一种适用于跨座式单轨的高架车站结构的制作方法

本发明属于跨座式单轨车站技术领域，具体涉及一种适用于跨座式单轨的高架车站结构。

背景技术：

跨座式单轨交通是城市轨道交通的一种，其往往具有噪音小、适应性强、占地面积小、建设成本低、建设周期短等优点，跨座式单轨交通的建设周期往往不及地铁建设周期的一半，造价成本也仅为地铁的三分之一左右，但却属于中等运量的轨道交通系统，能很大程度上改善城市的交通问题。因此，跨座式单轨在我国部分城市中得到了一定程度的应用，并开始在越来越多的城市中规划和建设。

由于跨座式单轨交通与现有普通轨道交通存在一定的差异，因此现有的轨道交通车站对于跨座式单轨无法充分适用，而且对于跨座式单轨车站，目前还没有成熟的技术标准，使得跨座式单轨的各类车站在设计时存在一定的难度。

在跨座式单轨实际运营过程中，高架车站的设置十分重要。对于高架车站而言，现有较为常见的是普通轻轨的高架车站，其一般为钢轮钢轨制式的轻轨车站。通常情况下，轻轨车站由于车辆地板与盖梁梁顶的竖向距离较大，如果轨道梁直接支撑在盖梁顶部，则会导致站台板高度、车站高度、站厅层的电扶梯爬升高度加大，造成施工难度的增大和资源的浪费。因此，对于现有的轻轨车站，一般在站台盖梁位置设置搭接轨道梁用牛腿，使轨道梁顶与站台盖梁顶面平齐，如图5和图6中所示。此外，由于普通轻轨荷载较大，其底层往往需要采用双柱墩，且底层与站厅层的立柱布置往往需要连续一致。

虽然普通轻轨高架车站的结构形式与跨座式单轨的高架车站存在一定的相似性，但由于跨座式单轨与普通轻轨在运行形式上存在较大的差异，两者的轨道梁结构存在本质的差别，且跨座式单轨列车是骑跨在轨道梁上进行走行，车辆底板几乎贴近轨道梁的梁底；如此，现有普通轻轨高架车站的轨道梁设置形式无法充分满足跨座式单轨的走行需要，而且现有普通轻轨高架车站由于搭接轨道梁用牛腿的设置，其站台层的标高较高，使得扶梯的爬升高度较大，车站的整体高度较大，建造成本较高，难度较大，且底层双柱墩的支撑形式也不利于在城市内设置，占用地面层空间较大，存在较大的局限性。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种适用于跨座式单轨的高架车站结构，通过支撑层、站厅层和站台层的对应设置，能充分满足跨座式单轨的停站需求，站厅层的扶梯爬升高度较低，高架车站的整体高度较低，能有效提升车站的客流疏散效率，降低车站的建造难度和建造成本。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于跨座式单轨的高架车站结构包括由下至上依次设置的支撑层、站厅层和站台层，其特征在于，

所述支撑层包括在纵向上对应设置的至少一个支撑单柱墩，所述支撑单柱墩竖向设置，其底部对应地面设置，且其顶部上方对应设置有所述站厅层；

所述站厅层包括水平沿纵向设置的站厅层盖梁和设置在该站厅层盖梁顶部的至少一个立柱支撑单元，其中，所述站厅层盖梁的底部对应与所述支撑单柱墩的顶部连接，所述立柱支撑单元包括在横向上间隔设置的两个站厅层立柱，所述站厅层立柱的底部对应连接在所述站厅层盖梁的顶部，其顶部上方对应设置有所述站台层；

所述站台层包括水平沿纵向设置的站台层盖梁，所述站台层盖梁的顶面沿纵向固定设置有至少一根用于跨座式单轨列车走行的轨道梁，且所述站台层盖梁的底部对应与各所述站厅层立柱的顶部连接，并在各所述站厅层立柱与所述站台层盖梁的连接处设置有倒角部，以在所述站台层盖梁受弯矩作用最大的位置局部增加盖梁厚度。

作为本发明的进一步改进，所述支撑单柱墩为沿纵向间隔设置的多个，且所述立柱支撑单元为沿纵向间隔设置的多个。

作为本发明的进一步改进，至少一个横断面上同时设置有一个支撑单柱墩和一个立柱支撑单元。

作为本发明的进一步改进，所述立柱支撑单元中的两个所述站厅层立柱以所述支撑单柱墩轴线所在的纵向平面对称设置。

作为本发明的进一步改进，对应所述支撑单柱墩的底部设置有基础单元，其对应设置在地面以下，所述支撑单柱墩的底部固定连接在所述基础单元上。

作为本发明的进一步改进，所述支撑单柱墩设置在路中绿化带中。

作为本发明的进一步改进，所述站厅层盖梁和/或所述站台层盖梁为预应力混凝土成型而成。

作为本发明的进一步改进，所述站厅层盖梁的顶面水平设置，且该站厅层盖梁的厚度从中部向两侧依次减小。

作为本发明的进一步改进，所述站厅层盖梁以所述支撑单柱墩轴线所在的纵向平面对称设置。

作为本发明的进一步改进，所述站厅层盖梁的横向宽度等于所述站台层盖梁的横向宽度，且两盖梁的两侧在竖向上对齐设置。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明中适用于跨座式单轨的高架车站结构，其通过在支撑层设置支撑单柱墩，使得高架车站的支撑柱墩可对应设置在路中绿化带中，减少了对地面层通行空间的占用，并通过在站厅层内设置横向双柱形式的立柱支撑单元，确保站台层盖梁与站厅层立柱之间的连接处弯矩小于设置单柱形式时站台层盖梁连接站厅层立柱处的弯矩，有效降低站台层盖梁的设计厚度，进而降低扶梯的爬升高度，在保证站厅层立柱设置稳定性的同时，大大提升站厅层内的客流疏散效率，且双柱间距相对灵活，可适应站厅层的空间布局，空间利用效率高，进一步提升站厅层内的客流疏散效率；

(2)本发明中适用于跨座式单轨的高架车站结构，其通过将轨道梁直接设置在站台层盖梁上，相较于普通轻轨高架车站而言，减少了搭接轨道梁用牛腿的设置，进而使得站台层盖梁的厚度设计只需要考虑总荷载的承载需要，不再受牛腿竖向尺寸的控制，进一步降低高架车站的建造高度和站厅层扶梯的爬升高度，提升客流疏散效率，降低高架车站的建造成本，节约材料和能源，提升高架车站的城市景观；

(3)本发明中适用于跨座式单轨的高架车站结构，其通过在站厅层立柱与站台层盖梁的连接处对应设置倒角部，以满足站台层盖梁在该处的弯矩受力需要，相当于在弯矩最大处局部加高截面高度，既不影响站厅层净空，还降低了站台层盖梁的设计高度，进一步降低了高架车站的建造高度和站厅层扶梯的爬升高度；

(4)本发明中适用于跨座式单轨的高架车站结构，其结构简单，设置简便，能充分适应于跨座式单轨的运行特点，满足跨座式单轨的停站需要，且高架车站的设置高度较低，站厅层到站台层的扶梯爬升高度较低，能有效提升站厅层的客流疏散效率，降低跨座式单轨高架车站的建造成本和建造难度，具有较好的城市景观和较好的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例中适用于跨座式单轨的高架车站结构的横断面示意图；

图2是本发明实施例中适用于跨座式单轨的高架车站结构的墩柱结构侧视图；

图3是本发明实施例中高架车站结构的站厅层设置为双柱时的横断面弯矩示意图；

图4是本发明实施例中高架车站结构的站厅层设置为单柱时的横断面弯矩示意图；

图5是现有技术中普通轻轨高架车站的横断面示意图；

图6是现有技术中普通轻轨高架车站的墩柱结构侧视图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.站台层，101.轨道梁，102.站台层盖梁；2.站厅层，201.站厅层立柱，202.倒角部，203.站厅层盖梁；3.支撑层，301.支撑单柱墩，302.基础单元；4.跨座式单轨列车，5.普通轻轨高架车站，501.支撑基础单元，502.支撑立柱，503.站厅盖梁，504.站厅立柱，505.搭接轨道梁用牛腿，506.站台盖梁，507.轻轨轨道梁；6.轻轨列车。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明优选实施例中适用于跨座式单轨的高架车站其结构如图1～2中所示，其在竖直方向上由上至下依次包括站台层1、站厅层2和支撑层3。其中，支撑层3包括支撑单柱墩301和基础单元302，基础单元302设置在地面层的地面线以下，通常设置在地面线以下0.4～0.6m的位置，支撑单柱墩301的底部固定连接在基础单元302上并以其顶部竖向伸出地面线；进一步地，支撑单柱墩301和基础单元302往往可直接设置在路中绿化带中，不影响地面层的车辆走行，而地面层的路中绿化带往往宽度有限，无法充分满足双柱墩的设置要求。因此，支撑单柱墩301与基础单元302的匹配形式既能满足高架车站的支撑需要，也能充分避免对地面层行车空间的占用或干涉，提升高架车站的设置灵活性。

进一步地，优选实施例中的站厅层2包括站厅层立柱201和站厅层盖梁203，其中，站厅层盖梁203对应设置在支撑单柱墩301的顶部，显而易见地，优选实施例中高架车站的支撑层3内沿纵向间隔设置有至少一个支撑单柱墩301，通常情况下，支撑单柱墩301的设置数量为纵向间隔的多个。进一步地，为了提升站厅层2的客流量，站厅层2的宽度往往较大，即站厅层盖梁203两侧的悬臂端长度较大，为满足站厅层盖梁203的结构受力稳定性，一方面需要优选设置支撑单柱墩301的尺寸，另一方面需要提升站厅层盖梁203的结构强度。

鉴于此，在优选实施例中，站厅层盖梁203采用预应力混凝土结构成型，其悬臂端的长度相较于现有高架车站的盖梁悬臂端长度而言可一定程度增长，且优选实施例中进一步优选设置站厅层盖梁203的两侧为楔形结构，即站厅层盖梁203的顶面水平设置，其中部与支撑单柱墩301匹配的位置厚度最大，而其厚度从中部向两侧依次减小，并在站厅层盖梁203两侧端部厚度最小，如图1中所示。如此设置不仅可以减少站厅层盖梁203两侧的自重，还能提升站厅层盖梁203下方的走行空间。当然，上述设置形式也是考虑到单柱支撑时盖梁弯矩受力情形后的结果，如图4中所示，线段b为盖梁在受中部单柱支撑时的弯矩示意图，由图示不难看出，在盖梁的中部，其承受的弯矩值为最大的bmax，因此，站厅层盖梁203中部的厚度大于其两侧的厚度不仅可节约材料，提升地面层空间，还能充分满足盖梁的受力需要。

进一步地，优选实施例中的站厅层2如图1中所示，其同一横截面上设置的站厅层立柱201为沿横向间隔设置的两个，两沿横向间隔设置的站厅层立柱201组成一个立柱支撑单元，显而易见的，在站厅层2内沿纵向间隔设置有至少一个立柱支撑单元，多数情况下，立柱支撑单元的设置数量为沿纵向间隔设置的多个。需要说明的是，立柱支撑单元设置为双柱形式主要是基于满足减小站台层盖梁102厚度和提升站厅层空间灵活性的需要，由图3和图4中不难看出，当立柱采用为单柱时，盖梁与立柱连接处的弯矩较大，使得盖梁结构设计时必须加厚盖梁的厚度；而当立柱采用为三柱或更多立柱的形式时，站厅层内的空间势必会被分隔为较多小块，站厅层的空间利用率较低，灵活性较差。

进一步地，优选实施例中同一横截面上的两个站厅层立柱201优选对称设置，由多个站厅层立柱201将站厅层盖梁203和站台层盖梁102对应分隔开，并在两盖梁间形成容纳乘客的站厅层2。进一步优选地，优选实施例中的站厅层盖梁203和站台层盖梁102等宽度设置，且两盖梁的两侧端部分别在竖向上平齐设置；当然，两盖梁的横向宽度也可根据实际需要设置为不等的形式，具体设置形式可根据实际设计需要优选设计。进一步优选地，优选实施例中的站厅层盖梁203以支撑单柱墩301轴线所在的纵向平面对称设置。

进一步地，站台层盖梁102设置在多个站厅层立柱201的顶部，其顶面水平设置，并在站台层盖梁102的顶面对应设置有至少一根跨座式单轨的轨道梁101，轨道梁101直接沿纵向设置在站台层盖梁102顶面，减少了搭接轨道梁用牛腿的设置，充分控制了站台层中站台板的标高，而且由于没有搭接轨道梁用牛腿的设置，站台层盖梁102的厚度设计只需要考虑总荷载的承载需要，不再受牛腿竖向尺寸的控制，因而本发明优选实施例中站台层盖梁102的厚度l相较于普通轻轨而言可以一定程度上减小。如此设置不仅能降低站厅层2与站台层1的扶梯爬升高度h(如图1中所示，h＝l+l)，提升乘客的乘车效率，还能有效降低高架车站的整体高度，降低高架车站的建造成本和建造难度。

进一步地，由于站厅层2内的立柱支撑单元为双柱形式，其站厅层立柱201顶部的站台层盖梁102在横断面上承受的弯矩如图3中所示，其中，线段a为该状态下的弯矩值变化示意图，不难看出，站台层盖梁102在与站厅层立柱201连接的位置承受的弯矩为最大值amax。通常情况下，为保证站台层盖梁102的受力稳定性，需要将站台层盖梁102的设置厚度加厚，使其满足弯矩最大值amax时的受力需要。在本发明优选实施例中，在站厅层立柱201与站台层盖梁102的连接位置，对应设置有倒角部202，如图1、3中所示，如此设置相当于在弯矩最大的位置局部加高了盖梁的截面厚度，不仅不影响站厅层2的净空，还降低了站台层盖梁102的厚度，进而降低了扶梯的爬升高度。

综上可知，本发明优选实施例中适用于跨座式单轨的高架车站结构，其结构简单，建造简便，通过在支撑层设置支撑单柱墩，使得高架车站的支撑柱墩可对应设置在路中绿化带中，减少了对地面层通行空间的占用，并一定程度上节约了材料；且通过在站厅层内设置横向双柱形式的立柱支撑单元，确保站台层盖梁与站厅层立柱之间的连接处弯矩小于设置单柱形式时站台层盖梁连接站厅层立柱处的弯矩，提升站厅层立柱的设置稳定性，且双柱间距相对灵活，可适应站厅层的空间布局，空间利用效率高，而且通过双柱支撑站台层盖梁，可有效降低站台层盖梁的厚度，进而降低扶梯的爬升高度，提升站厅层内的客流疏散效率；同时，通过将轨道梁直接设置在站台层盖梁的顶面，结构简单，检修便捷，能一定程度上减小站台板标高，降低高架车站的建造高度，在节约成本的同时，提升高架车站的城市景观；此外，通过在站台层盖梁与站厅层立柱的连接处设置倒角部，相当于在弯矩最大处局部加高截面高度，既不影响站厅层净空，还降低了站台层盖梁的高度。

本领域的技术人员容易理解，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，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。