專利名稱：軌道導(dǎo)引高速車輛的支承梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軌道導(dǎo)引高速車輛、尤其是磁懸浮列車的支承梁，其中，支承梁以一定間隔支承于墩上，并且在其外側(cè)上安置有對(duì)行駛車輛進(jìn)行引導(dǎo)的功能元件，如權(quán)利要求1的前序部分所綜述。
在DE 41 15 935 C2中已經(jīng)給出了一種磁懸浮列車的行駛軌道結(jié)構(gòu)，其中在支承梁上裝備有指向內(nèi)側(cè)的裝備構(gòu)件來引導(dǎo)行駛車輛。該支承梁自身具有呈U形的橫截面。支承梁安放于墩上，其中，為了更好地承接支承梁，設(shè)計(jì)有保持架，而支承梁就位于該保持架內(nèi)。保持架從外部包圍著U形的橫截面并因此穩(wěn)定支承梁。該保持架自身也被支承于墩上的安放位置上。這種行駛軌道結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是支承梁由于呈敞開式結(jié)構(gòu)而具有相對(duì)較高的彈性。盡管必須將裝備構(gòu)件之間進(jìn)行非常精確的相對(duì)安置來對(duì)行駛車輛進(jìn)行導(dǎo)向，由于這種行駛軌道構(gòu)造的關(guān)系，只能借助于保持架才能使支承梁達(dá)到足夠的穩(wěn)定性以及保證裝備構(gòu)件的定位性。
DE 38 25 508 C1給出的一種行駛軌道，由基本上呈T形的中空支承梁組成。在支承梁的上翼緣的外側(cè)安置有功能元件來為磁懸浮列車導(dǎo)向。支承梁自身又被安放于單個(gè)的墩上，其中，墩上具有保持架，后者將支承梁的基座包圍起來。這種支承梁的缺點(diǎn)是由于結(jié)構(gòu)的原因，決定了它盡管可以使功能元件之間更精確地相對(duì)定位，要優(yōu)于DE 41 15 935 C1給出的行駛軌道，但仍然不具有足夠好的抗扭轉(zhuǎn)剛度。在極高速運(yùn)行的車輛中、比如車輛速度在500km/h以上時(shí)，這一點(diǎn)會(huì)造成車輛行駛時(shí)出現(xiàn)某種不平穩(wěn)。
現(xiàn)有技術(shù)的上述實(shí)施例的缺點(diǎn)是，特別在現(xiàn)代磁懸浮列車的所謂特高速下，支承梁與其支架的氣流阻力會(huì)妨礙車輛的平穩(wěn)運(yùn)行。尤其是安放支承梁的支承梁的保持架或者立柱，受到被排擠出來的空氣撞擊而形成阻力時(shí)，會(huì)起到有節(jié)奏地撞擊車輛的作用。
本發(fā)明的目的是通過對(duì)高速軌道的支承梁進(jìn)行相應(yīng)的外形設(shè)計(jì)，來使高速車輛平穩(wěn)、舒適地行駛。
該目的是通過權(quán)利要求1或者12所給的特征來實(shí)現(xiàn)的。
如果支承梁的外側(cè)面能夠相對(duì)于車輛呈有利于氣流流動(dòng)的形狀，其中從支承梁的縱向上看，支承梁的橫截面基本上沒有變化，并且支承梁的外形輪廓將墩相對(duì)于車輛完全地遮蓋起來，就能夠達(dá)到本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)性效果由車輛排擠出的空氣能夠均勻地流走，因此保證車輛平穩(wěn)行駛。通過本發(fā)明的支承梁的外形，還使支承梁具有了更高的橫向剛度，這樣，也具有促使車輛均勻、舒適地運(yùn)行的作用。由于支承梁建造成橫截面很均勻的外形，不會(huì)再有沖擊氣流作用于車輛上。獲得均勻的氣流的方法是墩相對(duì)于車輛被遮蓋起來，并因此對(duì)于支承梁的支承不會(huì)干擾被車輛排擠出的空氣的流走。這樣也有利于車輛的均勻行駛。
如果使支承梁為具有一個(gè)下翼緣的外形，而后者將墩從上方遮蓋起來或者取有益于氣流的方式遮蓋住，會(huì)具有特殊優(yōu)勢(shì)。這樣，通過支承梁底部形狀的外形就已經(jīng)將氣流引導(dǎo)著從墩的側(cè)邊流過了。另一種有優(yōu)勢(shì)的替代方式或者補(bǔ)充方式為支承梁上成形有或者安置有一個(gè)安放托架，后者將墩基本上從上部遮蓋起來和/或有益于氣流流動(dòng)。
優(yōu)勢(shì)在于支承梁具有至少一個(gè)開孔來觀察支承梁的中空腔。這樣，可以使人們易于對(duì)支承梁進(jìn)行定期觀察、檢驗(yàn)支承梁的可靠性。此外，通過開孔，人們還可以進(jìn)入到支承梁的內(nèi)部中去，在那里布置與車輛運(yùn)行有關(guān)或者無關(guān)的供電導(dǎo)線和/或通訊線路，并進(jìn)行保養(yǎng)工作。通過對(duì)支承梁中空腔的這種利用，能夠非常經(jīng)濟(jì)地完成線路布置。包括那些與車輛的運(yùn)行沒有關(guān)系的線路，也可以在已有的高速車輛運(yùn)行線路上一起進(jìn)行布線，并因此成為非常經(jīng)濟(jì)的布線方式。這樣可以避免為通訊線路安裝單獨(dú)的支承梁，或者將它們單獨(dú)地埋置于地下。
優(yōu)勢(shì)方式是支承梁具有一個(gè)利于氣流流動(dòng)的凈空間，來容納那些將功能元件環(huán)繞起來的車輛的導(dǎo)向元件。這里，如同支承梁那樣，該凈空間也具有在安放區(qū)域中橫截面基本上不變的形狀。這樣，也對(duì)空氣流走產(chǎn)生正面的影響。此外，還創(chuàng)造了一種基本上呈I形的支承梁，它具有特別高的穩(wěn)定性、抗扭轉(zhuǎn)剛度和承載能力。
將支承梁支承于墩上的較佳方式為將支承元件安置于支承梁的下翼緣上。這樣，借助于從墩中向上伸展出去的下翼緣將支承元件以及墩遮蓋住。這樣就避免了氣流沖擊。
具有特別優(yōu)勢(shì)的支承梁的制造方法為由混凝土、尤其是由混凝土預(yù)制件來制造支承梁。這樣可以在生產(chǎn)車間中非常精確、無差錯(cuò)地制造支承梁。這樣還可以避免諸如由搗制混凝土制造支承梁時(shí)氣候因素所造成的影響。
為了獲得穩(wěn)定性特別高的支承梁，使下翼緣比上翼緣的寬度大一些是有利的。
為了對(duì)支承梁進(jìn)行加固，使它具有一個(gè)艙壁或者隔壁(VOUTEN)是有益的。支承梁的橫截面可以因此在保持相同的支承梁剛度的情況下減小一些。如果在支承梁中設(shè)置有隔壁，除了加固效應(yīng)外，還可以為加固機(jī)構(gòu)創(chuàng)造一種簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)拉緊的可能性。
在彎道區(qū)域中支承梁最好構(gòu)成一條空間曲線，其方式是支承梁圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)地得到支承，并且通過翼緣臂(KRAGEARM)的伸長(zhǎng)和/或縮短來形成其彎曲半徑。
該形狀的另一種形成可能為支承梁的上翼緣圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)地成形，并且通過翼緣臂伸長(zhǎng)和/或縮短來形成其彎曲半徑。
在轉(zhuǎn)彎區(qū)域中，支承梁的空間曲線也可以采用如下方式來形成功能元件的固定托架在支承梁的縱向軸伸展段中高度方向上呈錯(cuò)位安置，并且通過固定托架的伸長(zhǎng)和/或縮短來形成其半徑。
已經(jīng)證實(shí)，如果弧線段中的支承梁段較短一些，并因此在一個(gè)支承梁上只需要進(jìn)行少量加工的話，支承梁的加工可以非?？焖佟⒔?jīng)濟(jì)并精確地完成，從而體現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)；與此相反，在直線段采用長(zhǎng)的支承梁為佳，原因是由此可以降低支架它們的頻率。在相同的剛度要求下，為節(jié)約支承梁所消耗的材料，較短的支承梁也能夠制作成相對(duì)于那些具有較大的支承跨度的直線段而言高度較低的形式。
如果支承梁的中空腔向下敞開，從而使得下翼緣為兩構(gòu)件式，就可以得到質(zhì)量非常輕、造價(jià)非常低的支承梁，而它通常能夠滿足對(duì)于支承梁的剛度要求。
如果支承梁的中空腔具有艙壁，將額外地提高支承梁的剛度。
其他的優(yōu)勢(shì)可以從實(shí)施例中得到。附圖為

圖1表示本發(fā)明的一個(gè)支承梁的橫截面；圖2表示本發(fā)明的一個(gè)被抬高的支承梁的橫截面；
圖3表示本發(fā)明的一個(gè)支承梁的另一種橫截面；圖4表示本發(fā)明中用于彎道段的一個(gè)支承梁的橫截面；圖5表示本發(fā)明中用于彎道段的一個(gè)支承梁的另一種橫截面；圖6表示本發(fā)明的支承梁的立體視圖；圖7表示本發(fā)明的另一種支承梁的立體視圖。
在圖1中給出了本發(fā)明的支承梁1的一個(gè)橫截面。支承梁1由一個(gè)混凝土預(yù)制件構(gòu)成并且具有一個(gè)上翼緣2和一個(gè)下翼緣3。上翼緣2和下翼緣3借助于腹板4彼此連接起來并構(gòu)成一個(gè)中空腔5。為了使檢查人員能夠進(jìn)入，或者為了在中空腔5中布置線路，設(shè)計(jì)有一個(gè)開孔10。為了便于進(jìn)入到中空腔5中去，每個(gè)支承梁1上至少有一個(gè)、并且最好有多個(gè)開孔10。如果設(shè)計(jì)有大量的開孔10，可以明顯地減少混凝土的消耗量，并因此降低支承梁1的制造成本。
腹板4相對(duì)于上翼緣2和下翼緣3而言呈梯形安置。這樣，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，可以達(dá)到對(duì)支承梁1的更好支承，并因此使支承梁1具有更高的剛度。通過這種形狀構(gòu)造，支承梁變得極抗扭轉(zhuǎn)，并因此保證車輛安全可靠、無故障地運(yùn)行。
在上翼緣2和下翼緣3之間形成了一個(gè)凈空間6，其中為磁懸浮列車的導(dǎo)向構(gòu)件留出了位置。為了引導(dǎo)車輛，在上翼緣2的兩個(gè)外側(cè)上安置了功能元件7。這些功能元件7被車輛所包圍，其中車輛的下部構(gòu)件處于凈空間6內(nèi)的定子區(qū)域中。通過支承梁1維持不變的橫截面—它們同樣也不受支承梁1的保持和支承機(jī)構(gòu)的干擾—使得車輛的運(yùn)行達(dá)到氣體流動(dòng)有利、無氣流沖擊的狀態(tài)。
在這里所給的實(shí)施例中，支承梁1安置于支承體8和墩9上。其中的墩9在與氣流有關(guān)的區(qū)域中整體性地完全被支承梁1的下翼緣3所遮蓋，并因此對(duì)由車輛排擠出的空氣的流動(dòng)沒有干擾。
本發(fā)明中的支承梁1的形狀構(gòu)造，除了上面提到的優(yōu)點(diǎn)外，還具有特別高的橫向剛度，并因此使車輛的運(yùn)行舒適、安全。尤其是通過使下翼緣3的寬度大于上翼緣2的這種構(gòu)造，保證支承梁1具有特別高的穩(wěn)定性。制造支承梁1時(shí)與現(xiàn)有技術(shù)相比所增加的材料消耗，通過車輛行駛時(shí)氣流的有利化和與之相關(guān)聯(lián)的能耗的降低得到補(bǔ)償。
通過特別是下翼緣3的構(gòu)造—下翼緣3的上側(cè)呈傾斜結(jié)構(gòu)—使得在支承梁的一般構(gòu)造基礎(chǔ)上還獲得了支承梁1中有利的向后氣流。墩9因此也被氣流繞過，并且對(duì)于被排擠出來的空氣的流走幾乎沒有任何影響。
在圖2中給出了另一個(gè)支承梁1，它與圖1所示的支承梁1相似。所示的支承梁1處于被抬高的位置上，即在彎道上兩個(gè)功能元件7的高度不同。這樣可以使磁懸浮列車的彎道行駛更快速、更舒適。這種抬高的實(shí)現(xiàn)方式為并不將支承梁1直接地安放于支承座8上，而是裝備一個(gè)安放托架12，由它來實(shí)現(xiàn)將支承梁1抬高的作用。墩9以及其上面安置的支承座8因此直接與安放托架12互相配合、而與支承梁1只是間接地配合。這樣的優(yōu)點(diǎn)是墩9和支承座8的制造，與行駛軌道為直道還是為彎道無關(guān)。實(shí)現(xiàn)抬高的均衡，僅由安放腳12來完成。不過，也可以采用另一種方式墩8上已經(jīng)包括有抬高部分，因此在弧線段中支承梁1的支承方式與直線段相同。
圖3中給出了由圖1和圖2演變得到的一個(gè)支承梁1。這里也給出了為彎道設(shè)計(jì)的抬高。支承梁1基本上為一個(gè)矩形橫截面，帶有伸出的上、下翼緣2、3。這里有關(guān)支承梁1的形狀結(jié)構(gòu)需要注意的是當(dāng)磁懸浮列車在上面駛過時(shí)要避免出現(xiàn)氣流沖擊。由車輛排擠出來的空氣，通過支承梁1的形狀被導(dǎo)走，因此使得車輛的行駛過程舒適。為與支承梁1的這種形狀結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，尤其在其腹板4區(qū)域中為車輛特別構(gòu)造出一個(gè)對(duì)氣流特別有利的凈空間6。車輛與支承梁1之間的縫隙在高度上保持高度一致，從而這里也能夠使車輛得到氣流方面有利的引導(dǎo)。
在圖4中給出了一個(gè)經(jīng)過演變的支承梁1。與前面給出的支承梁相比，該支承梁1的高度明顯減低了。這一點(diǎn)是通過明顯縮短這種支承梁1安裝時(shí)的支承跨度而成為可能的。事實(shí)證明尤其對(duì)于彎道行駛來說，對(duì)支承梁1及功能元件7的固定托架所必須進(jìn)行的加工工作，在單個(gè)支承梁1較短時(shí)，能夠明顯地易于完成。對(duì)各支承梁進(jìn)行的加工，由于支承梁1在軌道弧線上具有的弦較短，可以明顯更快、更準(zhǔn)確地完成。此外，由于在支承梁1的剛度相同的前提條件下通過縮短支承跨度而只需要較小的構(gòu)件高度，與直道段上使用的相同的支承梁1相比，由此還能夠節(jié)省材料。
圖4中描述的支承梁1，其基本形狀與圖1和2描述的支承梁相似，而圖5中所示的另一個(gè)實(shí)施例中，支承梁具有圖3所示的支承梁的基本形狀。這里提供了如下選擇對(duì)圖3和5中所示的支承梁進(jìn)行互相組合，或者將圖1或2所示與圖4所示的支承梁進(jìn)行互相組合。為車輛設(shè)置的凈空間6則都保持基本相同，因而對(duì)于車輛來說，在直道段與彎道段行駛時(shí)，其氣流方式相似。
在圖6和7中給出了本發(fā)明的支承梁1的立體視圖，它們的形狀對(duì)于氣流特別有利。圖6中給出了一個(gè)支承梁1，它在整體長(zhǎng)度上具有不變的橫截面。這樣就避免了因?yàn)闄M截面發(fā)生變化造成對(duì)車輛的氣流沖擊。圖7中的安放托架12在這里安置于支承梁1上很低的位置上，從而能夠?qū)Ⅰ傔^的車輛產(chǎn)生的空氣氣流引導(dǎo)走，或者不再對(duì)車輛施加作用。
支承梁1可以制造成其中空腔向下敞開。此時(shí)，下翼緣3為兩構(gòu)件式。開口可以貫穿于整個(gè)支承梁，也可以中間有間斷處。這樣在制造支承梁時(shí)具有特殊的優(yōu)點(diǎn)可以特別簡(jiǎn)單地將支承梁進(jìn)行脫模。這種支承梁的剛度可以借助于同時(shí)放置的、或者也可以隨后安放上去的底盤來獲得，或者借助于艙壁來改善。也可以將支承梁制作成實(shí)心的，來替代空心的支承梁。其優(yōu)點(diǎn)特別體現(xiàn)在這些支承梁被安放于橋梁上，和/或支承梁的長(zhǎng)度比其余線路段上短的情況下。
本發(fā)明并不局限于所給的實(shí)施例。其他形狀的支承梁，只要它允許由車輛排擠出的空氣按有利的方式流走，并且基本上不會(huì)使車輛經(jīng)過墩時(shí)受到氣流沖擊，都屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種軌道引導(dǎo)的高速車輛、尤其是磁懸浮列車的支承梁，其中，支承梁(1)以一定間隔被支承于墩(9)上，并且在其外側(cè)上安置有對(duì)行駛車輛進(jìn)行引導(dǎo)的功能元件(7)，其特征在于支承梁(1)的外側(cè)面制造成相對(duì)于車輛來說有利于氣流流動(dòng)的形狀，其方式是從支承梁(1)的縱向上看，支承梁(1)的橫截面基本上沒有變化，并且支承梁(1)的外形輪廓將墩(9)相對(duì)于車輛完全地遮蓋起來。
2.如權(quán)利要求1所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于支承梁(1)具有一個(gè)中空腔(5)和一個(gè)上翼緣(2)，在其上側(cè)安置著功能元件(7)。
3.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于支承梁(1)具有一個(gè)下翼緣(3)，后者將墩(9)基本上從上面遮蓋起來、或者將其以有利于氣流流動(dòng)的方式遮蓋住。
4.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于支承梁(1)具有一個(gè)安放托架(12)，它的安置或者成形使墩(9)基本上從上面被遮蓋起來和/或以有利于氣流流動(dòng)的方式被遮蓋住。
5.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于支承梁(1)具有至少一個(gè)開口(10)來檢查支承梁(1)的中空腔。
6.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于在支承梁(1)的中空腔(5)內(nèi)布置著與車輛運(yùn)行相關(guān)的和無關(guān)的供電線路和/或通訊線路。
7.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于支承梁(1)具有一個(gè)凈空間(6)，來容納將功能元件(7)包圍起來的車輛的導(dǎo)向元件。
8.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于在下翼緣(3)和/或安放托架上，為了安放支承梁(1)而在墩(9)上安置支承元件(8)。
9.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于支承梁(1)由混凝土、尤其是混凝土預(yù)制件制作。
10.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于下翼緣(3)比上翼緣(2)要寬。
11.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于支承梁(1)具有艙壁和/或隔板。
12.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于所使用的支承梁(1)，與軌道的直道區(qū)域中相比，在軌道的彎道區(qū)域中相對(duì)比較短、在必要時(shí)還比較矮。
13.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于用于軌道的彎道區(qū)域中的支承梁(1)形成一條空間曲線，其中支承梁(1)圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)成形，并且通過翼緣臂的伸長(zhǎng)和/或縮短來形成其半徑。
14.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于用于軌道的彎道區(qū)域中的支承梁(1)形成一條空間曲線，其中支承梁(1)的上翼緣(2)圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)成形，并且通過翼緣臂的伸長(zhǎng)和/或縮短來形成其半徑。
15.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于用于軌道的彎道區(qū)域中的支承梁(1)形成一條空間曲線，其中功能元件(7)的固定托架在支承梁(1)的縱向軸伸展段中高度方向上呈錯(cuò)位安置，并且通過固定托架的伸長(zhǎng)和/或縮短來形成其半徑。
16.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于支承梁(1)的中空腔(5)向下敞開，這樣使下翼緣(3)為兩構(gòu)件式。
17.如上述權(quán)利要求之一所述的沿軌道運(yùn)行的高速車輛的支承梁，其特征在于支承梁(1)的中空腔(5)具有艙壁來加固支承梁(1)。
全文摘要
一種軌道引導(dǎo)高速車輛、尤其是磁懸浮列車的支承梁(1)，以一定間隔被支承于墩(9)上。在其外側(cè)上安置有對(duì)行駛車輛進(jìn)行引導(dǎo)的功能元件(7)。支承梁(1)的外側(cè)面制造成相對(duì)于車輛來說有利于氣流流動(dòng)的形狀，其方式是從支承梁(1)的縱向上看，支承梁(1)的橫截面設(shè)計(jì)成基本上不發(fā)生變化的形狀，并且支承梁(1)的外形輪廓將墩(9)相對(duì)于車輛完全地遮蓋起來。所制作的用于軌道的彎道區(qū)域中的支承梁(1)，與用于軌道的直道區(qū)域中的相比，比較短、且在必要時(shí)比較矮。
文檔編號(hào)E01B25/32GK1474896SQ01818741
公開日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2001年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月12日
發(fā)明者迪特爾·賴歇爾, 于爾根·費(fèi)克斯, 費(fèi)克斯, 迪特爾 賴歇爾 申請(qǐng)人:馬克斯博革建筑有限公司