跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及轨道梁领域，具体涉及跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构。其包括：相互平行的两线钢-混轨道主梁，两个钢-混轨道主梁之间通过下部的横梁、下平纵联相连接；其中，所述钢-混轨道主梁包括：横断面为箱型的钢梁结构和横断面为矩形的混凝土长方体结构，所述混凝土长方体结构处于所述钢梁结构的上方，且与所述钢梁结构通过剪力钉连接；所述钢-混轨道主梁的跨度为30-80米；所述横梁为工字形梁，与所述钢-混轨道主梁的横梁连接板进行螺栓连接；所述下平纵联为菱形桁架，平联主杆件部分别与所述钢-混轨道主梁和所述横梁连接。本发明能够适用于双线大跨度轨道梁的架设，跨度大而且横向刚度大，结构横向受力性能较好。
【专利说明】跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道梁领域，具体涉及跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，跨座式单轨交通是由电气牵弓丨、具有殊导向和转辙装置、列车编组运行在专用轨道梁上的中运量轨道交通系统。其主要特点为:(I)以高架结构为主，占地面积少，轨道梁宽度窄，占用空间小。(2)橡胶轮胎的粘着性能好，有利于加减速，有利于在大坡道上、小半径曲线上运行，可以适应急转弯及大坡度，对复杂地形有较好的适用性。(3)选线容易，拆迁量少。(4)车辆分设走行轮、导向轮，并采用橡胶轮胎和空气弹簧转向架，受力分散，走行噪音低。(5) 土建工程简单，建设周期短，投资较少。跨座式单轨交通作为城市综合交通体系的一个有机组成部分，得到人们越来越多的关注，发展前景良好。
[0003]跨座式单轨采用的轨道梁一般为20m?30m的预应力混凝土简支梁，该跨度的桥跨基本作为标准桥跨。但是，由于城市交通系统复杂的线路条件，经常需要布置较大跨度的桥梁来跨越桥下障碍物，而预应力混凝土连续梁一般采用在箱形截面上布置单轨轨道梁的形式，结构笨重，建筑高度大，技术经济上已不合理。跨度大于30m时，一般采用钢轨梁，但钢轨梁存在用钢量大、振动噪音大、车轮与梁体间容易打滑等问题，而且，一旦轨道梁的跨度增大，重量随之加大，由于主梁截面宽度较小，故其横向刚度等受力性能将大幅降低，对轨道梁的稳定性造成巨大的威胁。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，能够提高大跨度钢-混结合轨道梁结构的横向刚度。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，包括:相互平行的两线钢-混轨道主梁，两个钢-混轨道主梁之间通过下部的横梁、下平纵联相连接；其中，所述钢-混轨道主梁包括:横断面为箱型的钢梁结构和横断面为矩形的混凝土长方体结构，所述混凝土长方体结构处于所述钢梁结构的上方，且与所述钢梁结构通过剪力钉连接；所述钢-混轨道主梁的跨度为30-80米；所述横梁为工字形梁，与所述钢-混轨道主梁的横梁连接板进行螺栓连接；所述下平纵联为菱形桁架，平联主杆件部分别与所述钢-混轨道主梁和所述横梁连接。
[0006]在一些实施例中，优选为，所述横梁跨中杆件上缘焊接平联节点板，所述平联节点板连接所述下平纵联。
[0007]在一些实施例中，优选为，所述钢梁结构内设置一个以上的隔板，所述隔板垂直于所述钢梁结构的轴向。
[0008]在一些实施例中，优选为，所述横梁在对应所述钢-混轨道主梁的隔板上设置爬架。
[0009]在一些实施例中，优选为，所述钢梁结构内还设置一个以上的竖向加劲肋，沿所述钢梁结构的延伸方向，所述竖向加劲肋和所述隔板相间设置。
[0010]在一些实施例中，优选为，所述混凝土长方体结构和所述钢梁结构之间通过剪力钉连接。
[0011]在一些实施例中，优选为，所述混凝土长方体结构的侧面为导向面。
[0012]在一些实施例中，优选为，所述钢梁结构的顶板和底板之间通过腹板连接。
[0013]在一些实施例中，优选为，所述腹板的外侧设置稳定轨。
[0014]在一些实施例中，优选为，所述钢梁结构的高:宽> 2，所述混凝土长方体结构的高度为所述钢梁结构高度的1/8-1/3。
[0015]通过本发明的实施例提供的跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，与现有技术相比，采用钢-混轨道主梁，横断面为箱型的钢梁结构上方连接截面为矩形的混凝土长方体结构，钢-混结合轨道梁承载能力大，钢混结构共同受力，混凝土长方体结构兼起导向梁的作用，即适应了大跨度情况对承重的要求，又能准确引导车辆前行。同时，这种结构减少钢的用量，混凝土结构的防滑、耐磨系数高，整体钢一混凝土结合结构的自重相对较轻，具有较大的跨越能力；更重要的是，两线钢-混轨道主梁，两个钢-混轨道主梁之间通过下部的横梁、下平纵联相连接，钢-混轨道主梁受到横向作用力，横梁、下平纵联分别与主梁相连接，传导横向作用力，并抵抗横向作用力，在满足大跨度的基础上提高了跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构的横向刚度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
[0017]图1是本发明实施例中跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构横断面示意图；
[0018]图2为图1中跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构的俯视示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。
[0020]考虑到目前跨座式单轨交通中，桥跨在30米以上时，轨道梁的横向稳定性差的问题，本发明提供了一种跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构。
[0021]其包括:相互平行的两线钢-混轨道主梁，两个钢-混轨道主梁之间通过下部的横梁、下平纵联相连接；其中，所述钢-混轨道主梁包括:横断面为箱型的钢梁结构和横断面为矩形的混凝土长方体结构，所述混凝土长方体结构处于所述钢梁结构的上方，且与所述钢梁结构通过剪力钉连接；所述钢-混轨道主梁的跨度为30-80米；所述横梁为工字形梁，与所述钢-混轨道主梁的横梁连接板进行螺栓连接；所述下平纵联为菱形桁架，平联主杆件部分别与所述钢-混轨道主梁和所述横梁连接。
[0022]采用钢-混轨道主梁，横断面为箱型的钢梁结构上方连接截面为矩形的混凝土长方体结构，钢-混结合轨道梁承载能力大，钢混结构共同受力，混凝土长方体结构兼起导向梁的作用，即适应了大跨度情况对承重的要求，又能准确引导车辆前行。同时，这种结构减少钢的用量，混凝土结构的防滑、耐磨系数高，整体钢一混凝土结合结构的自重相对较轻，具有较大的跨越能力；更重要的是，两线钢-混轨道主梁，两个钢-混轨道主梁之间通过下部的横梁、下平纵联相连接，钢-混轨道主梁受到横向作用力，横梁、下平纵联分别与主梁相连接，传导横向作用力，并抵抗横向作用力，在满足大跨度的基础上提高了跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构的横向刚度。
[0023]接下来，将对跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构进行详细的描述:
[0024]一种跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，如图1和图2所示，包括:相互平行的两线钢-混轨道主梁12，两个钢-混轨道主梁12之间通过下部的横梁14、下平纵联相连接，当墩柱上支撑两条轨道时，墩柱的承载能力要求增大，特别是当桥梁跨度大于30米以上时，两条轨道的横向稳定性也受到很大的挑战，为了提高稳定性，在两个轨道的钢-混轨道主梁12之间通过下部的横梁14、下平纵联连接在一起，提高横向承载力，提高两条轨道的横向刚度。将两条轨道连接为一体结构，适用于双线线路。
[0025]其中，钢-混轨道主梁12包括:横断面为箱型的钢梁结构6和横断面为矩形的混凝土长方体结构1，混凝土长方体结构I处于所述钢梁结构6的上方，且与所述钢梁结构通过剪力钉连接；其中钢梁结构6、混凝土长方体结构I都可以提前在工厂制造而成，方便生产和质量控制；梁体整体运送到施工现场，采用汽车吊整体吊装架设，二者之间用剪力钉7固定连接。该钢-混结合轨道梁结构安装时间短，不会对交通造成过多影响。相对预应力混凝土结构来说，钢混结合梁结构轻盈；相对用钢量大的钢轨梁来说，钢混结合梁振动小、噪音小、防滑性能好。
[0026]与一般的箱型截面梁相比，本轨道上钢梁结构6的跨度即为该钢-混结合轨道梁的跨度，大体为30?80米，钢混结构共同受力，混凝土结构兼起导向梁的作用，混凝土结构直接承受车轮荷载作用，解决了钢结构材料防滑、防腐性能差及钢梁顶板8局部稳定性的问题。
[0027]为了提高横梁14与钢-混轨道主梁12的连接力，横梁14采用工字形梁，与所述钢-混轨道主梁12的横梁14连接板进行螺栓连接；由于钢-混轨道主梁12能够在现场安装，因此，采用螺栓与横梁14连接，能够方便现场安装，以及后续拆卸维修，方便、实用。
[0028]在本实施例中，下平纵联为菱形桁架，平联主杆件部分别与所述钢-混轨道主梁12和所述横梁14连接，通过这种设计能够提高下平纵联的连接力，提高轨道的横向刚度和稳定性。
[0029]其中，横联的具体连接方式为:横梁14与所述钢-混轨道主梁12的横梁14连接板螺栓连接，横梁14跨中杆件上缘焊接平联节点板15，平联节点板15连接所述下平纵联主杆件13。这种连接方式，受力更均匀，横向受力性能更强。而且，横联、横梁14的设置可方便疏散通道等附属设施的安装。
[0030]其中，为了增加结构的整体刚度及抗扭能力，钢梁结构6内设置一个以上的隔板9，隔板9垂直于所述钢梁结构6的轴向。
[0031]为了方便安装和运营阶段检查维修，横梁14在对应所述钢-混轨道主梁12的隔板上设置爬架11。
[0032]为了增加钢梁结构6的承载力，钢梁结构6内还设置一个以上的竖向加劲肋10。沿所述钢梁结构6的延伸方向，隔板9和竖向加劲肋10可以相间而设。
[0033]在本轨道梁中，为了方便钢梁结构6的制造，取消了钢梁结构6的导向轨，在混凝土长方体结构I的侧面设置导向面2，避免打滑现象。
[0034]其中，钢梁结构6的横断面为箱型，其顶板8和底板5之间连接腹板3，通过腹板3增强承载能力。
[0035]为了增加车辆在跨座式单轨上行进的稳定性，腹板3的外侧设置稳定轨4，该稳定轨4还兼起腹板3水平加劲肋的作用，提高腹板3的局部稳定性。
[0036]与一般的箱型截面梁相比，本轨道梁中钢梁结构6采用高宽比较大的箱型截面梁，其高:宽> 2，每线设置一个箱体，钢混结构共同受力，混凝土结构兼起导向梁的作用，混凝土结构直接承受车轮荷载作用，解决了钢结构材料防滑、防腐性能差及钢梁顶板8局部稳定性的问题。
[0037]基于上述混凝土长方体结构1、钢梁结构6的分析，混凝土为直接接触车轮的荷载结构，钢梁结构6为起主要承重作用的结构，因此，钢梁结构6高度应根据桥梁跨度、列车类型等确定，混凝土长方体的高度可以随钢梁结构6的高度而定，发明人经过研究和探索，在满足上述各功能的基础上，增加使用效果，减少耗材，将混凝土长方体结构I的高度确定为钢梁结构6高度的1/8-1/3。
[0038]需要说明的是，可通过调整钢轨梁横断面的尺寸以配合各种类型单轨车辆使用。
[0039]本发明是为了解决预应力混凝土简支单轨轨道梁经济跨度小、既有钢轨梁构造形式复杂的问题，提出了一种“构造简易、外形线条流畅、安装方便的双箱一体式形式”的钢-混结合轨道梁结构方案。钢梁结构制造和混凝土长方体结构浇注均可在工厂完成，便于生产和质量控制；主梁梁体采用汽车吊整体吊装架设，横梁与下平纵联构件现场螺栓拼接安装，安装方便操作时间短，减少了对道路交通系统的干扰。其不但结构轻盈，同时也解决了钢轨梁振动大、噪音大、防滑性能差的问题，而且，横向刚度大，稳定性好。
[0040]本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本发明的范围内。
[0041]显然，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型。如果对本发明的这些改动和变型是在本发明的权利要求及其等同方案的范围之内，则本发明也将包含这些改动和变型。
【权利要求】
1.一种跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，其特征在于，包括:相互平行的两线钢-混轨道主梁，两个钢-混轨道主梁之间通过下部的横梁、下平纵联相连接；其中， 所述钢-混轨道主梁包括:横断面为箱型的钢梁结构和横断面为矩形的混凝土长方体结构，所述混凝土长方体结构处于所述钢梁结构的上方，且与所述钢梁结构通过剪力钉连接；所述钢-混轨道主梁的跨度为30-80米； 所述横梁为工字形梁，与所述钢-混轨道主梁的横梁连接板进行螺栓连接； 所述下平纵联为菱形桁架，平联主杆件部分别与所述钢-混轨道主梁和所述横梁连接。
2.如权利要求1所述的跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，其特征在于，所述横梁跨中杆件上缘焊接平联节点板，所述平联节点板连接所述下平纵联。
3.如权利要求1所述的跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，其特征在于，所述钢梁结构内设置一个以上的隔板，所述隔板垂直于所述钢梁结构的轴向。
4.如权利要求3所述的跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，其特征在于，所述横梁在对应所述钢-混轨道主梁的隔板上设置爬架。
5.如权利要求3所述的跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，其特征在于，所述钢梁结构内还设置一个以上的竖向加劲肋，沿所述钢梁结构的延伸方向，所述竖向加劲肋和所述隔板相间设置。
6.如权利要求1所述的跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，其特征在于，所述混凝土长方体结构和所述钢梁结构之间通过剪力钉连接。
7.如权利要求1所述的跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，其特征在于，所述混凝土长方体结构的侧面为导向面。
8.如权利要求1-7任一项所述的跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，其特征在于，所述钢梁结构的顶板和底板之间通过腹板连接。
9.如权利要求8所述的跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，其特征在于，所述腹板的外侧设置稳定轨。
10.如权利要求7所述的跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构，其特征在于，所述钢梁结构的高:宽> 2，所述混凝土长方体结构的高度为所述钢梁结构高度的1/8-1/3。
【文档编号】E01D2/04GK104213477SQ201410487247
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】刘永锋, 杨永明, 徐升桥, 邓运清, 郭子煜, 胡国华, 赵博 申请人:中铁工程设计咨询集团有限公司