高架索道系统的制作方法

专利名称：高架索道系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及物质运输系统或类似系统所用高架索道系统，更具体地说，涉及用于这种系统的改进索道。
多种高架索道系统已用于或被推荐给大量运输系统。有一种这样的系统已经在1978年1月24日授予盖哈特·墨勒的美国专利第4,069,765号中公开。这项申请既不是吊索或拉索桥，也不是架空索道。因此，并非所有标准的设计准则都必然可应用到墨勒的765号专利的系统上的。
因此，墨勒的765号专利公开的是一项非标准方法，而本申请中的

图15相当于墨勒的765号专利中的图3-7。图1大致介绍一种高架索道系统10，图中运载工具12沿承重索系统14进驶，而承重索系统14挂在吊索或支撑索16下面。如图2-3及4所示，承重索系统14包括锁丝钢索14a-d，而吊索系统16包括锁丝钢索16a-b。再回到图1上，好几个桥塔18在系统10的边界do以内将承重索系统14及吊索系统16架高并支撑。承重索系统14及吊索系统16最好系紧到地基19上，以保持缆索的力呈水平并将此力传到地基19。墨勒的基本方法之一示于图1-2。因运载工具12的重力引起的承重索系统14及吊索系统16的“下垂”相关的重压负荷是图1所示墨勒的索道系统在765号专利提出申请时的一个问题。如在765号专利中所公开的，墨勒提议，对承重索系统14预拉紧，即加预应力来解决此问题，使承重索系统14在运载工具12的重力下保持水平，如图1所示。
墨勒提出的设想中包括了新增加横向拉杆15和将承重索系统14推下吊索系系统16下面吊杆，即支杆7。横向拉杆15和吊杆7在当时是新出现的，见图2-3。通过这种吊挂系统，如上所述承重索系统被张紧，因此当不受运载工具12的重力时系统便会向上“弯”。这种方法效果良好，被吸收到本发明里，下面将会说明。
墨勒还提议，如图4所示，在桥塔之间点22处将承重索系统14和吊索统16绑在一起。墨勒把钢索与力均衡板24，及夹板26、楔块28连接起来。力均衡板24改善了索道系统中荷载应力的分布，再结合张紧承重索系统，把这项技术推进一大步。
墨勒还采纳了以前在美国专利第3,753,406号中公开的桥塔结构，在765号专利的第1项第65行到第2项第3行中，认为在这样系统中桥塔必须是“刚性”的，认为“自位”或“自动调整”会在吊索和承重索之间产生不希望有的纵向位移。但是我们现在知道，只要采取措施将纵向位移减到最小或加以消除，则“自位”或“自动调整”的桥塔带来很大的结构上的好处。
尽管墨勒的设计大大超过过去的技术，但实现时还会有问题。例如(1)吊索系统16挂在桥塔18顶部的滚轮上，当运载工具12通过索道时较小移动使吊索开始磨损；(2)均衡板24的结构在某些情况下也会因钢索16a-b和14a-b的缠线而出问题；(3)钢索14a-d的顶面需要与运载工具的轮子接合，因为均衡板不能提供这种接合。
还开始认识到，通过对力均衡组件和吊杆及横向拉杆的重新设计，负载应力能分布得更均匀，特别在设计新的桥塔的情况下。
鲍登伯格等人的美国专利第4,264,996号描述了一种高架轨道系统，它的塔顶支承着吊索而具有“预应力梁”特征的承重索转动连接到塔上。但是，第996号专利的系统的性能明显不及本发明。例如，第996号专利未能使吊索钩住在塔顶的支座上，正如996号专利所述，钢索会在支座的凹口中打滑。打滑不可避免引起钢索磨损。
另外，虽然预应力梁有办法使承重索支座上的重力重新分配，但有一事实，即梁只有一根，且梁只绕一点转动，这种运载工具通过支座时对支座时冲击不会明显减少。当重力作用在梁的一端，梁的另一端必然挂上翘，因而形成了运载工具通过轨道时爬坡的坡度。由于只有一根梁，所以在运载工具沿着梁通过每一点之前梁的倾斜不会减小。如果像本发明那样，梁还连接第二、第三根梁，则在运载工具前进时挠中心支点的力矩会缩小。有了第二、第三根梁，外力作用在第二梁与主梁连接处，而不是运载工作通过之点。
所以本发明的一个特点是为高架索道提供一种改进的桥塔结构。
本发明还有一个特点是，改进的桥塔结构由于不允许吊索系统在桥塔顶上直接滑动或滚动，因而减少对吊索系统的磨损。
本发明还有一个特点是，改进的桥塔有一新型的可偏转的上座架来支承吊索系统，在沿承重索系统运行的运载工具所施加的载荷作用下发生偏转而减轻施加于吊索系统上的应力。
本发明还有一个特点是，改进的桥塔有一改进的可转动的下座架，当运载工具沿索道运行时能更好地传递力并把荷载应力分布到整个索道系统。
本发明还有一个特点是，荷载应力通过改进结构的吊杆和分隔件来分配的。
本发明还有一个特点是，通过提供改进的力均衡组件使先进索道系统具有较好的侧向(垂直方向)支撑将吊索系统与承重索系统联接起来。
本发明还有一个特别是，提供另一力均衡组件，使力传送时钢索能有控制地弯曲，因而减少了吊索系统和承重索系统的磨损。
上述特点以及其它特点和优点是由一种改进的索道系统提供的，该系统包括一桥塔，一上座架和一下座架。桥塔包括有一主塔架，下座架装到此主塔架上且承重索装设于其上。吊索系统装设其上的上座架可移动地装到主塔架上，以响应沿承重索系统运行的运载工具的重量发生偏转。
在有些实施例中改进的桥塔还包括一新型的下座架，下座架包括一主梁，主梁以其纵向轴线中点枢转安装于桥塔以在第一垂直面内转动。一对第二梁各以其纵轴中点基本在主梁的一相应端枢转安装于主梁以在第一垂直面内转动。四根第三梁各以其纵轴中点枢转安装于一相应第二梁的一相应端以在第一垂直面内转动。八根吊杆各以其一端枢转安装于一相应第三梁的一相应端，以在第一垂直面内转动。吊杆的另一端枢转安装于一横向连结件的纵轴中点，使横向连接件可在垂直于第一垂直面的第二垂直面内转动。横向连结件支承着第二钢索。四个减震器分别以其一端枢转安装于一相应第三梁，而另一端与一吊杆另一端附近的一横向连结件枢转连接，这根吊杆与该减震器所述一端连接其上的第三梁的另一端相连。四根系杆各以其一端枢转安装于第一吊杆下端附近的一横向连结件，而系杆的另一端与第二吊杆下端的并靠近第二吊杆的横向连结件枢转连接，第二吊杆连接于第一吊杆吊挂其上的第三梁的另一端。
改进的索道系统还包括改进的吊杆和横向连结件，包括一端挂到吊索系统的吊杆构件。横向连结件在吊索系统的远侧端枢转安装于吊杆构件，承重索导引件固定到该横向连结件，而动力导轨导引件安装到此横向连结件上。
还有一力均衡组件，用于在桥塔中间将吊索系统连接于承重索系统，以使支承和承重索系统间的张力得到均衡。该组件包括一力均衡板，沿其表面长度方向上有至少三条平行沟槽，中间沟槽用于接纳支承索而外侧沟槽装放承重索。沟槽形状大约是相应钢索半个圆周，但沟槽端部是向外张开的喇叭形。带有沟槽的夹板沿其第一表面长度上有至少三条平行沟槽，中间沟槽接纳支承索而外侧沟槽装放承重索。夹板上沟槽形状大约是相应钢索半个圆周，但沟槽端部是向外张开的喇叭形。带槽夹板与其第一面相反的第二面适合于与缆车轮子接合。力均衡板和夹板的带槽表面是互补的，因此组装起来钢索就靠摩擦锁定在各沟槽内，使支承及承重索系统中的张力均衡。组装后板各沟槽的相应喇叭口端形成了截锥形腔，环绕着每一钢索以降低板端部对钢索的磨损。
在改进过的另一力均衡组件的实施例中，吊索系统和承重索系统的钢索沿其周边被一钢索包覆构件的系统的钢索连接装置卡紧。钢索因而通过此连接装置连接到钢索包覆构件系统的一构架上，用于将力分配到各钢索系统中去。力均衡组件适于平行于构架纵轴以及与构架纵轴成锐角的角度配接钢索连接装置。
在另一个力均衡组件的改进实施例中，一个吊索系统夹具卡紧吊索系统而多个承重索系统夹具卡住所述对承重索系统。承重索系统夹具可变形地(yieldably)配装于吊索系统夹具以在钢索系统之间实现受控的作用力分配。多个承重索系统夹具的顶面适合于与沿高架索道系统运行的运载工具的轮子接合。
以上简单陈述了本发明，现在参照本发明说明书的附图所示推荐实施例作更具体说明。上面提及的特点以及将要明白的其他特点都会有详细了解。这些附图只说明本发明的优选实施例，但不能认为这是本发明范围的限制条件，因为本发明能适用于同样有效的其他实施例。附图中图1-5示出1978年1月24日授权给盖哈特·墨勒的美国专利第4,069,765号所公开和请求保护的现有索道系统，相应于该申请的图3-7。
图6示出本文所描述的有创造性的索道系统的桥塔，包括上下座架，的正视图。
图7A-G示出新型桥塔的上座架；图7A是侧视图；图7B是断开的透视图；图7C-D分别是上座架底座局部剖开的正视图和平面图；图7H示出图6中桥塔的下座架的正视图；图7I是图7H的平面视图；图7J是沿图7H中的7J-7J剖开的平面图；图7K是沿图7H的7K-7K剖开的正视图；图7L是沿图7H的7L-7L剖开的正视图。
图7M-N及7P示出下座架的横向联接框架和主梁；图7M是局部正视图；图7N是沿图7M的7N-7N剖开的侧视图；图7P是图7M的部分平面视图；而图7Q是沿图7M的7Q-7Q剖开的剖视图。
图7R-7U示出下座架的第三梁和吊杆/横向连结件组件；图7R是正视图；图7S是沿图7R的7S-7S剖开的剖视图；图7T是沿图7R的7T-7T剖开的剖视图；图7U是沿图7R的7U-7U剖开的剖视图。
图7V-7X示出下座架的均衡梁；图7V是正视图；图7W是图7V的平面图；图7X是沿图7W的7X-7X剖开的剖视图。
图7Y是下座架另一实施例的侧视图，座架与空心桥塔支承梁连接，其上配置有稳定的减震器和系杆。图7Z是与空心桥塔支承梁相连的下座架另一实施例的局部透视图。
图7AA是支承桥塔的侧视图，示出上座架由空心主塔架支承，主塔架顶端开口中伸进立柱的下端。
图7AB-AE示出另一上座架，它通过一组钢索夹紧轮组件将吊索支承在主塔架顶上；图7AB是装在主塔架顶上的另一上座架的侧视图；图7AC是支承在滚轮底座及轮支承构件上面的一个钢索夹紧轮组件的端视图；图7AD是一钢索夹紧轮组件的平面视图；图7AE是一钢索夹紧轮组件的侧视图。
图8A-B示出新型系统的悬杆、横向连结件及承重索系统导轨；图8A是部分分解透视图，而图8B是正视图。
图9A-B是显示新系统的悬杆、横向连结件和动力轨道的沿图8B的9A-9A线的截面图，局部切除；图9A表示吊索系统处于水平位置而图9B处于倾斜位置。
图10A-C示出新系统中承重索系统的横向连结件、钢索及导轨；图10A是顶视图，有虚线；图10B是图10A中的10B-10B剖面，局部切除；图10C是端视图。
图11A-D示出在跨度中点将吊索系统和承重索系统结合在一起的力均衡组件。
图11E是另一力均衡组件的透视图。
图11F-11L示出又一个力均衡组件；图11F示出这种力均衡组件的透视图；图11G是通过该力均衡组件中间部分的横截面；图11H是沿图11G的A-A线的剖面图；图11I是沿图11GB-B线的剖面图；图11J是力均衡组件的一部分平面视图；图11K是沿图11J的C-C线的剖面图；图11L是该又一力均衡组件的正视图。
图6示出了高架索道系统一个优选实施例中的一个桥塔17，它包括上座架30、下座架200和主塔架21。吊索系统16架设于上座架30，承重索系统14架设于下座架200，下座架200固定在主塔架21上。如前所述，悬杆27将承重索系统14悬挂于吊索系统16并给承重索系统14预加张力。桥塔17用任一种已知的合适技术固定到地基19上。诸如高度和宽度那样的桥塔17的精确尺寸是根据已知的结构原理进行工程计算得到的，要考虑到诸如运载工具和钢索重量等的结构载荷，并考虑环境状况引起的载荷，如风力、地震活动、降水和温度。
上座架30，比较详细示于图7A-C，可在桥塔17顶部相对地自由运动，并把运载工具12的垂直负荷及预张紧力传给桥塔17。上座架30使吊索系统16减轻疲劳，只需有限的维护，且容易实现对桥塔17的要求的7°偏转角。上座架30的立柱32枢转安装到底座34上并盖上联接器40，联接器40与钢索接头42接合。
现在看图7B，以放大的局部切除的视图示出在上座架30顶上的联接器40、钢索接头42和销44。支承板50帮助承受载荷并将联接器40上的载荷分布于立柱32。盖子52使联接器40及接头42少受自然环境的影响。与钢索接头42接合的联接器40的承插和铰销连接减少了墨勒765号专利中的吊索系统16横跨系统的桥塔18移动而造成的吊索系统的疲劳的危险。图7A-C中的实施例从而通过消除弯曲疲劳应力减小了吊索系统疲劳失效的危险，从而吊索系统16上仅存在有拉-压疲劳应力。这种连接方法也使钢索长度有可能做短些以有利于系统的运输、装卸和建造。
在这推荐的实施例中，联接器40是板焊接组件，它包括底板46和至少两块垂直于底板46的组成板48，见图7B。钢索接头42一端插入与联接器40接合。当钢索接头42与联接器40接合时，销44穿进叉形接头42的叉子43及联接器40共同对准的孔中将钢索接头42与联接器40连接好。钢索接头42提供的承插和铰销连接的强度必须足够承受吊索系统16的载荷及环境条件的载荷。钢索16a-b从接头42的非连接端沿第一方向拉紧。联接器40还连接向第二方向的钢索16a-b提供接头的第二钢索接头42，见图7B。
钢索16a-b最好如图7E所示用夹具49在钢索接头42和悬杆27的第一个之间以预定间隔夹紧。夹具49示于图7E-G中，它包括连接夹紧元件53a-d的销子51。夹紧元件53a-d形成的通道55a-b使钢索件16a-b从中通过。
通道55a-b的一端或两端可以有喇叭口，如结合吊索夹85及均衡锁合装置300所说明的那样。通道55a-b的喇叭口在图10c中得到显示，其中，通道55a-b在57处的较小直径形成孔的窄口，而59处的较大直径形成喇叭口。喇叭口减少了“梁效应”，其中夹紧的钢索结构性能像一根梁。
再看图7B，立柱32枢转安装到双V形底座34上。同联接器40一样，在本实施例中底座34是板焊接组件，包括底板54和侧板56。侧板56固定到底板54两端的槽沟内，如图7c所示以形成立柱32底面榫舌58伸入其中的槽。销子60最好用黄铜制作，以降低摩擦。它穿进侧板56和榫舌58共同对准的孔内，立柱32支持着联接器40传来的力并将它传给销子60。立柱32可绕销子60转动。
底座34还有承受立柱32的载荷的其它装置。每一装置包括有一支承销62，延伸穿过分开的凸缘套筒64和66。凸缘套筒64从榫舌58延伸出，而凸缘套筒66则焊在成对侧板56内表面上。支承销62用在套筒64上面和下面的螺母固定在适当位置，并可在套筒66中上下移动。上述的上座架的结构基本上象一“滑轮”。销子60是这个“滑轮”的转动中心，而其转动半径就是支柱32的长度。“滑轮”的直径是可变的，在本实施例中是150乘以吊索系统16的直径。虽然该结构对待力概念上象一滑轮，但有明显的结构差异。例如，支柱32绕销子60的转动限制在与垂直法线偏差7°，上座架30中的这一转动可防止对桥塔17产生大的力矩，而墨勒的765号专利所公开的系统的刚性桥架18则难免于此。
在推荐的实施例中，下座架200设计成能适应立柱32的偏转，并将一部分承重索系统14上的垂直和侧向力传到桥塔17，最终传到地基。照这样方式，下座架传递由运载工具12、钢索14、环境条件、及上座架30的偏移(最多每个方向达7度)所产生的载荷。此外，下座架200形成从一个桥塔跨度到另一跨度的平稳过渡，并通过减小承重索系统14的曲率而使车上乘客感到舒适。
下座架200在图7H-7X中有详细表示，它通过桥塔横梁202与桥塔支柱32下面的主塔架21相连，横梁横向安装于主塔架21并从主塔架21两侧向外延伸。图6中也可看到下座架与主塔架21之间的这种连接。
U字形的横向连接框架204与桥塔横梁202的一端相连，并向下延伸以接受侧向和垂直力并传给桥塔17。从桥塔横梁202的另一端向下延伸一第二个同样的横向连接框架，形成了每一桥塔另一侧的第二通道，但这里只讨论一个这样的框架204以免重复。参看图7M、7N，横向连接框架204包括两根垂直的支承梁206A、206B连接到桥塔横梁202并从此往下延伸。支承梁206A和206B都与水平位置的横梁208通过螺栓连接件208A连接。腹板210垂直地横跨横向承重梁208延伸并焊牢以增加其稳定性。从横向承重梁208垂直向上焊两支承板212A、212B。水平梁和垂直梁的组合以及其它相关构件由此组成横向连接框架204的结构骨架。
图7Y及7Z示出下座架与桥塔主梁201连接的另一种方法，其功能和上述承重梁208相似。至少有一对连接板203固定到桥塔主梁，基本上将桥塔主梁包围。盖板207与连接板203顶部相连。上连接板209用许多螺栓与盖板207作可拆连接。连接板209与支承板212A、212B的固定方式类似于上述支承板212A、212B与横向承重梁的连接。吊板211与连接板203底部相连。吊板上有螺栓孔，可以与另外构件作可拆连接，见下述。
图7M示出与横向连接框架204枢转连接的垂直载荷传递系统，图7Y示出它与桥塔主梁201连接，用以将运载工具及钢索的垂直载荷以及上座架偏转引起的载荷传递到主塔架21。垂直载荷传递系统的一项主要要求是该系统所传递的垂直载荷应当分配到一部分承重索系统上以避免破坏钢索的曲线挠曲。因此，垂直载荷传递系统最好是以分层方式配置的梁和杆互相连接的均衡系统。
具体参看图7H、7L，主梁214是横断面为矩形的焊接板组件，且在其纵轴中点通过其侧壁与支承板212A、212B作枢转连接，可在垂直面内转动。主梁214是双对称的，其顶面是倾斜的因而梁是变高度的，在转动安装点正上方中心处最高，并向端部214E下斜。主梁底面214L是平的，在两端214E之间水平延伸。
如图7N所示，哑铃形轴环216以其横跨主梁两侧的圆环形端头216A和216B分别装入圆孔218A和218B中。轴220穿过轴环216的纵轴并经圆柱孔220A、220B伸出两端216A、216B。轴220的端部还穿过孔222及横向连接框架的支承板212A、212B中的相关的径向轴承222A，见图7H、7N，因而支承主轴可相对于桥塔转动。轴承222A是青铜的，以减少摩擦。
一对第二梁224在其纵轴中心处转动安装到连接于主梁相应端部214E附近位置并向下延伸的凸缘226上，因此第二梁能在主梁可在其中转动的同一垂直面内与主梁作相对转动。凸缘226上有孔232A、232B，轴234可插入其中，见图7L、7Q。轴234穿过装在相应第二梁224的圆孔中的圆环236A、236B，在主梁每一端附近将第二梁枢转连接于凸缘226。和主梁214一样，第二梁也是焊接板结构，是矩形断面，高度变化。
四根第三梁238在其纵轴中心处装到一相应第二梁一端，可在主梁及第二梁在其中转动的同一垂直面内转动。参看图7S及7U，第三梁238支撑着圆孔240A中的轴环240。这些轴与相应组相配的圆环242A、242B对中，一组圆环242A、242B安装在靠近第二梁224每一端的圆孔内。轴244穿过相应圆环-轴环-圆环组件242A、240、242B的对齐的孔，将第三梁238的中央部分以传统方式枢转连接于第二梁224的相应端部。第二梁224上下两面的端部略微切开以适应第三梁238运动时不受阻碍。
八根吊杆246以其上端枢转安装到第三梁的各相应端238E，以在垂直面内转动。螺栓248穿过每一吊杆半部246A、246B以及第三梁238每端部的圆孔。滚柱轴承250位于螺栓248旁，有助于吊杆和第三梁之间的相对转动并维持吊杆两半的间距。整个下座架有相对转动的地方，其界面也以传统方式设置有这样的轴承。
每根吊杆246的另一端通过从连接板259向上延伸的凸缘258与横向连结件256枢转连接。横向连结件256的作用是通过运载工具轮子与横向连结件所支承的导轨的接合，将运载工具的垂直和侧向载荷传递给垂直和侧向载荷传递系统。连接板259用4个螺栓259A固定在横向连结件纵向轴线与均衡梁轴线交点附近(下述)，使横向连结件256在垂直面内与吊杆可作相对转动。如图7H所示，螺栓259A实际上是由四组长度不同的螺栓组成，以适应横跨下座架200的均衡梁的不同厚度。
螺栓252穿进吊杆半部246A、246B底部圆孔和凸缘258上的孔。吊杆各半部与焊接腹板257相连，腹板提供的I字形断面加强了吊杆的稳定性。滚柱轴承(cylindrical bearing)254也有助于相对转动和保持吊杆两个半部间的间距。吊杆半部246A、246B在端部处面积加大，以便分别与第三梁及横向连结件枢转连接，见图7R。吊杆在两端处的转动可防止吊杆承受侧向力引起的任何力矩，如下面将要予以解释的那样，所述侧向力均衡梁由承受。
图7Y、7Z示出下座架的垂直载荷传递装置的另一优选实施例。系杆对246及减震器249加到替换的第三梁239和吊杆246以通过阻尼吊杆和第三梁相对转动的速度进一步减弱施加于对承重索系统的垂直载荷的冲击。在图上公开的实施例中，第二梁和第三梁都有吊板用于把较下面的构件与较上面构件连接。第二吊板229从替换的第二梁225上悬挂下来以支承替换的第三梁239。第三吊板241从替换的第三梁239上悬挂下来以支承吊杆246。此外，在各第三梁的每一端用成组吊杆246而非单一吊杆246。
系杆对247两端均有孔以穿进螺栓253，使系杆与组件的其他部分枢转连接。靠近吊杆下端的减震器249的端部也通过螺栓253予以连接，以将减震器枢转连接于吊杆246、系杆对247及替换的横向连结件255。替换的横向连接件基本上与下述的横向连结件256相同，但它有二个而不是一个凸缘258，见图7T。另外的凸缘能使减震器安装在两个凸缘之间，见图7Z。减震器的另一端，即上端通过采用螺栓251将减震器连接于第三吊板241及吊杆246而与相邻的第三梁枢转连接。专业人员将会懂得，系杆对247及减震器249可以附属到最初公开的梁和吊杆结构上。
横向连结件256与桥塔跨度上的横向连结件25不同，连结件25在下面讨论。横向连结件256将垂直向上的力传给承重索系统，将其支承在各桥塔之间的中间位置。横向连结件25将垂直向上的力传给承重索系统，以从下座架200支承它们。参看图7X，横向连结件256包括有平板257，其上焊接带槽的金属块，用作承重索系统14的支承。导轨做成第二带槽金属块R的形式，用于把运载缆索夹紧于横向连结件256。如图7W所示，用三排螺栓将带槽金属块R固定到平板257上。过渡钢锁轨道(cable track)支承部设置在横向连结件256之间并与带槽金属块257A连接，以形成连续的承重索系统14的支承架。带槽金属块R是蝶形的，见图7I，导致每端的对称沟槽。临时轨道部(未示)有带凸形端，与金属块R的凹槽端相接合并与之相连以形成一条沿下座架长度支承运载工具轮子的连续轨道。
下座架200还包括一侧向载荷传递系统，参看图7H和7V，它包括跨过横向连结件256支承的均衡梁260和由横向连接框架204支承的侧向支柱(support stud)282。从而，均衡梁250横跨下座架的横向连结件256，将侧向力传给侧向支柱282。均衡梁还对面临侧向力作用的吊杆246起稳定作用。均衡梁在垂直方向必须有挠性，使垂直载荷传递系统作为一均衡系统有效工作，但也必须在侧向有一定的传递侧向力的刚度。
为了满足这些似乎矛盾的要求，均衡梁260包括一些长度厚度不相同的叠置板264、266、268和270，见图7V和7W。这样，板264比板266短些，板266又比板268短，等等。此外，如图7W所示，板宽在其纵向轴线中心处最大，沿长度朝向每一端变狭。变化的宽度加上叠置板叠的变化厚度，减小了均衡梁端部的侧向和垂直向的惯性矩，端部处需要的抗弯强度最小。
侧向和垂直载荷在横向连结件(cross-tie)256处借助于将横向连结件连接于垂直载荷传递系统及侧向载荷传递系统的四个螺栓259A传递。因此，如上所述，用螺栓259A把横向连结件256连接于吊杆246及均衡梁260。参看图7R、7T，螺栓拧入横向连结件的螺孔259B中以较之用螺母固定更好地传递侧向力。
通过将各板连同最中心的横向连接件256和吊杆246一起用螺栓259A连接在一起，而将均衡梁260的各块板在其中心附近连接在一起，如图7W均衡梁256的最左侧所示。均衡梁的各块板应当另外，例如所述中心以外能自由地沿纵向移动。这种运动自由度是通过在各块板之间使用保证最大垂直挠性的特氟隆涂层，以及使与其他横向连接件对齐的各块板中的螺栓孔沿纵向开成长圆孔来实现的。在这些长圆形的螺栓孔中装上螺栓套259B，其高度略高于均衡梁的板叠，以避免在其中心之外夹紧各板，见图7R下面部分。这就使得从横向连结件256传到吊杆246的垂直载荷有效地绕过均衡梁260。
参看图7N，侧向载荷传递系统还连接于横向连接框架204并以侧向支柱282的形式向下延伸，以保证承重索系统的侧向刚度并承受环境条件带来的载荷。侧向支承罩276与横向支承梁208相连并在其下方向下延伸。侧向支柱282包在支承罩276内，并成功其中心向下延伸。
如图7J、7K所示，侧向钢支柱282的下部变细，并向下延伸而穿过夹板262和平衡梁各板上形成的互相对准的槽286。该支柱的各外接触面镀铬，并覆盖有由硬化钢材比如调质钢制成的板282A。夹板262设置有导块284，用于接合侧向支柱282A并使支柱282在槽286内的运动限制在沿均衡梁轴向的线性运动。导块284也是用硬化钢制作的，以承受纵向支柱各板的高接触压力。多个螺栓286A配置在槽286周围的夹板262、导块284及均衡梁260组合件的对齐的孔中并用螺母拧紧使组合件夹紧。照这样，横向连接件以及支承在其两端的承重索系统的侧向运动便受到控制。
于是，环境状况以及上座架的偏离(每个方向高达7°)引起的侧向载荷便通过横向连结件256及均衡梁260作用到侧向支柱282上。于是侧向力便经横向连接框架204传到主塔架，或通过承载着侧向支柱的塔架主梁传到主塔架。
在上面结合图7Y和7Z所述的将下座架连接于塔架主梁201的替换装置中，也采用了支柱282。支柱固定到一下安装板281。下安装板具有与吊板211上的孔对准的孔，并通过穿过这些孔的螺栓可拆连接于吊板从进而塔架梁201。和先前所说的下座架的安装一样，罩276被用来对支柱282提供侧向支持。
再参看图6和7B，可在销轴60上枢转并包括立柱32的上座架32构成一根响应吊索系统16上的载荷沿任一方向偏离垂直方向多达±7°的可摆动立柱。钢索接头42在与联接器40接合并用销子44连接后能与联接器40作相对转动。钢索接头42与联接器40的相对转动是经由吊索系统16承受的上座架30上的载荷的一种反应，并允许可摆动立柱的偏转。如上所述，下座架200设计成能适应这种偏转，并通过均衡梁260:(1)使平面内刚度最小；(2)形成侧向刚度以承受环境负荷及桥塔17偏离垂直位置而产生的力。通过上述的这一可摆动立柱及下座架，本发明提供的自动调节桥塔17优于先有技术，并根据规章准则保证运载工具12平稳地通过全系统传送。
本发明还提出了上座架与主塔架组合的两个附加实施例。图7AA出示其中一个。这里，中空立柱33由中空主塔架23支承，主塔架23的上端有一孔口以插进立柱的下端35。这种结构允许上座架31相应于施加于吊索系统的力而转动，但这一转动受立柱33下端35与中空主塔架23内部的相互约束的限定。联接器41大体上与上述联接器40相同。
图7AB-7AC示出上座架与主塔架的第二实施例。如图7AB所示，主塔架29支承着一上座架。上座架由支承组件135和钢索安装组件140组成。支承组件135包括一底板136和一平台，底板136形成有孔用于装放螺栓以连接下面的主塔架29，平台用于连接上面的其它零部件。支承件137从底板136向上垂直延伸，使底板与支承在上面的吊索系统在垂直方向上隔开一定距离。滚柱底座138支承在支承件137顶部，以形成上面的钢索安装组件140的行走线路。在所示实施例中，所限定的行走路线是接近吊索系统16在给定负荷下的自然曲线的曲线形式。图7AC示出支承在滚柱底座138顶部的二根吊车轨139，以提供轮子支承面，钢索安装组件140可在其上行走。
钢索安装组件140的各部件示于图7AC-7AE。每一钢索安装组件以轮子141支承在吊车轨139上，两个轮子141同轴安装于轴142上，轴142用轴定位器143安装于用于夹紧吊索系统的其它部件上。轴定位器143用螺栓固定到上槽形构件144。上槽形构件144焊到板146和角钢147上，以构成吊索系统夹紧部件的上一半。下槽形构件144用同样方法与板146和角钢147焊接，以构成吊索系统夹紧部件的下一半。上下两半在其端部通过角钢147而在其中心附近通过板146用螺栓固定在一起。特氟隆衬里148在两半之间包住吊索系统16(钢索16a和16b)，从而当拧紧连接两半的螺栓时吊索上便受到足够压力以将钢索与钢索夹紧组件连接在一起。但是，特氟隆的弹性保证压力不会太大以致压扁或破坏钢索。
图8A-10C示出高架索道系统的缆索、导轨及横向连结件。图8A是本发明的吊杆27a-b、横向连接件25及承载导轨14的局部剖开透视图。它们替代图2中墨勒的765号专利的相应件。图8B是长吊杆27a和横向连结件25的正视图，并以虚线示出运载工具12与这种吊杆/横向连结件联合的关系。
图9A、9B是吊杆27A的补充视图；图9A是沿图8B的9A-9A线的截面图，局部切除；图9B是沿图9A的9B-9B线的截面图。图10A-C描绘了导轨100、钢索14c-d及横向连接件25。图10A是局部顶视图；图10B是沿图10A的10B-10B线剖开的断面，局部切除；图10C是导轨100及下导板102的正视图。
回到图8A上，示出了吊杆27的二个可供选择的实施例长吊杆27a和短吊杆27b。如图2、4中所示的那样，长吊杆和短吊杆的使用取决于悬杆离桥塔17及跨度中点22的距离。除了长度不同外，吊杆27a-b的不同还在于吊杆27a的吊杆构件91是锁丝钢丝绳，而27b的是杆。此外，短吊杆27b可以同样结构但长度不同被采用。在一优选实施例中，在一单一600米跨度中采用了不同长度的短吊杆27b。
如上所述对吊杆27a-b的长度予以计算以预拉紧承重索系统14，传递垂直预拉紧力到桥塔17，并确保在大风条件下吊索夹具85与运载工具12之间的间距，因而其长度取决于给定实施例的具体应用。吊杆27a-b的有效长度可如下所述通过拧紧和旋松吊杆构件91螺纹端68上的螺母70、72来调节。螺纹端68上螺纹长度因此必须足够长以适应所要求的张紧范围，长吊杆27a的名义长度是0-300毫米；短吊杆27B的长度是变化的，但至少大于50毫米。
按图8A所示，吊杆27a-b从吊索系统16悬挂下来，钢索16a-b夹紧在悬挂夹具85的孔87a-b中。悬挂夹具85在枢轴76枢转安装到吊杆构件91。悬挂夹具85包括第一导引件86和下导引件88，两者用螺栓固定，见图9A-B。悬挂夹具85有一通道106，吊杆构件91的螺纹端68延伸穿过，调节块78在枢轴76处与第一导引件86连接，因此吊索系统16及悬挂夹具85可相对于吊杆构件91枢转，与水平法线成16°，见图9B。调节块78中有一孔，可以穿过吊杆构件91的螺纹端68。调节块78搁在螺纹端68上形成的台肩上并用螺母70、72和垫圈74拧靠以其上。
夹紧钢索16的通常缺点是钢索的疲劳及“梁效应”，即钢索结构上像梁一样。悬挂夹具85用槽87a-b中的喇叭口89将这些缺点尽量消除，见图9A-B。喇叭口还应用在均衡固定板300上，这将在下面讨论并示于图11A-D。
如图8A-B所示，长吊杆27a的吊杆构件91由两件连接而成，上件92基本上是一螺纹叉形构件，下件94是钢索，两件在接头96处可作相对运动；短吊杆27b的吊杆构件91无接头。接头96及枢轴76形成的铰接使吊杆27a有柔性，因而降低了动力轨道90及运载工具12和其他力所引起的弯矩。因此，吊杆27b中接头96的取消允许吊杆27b从吊索系统16上悬挂下来，因为吊杆构件91的长度短，弯矩不那么重要。
再看图8A-B，横向连结件25是一不对称的工字梁。以枢轴98在长吊杆27a和短吊杆27b的吊杆构件91的远离吊索系统16的接头93处安装到吊杆构件91。枢轴98是一圆柱形普通轴承，因而能减少钢索14、16的挠曲效应。横向连结件25最好是铸钢制成，截面为工字形，见图8A的透视和图10B的剖视图。孔95可以直接铸出来，也可在横向连接件25上加工出来，以减轻重量，从而减少吊索系统16的负荷。
承重索系统14的钢索14a-d在图8A中用虚线表示。承重索导座102包括连接在一起的下导座构件104和轨道100，在图10A-C中表示得较清楚，并安装于横向连接件25的相对两侧。导座构件104可以与横向连接件25做成整体，也可用螺栓114穿进孔116再用螺母垫圈组件118固定到横向连结件25上。再参看图10A-C，轨道100于是通过螺栓114适配于其上的槽120并使导轨100滑动直到适当定位而加以安装，见图10C。当轨道100和导座104定好相对位置后，便形成了图10C所示的槽122，钢索14a-b穿过其中，详见图10A-B及图8A中的虚线。
轨道100是铝材做的，由组合块组成，这些组合块通常足够大以横跨吊杆27之间的全长。虽然如上所述每一组合块的一端以螺栓114与槽120的配合而相对固定就位，但另一端是松动地而不是刚性地由槽122与钢索14a-d的结合而固定。由此所允许的移动适合组合块的热膨胀，这正是所希望的。因此，热膨胀接缝127在轨道段之间形成，比如图8A及10A-B中所示组合块129之间的接缝127。接缝127最好与轨道100的纵轴成45°。在下述的一个推荐实施例中轨道100还有顶面132和侧面134，为运载工具12提供光滑导向表面。虽然未图示，该推荐实施例在轨道100和钢索14a-d之间有一绝缘层，以防止腐蚀和降低噪音。
轨道100在结构上还可以有其他修改。例如在每段轨道100中都开孔124，以减轻重量，而且如果需要倾斜各段轨道100，螺栓114的头部在横向连接件25上方的高度可以不同。还可以设置一些装置用以加热在特别寒冷气候下使用的轨道100。这些或其它修改都在本发明所思考范围，因而也是本发明的保护范围。
本行业人士知道，运载工具12通过本系统时必须有动力，因而必须提供动力轨道90，见图8B和10B。动力轨道90可以安装到横向连结件25上，如图8B、10B中的虚线所示，动力轨道90由用螺栓连接于板112的动力轨道导引件84抓住。板112本身用螺栓固定到横向连结件25的底部。如图8B所示，动力导轨90及动力导轨导引件84最好安放在横向连结件25的每一端。业内人士还知道，为了安全，动力导轨90必须与系统其它部件电绝缘。
图8B最清楚地示出运载工具12与吊杆27、横向连结件25、承重索系统14的组合之间的关系。以任何便利方式安装在运载工具两侧的位于其顶部上方的承载轮126在垂直平面内转动，行驶在轨道100的顶面132上，并支承着运载工具12的重量。导轮130在水平面内转动，与导轨100的侧面134接触，并保持运载工具12相对于导轨的侧向位置。
现在参看图11A-D，力均衡组件300，也叫做均衡锁定器，将桥塔之间的吊索系统16与承重索系统14连结起来以均衡这二系统之间的张力。力均衡组件300基本上防止吊索系统16和承重索系统14之间的相对运动，并通过钢索上的摩擦使力在它们之间作分配。照此，力均衡组件通过防止钢索之间的相对运动来减小导轨的最大偏差。力均衡组件300包括力均衡板302，它有三组沿其顶面长度形成的平行沟槽，中间两条沟槽302B放置吊索系统16，外侧4条沟槽302A放置承重索系统14。因此沟槽的形状接近钢索圆周的一半，但在沟槽两端呈向外的喇叭形，见图11C、11D。
夹板304上也有三组平行的沟槽，它们沿其底面的长度形成。中间沟槽304B放置吊索系统16；外侧沟槽304A放置承重索系统14。和力均衡板上的沟槽一样，夹板上沟槽形状也大约对应钢索圆周的一半，但沟槽两端是朝外的喇叭口。
如图11C和11D所示，相应力均衡板302和夹板304的带槽面是互补的，因此两板可围绕钢索组装，使相应沟槽内的钢索以摩擦力锁定，从而均衡吊索系统和承重索系统中的张力。组装后各板中沟槽的相应喇叭形端部形成组件每一端围绕每一钢索的截锥腔，用于通过限制钢索与板端部的接触降低钢索的磨损从而弯曲应力，这一特征是墨勒专利中所没有的。穿过组件的沟槽孔的最小直径307和最大直径309限定了锥形端，见图11D。
用许多螺栓306插进板302、304的沟槽两侧相应互补孔308中将板302和304组装起来。螺栓306是高强度螺栓，以保证有合适的拉紧力。螺栓是埋头的，从而螺栓头与夹板304的顶面齐平，各螺栓306用相应螺母310把紧。螺栓的齐平安装防止发生运载工具车轮撞击螺钉。
夹板304可在其位于中间两个沟槽304B上方的中部具有升高的顶面(图未示)，以使应力最大地区有较大截面积。板304的顶面还适于与缆车轮子接触。
力均衡组件与轨道轮廓对接以保证连续的运行轨道。轨道轮廓因此必须与均衡锁定器300的轮廓即形状相适应。因此，轨道中的45°膨胀间隙不能用在轨道与力均衡组件的接合处。
本发明还披露了二个钢索装接构件的力均衡组件的实施例，用于连接吊索系统和承重索系统并在它们之间作力的分配。第一个替换力均衡组件，即均衡锁定器示于图11E。图中有些轮子支承导轨350、354已去除，以便更清楚地显示轨道下面的部件。钢索装接构件的组件是由带连接接头的构架333组成。如图所示，钢索接头做成为锌插口(spelter socket)，如图所示，也可用先有技术中任何其它钢索装接件做成。构架333由主构架336组成，它是一种具有U形端338的长板。所示实施例的U形端338有两条腿340和342，它们的长度不同。由于腿340和342长度不同，所以接头之间有间隙，因而在给定的钢索拉力下，U形的底部形成较小的弯曲应力。就是说，如果两腿长度相同，接头将肩并肩地并列。为了使肩并肩接头不互相干扰，腿340和342必须进一步分开。由于腿进一步分开，在其与构架其余部分的连接处回产生较大力矩，但不同长度腿可以避免产生这种情况。
许多斜着放的连接板344与主构架纵向轴线成锐角地从主构架的垂直面延伸出并形成承重索系统14的连接部位。在主构架336的两侧，横向构件346从主构架336表面伸出，以支承隔板348和车轮支承导轨350。从横向构件346垂直伸出的系杆352用于侧向支撑横向构件。
车轮支承导轨350架设在各横向构件346之间且在导轨和横向构件之间具有隔板348以垫高导轨。车轮支承导轨350下面通常无承重索。但在承重索必须在其下面通过并进入支承导轨的过渡位置附近的车轮支承导轨必须更改以避免与承重索相干扰。因此，过渡车轮支承导轨354在其底面和侧面开有槽，以允许承重索系统14的钢索穿过车轮支承导轨的侧面。
第二个替换力均衡组件示于图11F-L。如图11F和11G所示，钢索装接构件的组件是由组件主体367、吊索系统夹具370和一对承重索系统夹具368组成。
在一推荐实施例中，组件主体367包括一对平行空心梁372，延伸该力均衡组件全长，用以支承多个横向延伸件(cross extension)，这些横向延伸件再支承吊索系统夹具370和承重索系统夹具368。
横向延伸件是由空心柱374、侧向撑板376、跨度板378a-b、和翼板380组成，如图11G和11I所示。从空心梁372垂直延伸出许多空心柱374，用以支撑跨度板378a-b。侧向撑板376设置在相邻空心柱374之间，给予空心柱以支撑。跨度板378a-b连接在侧向相邻的两空心柱374之间，用于支承吊索系统夹具370。跨度板378a带有切口以安装在空心柱374的顶部。跨度板378b不带切口，与交替的侧向相邻组空心柱374的侧面连接。跨度板378a在力均衡组件每一端配接于空心柱374。跨度板对378b配接于交替的侧向相邻组空心柱374之间。跨度板对378a配接于没被跨度板378b连接的其它侧向相邻组空心柱。吊索系统夹具370在吊索反作用板(reaction plate)382之间的吊索夹具槽379中滑动。吊索反作用板382配装在交替对相邻跨度板378a之间。因此，每个吊索系统夹具370在交替的跨度板对378A之间的槽379中滑动。吊索弹簧384放在吊索系统夹具370和反作用板382之间，以便在吊索系统夹具370和反作用板382之间缓迈地传递力。
如图11J、11K所示，吊索反作用板382是由倒T型体385和可插入的倒T形楔386组成。它们互相用插入相应翼缘的螺栓固定。倒T形楔386用于帮助力均衡组件的装配。在所有吊索系统夹具370已围绕吊索系统16并于组件主体367内安装就位后，将倒T形楔386插进倒T形体385并用螺栓固定好。楔的作用是给吊索弹簧384加力。专业人员将会理解，如果在装配过程中弹簧被加力或压缩到工作负荷，将不可能围绕钢索16组装和调整吊索系统夹具370。所以，在所有吊索系统夹具370已在组件主体367中安装就位后再将楔386插在吊索弹簧384之间，力均衡组件便能成功地组装。
现在继续说明组件主体367。翼板380装到力均衡组件两侧的空心梁372上，对承重索系统夹具368提供支承。承重索系统夹具368在承重索反作用板388之间的承重索夹具槽381中中滑动。承重索反作用板388安装在交替对翼板380之间，见图11H。所以每个承重索系统夹具368在相隔对翼板380之间的槽381内滑动。承重索弹簧390放在承重索系统夹具368和反作用板388之间，以在第二者之间缓冲地传递力。
如图11J和11K所示，承重索反作用板388由T形体391和可插入的T形楔392组成，在它们的突缘中插入螺栓而将它们连接起来。以与上述吊索夹具倒T形楔386基本相同的方式，承重索系统夹具的T形楔392有助于力均衡组件的装配。
如图11G和11I所示，每一吊索系统夹具370由滑动夹具体394和吊索夹板396组成。滑动夹具体394和吊索夹板396上有互补沟槽，其中固定吊索系统16的钢索，用螺栓将夹具体394和夹板396固定。图11I还示出了吊索反作用板382的横截面，由插进倒T形体385的倒T形楔386构成，还示出了被压在楔386和吊索系统夹具370之间的吊索弹簧384。
同样，如图11G和11H所示，承重索系统夹具368是由滑动夹具体398和夹板399组成。滑动夹具体398和夹板399有互补沟槽，承重索系统14的钢索被用螺栓固定的夹具体398及夹板399夹紧在槽内。和图11I一样，图11H示出反作用板388和弹簧390的布置。
采用像本发明的力均衡组件那样的大的钢索夹紧机构，存在的问题是，除非钢索在夹具的最靠近载荷施加端附近滑动，否则靠近夹具最远端的夹紧力不能充分利用。就是说，如果夹子的最靠近作用力的端部附近的夹紧力大到能够夹住钢索使之不滑移，则夹具的远离作用力的端部处的夹紧力没有被利用。在这里说明的优选实施例中利用了许多夹具，这些夹具间断地夹住钢索，但夹具本身可以相对于彼此以及一固定体，具体而言组件主体，偏移，从而使得上述限制得以克服。在夹具之间实现受控相对运动的方法是将弹簧放在组件体横向延伸件和夹具之间。采用不同弹簧常数的弹簧，就可在选定的夹具之间产生不同量的阻力。把弹簧常数低的弹簧放在最靠近钢索的载荷施加端，在给定载荷下这些夹具得以更多地偏移。由于最近端的各夹具能够更多地偏移，所以更多的载荷传到远处的夹具。利用这种机构，各夹子所需的夹紧力得以均衡。
上述结构用于吊索弹簧384和吊索系统夹具370，以及承重索弹簧390和承重索系统夹具368。对已知负荷而言弹簧常数和弹簧数目，是设计者应斟酌的问题。
钢索夹紧的基本问题是，大的应力往往产生在钢索离开夹具的位置附近。此外，如果钢索承受侧向载荷，钢索因侧向载荷引起的弯曲在离开位置被另外拉紧，则会产生应力集中。在本发明的一个优选实施例中，如图11F和11L所示，加装有一延伸件导架400以迫使力均衡组件来解决这一问题。
延伸件导架400在吊索系统16进出端用螺栓固定到组件主体367上。延伸件导架400引导吊索系统16进入吊索系统夹具370以减少吊索系统16的磨损，这种磨损性是吊索系统16的进入吊索系统夹具370位置处的复合拉伸和弯曲引起的。
在一优选实施例中，延伸件导架400由上导架402和下导架404组成。两导架组合后的轮廓包容吊索系统16。上下导架402、404形成有互补孔，从而它们可用螺栓固定在一起。
贯穿延伸件导架400形成的用于吊索系统16的孔略大于吊索系统16的钢索直径。孔大一点的目的是保证吊索系统16的有限夹紧而不在夹具外端产生不希望有的应力。延伸件导架400基本上准确地将吊索系统16引入吊索组件夹具370，所以不会发生钢索的拉伸和弯曲组合引起的更高应力。在延伸件导架400的一个优选实施例中，在导架400和吊索系统16之间装有衬垫406，以在其间形成有限的夹紧摩擦力而不会引起磨损。
显然，本发明所申请的内容包含了许多另外的同样满意的实施例，但并不违背本发明的实质和主要特点。专业人员能在这里公布的优选实施例基础上作修改或变动但仍脱离不了本发明的范围。例如，所有推荐实施例中的钢索都是锁丝钢丝绳，因为它们耐腐蚀、密度高，弹性模量大，对支承压力不大敏感。但其它种类的钢索也可适用于某些实施例。因此必须认为，以上公开的实施例是示范性的而不是对本发明应用范围的限制。
权利要求
1．一种高架索道系统，用以形成运载工具在其上运行的轨道，包括一吊索系统；一对悬吊于上述吊索系统的承重索系统，用于支承沿所述高架索道系统运行的运载工具的轮子；多根吊杆，用于将上述承重索系统挂在所述吊索系统上；及多个桥塔，用于支承所述对承重索系统和吊索系统，至少一个所述支承桥塔包括一主塔架，一由主塔架支承的下座架，用于支承所述对承重索系统，该下座架包括枢转安装于主塔架上的连接装置，以将沿所述承重索系统运行的运载工具横跨一部分所述承重索系统施加的载荷传递给所述一个桥塔，以及一由主塔架支承的上座架，用于支承吊索系统并保证吊索系统响应施加于所述索道系统的力而发生偏转，包括一支承组件，及一钢索安装组件，吊索系统的一钢索固定其上以便相对于支承组件可变形地支承吊索系统。
2．如权利要求1所述的高架索道系统，其中所述一个桥塔的下座架包括一安装于主塔架上的桥塔横梁；与上述桥塔横梁枢转连接、用以将载荷的垂直分量传递给上述桥塔横梁的装置；由上述垂直载荷传递装置承载的多个横向连结件；及由上述横向连结件部分支承、用于将载荷的侧向分量传递给上述桥塔横梁的装置。
3．如权利要求1所述的高架索道系统，其中所述一根吊杆包括一吊杆构件，具有上下两部分和一个接头，接头连接上部和下部使它们可作相对运动，所述至少一根吊杆借助于吊杆构件的第一端挂在吊索系统上；一吊杆横向连结件，枢转安装于吊杆构件的远离所述吊索的第二端，用于支承所述承重索系统；及一承重索导引件，安装于所述吊杆横向连结件。
4．如权利要求1所述的高架索道系统，还包括一力均衡组件，用于在高架索道系统中的支承桥塔之间的位置将吊索系统连接于所述对承重索系统，以在吊索系统和承重索系统之间均衡张紧力，包括钢索装接构件系统，用以围绕其外圆周摩擦接合吊索系统和承重索系统的钢索并将吊索系统和承重索系统施加的力在该吊索系统的钢索和承重索系统的钢索之间传递。
5．一种用于高架索道系统中的下座架，用于支承一对承重索系统，其中，所述下座架将沿承重索系统运行的运载工具横跨一部分承重索系统施加的载荷传递到桥塔，该下座架包括一桥塔横梁，安装于一主塔架上；枢转连接于所述桥塔横梁、用于将载荷的垂直分量传递给该桥塔横梁的装置；多个由上述垂直载荷传递装置承载的横向连结件；及由上述横向连结件部分支承、用于将载荷的侧向分量传递给所述桥塔横梁的装置。
6．如权利要求5所述的下座架，其中所述垂直载荷传递装置是一独立于所述侧向载荷传递装置工作的载荷缓冲系统。
7．如权利要求6所述的下座架，其中所述垂直载荷传递装置包括一主梁，以其纵轴中部枢转安装于桥塔横梁以在第一垂直面内转动；一对第二梁，每根梁以其纵轴中部基本在主梁的一相应端枢转安装于主梁以在第一垂直面内转动；四根第三梁，每根梁以其纵轴中部基本在一第二梁的一相应端枢转安装于一相应第二梁以在第一垂直面内转动；及八根吊杆，每杆以其一端基本在一第三梁的一相应端枢转安装于一相应第三梁以在第一垂直面内转动，各吊杆的另一端在横向连结件的纵轴中心处枢转连接于所述横向连结件以使横向连结件在第一垂直面内转动，该横向连结件支承承重索系统。
8．如权利要求5所述的下座架，其中所述侧向载荷传递装置包括一横跨所述横向连结件横向承载的均衡梁；及一由桥塔横梁承载的侧向支柱，与上述均衡梁接合。
9．如权利要求8所述的下座架，其中，均衡梁包括不同长度的各叠置板。
10．如权利要求8所述的下座架，其中均衡的宽度沿其长度改变。
11．一种用于高架索道系统中的下座架，用于支承一对承重索系统，其中所述下座架将沿承重索系统运行的运载工具横跨一部分承重索系统施加的载荷传递到桥塔，该下座架包括一桥塔横梁，安装于主塔架上；一横向连接框架，与上述桥塔横梁的一端相连并从其上向下延伸，用于将载荷传给桥塔；与上述横向连接框架枢转连接的装置，用于将载荷的垂直分量传到该横向连接框架；多个由上述垂直载荷传递装置承载的横向连接件；及由上述横向连结件支承的装置，用于将载荷的侧向分量传给上述横向连接框架。
12．如权利要求11所述的下座架，其中所述侧向载荷传递装置包括一横跨上述横向连结件横向承载的均衡梁；及一由上述横向连接框架承载的侧向支柱，用于与均衡梁接合。
13．如权利要求11所述的下座架，其中所述垂直载荷传递装置包括一主梁，以其纵轴中部枢转安装于横向连接框架以在第一垂直面内转动；一对第二梁，每根以其纵轴中部基本在主梁的一相应端枢转安装于主梁以在第一垂直面内转动；四根第三梁，每根以其纵轴中部基本在一第二梁的一相应端枢转安装于一相应第二梁以在第一垂直面内转动；及八根吊杆，每根的一端基本在一第三梁的一相应端枢转安装于一相应第三梁以在第一垂直面内转动，各吊杆的另一端在一横向连结件的纵轴中部枢转连接于横向连结件以使横向连结件在第一垂直面内转动，该横向连结件支承承重索系统。
14．一种下座架，用于支承高架索道系统中的一对承重索系统并保证承重索系统响应沿承重索系统运行的运载工具所施加的力而发生偏转，包括一桥塔横梁，横向安装于主塔架上；一主梁，以其纵轴中部枢转安装于桥塔横梁以在第一垂直面内转动，一对第二梁，每根以其纵轴中部基本在主梁的一相应端枢转安装于主梁以在第一垂直面内转动，四根第三梁，每根以其纵轴中部基本在一第二梁的一相应端枢转安装于一相应第二梁以在第一垂直面内转动，八根吊杆，每根的一端基本在一第三梁的一相应端枢转安装于一相应第三梁以在第一垂直面内转动，各吊杆的另一端在一悬挂式横向连结件的纵轴线中部枢转连接于悬挂式横向连结件以使悬挂式横向连结件在第一垂直面内转动，该悬挂式横向连结件支承承重索系统，一沿其长度具有变宽的均衡梁，包括具有不同长度的各叠置板，横跨各横向连结件以进一步均衡运载工具横跨所述承重索系统施加的力，及一由横向连接构架承载的侧向支柱，用于与均衡梁接合。
15．一种用于将施加给高架索道系统中的一对承重索系统的垂直载荷传给桥塔的系统，包括一主梁，以其纵轴线中部枢转安装于桥塔以在第一垂直面内转动；一对第二梁，每根以其纵轴线中部基本在主梁的一相应端枢转安装于主梁以在第一垂直面内转动；四根第三梁，每根以其纵轴中部基本在一第二梁的一相应端枢转安装于一相应第二梁以在第一垂直面内转动；及八组吊杆，每组以其一端基本在一第三梁的一相应端枢转安装于一相应第三梁以在第一垂直面内转动，各吊杆的另一端在一横向连结件的纵轴线中部枢转连接于横向连结件以使横向连结件在与第一垂直面相垂直的第二垂直面内转动，该横向连结件垂直支承承重索系统。
16．如权利要求15所述的垂直载荷传递系统，还包括一用于传递作用于承重索系统的侧向载荷的系统，该侧向载荷传送系统包括一横跨横向连结件横向承载的均衡梁，用于侧向支承所述承重索系统；及一连接到桥塔的侧向支柱，用于与均衡梁接合。
17．如权利要求15所述的垂直载荷传递系统，还包括四个减震器，每个减震器以其一端基本在靠近八组吊杆之一的安装端的一第三梁的一相应端枢转安装于一相应第三梁，而其另一端枢转连接于一吊杆组另一端附近的一横向连结件，该吊杆组连接于减震器所述端与之连接的第三梁的另一端，从而各减震器通过阻尼吊杆与第三梁相对转动的速度进一步缓冲作用于承重索系统的垂直载荷的冲击。
18．如权利要求15所述的垂直载荷传递系统，还包括四根系杆，每杆的一端枢转安装于一横向连结件并位于一第一吊杆的下端，系杆的另一端枢转连接于位于一第二吊杆下端并靠近第二吊杆的横向连结件，该第二吊杆与悬挂第一吊杆的第三梁的相反端相连。
19．一种由一主塔架支承的上座架，用于支承高架索道系统中的一吊索系统并保证吊索系统响应沿悬挂于吊索系统的一对承重索系统运行的运载工具施加的力而发生偏转，包括一支承组件；及一钢索安装组件，吊索系统的一根钢索固定其上以便相对于所述支承组件可变形地支承吊索系统。
20．如权利要求19所述的上座架，其中所述支承组件包括一将一立柱枢转安装于主塔架的组件。
21．如权利要求20所述的上座架，其中所述的钢索安装组件包括一立柱，枢转安装于上述支承组件；及一联接器，安装于并罩盖在立柱上用于支承吊索系统。
22．如权利要求21所述的上座架，还包括一装置，用于在立柱响应沿承重索系统运行的运载工具施加的力而发生偏转时承受立柱中形成的动载荷。
23．如权利要求21所述的上座架，其中所述用于枢转安装立柱的组件包括用于在立柱响应沿承重索系统运行的运载工具施加的力而发生偏转时承受立柱中形成的动载荷的装置。
24．如权利要求21所述的上座架，其中所述联接器包括一联接器底座；至少二个固定于联接器底座并从该联接器底座基本垂直延伸的支承构件，两构件彼此间隔开；一钢索接头，其一端套接于上述支承构件而另一端配装钢索；及用于将钢索接头连接于支承构件的装置，使钢索接头可相对于联接器枢转。
25．如权利要求21所述的上座架，其中上座架由一中空主塔架支承，主塔架在上端有一立柱下端插入其中的孔，安装组件允许立柱响应沿承重索系统运行的运载工具所施加的力绕主塔架中的一枢转点转动。
26．如权利要求19所述的上座架，其中所述支承组件包括一连接于主塔架上部的底板，所述底板形成支承支承组件其他零件的平台；一从所述底板垂直延伸的支承构件，用于形成底板和被支承的吊索系统之间的垂直间隔；一支承在所述垂直支承件顶部的滚柱底座，用于形成一个底面，其顶部限定了固定吊索系统的所述钢索安装组件的行走路线；及至少一个支承在上述滚轮底座顶部的轮子支承构件，用于形成所述钢索安装组件在其上运行的表面。
27．如权利要求26所述的上座架，其中所述钢索安装组件包括多个钢索夹紧轮子组件，用于固定到吊索系统并使吊索系统相对于所述至少一个轮子支承构件发生偏移。
28．如权利要求27所述的上座架，其中所述垂直延伸的支承构件有一弧形上表面，用于支承弧形滚柱底座。
29．如权利要求28所述的上座架，其中所述滚轮底座是一块板，弯成与上述支承构件的弧度互补的弧度，以便装到该支承构件顶上。
30．如权利要求29所述的上座架，其中所述至少一个轮子支承构件是一吊车轨，围绕其主轴线弯成与所述弧形滚柱底座的弧度相同的弧度，以便装到该弧形滚柱底座上面。
31．如权利要求27所述的上座架，使吊索系统相对于至少一个轮子支承表面发生偏转的每一个所述钢索夹紧轮子组件包括至少一个轮子；安装于所述至少一个轮子上的轴；靠近所述轴设置的钢索夹紧构件；至少一个轴定位器，安装于所述钢索夹紧构件并将所述轴锁位以相对于所述钢索夹紧构件可转动地固定所述轴；及至少一特氟隆衬里，装在钢索夹紧构件内并围绕吊索系统，钢索夹紧构件装配完成时特氟隆衬里和吊索系统之间有足够的摩擦力以将钢索夹紧构件连接于吊索系统，不会使吊索系统被压扁。
32．如权利要求31所述的上座架，其中每一钢索夹紧构件是槽钢、角钢和钢板制成的。
33．如权利要求19所述的上座架，其中用于阻尼沿吊索系统运行的运载工具施加于吊索系统的载荷的一下座架与主塔架相连。
34．一种力均衡组件，用于在高架索道系统中的支承桥塔之间的各位置将吊索系统连接于一对承重索系统，以便使张力在吊索系统和承重索系统间均衡，包括一钢索装接构件组成的系统，用于围绕其相应外圆周摩擦接合吊索系统和承重索系统的各钢索并在吊索系统钢索和承重索系统钢索之间分布吊索系统和承重索系统施加的力。
35．如权利要求34所述的力均衡组件，其中所述钢索装接构件系统包括一力均衡板，在其表面长度形成有至少三条平行的沟槽，中间各沟槽接纳吊索系统，外侧各沟槽接纳承重索系统，沟槽形状近似相应钢索圆周的一半，但沟槽端部是向外的喇叭口，一夹板，沿其第一表面长度形成有至少三条平行的沟槽，各中间沟槽接纳吊索系统，各外侧沟槽接纳承重索系统，沟槽形状近似相应钢索圆周的另一半，但沟槽端部是向外的喇叭形，带槽夹板具有与第一表面相对的第二表面，适合于接合缆车车轮，第二表面对着中间沟槽的部位抬高，以适应被夹钢索组件施加的应力，及力均衡板和夹板的带槽表面是互补的，从而所述各板适于用穿过其上相应孔的螺栓固定在一起，以将吊索和承重索系统摩擦锁定在相应槽中以在吊索和承重索系统中均衡力，组装后各板沟槽相应喇叭形端部形成位于组件各端的围绕吊索系统和承重索系统的截锥形腔，以降低板的端部对钢索的磨损。
36．如权利要求35所述的力均衡组件，其中所述钢索装接构件系统包括许多螺栓，它们穿进力均衡板和夹板上的多个互补孔并将两板夹紧在一起。
37．如权利要求35所述的力均衡组件，其中，力均衡板和夹板各有六条平行的沟槽沿各自表面长度形成，当两板组装后中间两相应沟槽摩擦锁定两条吊索，外面四条沟槽摩擦锁定承重索。
38．如权利要求37所述的力均衡组件，其中夹板的与带槽表面相对的表面在对应于中间两条槽处加高，以适应被夹紧钢索组件施加的应力。
39．如权利要求34所述的力均衡组件，其中所述钢索装接构件组件包括多个锌插口，用于将钢索连接于销连接装置；及一具有钢索连接装置的构架，用于沿与构架纵向轴线成锐角的角度配接锌插口的销连接装置以及平行于构架纵向轴线连接钢索，以通过它在吊索系统和一对承重索系统之间分配各作用力。
40．如权利要求34所述的力均衡组件，其中所述钢索装接构件系统包括一带钢索连接装置的构架，用于沿与构架纵向轴线成锐角的角度连接钢索以及平行于构架纵向轴线连接钢索，以便通过它在吊索系统和一对承重索系统之间分配作用力。
41．如权利要求40所述的力均衡组件，其中所述构架包括一底架，包括一带有U形端部的长板，用于将吊索系统各钢索连接于各端部，多个固定在所述底架长板的垂直面上并与所述底架纵轴线成锐角的斜向连接板，用于连接承重索系统各钢索，及多个横向构件，在长板的两对置面上从所述底架长板的两表面延伸出，用于在所述横向构件外端承载车轮支承导轨。
42．如权利要求41所述的力均衡组件，其中所述构架还包括多个从上述横向构件垂直延伸出并位于所述横向构件之间的撑杆，用于侧向支撑所述横向构件。
43．如权利要求41中的力均衡组件，其中所述底架的各U形端包括钢索连接装置形成于其上的各腿，各腿具有不同的长度，以在吊索系统各钢索的腿连接装置之间形成间隙。
44．权利要求43所述的力均衡组件，其中所述底架U形端的每一腿具有一孔，用以配装与吊索系统一钢索相连的连接装置的销。
45．如权利要求43所述的力均衡组件，其中所述底架U形端的每一腿具有一孔，用以配装与吊索系统一钢索相连的连接装置的销。
46．如权利要求41所述的力均衡组件，其中各斜向连接板有一孔，用以配装与承重索系统一钢索相连的连接装置的销钉。
47．如权利要求41所述的力均衡组件，其中每一所述横向构件在其端部于该横向构件和所述车轮支承导轨之间支承一块隔板以抬高该车轮支承导轨。
48．如权利要求41所述的力均衡组件，其中所述车轮支承导轨连接在上述构架顶部用以支承沿高架索道系统运行的运载工具的车轮。
49．如权利要求48所述的力均衡组件，其中所述车轮支承导轨在其底侧上切出有沟槽，以便承重索系统的钢索穿过此车轮支承导轨的侧面。
50．如权利要求34所述的力均衡组件，其中所述钢索装接构件系统包括一组件主体，一吊索系统夹具，它夹住吊索系统并且可变形地安装于组件主体上，以便缓冲分布在吊索系统夹具和组件主体之间的力，以及一对承重索系统夹具，它们夹住所述对承重索系统并且可变形地安装于组件主体上，以便缓冲分布在承重索系统夹具和组件主体之间的力，所述对承重索系统夹具的顶面适于与沿高架索道系统运行的运载工具的车轮接合。
51．如权利要求50所述的力均衡组件，其中组件主体包括一纵向框架，多个横向延伸件，它们各自安装于纵向构架上，用于在其中部附近支承吊索夹具而在其两端附近支承承重索夹具，多个设置在横向延伸件和承重索系统夹具之间的弹簧，用于在它们之间形成弹性阻尼接合，及多个设置在横向延伸件和吊索系统夹具之间的弹簧，用于在它们之间形成弹性阻尼接合。
52．如权利要求51所述的力均衡组件，其中纵向框架包括一对延伸力均衡组件整个长度的平行梁，用于支承横向延伸件。
53．如权利要求52所述的力均衡组件，其中横向延伸件包括从纵向构架垂直延伸的各柱子，装设在相邻柱子中间的侧向撑板，对各柱子提供侧向支撑，各跨度板，安装于各柱子顶部附近，用于滑动支承吊索系统夹具，吊索反作用板，安装在交替对相邻跨度板之间，用于形成设置在反作用板和相邻吊索系统夹具之间的弹簧的支承面，安装于纵向梁上的各翼板，用于滑动支承在纵向构架两侧的承重索系统夹具，及承重索反作用板，装设在交替对相邻翼板之间，用于形成设置在各反作用板和相邻承重索系统夹具之间的弹簧的支承面。
54．如权利要求50所述的力均衡组件，其中吊索系统夹具包括一夹具滑动体，设置在组件主体各部分之间，带有一条沟槽用于配装吊索系统，及一夹板，带有与吊索夹具滑动体的平行槽互补的沟槽，用螺栓固定到吊索夹具滑动体上并将吊索系统固定在其间。
55．如权利要求50所述的力均衡组件，其中承重索系统夹具对中的每一个包括一夹具滑动体，设置在组件主体各部分之间，带有至少两条平行沟槽用以配装承重索系统，及一夹板，带有至少二条与轨道夹具滑动体的平行沟槽互补的平行沟槽，用螺栓固定到轨道夹具滑动体上并将承重索系统固定于其间。
56．如权利要求51所述的力均衡组件，其中设置在横向延伸件和承重索系统夹具之间的弹簧的弹簧常数是变化的，以便比较均匀地将承重索上的作用力分配到每个承重索系统夹具上。
57．如权利要求51所述的力均衡组件，其中设置在横向延伸件和吊索系统之间的弹簧的弹簧常数是变化的，以便较均匀地将吊索上的作用力分配到每个吊索系统夹具上。
58．如权利要求53所述的力均衡组件，其中吊索反作用板包括一T形体，其中心腿上有一内腔用于配装一T形楔，其面上有孔用以装放弹簧，及一T形楔，具有双斜削前缘以插入上述T形体并将设置在吊索系统夹具和吊索反作用板之间的弹簧压缩加力。
59．如权利要求53所述的力均衡组件，其中承重索反作用板包括一T形体，其中心腿有一内腔可插入一T形楔，其面上有孔用以装放弹簧，及一T形楔，具有双斜削前缘以插入T形体并将设置在吊索系统夹具和吊索反作用板之间的弹簧压缩加压。
60．如权利要求50所述的力均衡组件，其中组件主体还包括一延伸件导架，该导架导引吊索系统进入吊索系统夹具，以减少因吊索系统在与吊索系统夹具连接处的弯曲造成的吊索系统的磨损。
61．如权利要求60所述的力均衡组件，其中所述延伸件导架包括一对从组件主体的各纵向端部向外延伸的对置构件，套装于吊索系统，多个装设在所述对对置构件和吊索系统之间的衬里，提供它们之间的夹紧摩擦力并减少其间的磨损。
全文摘要
一种提供运载工具轨道的先进索道系统。该系统包括吊索系统和一对承重索系统。承重索系统挂在吊索系统。承重索系统用许多悬杆挂在吊索系统上。桥塔支承吊索和承重索系统。桥塔包括主塔架,下座架和上座架。下座架与主塔架转动连接并支承承重索系统。下座架包括能降低运载工具通过本系统时加到桥塔的力。上座架由主塔架支承,它支承吊索系统并随加到索道系统上的力而让吊索系统发生偏转。索道系统包括力均衡装置。
文档编号E01B25/00GK1218748SQ98115639
公开日1999年6月9日 申请日期1998年7月2日 优先权日1997年12月5日
发明者本·拉穆里奥克斯, 汉斯·韦茨坦, 珀·奥希姆, 安德列·O·普金 申请人:空中客车国际公司