的行车路面的行车路面示意侧视图；图4和5 图3中IV和V局部放大，表示行车路面板在预应力混凝土支承管上的楔形支承设计；图6 相应于图3的示意图，在这里，曲线段内的侧面超高通过附加地转动预应力混凝土支承管达到；图7 在与路面一样高的行车路面导向装置中通过行车路面的剖面，包括两根互相连接基本上设计为矩形管的离心力预应力混凝土支承管；图8 图7所示的行车路面中一段的俯视图，其中多块行车路面板放置在两根矩形管上；图9通过在超高的曲线段内的行车路面与图7相应的剖面；图10通过具有示意表示的预应力钢筋的预应力混凝土支承管的放大剖面；以及图11通过用于生产按图10所示预应力混凝土支承管的离心模的示意剖面图。
在图1和2中表示的用于支承结构的行车路面导向装置(在图2中仅示意性表示了多米高的支墩1，在图1中完全舍去)的行车路面结构，主要由预应力混凝土支承管2和作为单独的构件制造的行车路面板3组成，其中这些行车路面板设计为与预应力混凝土支承管2长度不同，它们由一些长度较短的单块板构成。这就有可能与这些行车路面板3的制作无关地设计为配筋的混凝土板，或如图所示设计为钢板结构，使行车路面板的加工非常简单。但尤其还可以将行车路面板与真正的纵梁完全分开，纵梁设计为至少大体对称并因而只显示小量不平衡的管，它因此可在离心力混凝土生产的过程中制成。包括行车路面板3的整个上部建筑往往与承重的大多有向上展宽的梯形横截面的纵向管制成一整体构件，这就几乎不可能合理地采用离心力混凝土生产。此外，这种构件在任何情况下均与其制作方式无关作为整体进行操作。由于振实的预应力混凝土纵梁大的壁厚造成大的重量再加上整体式固定在它上面的行车路面板的重量，使得铺设这种结构长度约20m-31m的预制件行车路面托架以及保证行车路面板的表面精度成为一种最复杂的安装过程。
为了构成其上可用螺钉固定行车路面板3相应的支承段5的支承凸肩4，只需要少量地从预应力混凝土支承管2圆柱形的管状伸出加强肋6，它们并不带来明显的不平衡，没有不平衡和没有不对称则可能与离心力混凝土生产不矛盾。
采用离心力混凝土生产提供了一个大的贯通的内部空腔7，它可用来铺设电缆和供应管道。在预应力混凝土支承管2的离心力混凝土生产过程中，在支墩1上的支承区内，亦即通常在20m-31m长的预应力混凝土支承管的端头，嵌入螺纹衬套8。锚杆9可旋入其中。锚杆用于锚固在支架10中，预应力混凝土支承管2与行车路面板3借助于支架10支承在支墩1上。在这里附加设置的优选地弹性的支架脚11是已知的，因此不需要在这里作进一步的说明。行车路面板与预应力混凝土支承管2分开，使得曲线段内的行车道超高能够十分简单地实现，如图3至5中所示。为此目的，只需要将楔形板12和附加的定距板13安装在行车路面板3在支承管2上的固定区内。取代这些或必要时除这些之外，也可按图6规定预应力混凝土支承管绕其纵轴线转动，也就是例如适当旋转后浇混凝土固定在支架10上。尤其在按图3至5的这种行车路面超高装置中，将行车路面板设计为分成一块块短的单块板有突出的优点，因为这样一来在具有20m-31m长的一个预制件行车路面托架内不必保持恒定的相同斜度，而是各有约6.2m长的单块板可具有不同的斜度。
图7和8示意表示在与路面一样高的行车路面导向装置中通过行车路面的剖面图和俯视图。在图中可看出一块或多块具有约6.20m长的行车路面板3，它们通过两根平行地相隔间距互相并列并借助于矩形钢管14一起用螺钉固定在支座上的预应力混凝土支承管2’，直接支承在地基15上。附加地还可设锚墩16的地基15，只须按一个与预制件行车路面托架的长度，亦即在本实施例中约20m-31m相对应的间距分别设置，而在借助于按3米间距布置的横向支承墙支承预制件行车路面托架时却需要将近十倍于此的基础。除了基本上设计为矩形管的预应力混凝土支承管2’内部贯通的空腔7’之外，在预应力混凝土矩形梁之间的空隙也特别适用于容纳电缆和供应管道。
图9表示与图7对应的剖面，在这里借助一块设在基础15上的楔形板17可获得作为曲线段超高的行车路面斜度。
图10表示通过预应力混凝土支承管2放大的剖面，图中还同时示意表示了布置在不同的圆柱面18和19内的预应力钢筋20或21。预应力钢筋在预应力混凝土支承管2背对支承凸肩4的下半部紧密排列，必要时也设计得粗一些，以便在此尤其在受重量作用下产生大的拉力的下部负荷区获得更多的配筋。现在这种配筋的非对称分布可结合在离心力混凝土模内部为加固模板23所设的不对称分布的支承肋22，利用来使在要制造的预应力混凝土支承管下部区内增加的钢的重量恰好平衡在支承凸肩与伸出的加强肋6的区域内更多的混凝土重量，从而避免产生不平衡，因此离心力混凝土生产可以按特别简单的方式和在特别高的转速下进行。
权利要求
1.用于陆上交通路线，优选地用于磁浮铁路，例如TRANSRAPID的行车路面，包括装在按现场灌筑混凝土或预制件的结构方式制成的基础上的预制件行车路面托架，行车路面托架至少有一根空心的配筋的预应力混凝土纵梁；以及包括横向于行车道连续地从预应力混凝土纵梁两侧伸出的制成单独构件的行车路面板(3)，其特征为一根或多根预应力混凝土纵梁设计成在离心力混凝土生产过程中制成的具有用于行车路面板(3)的平的上部支承凸肩(4)的预应力混凝土支承管(2、2’)。
2.按照权利要求1所述的行车路面，其特征为支承凸肩(4)由侧向从基本上圆柱形的管状伸出的加强肋(6)构成。
3.按照权利要求1或2所述的行车路面，其特征为行车路面板(3)是配筋的混凝土板。
4.按照权利要求1或2所述的行车路面，其特征为行车路面板(3)是薄钢板结构。
5.按照权利要求1至4之一所述的行车路面，其特征为每个行车路面托架的行车路面板(3)由多块沿行车路线方向短的单块板组成，它们相隔间距地固定在钢筋混凝土支承管(2、2’)上。
6.按照权利要求1至5之一所述的行车路面，其特征为在一个支承的行车路面导向装置中，相对于行车路面板(3)位于中央的预应力混凝土支承管(2)为了支承在支墩(1)上制有事后浇混凝土固定的支架(10)。
7.按照权利要求6所述的行车路面，其特征为在预应力混凝土支承管(2)内嵌入螺纹衬套(8)，用于旋入插在支架(10)内的锚杆(9)。
8.按照权利要求6或7所述的行车路面，其特征为预应力混凝土支承管(2)至少在支架(10)的支承区有粗糙的表面。
9.按照权利要求1至5之一所述的行车路面，其特征为在与路面一样高的行车路面导向装置中，两根平行地相隔间距互相连接在一起的预应力混凝土支承管(2’)直接支承在混凝土基础(15)上。
10.按照权利要求9所述的行车路面，其特征为预应力混凝土支承管在上部支承凸肩(4’)旁制有侧向削平面。
11.按照权利要求10所述的行车路面，其特征为预应力混凝土支承管(4’)基本上设计为竖放着的矩形管。
12.按照权利要求9至11之一所述的行车路面，其特征为预应力混凝土支承管(2’)侧面用螺钉连接在一个设计为矩形剖面且其本身可用螺钉与在支承区(14)中的混凝土基础(15)连接的钢框架上。
13.按照权利要求1至12之一所述的行车路面，其特征为为了在曲线段内将其侧面超高，在预应力混凝土管(2)的支承凸肩(4)与行车路面板(3)之间装入中间楔(12)和必要时定距板(13)。
14.按照权利要求1至13之一所述的行车路面，其特征为为了在曲线段内将其侧面超高，预应力混凝土支承管(2)绕其纵轴线旋转后用混凝土固定在支架(10)上。
15.按照权利要求9至12之一所述的行车路面，其特征为预应力混凝土支承管(2’)通过楔形中间梁(17)支承在混凝土基础(15)上。
16.按照权利要求1至15之一所述的行车路面，其特征为预应力混凝土支承管(2、2’)在其背对支承凸肩(4、4’)的下部区内采用由粗的和/或紧密排列的预应力钢筋(20、21)构成的增强配筋。
17.制造用于按照权利要求1至14之一所述行车路面的预应力混凝土支承管用的离心力混凝土模，其特征为预应力混凝土支承管设计为，使由于横截面内不均匀的预应力引起的模具有害的自身弯曲影响，通过设计在模具内的肋的增强在旋转对称性和压应力方面得到补偿。
18.制造用于按照权利要求1至15之一所述行车路面的预应力混凝土支承管用的离心力混凝土模，其特征为确定预应力混凝土支承管(2、2’)外形的模板(23)按这样的方式加有绕旋转轴线(25)非对称分布的加强肋(22)，即，借此并结合预应力钢筋(20、21)的非对称分布能平衡由于在加强肋(6)区域内混凝土部分较多引起的不平衡。
全文摘要
用于陆上交通路线,优选地用于磁浮铁路,例如TRANSRAPID的行车路面,包括装在按现场灌筑混凝土或预制件的结构方式制成的基础上的预制件行车路面托架,行车路面托架至少有一根空心的配筋的预应力混凝土纵梁;以及包括横向于行车道连续地从预应力混凝土纵梁两侧伸出的制成单独构件的行车路面板,一根或多根预应力混凝土纵梁设计成在离心力混凝土生产过程中制成的具有用于行车路面板的平的上部支承凸肩的预应力混凝土支承管,这种预应力混凝土纵梁更简单,便宜和具有更小的壁厚从而重量较轻。
文档编号B61B13/08GK1350948SQ0013195
公开日2002年5月29日 申请日期2000年10月26日 优先权日2000年10月26日
发明者赫尔曼·C·福莱斯内尔, 罗尔夫·J·沃奈尔, 吾恩福莱德·摩尔 申请人:普夫莱德雷尔基础结构技术两合公司