倒U形悬挂单轨交通轨道梁及其加工工艺的制作方法

本发明涉及轨道交通领域，特别涉及倒u形悬挂单轨交通轨道梁及其加工工艺。

背景技术：

悬挂式单轨交通系统即空中轨道列车，轨道在列车上方，由钢铁或水泥立柱支撑在空中。由于将地面交通移至空中，在无需扩展城市现有公路设施的基础上可缓解城市交通难题。又由于它只将轨道移至空中，而不是像高架轻轨或骑坐式单轨那样将整个路面抬入空中，因此克服了其他轨道交通系统的弊病，在建造和运营方面具有很多突出的特点和优点。虽然悬挂式单轨交通具有很多优点，但是现有悬挂式单轨交通轨道梁制造主要存在以下难点：

(1)现有轨道梁采用钢筋混凝土预制结构的，则其质量较大，施工运输和现场安装难度较大，所使用的吊装机械要求较高，施工成本较高，施工安全风险较大；通过模板预制的钢筋混凝土结构，其外观尺寸精度较差，轨道梁内截面平整度难以保障，导致列车在行进过程中较颠簸，舒适度较差。

(2)现有轨道梁主体为底部断开的闭口截面形式，采用钢板焊接成型，则是通过将钢板切割成条状，将条板组立拼装焊接成型，其焊接工程量较大，制造效率低，焊接变形量大，轨道梁成型精度较差，质量难以保证；同时横向加劲肋的形状不规整，导致加劲板的切割下料损耗大，成本浪费严重横向加劲肋与主体箱体的连接焊缝与轨道梁主体连接焊缝，相交和重叠区较多，容易引起焊缝堆积，影响节点质量，若按照钢结构焊接规范要求，为避开轨道梁主体连接焊缝，在加劲肋上设置过焊孔，则会加大加劲肋的下料损耗，且焊缝不连续，焊接效率极低。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便于施工运输和现场安装的倒u形悬挂单轨交通轨道梁及加工工艺，外观尺寸精度高，轨道梁内截面平整度得到保障，列车在行进过程中不易颠簸，舒适度高；通过改变轨道梁主体的结构形式，进而可以改变加工制备方式，轨道梁成型精度高，质量可以得到有效保障。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：倒u形悬挂单轨交通轨道梁，它包括轨道梁u形本体和底板，所述底板包括第一底板和第二底板，第一底板和第二底板焊接在轨道梁u形本体底部；

所述的第一底板包括第一轨道梁底部外翼缘和第一轨道梁底部内翼缘，第一轨道梁底部外翼缘和第一轨道梁底部内翼缘固定；

所述的第二底板包括第二轨道梁底部外翼缘和第二轨道梁底部内翼缘，第二轨道梁底部外翼缘和第二轨道梁底部内翼缘固定；

所述的轨道梁u形本体采用轧制成型或弯折成型。

作为优选方式，所述的第一轨道梁底部外翼缘和第一轨道梁底部内翼缘一体成型。

作为优选方式，所述的第二轨道梁底部外翼缘和第二轨道梁底部内翼缘一体成型。

作为优选方式，所述的第一底板底部设置有第一底部通长加劲肋；第二底板底部设置有第二底部通长加劲肋。

作为优选方式，所述的轨道梁u形本体顶部设置有顶部加强肋。

作为优选方式，所述的第一底板底部设置有第一底部外侧加劲肋；第二底板底部设置有第二底部外侧加劲肋。

作为优选方式，所述的第一底板底部设置有第一底部内侧加劲肋；第二底板底部设置有第二底部内侧加劲肋；轨道梁u形本体两侧设置有第一腹部外侧横向加劲肋和第二腹部外侧横向加劲肋。

作为优选方式，所述的顶部加强肋为三角形板、矩形板或梯形板中的一种。

倒u形悬挂单轨交通轨道梁加工工艺，包括如下步骤：

s1：轧制出轨道梁u形本体；

s2：轨道梁u形本体分别与第一底板和第二底板焊接，其中一处焊接位置将第一底板分为第一轨道梁底部外翼缘和第一轨道梁底部内翼缘，另一处焊接位置将第二底板分为第二轨道梁底部外翼缘和第二轨道梁底部内翼缘。

作为优选方式，如果轨道梁u形本体或者底板的屈服强度不够时，需要设置加强件，所述的加强件包括顶部加强肋、第一底部通长加劲肋、第二底部通长加劲肋、第一底部外侧加劲肋、第一底部内侧加劲肋、第二底部外侧加劲肋和第二底部内侧加劲肋；

顶部加强肋与轨道梁u形本体顶部焊接；

第一底部通长加劲肋焊接在第一底板底部；第二底部通长加劲肋焊接在第二底板底部；

第一底部外侧加劲肋分别与第一底板以及第一底部通长加劲肋焊接；

第一底部内侧加劲肋分别与第一底板以及第一底部通长加劲肋焊接；

第二底部外侧加劲肋分别与第二底板以及第二底部通长加劲肋焊接；

第二底部内侧加劲肋分别与第二底板以及第二底部通长加劲肋焊接。

本发明的有益效果是：本发明便于施工运输和现场安装的倒u形悬挂单轨交通轨道梁及加工工艺，外观尺寸精度高，轨道梁内截面平整度得到保障，列车在行进过程中不易颠簸，舒适度高；通过改变轨道梁主体的结构形式，进而可以改变加工制备方式，轨道梁成型精度高，质量可以得到有效保障。本发明根据轨道梁截面受力要求，对主次受力区域进行了划分，轨道梁底部翼缘受力较大，可采用较厚钢板，其余区域受力较小，可通过一体成型采用较小厚度钢板，有利于降低用钢量，节约成本。更具体地，本发明具有如下优点：

(1)通过改变轨道梁主体的结构形式，变闭口形截面为开口形截面，使截面可通过轧制加工成型，提高构件生产效率，减少二次加工焊接作业量，有利于控制变形，保障加工质量；并采用一次性轧制成型(轨道梁u形本体)减少二次焊接工作量，有利于截面精度和质量控制。同时采用轧制成型工艺，轨道梁主体的上、下翼缘和腹板可不同厚度，可根据受力需要定制各部分板厚，可大幅节省钢材用量，降低成本；

(2)采用此截面(u形截面)后，各加劲板可根据受力需要，可不设置，也可设置，且加劲板不集中设置，不存在连接焊缝交叉或堆积，有利于提升节点质量；

(3)轨道梁加劲板，可不设置或设置较薄的钢板，可减少二次加工焊接作业量，减少焊接热输入，有利于控制变形，保障轨道梁的制造质量；

(4)对轨道梁主体的截面形式进行了创新调整，将翼缘板向腹板外侧延伸，使l形节点转变为t形节点，尤其是在下翼缘的延伸，可有效改善此截面主受力区域——下翼缘的承力效果，同时对加劲肋进行分割，使加劲板形状更规整，降低加劲板的切割下料损耗。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明轨道梁主体的截面结构示意图；

图3为本发明的爆炸结构示意图；

图4为本发明的轴测结构示意图；

图5为本发明整段三维轴测结构示意图；

图中，1-轨道梁u形本体，2-顶部横向加劲肋，3-第一腹部外侧横向加劲肋，4-第二腹部外侧横向加劲肋，5-第一轨道梁底部外翼缘，6-第一轨道梁底部内翼缘，7-第二轨道梁底部内翼缘，8-第二轨道梁底部外翼缘，9-第一底部通长加劲肋,10-第二底部通长加劲肋，11-第一底部外侧加劲肋，12-第一底部内侧加劲肋，13-第二底部内侧加劲肋，14-第二底部外侧加劲肋。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1～图5所示，倒u形悬挂单轨交通轨道梁，它包括轨道梁u形本体1和底板，所述底板包括第一底板和第二底板，第一底板和第二底板焊接在轨道梁u形本体1底部；

所述的第一底板包括第一轨道梁底部外翼缘5和第一轨道梁底部内翼缘6，第一轨道梁底部外翼缘5和第一轨道梁底部内翼缘6固定；

所述的第二底板包括第二轨道梁底部外翼缘8和第二轨道梁底部内翼缘7，第二轨道梁底部外翼缘8和第二轨道梁底部内翼缘7固定；

所述的轨道梁u形本体1采用轧制成型。

优选地，所述的第一轨道梁底部外翼缘5和第一轨道梁底部内翼缘6一体成型。

优选地，所述的第二轨道梁底部外翼缘8和第二轨道梁底部内翼缘7一体成型。

优选地，所述的第一底板底部设置有第一底部通长加劲肋9；第二底板底部设置有第二底部通长加劲肋10。

优选地，所述的轨道梁u形本体1顶部设置有顶部横向加劲肋2。

优选地，所述的第一底板底部设置有第一底部外侧加劲肋11；第二底板底部设置有第二底部外侧加劲肋14。

优选地，所述的第一底板底部设置有第一底部内侧加劲肋12；第二底板底部设置有第二底部内侧加劲肋13。轨道梁u形本体1两侧设置有第一腹部外侧横向加劲肋3和第二腹部外侧横向加劲肋4。

优选地，所述的顶部横向加劲肋2为三角形板、矩形板或梯形板中的一种。

倒u形悬挂单轨交通轨道梁加工工艺，包括如下步骤：

s1：轧制出轨道梁u形本体1；

s2：轨道梁u形本体1分别与第一底板和第二底板焊接，其中一处焊接位置将第一底板分为第一轨道梁底部外翼缘5和第一轨道梁底部内翼缘6，另一处焊接位置将第二底板分为第二轨道梁底部外翼缘8和第二轨道梁底部内翼缘7。

优选地，如果轨道梁u形本体1或者底板的屈服强度不够时，需要设置加强件，所述的加强件包括顶部横向加劲肋2、第一底部通长加劲肋9、第二底部通长加劲肋10、第一底部外侧加劲肋11、第一底部内侧加劲肋12、第二底部外侧加劲肋14和第二底部内侧加劲肋13；

顶部横向加劲肋2与轨道梁u形本体1顶部焊接；

第一底部通长加劲肋9焊接在第一底板底部；第二底部通长加劲肋10焊接在第二底板底部；轨道梁u形本体1两侧焊接第一腹部外侧横向加劲肋3和第二腹部外侧横向加劲肋4；

第一底部外侧加劲肋11分别与第一底板以及第一底部通长加劲肋9焊接，在第一底部通长加劲肋9与轨道梁u形本体1的焊接处设置过焊孔；

第一底部内侧加劲肋12分别与第一底板以及第一底部通长加劲肋9焊接，在第一底部通长加劲肋9与轨道梁u形本体1的焊接处设置过焊孔；

第二底部外侧加劲肋14分别与第二底板以及第二底部通长加劲肋10焊接，在第二底部通长加劲肋10与轨道梁u形本体1的焊接处设置过焊孔；

第二底部内侧加劲肋13分别与第二底板以及第二底部通长加劲肋10焊接，在第二底部通长加劲肋10与轨道梁u形本体1的焊接处设置过焊孔。

作为优选方式，本发明所有部品部件的材质均为低合金高强度结构钢，屈服强度大于或等于345mpa。

下面对各部件进行说明：

本发明为开口型截面形式，均可采用高强度钢材通过轧制、焊接、局部折弯和焊接等加工成型，较传统的闭口型截面，生产效率高。

顶部横向加劲肋22，根据轨道梁u形本体1的受力需要，可不设置，或采用矩形、等边三角形或等腰梯形等形状设置。

腹部外侧加劲肋(包括第一腹部外侧横向加劲肋3和第二腹部外侧横向加劲肋4)，根据的受力需要，可不设置，或采用矩形、三角形或梯形等形状板材设置。

底部外侧加劲板(包括第一底部外侧加劲肋11和第二底部外侧加劲肋14)，可采用矩形、直角梯形、三角形等形状。

底部内侧加劲板(包括第一底部内侧加劲肋12和第二底部内侧加劲肋13)，可采用矩形、直角梯形、三角形等形状。

底部通长加劲肋(包括第一底部通长加劲肋9和第二底部通长加劲肋10)，根据轨道梁u形本体1的受力需要，可不设置。当不设置时，底部内侧加劲板和底部通长加劲肋连接为一块整板。

更优选地，本发明顶部横向加劲肋22、腹部外侧加劲肋、底部内侧加劲板以及底部通长加劲肋在一个平面内设置，且在轨道梁u形本体1的长度方向上，间隔一定距离均匀布置(比如0.8m～1.5m)。

作为替换方式，本发明中的轧制可以替换为折弯成型，轨道梁主截面(轨道梁u形本体1)可通过高强度材料轧制成型，或折弯成型，有利于提高制造效率。

本发明根据轨道梁截面受力要求，对主次受力区域进行了划分，轨道梁底部翼缘受力较大，可采用较厚钢板，其余区域受力较小，可通过一体成型采用较小厚度钢板，有利于降低用钢量，节约成本。因此，采用轧制成型，则截面各区域板厚可以不统一，有利于降低截面用钢量，节约成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。