一种跨座式单轨交通固结式双轨道梁的制作方法

本专利涉及一种跨座式单轨交通固结式双轨道梁，应用于跨座式单轨交通领域。

背景技术：

跨座式单轨交通是车辆跨骑于轨道梁上，轨道梁既是车辆行驶时的承载结构又是导向结构。如本文所用，术语“双轨道梁”是指一个独立梁体上具有两个单轨轨道梁。术语“一梁一轨”是指一个独立梁体上只有一个单轨轨道梁，这是传统的轨道梁。

常规的轨道梁多采用一梁一轨的形式，轨道梁单独架设在桥墩之上，左右相邻两轨道梁之间无横向联系。如专利号CN205576650U公开的一种轨道梁，单独的轨道梁通过支座简支于桥墩上，这种结构的整体刚度不足，使得单轨列车在其上运行时容易产生晃动，这将影响列车的行驶速度，以及行驶的舒适性，并且会加大列车轮胎的损耗等。而且这种传统的轨道梁结构还会易于倾覆，地震时可能发生落梁等问题。

中国专利申请号CN205688287U公开了一种U型轨道梁，将两个腹板底部使用底板连接形成整体结构，U型轨道梁简支于桥墩上。U型轨道梁的概念来源于铁路和地铁，在铁路和地铁使用的U型轨道梁中，底板作为承载列车的受力结构；而在单轨交通领域中，腹板则是作为承载列车的受力结构。因此，这种类型的轨道梁虽然增加了单轨轨道梁之间的刚度，但在单轨交通领域这并不是最优的技术方案。当底板位于腹板底部时，轨道梁结构的抗弯刚度相比底板位于其他位置时的刚度都小。如图37所示，左侧腹板宽度为b11，高度为h11，腹板形心轴O11—O11距离腹板最下端边线O31—O31距离为L11，右侧腹板宽度为b21，高度为h21，腹板形心轴O11—O11距离腹板最下端边线O31—O31距离为L21，底板宽度为b31，高度为h31，底板形心轴O21—O21距离腹板最下端边线O31—O31距离为L31，E为混凝土的弹性模量。则该U型轨道梁对于腹板最下端边线O31—O31的抗弯刚度EI1为：

显然可以看出，当轨道梁各腹板和底板截面尺寸不变时，轨道梁的刚度随着底板位置的提升而增大，即EI1随L31²的增大而增大。

针对上述问题，结合传统的跨座式单轨交通一梁一轨形式的轨道梁刚度较小、抗倾覆性差、地震时易于发生落梁等问题的实际情况，发明人经过分析，根据现有理论和实际经验，从轨道梁受力力学原理出发，进行研究、开发，最终提出本专利申请。

发明专利内容

本专利所要解决的技术问题是：提供一种由两个腹板和一个底板组合而成，底板位于两个腹板最下端与最上端之间的某位置处的双轨道梁，起到增加轨道梁整体的刚度的作用，同时有横向底板连接的双轨道梁可以避免在地震发生时单一轨道梁易于落梁的问题，大大提高了轨道梁桥结构的抗震能力。

本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种跨座式单轨交通固结式双轨道梁，其特征在于：跨座式单轨交通固结式双轨道梁由两个腹板和一个底板组合而成，底板位于两个腹板最下端与最上端之间的某位置处，双轨道梁固结于桥墩的盖梁上。

所述的一种跨座式单轨交通固结式双轨道梁，其特征在于：双轨道梁的腹板为等高度腹板；或双轨道梁的腹板为变高度腹板。

所述的一种跨座式单轨交通固结式双轨道梁，其特征在于：双轨道梁的线形为直线线形；或双轨道梁的线形为曲线线形。

所述的一种跨座式单轨交通固结式双轨道梁，其特征在于：双轨道梁的底板在直线段是等宽度的；双轨道梁的底板在圆曲线段是等宽度的；双轨道梁的底板在缓和曲线段是变宽度的。

所述的一种跨座式单轨交通固结式双轨道梁，其特征在于：双轨道梁的底板是开孔底板；或双轨道梁的底板是整体底板。

所述的一种跨座式单轨交通固结式双轨道梁，其特征在于：双轨道梁的底板是实心截面；或双轨道梁的底板是空心截面。

所述的一种跨座式单轨交通固结式双轨道梁，其特征在于：双轨道梁的腹板是实心截面；或双轨道梁的腹板是空心截面。

所述的一种跨座式单轨交通固结式双轨道梁，其特征在于：双轨道梁的腹板是矩形截面；或双轨道梁的腹板是垭口型截面。

与现有技术相比，本专利的有益效果是：

本专利通过使用一种两个腹板之间连接一个底板的双轨道梁结构，与传统的一梁一轨形式的轨道梁仅通过支座简支于桥墩上相比，使得两个单独的单轨梁之间有了横向联系，避免了在地震时单一的轨道梁容易发生落梁的问题，底板的加入使得即使一个轨道梁有了落梁的趋势，底板和另一个轨道梁可以约束这种落梁趋势，大大提高了轨道梁桥结构的抗震能力。

本专利通过使用一种两个腹板之间连接一个底板的双轨道梁结构，与已有的U型轨道梁相比，受力更加合理，结构的抗弯刚度更大，使得结构安全性更高，更具有推广价值。

附图说明

图1直线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁立体图

图2直线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁侧视图

图3直线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁正视图

图4直线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁俯视图

图5直线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁立体图

图6直线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁侧视图

图7直线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁正视图

图8直线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁俯视图

图9圆曲线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁立体图

图10圆曲线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁侧视图

图11圆曲线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁正视图

图12圆曲线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁俯视图

图13圆曲线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁立体图

图14圆曲线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁侧视图

图15圆曲线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁正视图

图16圆曲线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁俯视图

图17缓和曲线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁立体图

图18缓和曲线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁正视图

图19缓和曲线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁俯视图

图20缓和曲线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁立体图

图21缓和曲线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁正视图

图22缓和曲线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁俯视图

图23缓和曲线段变高度空心矩形截面固结式双轨道梁立体图

图24缓和曲线段变高度空心矩形截面固结式双轨道梁正视图

图25缓和曲线段变高度空心矩形截面固结式双轨道梁俯视图

图26缓和曲线段等高度空心矩形截面固结式双轨道梁立体图

图27缓和曲线段等高度空心矩形截面固结式双轨道梁正视图

图28缓和曲线段等高度空心矩形截面固结式双轨道梁俯视图

图29直线段变高度空心垭口截面固结式双轨道梁立体图

图30直线段变高度空心垭口截面固结式双轨道梁侧视图

图31直线段变高度空心垭口截面固结式双轨道梁正视图

图32直线段变高度空心垭口截面固结式双轨道梁俯视图

图33直线段变高度实心矩形截面底板开孔固结式双轨道梁立体图

图34直线段变高度实心矩形截面底板开孔固结式双轨道梁侧体图

图35直线段变高度实心矩形截面底板开孔固结式双轨道梁正体图

图36直线段变高度实心矩形截面底板开孔固结式双轨道梁俯体图

图37 U型轨道梁受力原理分析图

图38跨座式单轨交通固结式双轨道梁受力原理分析图

本领域技术人员结合以下实施例不难理解图中编号所示的特征，因此不再赘述。

具体实施方式

本专利作用原理说明

以下结合附图38对一种跨座式单轨交通固结式双轨道梁的作用原理作进一步说明，在此之前应当指出，通过附图所描述的实施例只是作为示范进行原理说明，不能理解为对本发明的限制。

结合图38对基于本专利的所述双轨道梁的作用原理进行示范说明。左侧腹板宽度为b12，高度为h12，腹板形心轴距O12—O12离腹板最下端边线O32—O32距离为L12，右侧腹板宽度为b22，高度为h22，腹板形心轴O12—O12距离腹板最下端边线O32—O32距离为L22，底板宽度为b32，高度为h32，底板形心轴O22—O22距离腹板最下端边线O32—O32距离为L32，则双轨道梁对于腹板最下端边线O32—O32的抗弯刚度EI2为：

显然可以看出，当轨道梁各腹板和底板截面尺寸以及梁高等不变时，轨道梁的抗弯刚度随着底板位置的提升而增大，即EI2随L32²的增大而增大。因此，本专利双轨道梁的抗弯刚度EI2远远大于U型轨道梁的抗弯刚度EI1。在不影响单轨列车正常运行的前提下底板位置的抬高有益于结构的抗弯承载能力的提高。

上述实施例在详细阐述了一种跨座式单轨交通固结式双轨道梁的具体实施方式，以及其对应的作用原理与功能。应当指明的是，此作用原理对于底板和腹板不同形式与尺寸的双轨道梁也同样适用，以上作用原理在后面的实施例中就不再赘述。

实施例1

结合图1～图4对基于本专利的一个直线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁进行示范说明。所述的双轨道梁包括腹板1a-L、腹板1a-R、底板2a、盖梁3a、桥墩4a、湿接缝5a。由腹板1a-L、腹板1a-R和底板2a组成的双轨道梁结构固结于盖梁3a上。

该段双轨道梁位于直线段上，线形为直线，腹板为等高度截面，底板为等宽度结构，底板和腹板均为实心截面，腹板为矩形截面。

腹板1a-L和腹板1a-R为主要受力结构，单轨车辆在其上运行，底板2a将腹板1a-L和腹板1a-R连接起来，底板2a主要起到横向联系功能和承载弯矩、增加结构抗弯刚度的功能，双轨道梁固结于盖梁3a上。

抬高的底板增加了双轨道梁整体的抗弯刚度，使得两个单独的单轨梁之间有了横向联系，避免了在地震时单一的轨道梁容易发生落梁的问题，底板的加入使得即使一个轨道梁有了落梁的趋势，底板和另一个轨道梁可以约束这种落梁趋势，大大提高了轨道梁桥结构的抗震能力。

实施例2

结合图5～图8对基于本专利的一个直线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁进行示范说明。所述的双轨道梁包括腹板1b-R、腹板1b-L、底板2b、盖梁3b、桥墩4b、湿接缝5b。由腹板1b-R、腹板1b-L和底板2b组成的双轨道梁结构结于盖梁3b上。

该段双轨道梁位于直线段上，线形为直线，腹板为变高度截面，底板为等宽度结构，底板和腹板均为实心截面，腹板为矩形截面。

腹板1b-R和腹板1b-L为主要受力结构，单轨车辆在其上运行，底板2b将腹板1b-R和腹板1b-L连接起来，底板2b主要起到横向联系功能和承载弯矩、增加结构抗弯刚度的功能，双轨道梁固结于盖梁3b上。

抬高的底板增加了双轨道梁整体的抗弯刚度，使得两个单独的单轨梁之间有了横向联系，避免了在地震时单一的轨道梁容易发生落梁的问题，底板的加入使得即使一个轨道梁有了落梁的趋势，底板和另一个轨道梁可以约束这种落梁趋势，大大提高了轨道梁桥结构的抗震能力。

实施例3

结合图9～图12对基于本专利的一个圆曲线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁进行示范说明。所述的双轨道梁包括腹板1c-L、腹板1c-R、底板2c、盖梁3c、桥墩4c、湿接缝5c。由腹板1c-L、腹板1c-R和底板2c组成的双轨道梁结构固结于盖梁3c上。

该段双轨道梁位于曲线段上，线形为圆曲线，腹板为等高度截面，底板为等宽度结构，底板和腹板均为实心截面，腹板为矩形截面。

腹板1c-L和腹板1c-R为主要受力结构，单轨车辆在其上运行，底板2c将腹板1c-L和腹板1c-R连接起来，底板2c主要起到横向联系功能和承载弯矩、增加结构抗弯刚度的功能，双轨道梁固结于盖梁3c上。

抬高的底板增加了双轨道梁整体的抗弯刚度，使得两个单独的单轨梁之间有了横向联系，避免了在地震时单一的轨道梁容易发生落梁的问题，底板的加入使得即使一个轨道梁有了落梁的趋势，底板和另一个轨道梁可以约束这种落梁趋势，大大提高了轨道梁桥结构的抗震能力。

实施例4

结合图13～图16对基于本专利的一个圆曲线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁进行示范说明。所述的双轨道梁包括腹板1d-L、腹板1d-R、底板2d、盖梁3d、桥墩4d、湿接缝5d。由腹板1d-L、腹板1d-R和底板2d组成的双轨道梁结构固结于盖梁3d上。

该段双轨道梁位于曲线段上，线形为圆曲线，腹板为变高度截面，底板为等宽度结构，底板和腹板均为实心截面，腹板为矩形截面。

腹板1d-L和腹板1d-R为主要受力结构，单轨车辆在其上运行，底板2d将腹板1d-L和腹板1d-R连接起来，底板2d主要起到横向联系功能和承载弯矩、增加结构抗弯刚度的功能，双轨道梁固结盖梁3d上。

抬高的底板增加了双轨道梁整体的抗弯刚度，使得两个单独的单轨梁之间有了横向联系，避免了在地震时单一的轨道梁容易发生落梁的问题，底板的加入使得即使一个轨道梁有了落梁的趋势，底板和另一个轨道梁可以约束这种落梁趋势，大大提高了轨道梁桥结构的抗震能力。

实施例5

结合图17～图19对基于本专利的一个缓和曲线段变高度实心矩形截面固结式双轨道梁进行示范说明。所述的双轨道梁包括腹板1e-L、腹板1e-R、底板2e、盖梁3e、桥墩4e、湿接缝5e。由腹板1e-L、腹板1e-R和底板2e组成的双轨道梁结构固结于盖梁3e上。

该段双轨道梁位于直线段与圆曲线段交接的缓和曲线段上，线形为缓和曲线，腹板为变高度截面，底板为变宽度结构，底板和腹板均为实心截面，腹板为矩形截面。

腹板1e-L和腹板1e-R为主要受力结构，单轨车辆在其上运行，底板2e将腹板1e-L和腹板1e-R连接起来，底板2e主要起到横向联系功能和承载弯矩、增加结构抗弯刚度的功能，双轨道梁固结于盖梁3e上。

抬高的底板增加了双轨道梁整体的抗弯刚度，使得两个单独的单轨梁之间有了横向联系，避免了在地震时单一的轨道梁容易发生落梁的问题，底板的加入使得即使一个轨道梁有了落梁的趋势，底板和另一个轨道梁可以约束这种落梁趋势，大大提高了轨道梁桥结构的抗震能力。

实施例6

结合图20～图22对基于本专利的一个缓和曲线段等高度实心矩形截面固结式双轨道梁进行示范说明。所述的双轨道梁包括腹板1f-L、腹板1f-R、底板2f、盖梁3f、桥墩4f、湿接缝5f。由腹板1f-L、腹板1f-R和底板2f组成的双轨道梁结构固结于盖梁3f上。

该段双轨道梁位于直线段与圆曲线段交接的缓和曲线段上，线形为缓和曲线，腹板为等高度截面，底板为变宽度结构，底板和腹板均为实心截面，腹板为矩形截面。

腹板1f-L和腹板1f-R为主要受力结构，单轨车辆在其上运行，底板2f将腹板1f-L和腹板1f-R连接起来，底板2f主要起到横向联系功能和承载弯矩、增加结构抗弯刚度的功能，双轨道梁固结于盖梁3f上。

抬高的底板增加了双轨道梁整体的抗弯刚度，使得两个单独的单轨梁之间有了横向联系，避免了在地震时单一的轨道梁容易发生落梁的问题，底板的加入使得即使一个轨道梁有了落梁的趋势，底板和另一个轨道梁可以约束这种落梁趋势，大大提高了轨道梁桥结构的抗震能力。

实施例7

结合图23～图25对基于本专利的一个缓和曲线段变高度空心矩形截面固结式双轨道梁进行示范说明。所述的双轨道梁包括腹板1g-L、腹板1g-R、底板2g、盖梁3g、桥墩4g、湿接缝5g。由腹板1g-L、腹板1g-R和底板2g组成的双轨道梁结构固结于盖梁3g上。

该段双轨道梁位于直线段与圆曲线段交接的缓和曲线段上，线形为缓和曲线，腹板为变高度截面，底板为变宽度结构，底板和腹板均为空心截面，腹板为矩形截面。

腹板1g-L和腹板1g-R为主要受力结构，单轨车辆在其上运行，底板2g将腹板1g-L和腹板1g-R连接起来，底板2g主要起到横向联系功能和承载弯矩、增加结构抗弯刚度的功能，双轨道梁固结于盖梁3g上。

抬高的底板增加了双轨道梁整体的抗弯刚度，使得两个单独的单轨梁之间有了横向联系，避免了在地震时单一的轨道梁容易发生落梁的问题，底板的加入使得即使一个轨道梁有了落梁的趋势，底板和另一个轨道梁可以约束这种落梁趋势，大大提高了轨道梁桥结构的抗震能力。

实施例8

结合图26～图28对基于本专利的一个缓和曲线段等高度空心矩形截面固结式双轨道梁进行示范说明。所述的双轨道梁包括腹板1h-L、腹板1h-R、底板2h、盖梁3h、桥墩4h、湿接缝5h。由腹板1h-L、腹板1h-R和底板2h组成的双轨道梁结构固结于盖梁3h上。

该段双轨道梁位于直线段与圆曲线段交接的缓和曲线段上，线形为缓和曲线，腹板为等高度截面，底板为变宽度结构，底板和腹板均为空心截面，腹板为矩形截面。

腹板1h-L和腹板1h-R为主要受力结构，单轨车辆在其上运行，底板2h将腹板1h-L和腹板1h-R连接起来，底板2h主要起到横向联系功能和承载弯矩、增加结构抗弯刚度的功能，双轨道梁固结于盖梁3h上。

抬高的底板增加了双轨道梁整体的抗弯刚度，使得两个单独的单轨梁之间有了横向联系，避免了在地震时单一的轨道梁容易发生落梁的问题，底板的加入使得即使一个轨道梁有了落梁的趋势，底板和另一个轨道梁可以约束这种落梁趋势，大大提高了轨道梁桥结构的抗震能力。

实施例9

结合图29～图32对基于本专利的一个直线段变高度空心垭口截面固结式双轨道梁进行示范说明。所述的双轨道梁包括腹板1i-R、腹板1i-L、底板2i、盖梁3i、桥墩4i、湿接缝5i。由腹板1i-R、腹板1i-L和底板2i组成的双轨道梁结构固结于盖梁3i上。

该段双轨道梁位于直线段上，线形为直线，腹板为变高度截面，底板为等宽度结构，底板和腹板均为空心截面，腹板为垭口型截面。

腹板1i-R和腹板1i-L为主要受力结构，单轨车辆在其上运行，底板2i将腹板1i-R和腹板1i-L连接起来，底板2i主要起到横向联系功能和承载弯矩、增加结构抗弯刚度的功能，双轨道梁固结于盖梁3i上。

抬高的底板增加了双轨道梁整体的抗弯刚度，使得两个单独的单轨梁之间有了横向联系，避免了在地震时单一的轨道梁容易发生落梁的问题，底板的加入使得即使一个轨道梁有了落梁的趋势，底板和另一个轨道梁可以约束这种落梁趋势，大大提高了轨道梁桥结构的抗震能力。

实施例10

结合图33～图36对基于本专利的一个直线段变高度实心矩形截面底板开孔固结式双轨道梁进行示范说明。所述的双轨道梁包括腹板1j-R、腹板1j-L、开孔底板2j、盖梁3j、桥墩4j、湿接缝5j。由腹板1j-R、腹板1j-L和开孔底板2j组成的双轨道梁结构结于盖梁3j上。

该段双轨道梁位于直线段上，线形为直线，腹板为变高度截面，底板为等宽度结构，底板和腹板均为实心截面，腹板为矩形截面。

腹板1j-R和腹板1j-L为主要受力结构，单轨车辆在其上运行，开孔底板2j将腹板1j-R和腹板1j-L连接起来，开孔底板2j主要起到横向联系功能和承载弯矩、增加结构抗弯刚度的功能，双轨道梁固结于盖梁3j上。

抬高的底板增加了双轨道梁整体的抗弯刚度，使得两个单独的单轨梁之间有了横向联系，避免了在地震时单一的轨道梁容易发生落梁的问题，底板的加入使得即使一个轨道梁有了落梁的趋势，底板和另一个轨道梁可以约束这种落梁趋势，大大提高了轨道梁桥结构的抗震能力。

以上所述的具体实施方法，对本专利的目的、技术方案和有益效果进行了说明。所应强调的是，以上所述仅为本专利的具体实施例而已，并不能用于限制本专利的范围。凡在本专利的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本专利的保护范围之内。