一种用于空铁的轨道梁的制作方法

文档序号:15302122发布日期:2018-08-31 20:29阅读:236来源:国知局

本实用新型涉及悬挂车体轨道交通技术领域,特别是涉及一种用于空铁的轨道梁。



背景技术:

随着城市化进程不断加快,城市规模迅速壮大,城市生活节奏的加快和城市人口数量急剧增加,人们的出行量越来越大,这种出行量的增加,并不局限于单个城市内,而是已经扩散到城市和农村之间,城市和城市之间。现有交通已无法满足人们的出行,世界各大城市都有不同程度的汽车拥堵现象。因此,人们一直在寻找各种方式来解决日益增长的出行量所带来的交通拥堵问题。

由于空轨列车将地面交通移至空中,建设和运行过程中具有对地面建筑设施影响小、开通后列车运行速度快、轨道走向铺设灵活、运行过程中对环境无污染等优势,故其在很多城市内、城市与城市之间均得到了迅速的发展。德国、日本均较早地实现了悬挂式轨道交通体系的研发设计,近年来,国内也开展了相应的研究。如何进一步优化空铁用轨道的结构设计,是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

针对上述提出的如何进一步优化空铁用轨道的结构设计,是本领域技术人员所亟待解决的技术问题的问题,本实用新型提供了一种用于空铁的轨道梁,本轨道梁具有铺装方便的特点。

一种用于空铁的轨道梁,包括多条均呈条状的梁段,所述轨道梁由多条梁段顺序拼接而成,相邻的两梁段相接位置还设置有过渡连接件,所述过渡连接件包括过渡连接板及多个螺栓组件,所述过渡连接板设置有呈条状的条形螺栓孔,所述条形螺栓孔的长度方向沿着轨道梁的延伸方向;

所述螺栓组件均包括一端与梁段焊接连接的螺杆、螺纹连接于螺杆上的两颗螺帽;

多个螺栓组件中,部分螺栓组件固定于其中一梁段上,其余螺栓组件固定于另一梁段上;

各螺栓组件的螺杆均穿过条形螺栓孔,过渡连接板被夹持于螺帽与梁段之间,且各螺栓组件所包括的两颗螺帽均位于梁段的同侧。

具体的,本方案中,设置为轨道梁由多条梁段顺序拼接而成,相邻两梁段之间通过过渡连接件相连,这样,在轨道梁的拼接过程中,将相邻的两梁段通过对应的过渡连接件相连即可实现梁段之间的连接,这样,相邻的两梁段之间不存在焊接连接关系,不仅可方便的实现轨道梁的装配,在轨道梁的维护过程中,相应梁段可单独拆除,不需要采用如切割的破坏性施工方法。

本方案中,通过对过渡连接件的进一步限定,各螺栓组件中,由于存在两颗螺帽,可通过两颗螺帽之间相互锁紧的方式,约束螺帽在螺杆上的位置,以使得螺帽与梁段之间具有稳定的用于夹持过渡连接板的间隙宽度,从而获得螺帽与过渡连接板之间、过渡连接板与梁段之间稳定的相互作用力,而以上相互作用力影响梁段之间连接的紧凑性和梁段之间发生相对运动的难易程度,采用本方案,可实现以上相互作用力大小线性可调;设置为螺杆与梁段焊接连接,可避免螺杆影响轨道梁上的行走面或导向面;同时通过限定作为过渡连接板上螺栓孔的条形螺栓孔的形式,在用于支撑轨道梁的桥墩发生沉降或轨道梁在温度变化过程中发生伸缩时,梁段之间通过相向运动或相背运动避免轨道梁上存在较大的内应力,即采用本方案还可优化轨道梁在工作过程中的受力。

作为优选,以上过渡连接件设置在轨道梁的外侧。

更进一步的技术方案为:

为增大过渡连接件对过渡连接板的作用面积,所述各螺栓组件中还包括垫片,所述垫片套设在螺杆上且被夹持于螺帽与过渡连接板之间。

作为过渡连接件的具体实现方式,所述过渡连接件设置在轨道梁的底部,相邻的两梁段之间通过多个过渡连接件相连。

所述梁段上设置有用于支撑列车行走轮的底面板和用于支撑列车导向轮的侧面板,所述侧面板的外侧上还设置有呈条状的条形凹槽;

还包括呈条状的条形肋,所述条形肋焊接于侧面板的外侧上,且条形肋的底部嵌入条形凹槽中,条形肋的底部尺寸与条形凹槽的底部尺寸一致,条形肋的顶部相对于所在的侧面板外侧外凸,条形肋的长度方向沿着轨道梁的延伸方向。现有技术中,我国的悬挂式单轨轨道梁柱结构体系一般采用“穿销悬挂”和“简支支承”两种形式,“穿销悬挂”通过插销完成轨道梁与梁柱的连接,“简支支承”采用以桥墩牛腿作为轨道梁支座的形式。“穿销悬挂”连接方式中,轨道梁一般包裹于一个框架结构内,轨道梁与梁柱通过框架结构与梁柱通过插销连接完成间接的连接;而采用“简支支承”的方式一般为组成轨道梁的轨道段焊接,轨道梁支承于牛腿上。以上采用“穿销悬挂”的轨道梁柱结构体系在安装过程中,需要将轨道梁与框架结构的装配体准确吊装于空间特定位置,方能完成插销穿设操作,故“穿销悬挂”形式存在装配难度大的问题;而“简支支承”的轨道梁柱结构体系在完成安装后,桥墩牛腿对支承于上方的轨道梁的水平和竖向位移约束能力较差,在列车通行时,存在乘坐舒适性较差的问题。

本方案中,由于侧面板的侧面一般位于竖直方向,故设置为侧面板上焊接有条形肋,且通过对条形肋的延伸方向沿着轨道梁的延伸方向的限定,这样,在相应桥架或桥墩上设置与所述条形肋对应的安装槽,通过条形肋相对于侧面板外侧外凸部分全部嵌入所述安装槽中或部分嵌入所述安装槽中,使得条形肋可充当为轨道梁提供竖直方向支撑力的支耳的作用;同时,以上条形肋与安装槽的配合可用于轨道梁在桥墩或桥架上的定位,方便轨道梁与桥架或桥墩的装配。

同时设置为侧面板上还设置有条形凹槽,条形肋的底部嵌入条形凹槽中,这样,在对条形凹槽与侧面板进行焊接时,由于条形凹槽的底部与条形肋的底部尺寸一致,故在将条形肋嵌入条形凹槽后施焊,可避免焊接热影响条形凹槽在侧面板上位置的稳定性,以使得轨道梁与具有安装槽的桥墩或桥架之间具有更好的匹配精度或互换性。

作为本领域技术人员,以上条形凹槽的底部与条形肋的底部尺寸一致,应当理解为不可避免的加工误差不应作为影响条形凹槽部与条形肋底部尺寸的因素。

作为一种可实现轨道梁与桥墩或桥架螺栓连接的实现方式,所述侧面板上还设置有贯通其两侧有第一螺栓孔,所述第一螺栓孔外侧的孔口与条形凹槽的底部相交;

还包括设置于条形肋上的第二螺栓孔,所述第二螺栓孔贯通条形肋的内、外两侧,且第二螺栓孔与第一螺栓孔相接,第一螺栓孔与第二螺栓孔共同组成用于轨道梁与桥墩连接的螺栓孔;

所述螺栓孔均为长度方向沿着轨道梁延伸方向的条形孔。本方案中,利用侧面板上设置的条形肋,设置有条形肋的区域可视为侧面板上的厚度加厚区域,故采用本方案,用于实现本轨道梁与桥墩或桥架连接的螺栓与本轨道梁接触面积大,可达到减小螺栓、本轨道梁局部受力的目的,而在本轨道梁工作过程中,由于空铁列车在行驶过程中必然导致轨道梁的振动,故采用本方案,可有效减小螺栓在使用过程中和轨道梁在运行过程中发生磨损的速度或发生疲劳的速度。所述条形孔可采用腰型孔,采用本方案,如轨道梁在温度应力、桥墩、桥架发生不均匀沉降变形引起的应力的情况下,可通过轨道梁整体中至少有一端可沿着轨道梁的延伸方向发生位移,即轨道梁至少有一端无约束的情况下,在温度应力、不均匀沉降导致的应力或变形情况下,对应螺栓在条形孔的长度方向滑动,减小因为温度应力、沉降对轨道梁所产生的不利影响。

为获得桥墩或桥架上安装槽对条形肋更大的支撑面积和获得安装槽对条形肋更好的导向性能,所述侧面板上设置有多条条形肋,且条形肋相互之间间隔分部,各条形肋均嵌入一条形凹槽中,各条形肋所在的位置均具有所述的螺栓孔。

各梁段用于与其他梁段相接的端部上均设置有多块呈条状的齿形板,且各梁段上相邻的两齿形板之间具有卡口间隙;

相接的两梁段具有如下连接关系:两梁段分别为段A和段B,段A上的各齿形板均嵌入段B上的卡口间隙中,段B上的各齿形板均嵌入段A上的卡口间隙中,且各卡口间隙中均内嵌有齿形板。本方案中,所述卡口间隙与齿形板的配合可用于辅助相邻两梁段的连接或配合,配合过渡连接件,形成相邻梁段相互位置可改变的轨道梁。

作为梁段的具体实现方式,所述梁段呈矩形框状,底面板位于矩形框的底部,且各梁段的底边中央均设置有用于车体挂件穿过的槽口,梁段上的轨道面位于槽口的两侧;

相接的两梁段具有如下连接关系:两梁段各自的槽口相接,两梁段各自的轨道面相接,且两轨道面通过两梁段上的齿形板相互交叉相接。采用本方案,即将空铁列车的行走轮与导向轮均包覆于梁段以内,可达到保证本轨道梁上轨道面、导向面光洁度,以提高乘客乘坐舒适性和延长行走轮、导向轮使用寿命的目的。同时两轨道面通过两梁段上的齿形板相互交叉相接,旨在实现两梁段上轨道面的平稳过渡,也有利于列车在本轨道梁上行走的平稳性。

作为一种具体的可通过齿形板,实现梁段之间水平方向相互约束和竖直方向相互约束的实现方案,各梁段用于与其他梁段相接的端部的齿形板绕所述端部环形分布;

作为一种在节约材料的情况下,可提高轨道面刚度的技术方案,底面板的下侧还固定有呈条状的加强肋,所述加强肋的长度方向沿着梁段的长度方向,且槽口的各侧均设置有至少一条加强肋;

沿着轨道梁的延伸方向,各齿形板与与之配合的卡口间隙之间具有间隙。所述间隙可用于适应轨道梁在使用过程中因为温度应力、地基不均匀沉降而导致的轨道梁变形,避免温度应力、地基不均匀沉降等因素对梁柱结构整体带来破坏性影响或减小温度应力、地基不均匀沉降等因素对梁柱结构整体带来破坏性影响的可能性。

条形凹槽的槽口上还设置有倒圆面或倒角面,所述条形凹槽的槽壁与侧面板的外侧面通过所述倒角面或倒圆面相接。本方案中,所述倒圆面和倒角面可作为侧面板上的焊接坡口,利于条形肋与侧面板连接的可靠性。

本实用新型具有以下有益效果:

本方案中,设置为轨道梁由多条梁段顺序拼接而成,相邻两梁段之间通过过渡连接件相连,这样,在轨道梁的拼接过程中,将相邻的两梁段通过对应的过渡连接件相连即可实现梁段之间的连接,这样,相邻的两梁段之间不存在焊接连接关系,不仅可方便的实现轨道梁的装配,在轨道梁的维护过程中,相应梁段可单独拆除,不需要采用如切割的破坏性施工方法。

本方案中,通过对过渡连接件的进一步限定,各螺栓组件中,由于存在两颗螺帽,可通过两颗螺帽之间相互锁紧的方式,约束螺帽在螺杆上的位置,以使得螺帽与梁段之间具有稳定的用于夹持过渡连接板的间隙宽度,从而获得螺帽与过渡连接板之间、过渡连接板与梁段之间稳定的相互作用力,而以上相互作用力影响梁段之间连接的紧凑性和梁段之间发生相对运动的难易程度,采用本方案,可实现以上相互作用力大小线性可调;设置为螺杆与梁段焊接连接,可避免螺杆影响轨道梁上的行走面或导向面;同时通过限定作为过渡连接板上螺栓孔的条形螺栓孔的形式,在用于支撑轨道梁的桥墩发生沉降或轨道梁在温度变化过程中发生伸缩时,梁段之间通过相向运动或相背运动避免轨道梁上存在较大的内应力,即采用本方案还可优化轨道梁在工作过程中的受力。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种用于空铁的轨道梁一个具体实施例的局部仰视图;

图2是本实用新型所述的一种用于空铁的轨道梁一个具体实施例中,反映过渡连接件结构及过渡连接件与梁段连接关系的局部视图;

图3是本实用新型所述的一种用于空铁的轨道梁一个具体实施例的立体结构示意图;

图4是本实用新型所述的一种用于空铁的轨道梁一个具体实施例中,反映条形肋与侧面板连接关系的局部爆炸图。

图中的附图标记依次为:1、梁段,11,侧面板,12、底面板,13、条形凹槽,2、齿形板,3、第一螺栓孔,4、槽口,5、轨道面,6、加强肋,7、条形肋,71、第二螺栓孔,8、过渡连接板,9、条形螺栓孔,10、垫片,101、螺杆,102、螺帽。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明,但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1:

如图1至图4所示,一种用于空铁的轨道梁,包括多条均呈条状的梁段1,所述轨道梁由多条梁段1顺序拼接而成,相邻的两梁段1相接位置还设置有过渡连接件,所述过渡连接件包括过渡连接板8及多个螺栓组件,所述过渡连接板8设置有呈条状的条形螺栓孔9,所述条形螺栓孔9的长度方向沿着轨道梁的延伸方向;

所述螺栓组件均包括一端与梁段1焊接连接的螺杆101、螺纹连接于螺杆101上的两颗螺帽102;

多个螺栓组件中,部分螺栓组件固定于其中一梁段1上,其余螺栓组件固定于另一梁段1上;

各螺栓组件的螺杆101均穿过条形螺栓孔9,过渡连接板8被夹持于螺帽102与梁段1之间,且各螺栓组件所包括的两颗螺帽102均位于梁段1的同侧。

具体的,本方案中,设置为轨道梁由多条梁段1顺序拼接而成,相邻两梁段1之间通过过渡连接件相连,这样,在轨道梁的拼接过程中,将相邻的两梁段1通过对应的过渡连接件相连即可实现梁段1之间的连接,这样,相邻的两梁段1之间不存在焊接连接关系,不仅可方便的实现轨道梁的装配,在轨道梁的维护过程中,相应梁段1可单独拆除,不需要采用如切割的破坏性施工方法。

本方案中,通过对过渡连接件的进一步限定,各螺栓组件中,由于存在两颗螺帽102,可通过两颗螺帽102之间相互锁紧的方式,约束螺帽102在螺杆101上的位置,以使得螺帽102与梁段1之间具有稳定的用于夹持过渡连接板8的间隙宽度,从而获得螺帽102与过渡连接板8之间、过渡连接板8与梁段1之间稳定的相互作用力,而以上相互作用力影响梁段1之间连接的紧凑性和梁段1之间发生相对运动的难易程度,采用本方案,可实现以上相互作用力大小线性可调;设置为螺杆101与梁段1焊接连接,可避免螺杆101影响轨道梁上的行走面或导向面;同时通过限定作为过渡连接板8上螺栓孔的条形螺栓孔9的形式,在用于支撑轨道梁的桥墩发生沉降或轨道梁在温度变化过程中发生伸缩时,梁段1之间通过相向运动或相背运动避免轨道梁上存在较大的内应力,即采用本方案还可优化轨道梁在工作过程中的受力。

作为优选,以上过渡连接件设置在轨道梁的外侧。

实施例2:

如图1至图4所示,本实施例在实施例1的基础上作进一步限定:为增大过渡连接件对过渡连接板8的作用面积,所述各螺栓组件中还包括垫片10,所述垫片10套设在螺杆101上且被夹持于螺帽102与过渡连接板8之间。

作为过渡连接件的具体实现方式,所述过渡连接件设置在轨道梁的底部,相邻的两梁段1之间通过多个过渡连接件相连。

所述梁段1上设置有用于支撑列车行走轮的底面板12和用于支撑列车导向轮的侧面板11,所述侧面板11的外侧上还设置有呈条状的条形凹槽13;

还包括呈条状的条形肋7,所述条形肋7焊接于侧面板11的外侧上,且条形肋7的底部嵌入条形凹槽13中,条形肋7的底部尺寸与条形凹槽13的底部尺寸一致,条形肋7的顶部相对于所在的侧面板11外侧外凸,条形肋7的长度方向沿着轨道梁的延伸方向。现有技术中,我国的悬挂式单轨轨道梁柱结构体系一般采用“穿销悬挂”和“简支支承”两种形式,“穿销悬挂”通过插销完成轨道梁与梁柱的连接,“简支支承”采用以桥墩牛腿作为轨道梁支座的形式。“穿销悬挂”连接方式中,轨道梁一般包裹于一个框架结构内,轨道梁与梁柱通过框架结构与梁柱通过插销连接完成间接的连接;而采用“简支支承”的方式一般为组成轨道梁的轨道段焊接,轨道梁支承于牛腿上。以上采用“穿销悬挂”的轨道梁柱结构体系在安装过程中,需要将轨道梁与框架结构的装配体准确吊装于空间特定位置,方能完成插销穿设操作,故“穿销悬挂”形式存在装配难度大的问题;而“简支支承”的轨道梁柱结构体系在完成安装后,桥墩牛腿对支承于上方的轨道梁的水平和竖向位移约束能力较差,在列车通行时,存在乘坐舒适性较差的问题。

本方案中,由于侧面板11的侧面一般位于竖直方向,故设置为侧面板11上焊接有条形肋7,且通过对条形肋7的延伸方向沿着轨道梁的延伸方向的限定,这样,在相应桥架或桥墩上设置与所述条形肋7对应的安装槽,通过条形肋7相对于侧面板11外侧外凸部分全部嵌入所述安装槽中或部分嵌入所述安装槽中,使得条形肋7可充当为轨道梁提供竖直方向支撑力的支耳的作用;同时,以上条形肋7与安装槽的配合可用于轨道梁在桥墩或桥架上的定位,方便轨道梁与桥架或桥墩的装配。

同时设置为侧面板11上还设置有条形凹槽13,条形肋7的底部嵌入条形凹槽13中,这样,在对条形凹槽13与侧面板11进行焊接时,由于条形凹槽13的底部与条形肋7的底部尺寸一致,故在将条形肋7嵌入条形凹槽13后施焊,可避免焊接热影响条形凹槽13在侧面板11上位置的稳定性,以使得轨道梁与具有安装槽的桥墩或桥架之间具有更好的匹配精度或互换性。

作为本领域技术人员,以上条形凹槽13的底部与条形肋7的底部尺寸一致,应当理解为不可避免的加工误差不应作为影响条形凹槽13部与条形肋7底部尺寸的因素。

作为一种可实现轨道梁与桥墩或桥架螺栓连接的实现方式,所述侧面板11上还设置有贯通其两侧有第一螺栓孔3,所述第一螺栓孔3外侧的孔口与条形凹槽13的底部相交;

还包括设置于条形肋7上的第二螺栓孔71,所述第二螺栓孔71贯通条形肋7的内、外两侧,且第二螺栓孔71与第一螺栓孔3相接,第一螺栓孔3与第二螺栓孔71共同组成用于轨道梁与桥墩连接的螺栓孔;

所述螺栓孔均为长度方向沿着轨道梁延伸方向的条形孔。本方案中,利用侧面板11上设置的条形肋7,设置有条形肋7的区域可视为侧面板11上的厚度加厚区域,故采用本方案,用于实现本轨道梁与桥墩或桥架连接的螺栓与本轨道梁接触面积大,可达到减小螺栓、本轨道梁局部受力的目的,而在本轨道梁工作过程中,由于空铁列车在行驶过程中必然导致轨道梁的振动,故采用本方案,可有效减小螺栓在使用过程中和轨道梁在运行过程中发生磨损的速度或发生疲劳的速度。所述条形孔可采用腰型孔,采用本方案,如轨道梁在温度应力、桥墩、桥架发生不均匀沉降变形引起的应力的情况下,可通过轨道梁整体中至少有一端可沿着轨道梁的延伸方向发生位移,即轨道梁至少有一端无约束的情况下,在温度应力、不均匀沉降导致的应力或变形情况下,对应螺栓在条形孔的长度方向滑动,减小因为温度应力、沉降对轨道梁所产生的不利影响。

为获得桥墩或桥架上安装槽对条形肋7更大的支撑面积和获得安装槽对条形肋7更好的导向性能,所述侧面板11上设置有多条条形肋7,且条形肋7相互之间间隔分部,各条形肋7均嵌入一条形凹槽13中,各条形肋7所在的位置均具有所述的螺栓孔。

各梁段1用于与其他梁段1相接的端部上均设置有多块呈条状的齿形板2,且各梁段1上相邻的两齿形板2之间具有卡口间隙;

相接的两梁段1具有如下连接关系:两梁段1分别为段A和段B,段A上的各齿形板2均嵌入段B上的卡口间隙中,段B上的各齿形板2均嵌入段A上的卡口间隙中,且各卡口间隙中均内嵌有齿形板2。本方案中,所述卡口间隙与齿形板2的配合可用于辅助相邻两梁段1的连接或配合,配合过渡连接件,形成相邻梁段1相互位置可改变的轨道梁。

作为梁段1的具体实现方式,所述梁段1呈矩形框状,底面板12位于矩形框的底部,且各梁段1的底边中央均设置有用于车体挂件穿过的槽口4,梁段1上的轨道面5位于槽口4的两侧;

相接的两梁段1具有如下连接关系:两梁段1各自的槽口4相接,两梁段1各自的轨道面5相接,且两轨道面5通过两梁段1上的齿形板2相互交叉相接。采用本方案,即将空铁列车的行走轮与导向轮均包覆于梁段1以内,可达到保证本轨道梁上轨道面5、导向面光洁度,以提高乘客乘坐舒适性和延长行走轮、导向轮使用寿命的目的。同时两轨道面5通过两梁段1上的齿形板2相互交叉相接,旨在实现两梁段1上轨道面5的平稳过渡,也有利于列车在本轨道梁上行走的平稳性。

作为一种具体的可通过齿形板2,实现梁段1之间水平方向相互约束和竖直方向相互约束的实现方案,各梁段1用于与其他梁段1相接的端部的齿形板2绕所述端部环形分布;

作为一种在节约材料的情况下,可提高轨道面5刚度的技术方案,底面板12的下侧还固定有呈条状的加强肋6,所述加强肋6的长度方向沿着梁段1的长度方向,且槽口4的各侧均设置有至少一条加强肋6;

沿着轨道梁的延伸方向,各齿形板2与与之配合的卡口间隙之间具有间隙。所述间隙可用于适应轨道梁在使用过程中因为温度应力、地基不均匀沉降而导致的轨道梁变形,避免温度应力、地基不均匀沉降等因素对梁柱结构整体带来破坏性影响或减小温度应力、地基不均匀沉降等因素对梁柱结构整体带来破坏性影响的可能性。

条形凹槽13的槽口4上还设置有倒圆面或倒角面,所述条形凹槽13的槽壁与侧面板11的外侧面通过所述倒角面或倒圆面相接。本方案中,所述倒圆面和倒角面可作为侧面板11上的焊接坡口,利于条形肋7与侧面板11连接的可靠性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式,均应包含在对应实用新型的保护范围内。

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