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[科普中国]-无碴无枕混凝土梁

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无碴无枕混凝土梁在桥面上既不用轨枕,也不铺道碴,钢轨直接放置在桥面承轨台上的钢筋混凝土或预应力混凝土桥梁。按横截面形式分有T形和箱形两种。与有碴有枕梁比较,它的桥面可以做得较窄,恒载可减轻,梁身重量较小,可以整孔运输和架设,从而节省运输工具、架梁时间以及梁身所用混凝土和钢材。1

概述无碴无枕混凝土梁(预应力和普通钢筋混凝土)与道碴桥面梁的区别在于桥上线路的构造。无碴无枕梁取消了道碴和枕木,钢轨系通过扣件直接固定于梁上。

无碴无枕梁的自重较轻,可整孔在工厂预制,并且梁的建筑高度(轨底至梁底)较小,因此无碴无枕梁特别适用于建筑高度受到限制的桥梁上。

无碴无枕梁的桥上线路弹性较差,作用于梁上的冲击力也较大,并且轨道一经铺设后,轨距、轨平的调整就受到限制。

无碴无枕梁有钢筋混凝土梁和预应力钢筋混凝土梁两种。

该梁截面为箱形,梁高采用2.1米。全梁等高,腹板中心距采用1.6米,桥面宽度采用2.4米。因在运输限界以内,故可整孔制造,整孔运送。由于现有的胜利型130吨架桥机架设整孔梁时,吊点处桥面宽度只允许2.I米, 故在吊点附近桥面两侧预留宽0.15米,长1.5米缺口,待梁体架设完毕后再灌混凝土封闭。为了减少摇摆力引起周边变形而产生的应力,避免梁端部由于预加应力引起裂缝,加强段及过渡段长度均采用1.0米。

为铺设钢轨(正轨及护轮轨),在梁顶设置专门的承轨台,承轨台各宽65厘米,高出梁顶4—6厘米。承轨台沿纵向分段,每段间留有20厘米的空隙以便排水。在灌筑承轨台混凝土时需按扣件螺纹道钉位置设预留孔。

该梁采用85吨三作用千斤顶和锥形钢锚具。两梁梗之钢丝束分批对称张拉。每根管道由2根直径48毫米橡胶管在跨中用铁皮管套接构成。

人行道角钢支架的间距采用2米。人行道步板采用槽型板纵向铺设。为了维修检查的需要,在梁的两端顶板上设一进人孔。2

使用情况近年来尽量消除噪音,已成为日本的社会问题。现在日本城市里的公路钢桥,几乎均设置了消除噪音的措施。铁路钢桥也是一样,如我们看到位于东北新干线的利根川桥,全长为823米(51.5米+80米×9十51.5米)下承钢桁梁,为了能较好地消除噪音,纵梁、横梁均采用15厘米厚钢筋混凝土板将其包了起来,并在传力节点处设置了橡胶垫。

鉴于以上情况,日本铁路决定尽量多用混凝土梁。这样,比在钢桥上进行处理噪音问题要方便得多。但在采用混凝土梁中,无碴无枕粱(直接轨道)比有碴有枕梁用得多。如1967年至1974年已修建的山阳新干线,从同山至博多段,共修了119,432延长米的桥梁,钢、结合梁只有7,574延长米;占桥梁总长的7.5%,钢筋混凝土梁及预应力混凝土梁有111,858延长米,占桥梁总长的92.5%。在桥梁总长中,无碴无枕梁占54%,有碴有枕梁只占46%。现正在修建东北新干线,据日本有关人士称,混凝土梁较钢桥的比重,比上述还会增长。

日本新干线在修建混凝土梁中,为什么无碴无枕梁较有有碴有枕梁使用的多,主要原因有三:

(一)有碴有枕桥面,在维修养护工作中,用机械化养路时,噪音太大。无碴无枕梁就无此问题。

(二)无碴无枕梁自重小,不仅节省材料,还可修建较大跨度的梁。

(三)无碴无枕梁维修养护工作量小。

在日本使用的无碴无枕梁,一般跨度在35米以下时,采用T形梁,大于等于35米者采用箱形梁。3

本词条内容贡献者为:

尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学