铁路既有线悬索架空结构
技术领域
本发明涉及铁路架空技术领域，特别涉及一种铁路既有线悬索架空结构。
背景技术
随着城市建筑的发展，如何对城市环境影响最小是人们考虑的前提，顶管技术就是一种应运而生的地下管道施工方法，比如：下穿框架桥顶进技术。具体为在既有线下修建立交桥，施工时先对线路进行架空施工，再将桥涵推入既有铁路线下，期间不中断铁路的运营，减少对既有交通的干扰，已被广泛应用。
目前，既有线架空体系一般采用D型便梁或普通纵横抬梁，通过人工挖孔桩对体系进行支撑，在箱涵顶进至铁路线下时需要破除架空桩前进就位，其结构布置困难，施工步序复杂；而且在地下水位线较高，施工地质条件复杂的环境下，由于受力转换频繁导致人工挖孔架空桩施工困难。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种铁路既有线悬索架空结构，旨在解决传统既有线架空体系的结构布置困难及人工挖孔架空桩施工困难的问题。
为实现上述目的，本发明提出了一种铁路既有线悬索架空结构，所述铁路既有线悬索架空结构包括:
两钢轨，两所述钢轨平行铺设在枕木上；
多个钢枕，多个所述钢枕架设于两所述钢轨的下方，且所述钢枕的两侧延伸至所述钢轨的外侧；
纵梁，所述纵梁连接于所述钢枕延伸至所述钢轨的外侧的部分；
多个横抬梁，多个所述横抬梁架设于两所述钢轨的下方，且所述横抬梁的两侧延伸至所述纵梁的外侧，并与所述纵梁连接；
悬索组件，所述悬索组件设于所述纵梁的外侧，并连接于所述横抬梁上。
在一可选实施例中，所述悬索组件包括：
第一索塔以及第二索塔，所述第一索塔的一端以及所述第二索塔的一端均设于地底，且所述第一索塔以及所述第二索塔沿所述钢轨的方向设置；
主缆，所述主缆包括第一连接端、第二连接端以及设于所述第一连接端和所述第二连接端之间的第三连接端，所述第一连接端连接于所述第一索塔远离所述地底的一端，所述第二连接端连接于所述第二索塔远离所述地底的一端；
吊索，所述吊索的一端连接于所述横抬梁上，所述吊索的另一端与所述第三连接端连接。
在一可选实施例中，所述悬索组件还包括：
锁定件，所述锁定件的一端与所述横抬梁连接，所述锁定件的另一端与所述吊索连接。
在一可选实施例中，所述吊索设置的数量为多个，所述锁定件设置的数量为多个，每一所述吊索通过一所述锁定件与一所述横抬梁连接。
在一可选实施例中，所述主缆位于所述第一连接端和所述第二连接端之间的部分呈抛物线状。
在一可选实施例中，所述主缆还包括从所述第一连接端远离所述第二连接端延伸的第四连接端以及从所述第二连接端远离所述第一连接端延伸的第五连接端；
所述铁路既有线悬索架空结构还包括：
第一锚碇以及第二锚碇，所述第一锚碇以及所述第二锚碇均设于地底，且所述第四连接端连接于所述第一锚碇，所述第五连接端连接于所述第二锚碇。
在一可选实施例中，所述主缆内具有若干平行钢丝索股，每一所述平行钢丝索股内具有若干镀锌钢丝。
在一可选实施例中，所述铁路既有线悬索架空结构还包括：
绝缘件，所述绝缘件设于所述钢轨与所述钢枕的接触处。
在一可选实施例中，所述铁路既有线悬索架空结构还包括：
连接件，所述连接件依次穿过所述横抬梁以及所述纵梁，以连接所述横抬梁和所述纵梁。
在一可选实施例中，所述横抬梁以及所述纵梁均采用工字钢。
本发明提供了一种铁路既有线悬索架空结构，所述铁路既有线悬索架空结构包括两钢轨、多个钢枕、纵梁、多个横抬梁以及悬索组件，两所述钢轨平行铺设在枕木上，多个所述钢枕架设于两所述钢轨的下方，且所述钢枕的两侧延伸至所述钢轨的外侧，所述纵梁连接于所述钢枕延伸至所述钢轨的外侧的部分，多个所述横抬梁架设于两所述钢轨的下方，且所述横抬梁的两侧延伸至所述纵梁的外侧，并与所述纵梁连接，所述悬索组件设于所述纵梁的外侧，并连接于所述横抬梁上。本实施例中可将所述钢轨上受到的荷载通过所述钢枕、所述纵梁以及所述横抬梁传递至所述悬索组件上，从而将下部承重转换为上部悬索承重的结构，避免了传统既有线架空体系的结构布置困难及人工挖孔架空桩施工困难。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或示例性中的技术方案，下面将对实施例或示例性描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的获得其他的附图。
图1为本发明实施例铁路既有线悬索架空结构的结构示意图；
图2为本发明的局部节点连接侧视图；
图3为图1所示图的A-A剖面图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1～3所示，本发明提供了一种铁路既有线悬索架空结构。
在一实施例中，所述铁路既有线悬索架空结构包括两钢轨1、多个钢枕2、纵梁3、多个横抬梁4以及悬索组件5，两所述钢轨1平行铺设在枕木上，多个所述钢枕2架设于两所述钢轨1的下方，且所述钢枕2的两侧延伸至所述钢轨1的外侧，所述纵梁3连接于所述钢枕2延伸至所述钢轨1的外侧的部分，多个所述横抬梁4架设于两所述钢轨1的下方，且所述横抬梁4的两侧延伸至所述纵梁3的外侧，并与所述纵梁3连接，所述悬索组件5设于所述纵梁3的外侧，并连接于所述横抬梁4上。本实施例中可将所述钢轨2上受到的荷载通过所述钢枕2、所述纵梁3以及所述横抬梁4传递至所述悬索组件5上，从而将下部承重转换为上部悬索承重的结构，避免了传统既有线架空体系的结构布置困难及人工挖孔架空桩施工困难。
进一步地，本实施例中两所述钢轨1通过枕木设置在地面上，上述枕木设置为多个，且多个枕木间隔设置。
即所述钢枕2设于相邻两个枕木之间且架设在所述钢轨1的下方，本实施例中，所述钢枕2设置的数量为多个，且相邻两个所述钢枕2之间相隔若干个所述枕木，比如，相邻两个所述钢枕2之间相隔三个或四个等所述枕木，在此并不限定。
具体地，两所述钢轨1形成用于列车行驶的线路，即所述钢枕2用于承担所述钢轨1上传递的列车行驶的荷载。
进一步地，所述铁路既有线悬索架空结构还包括绝缘件6，所述绝缘件6设于所述钢轨1与所述钢枕2的接触处。即在将所述钢枕2架设在所述钢轨1的下方时，在所述钢枕2与所述钢轨1接触的区域设置所述绝缘件6，以防止电路联电事故的发生。
可选地，所述绝缘件6为绝缘胶垫，比如：绝缘硅胶垫或绝缘橡胶垫等，在此并不限定。
进一步地，所述纵梁3用于承担所述钢枕2接收的所述钢轨1传递的荷载。本实施例中所述纵梁3设置的数量为2n个，其中，n≥1。即所述钢枕2两侧延伸至所述钢轨1的外侧的部分上连接的所述纵梁3的数量相等，比如，当n等于1，即所述纵梁3为两个时，两个所述纵梁3分别连接于所述钢枕2两侧延伸至所述钢轨的外侧的部分，即此时，两所述钢轨1架空的长度即为所述纵梁3的长度；当n等于2，即所述纵梁3为四个时，将其中两个所述纵梁3通过连接装置进行拼接，并将拼接后的两个所述纵梁3连接在所述钢枕2一侧延伸至所述钢轨1的外侧的部分，另两个所述纵梁3通过连接装置进行拼接后连接在所述钢枕2另一侧延伸至所述钢轨1的外侧的部分，即此时，两所述钢轨1架空的长度即为拼接后的两个所述纵梁3的长度；以此类推，本实施例中可以根据两所述钢轨1架空的长度对所述纵梁3的数量进行设置，以使所述纵梁3适配本实施例的架空结构。
进一步地，本实施例中所述横抬梁4的数量设置为多个，且多个所述横抬梁4设于两所述钢轨1的架空区域，所述横抬梁4用于承担所述纵梁3接收到所述钢枕2传递的荷载。
进一步地，所述铁路既有线悬索架空结构还包括连接件7，所述连接件7依次穿过所述横抬梁4以及所述纵梁3，以连接所述横抬梁4和所述纵梁3。
具体地，所述横抬梁4以及所述纵梁3对应的区域设置有螺栓安装孔，所述连接件7为螺栓，即上述螺栓依次穿过所述纵梁3以及所述横抬梁4上的螺栓安装孔，以使所述横抬梁4和所述纵梁3固定连接。
可以理解的是，上述螺栓安装孔设置有多个，且螺栓的数量不少于螺栓安装孔的数量，比如，螺栓的数量为八个，螺栓安装孔的数量多于八个，即所述横抬梁4和所述纵梁3通过八个所述螺栓连接，以使所述横抬梁4和所述纵梁3之间的连接更加稳定。当然，在其他实施例中，在保证所述横抬梁4和所述纵梁3之间连接强度的前提下，所述螺栓的数量可任意设置，在此并不限定。
可选地，所述螺栓采用高强螺栓，以确保线路稳定，进而确保行车的安全性。
进一步地，所述横抬梁4以及所述纵梁3均采用工字钢，比如，所述纵梁3采用100#工字钢梁，所述的横抬梁4采用56#工字钢，在此并不限定。
在一实施例中，所述悬索组件5包括第一索塔51、第二索塔52、主缆53以及吊索54，所述第一索塔51的一端以及所述第二索塔52的一端均设于地底，且所述第一索塔51以及所述第二索塔52沿所述钢轨1的方向设置，所述主缆53包括第一连接端531、第二连接532端以及设于所述第一连接端531和所述第二连接端532之间的第三连接端533，所述第一连接端531连接于所述第一索塔51远离所述地底的一端，所述第二连接端532连接于所述第二索塔52远离所述地底的一端，所述吊索54的一端连接于所述横抬梁4上，所述吊索54的另一端与所述第三连接端533连接。
具体地，上述地底内设置有用于作为索塔基桩的钻孔灌注桩，所述第一索塔51以及所述第二索塔52设于所述钢轨1下方需要架空的路段，且所述第一索塔51以及所述第二索塔52的一端从地面延伸至地底，并与钻孔灌注桩固定连接；所述第一连接端531和所述第二连接端532挂设在所述第一索塔51以及所述第二索塔52的一端，且在所述主缆53的所述第一连接端531和所述第二连接端532之间设置有多个第三连接端533，每一所述第三连接端533通过所述吊索54与一所述横抬梁4连接，用于承担所述横抬梁4接收所述纵梁3传递的荷载，即将下部承重转换成上部承重，从而解决了传统既有线架空体系的结构布置困难及人工挖孔架空桩施工困难的问题。
进一步地，为了能够使所述吊索54连接在所述横抬梁4上，本实施例所述悬索组件5还包括锁定件55，所述锁定件55的一端与所述横抬梁4连接，所述锁定件55的另一端与所述吊索54连接。
可选地，所述锁定件55为开式锁头，该开式锁头的固定端连接在所述横抬梁4上，开式锁头的活动端与所述吊索54连接，从而便于拆装。
进一步地，所述吊索54设置的数量为多个，所述锁定件55设置的数量为多个，每一所述吊索54通过一所述锁定件55与一所述横抬梁4连接，且所述吊索54与所述横抬梁4垂直设置。
即所述吊索54用于承担所述横抬梁4接收所述纵梁3传递的荷载。
进一步地，本实施例中线路架空路段的最大跨度与所述第一索塔51或所述第二索塔52的高度之间的比例范围为3.1～6.3。
可选地，本实施例中线路架空路段的最大跨度与所述第一索塔51或所述第二索塔52的高度之间的比例为5，以提高所述悬索组件5的荷载承受能力。
进一步地，所述主缆53位于所述第一连接端531和所述第二连接端532之间的部分呈抛物线状，或者，所述主缆53位于所述第一连接端531和所述第二连接端532之间的部分呈弧形设置。
进一步地，所述主缆53还包括从所述第一连接端531远离所述第二连接端532延伸的第四连接端534以及从所述第二连接端532远离所述第一连接端531延伸的第五连接端535，所述铁路既有线悬索架空结构还包括第一锚碇8以及第二锚碇9，所述第一锚碇8以及所述第二锚碇9均设于地底，且所述第四连接端534连接于所述第一锚碇8，所述第五连接端535连接于所述第二锚碇9。即所述第一锚碇8以及所述第二锚碇9作为所述悬索组件5的承重构件，用于承担所述吊索54接收到所述横抬梁4传递的荷载。
可选地，所述主缆53内具有若干平行钢丝索股，每一所述平行钢丝索股内具有若干镀锌钢丝，且所述镀锌钢丝为高强钢丝，以保证主缆53的强度。
具体地，所述主缆53采用预制平行索股，单根主缆中含若干股平行钢丝索股，每股钢丝索股含若干镀锌高强钢丝。
进一步地，所述吊索54采用垂直吊索形式，每个所述横抬梁4上设置有一所述吊索54，所述吊索54采用预制平行钢丝索股，且钢丝索股采用镀锌高强钢丝，每根所述吊索54内具有若干根钢丝。
进一步地，本实施例中所述铁路既有线悬索架空结构，通过将所述悬索组件5连接于所述横抬梁4，所述横抬梁4连接于所述纵梁3上，而所述纵梁3连接于所述钢枕2上，所述钢枕2架设于所述钢轨1的下方，即将所述钢轨1上受到的列车行驶的荷载经过所述钢枕2、所述纵梁3以及所述横抬梁4传递至所述悬索组件5上，以将下部承重转换为上部悬索承重的结构，避免了传统既有线架空体系的结构布置困难及人工挖孔架空桩施工困难。
此外，本实施例中将所述悬索组件5设于所述钢轨1的上方，避免了传统顶进过程中破桩前进的问题，缩短施工工期，减少了顶进成本。
在另一实施例中，所述铁路既有线悬索架空结构施工方法如下:
步骤一，人工在天窗点作业安装所述钢枕2，所述钢枕2与所述钢轨1之间添加所述绝缘件6，以防止电路联电事故的发生。此外，将所述钢轨1的架空范围内的枕木头外侧的道砟部分装袋堆码，每次收集道砟范围不得超过1m，且道砟随装随码，枕木头不得悬空。
步骤二，轨道车吊装在施工天窗点作业安装所述纵梁3。在所述纵梁3跨中及拼接处，所述横抬梁4位置两侧分别搭设临时枕木垛，待所述纵梁3拼接及所述横抬梁4就位后，拆除临时枕木垛。
步骤三，施工天窗内扒除上行线枕木槽中部分道砟，穿入所述横抬梁4，同时垫好绝缘胶垫，并用八条高强所述连接件7连接，所述横抬梁4穿入就位后将所述横抬梁4与所述钢轨1之间用木楔楔紧、加固稳定，从而确保线路稳定以及行车安全。
步骤四，所述索塔51采用爬模施工，索塔横梁采用钢管支架现浇，与所述索塔51分离异步施工。其中，索塔横梁采用一次浇注的施工工艺。施工过程中对所述索塔51分阶段设置水平横撑。
步骤五，所述第一锚碇8以及所述第二锚碇9通过混凝土竖向分层，以平行对称方式浇注，即所述第一锚碇8以及所述第二锚碇9的基坑清理完毕后立即对基底进行封闭，以形成封闭层，从而在封闭层上放样进行基础混凝土施工。
步骤六，所述主缆53及所述吊索54施工，所述主缆53采用预制平行索股，单根所述主缆53中含若干股平行钢丝索股，每股钢丝索股含若干丝镀锌高强钢丝，所述吊索54采用垂直吊索形式，每个吊点1根，采用预制平行钢丝索股,钢丝采用镀锌高强钢丝，每根所述吊索54含若干根钢丝。
步骤七，所述吊索54下端通过所述锁定件55连接所述横抬梁4，所述吊索54上端连接于所述主缆53上，以完成铁路既有线悬索架空结构的设计。
在本发明的实施例中，所述铁路既有线悬索架空结构包括两钢轨1、多个钢枕2、纵梁3、多个横抬梁4以及悬索组件5，两所述钢轨1平行铺设在枕木上，多个所述钢枕2架设于两所述钢轨1的下方，且所述钢枕2的两侧延伸至所述钢轨1的外侧，所述纵梁3连接于所述钢枕2延伸至所述钢轨1的外侧的部分，多个所述横抬梁4架设于两所述钢轨1的下方，且所述横抬梁4的两侧延伸至所述纵梁3的外侧，并与所述纵梁3连接，所述悬索组件5设于所述纵梁3的外侧，并连接于所述横抬梁4上。本实施例中可将所述钢轨2上受到的荷载通过所述钢枕2、所述纵梁3以及所述横抬梁4传递至所述悬索组件5上，从而将下部承重转换为上部悬索承重的结构，避免了传统既有线架空体系的结构布置困难及人工挖孔架空桩施工困难。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
