基于装配式技术的跨座式单轨交通钢轨道梁的制作方法

本专利涉及单轨交通领域，具体地说是基于装配式技术的跨座式单轨交通钢轨道梁，以基本模数为基准对钢轨道梁进行标准化设计，加快跨座式单轨交通线路的建设进度、提升跨座式单轨交通线路的工程质量、减少跨座式单轨交通线路的施工对周边交通的干扰。

背景技术：

为了满足人们出行的需要，单轨交通作为主要的交通运输方式之一，逐渐兴起和发展起来。跨座式单轨是单轨交通的一种，具有占地面积小、爬坡能力强、建造成本低等诸多优点。轨道梁按照材料可分为混凝土轨道梁、钢-混组合轨道梁和钢轨道梁。在这三种梁型中，钢轨道梁由于成本低、自重小、跨度大等优点备受关注。在未来的发展形式下，钢轨道梁的标准化装配施工将大大缩减工程的工期，实现线路的快速化投入运营。因此，钢轨道梁将作为一种主要结构进行使用。

传统的钢轨道梁设计是根据线路线形的需要，进行与线路、线形的匹配设计。这种设计增加了工厂预制钢轨道梁的多样性，浪费了人力物力。而且，在钢轨道梁损坏时，难以进行钢轨道梁的更换，需重新设计钢轨道梁。有鉴于此，发明人通过理论分析和实践经验，从可行性出发，进行研究设计，最终产生本专利。

专利内容

本专利所要解决的技术问题是：

提供一种基于装配式技术的跨座式单轨交通钢轨道梁，钢轨道梁梁体线形采用标准跨度、标准半径、标准超高设计，解决现有钢轨道梁设计繁琐、更换困难的问题，加快跨座式单轨交通线路的建设进度、提升跨座式单轨交通线路的工程质量、减少跨座式单轨交通线路的施工对周边交通的干扰。

本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于装配式技术的跨座式单轨交通钢轨道梁，其特征在于：钢轨道梁梁体尺寸采用基本模数的设计方法，钢轨道梁梁体线形采用标准跨度、标准半径、标准超高设计，梁体线形设计符合模数制的要求。

所述的基于装配式技术的跨座式单轨交通钢轨道梁，包括钢轨道梁aa1、走行面aa2、导向面a1a3-1、导向面a2a3-2、稳定面a1a4-1、稳定面a2a4-2、支撑面a1a5-1、支撑面a2a5-2、腹板a1a6-1、腹板a2a6-2、钢轨道梁bb1、走行面bb2、导向面b1b3-1、导向面b2b3-2、稳定面b1b4-1、稳定面b2b4-2、支撑面b1b5-1、支撑面b2b5-2、腹板b1b6-1、腹板b2b6-2；其特征在于：走行面aa2的平曲线超高是以钢轨道梁aa1两端的支撑面a1a5-1和支撑面a2a5-2的空间坐标和坡度为基准进行设置，设置在钢轨道梁aa1两侧的导向面a1a3-1、稳定面a1a4-1与钢轨道梁aa1的腹板a1a6-1重合，设置在钢轨道梁aa1两侧的导向面a2a3-2、稳定面a2a4-2与钢轨道梁aa1的腹板a2a6-2重合；钢轨道梁bb1的竖曲线以两端支撑面b1b5-1和支撑面b2b5-2的空间坐标为基准进行设置，设置在钢轨道梁bb1两侧的导向面b1b3-1、稳定面b1b4-1与钢轨道梁bb1的腹板b1b6-1重合，设置在钢轨道梁bb1两侧的导向面b2b3-2、稳定面b2b4-2与钢轨道梁bb1的腹板b2b6-2重合。

所述的基于装配式技术的跨座式单轨交通钢轨道梁，其特征在于：钢轨道梁aa1的设计采用标准设计，基本模数1m＝100mm；钢轨道梁aa1的标准梁高h1以基本模数作为增值单位，梁高h1为n1m，自然数n1的取值范围为10～60；钢轨道梁aa1的标准梁宽b1以分模数作为增值单位，梁宽b1为0.5n2m，自然数n2的取值范围为6～20，分模数为0.5m＝50mm；钢轨道梁aa1的标准跨度l1以扩大模数作为增值单位，标准跨度l1为10n3m，自然数n3的取值范围为1～70，扩大模数为10m＝1000mm＝1m；钢轨道梁aa1平曲线的标准半径r1以扩大模数作为增值单位，标准半径r1为1000n4m，自然数n4的取值范围为1～100，扩大模数为1000m＝100000mm＝100m；钢轨道梁aa1的标准超高h以分模数作为增值单位，标准超高h为0.01n5m，自然数n5的取值范围为1～100，分模数为0.01m＝1mm。

所述的基于装配式技术的跨座式单轨交通钢轨道梁，其特征在于：钢轨道梁bb1的设计采用标准设计，基本模数1m＝100mm；钢轨道梁bb1的标准梁高h2以基本模数作为增值单位，梁高h2为n6m，自然数n6的取值范围为10～60；钢轨道梁bb1的标准梁宽b2以分模数作为增值单位，梁宽b2为0.5n7m，自然数n7的取值范围为6～20，分模数为0.5m＝50mm；钢轨道梁bb1的标准跨度l2以扩大模数作为增值单位，标准跨度l2为10n8m，自然数n8的取值范围为1～70，扩大模数为10m＝1000mm＝1m；钢轨道梁bb1竖曲线的标准半径r2以扩大模数作为增值单位，标准半径r2为1000n9m，自然数n9的取值范围为10～50，扩大模数为1000m＝100000mm＝100m。

本专利的有益效果是：

在钢轨道梁的设计制造中，以m＝100mm为基本模数，对钢轨道梁进行标准化设计制造，通过在钢轨道梁顶面设置超高，在腹板处设置导向面与稳定面，解决现有钢轨道梁设计繁琐、更换困难的问题，加快跨座式单轨交通线路的建设进度、提升跨座式单轨交通线路的工程质量、减少跨座式单轨交通线路的施工对周边交通的干扰。

附图说明

图1钢轨道梁a示意图1

图2钢轨道梁a示意图2

图3钢轨道梁b示意图1

图4钢轨道梁b示意图2

图中符号：a1—钢轨道梁a；a2—走行面a1；a3-1—导向面a1；a3-2—导向面a2；a4-1—稳定面a1；a4-2—稳定面a2；a5-1—支撑面a1；a5-2—支撑面a2；a6-1—腹板a1；a6-2—腹板a2；a7—平联a；b1—钢轨道梁b；b2—走行面b1；b3-1—导向面b1；b3-2—导向面b2；b4-1—稳定面b1；b4-2—稳定面b2；b5-1—支撑面b1；b5-2—支撑面b2；b6-1—腹板b1；b6-2—腹板b2；b7—平联b。

具体实施方式

结合附图对本专利做进一步说明。

实施例一某跨座式单轨交通上部结构采用的是钢轨道梁aa1，其设计参数按照基本模数进行设计，钢轨道梁aa1的标准跨度l1取为10×60m＝60000mm＝60m，高度h1取为40m＝4000mm＝4m，宽度b1取为0.5×16m＝800mm＝0.8m。钢轨道梁aa1的最小平曲线半径r1取为1000m＝100000mm＝100m，跨中超高h按照分模数进行定义，以一侧超高数值作为参数，取为0.01×40m＝40mm，亦即轨道梁aa1跨中的超高设置为5％。在工厂生产加工钢轨道梁时，已知支撑面a1a5-1的中心坐标点(0，0，0)。以1/4截面为例，对钢轨道梁aa1的走行面aa2进行精确定位，设置超高h并进行导向面a1a3-1、导向面a2a3-2与稳定面a1a4-1、稳定面a2a4-1的布置，实现钢轨道梁aa1的标准化设计和装配化施工。

步骤一根据钢轨道梁aa1跨中的超高值设置支撑面a1a6-1的坡度值为5％，因为超高要在曲线段实现线性变化，则钢轨道梁aa1的1/4截面超高h应为2.5％。

步骤二以支撑面a1a5-1中心为原点，切线方向为x轴，内法线方向为y轴，根据缓和曲线方程，计算出钢轨道梁aa1的1/4截面走行面a2中心点的坐标(14.999，0.094，4)。

步骤三根据计算坐标布置走行面aa2，设置坡度为2.5％，并以此为基准使超高平缓过渡到此处的钢箱梁aa1，并使钢箱梁aa1的腹板a1a6-1、腹板a2a6-2与走行面aa2垂直。

步骤四在钢箱梁aa1的腹板a1a6-1上布置带有行车面的导向面a1a3-1与带有行车面的稳定面a1a4-1，在腹板a2a6-2上布置带有行车面的导向面a2a3-2与带有行车面的稳定面a2a4-2。

步骤五将钢箱梁aa1的左右两榀预制节段通过平联aa7连接在一起，形成u型复线钢轨道梁，如图1和图2。

根据以上步骤对钢轨道梁的多个控制截面进行设置，能够以基本模数为参照，实现钢轨道梁的标准化设计，方便钢轨道梁的装配化施工。

实施例二某跨座式单轨交通上部结构采用的是钢轨道梁bb1，其设计参数按照基本模数进行设计，钢轨道梁bb1的长度l2取为10×60m＝60000mm＝60m，高度h2取为40m＝4000mm＝4m，宽度b2取为0.5×16m＝800mm＝0.8m。钢轨道梁的竖曲线半径r2取为1000×1000m＝1000000mm＝1000m。在工厂生产加工钢轨道梁时，已知支撑面b1b5-1的中心坐标点(0，0，0),支撑面b2b5-2的中心坐标点(0，0，60)。以1/2截面为例，对钢轨道梁bb1的走行面bb2进行精确定位，设置竖曲线并进行导向面b1b3-1、导向面b2b3-2与稳定面b1b4-1、稳定面b2b4-1的布置，实现钢轨道梁的标准化设计和装配化施工。

步骤一以梁的长度方向为x轴，内法线方向y轴，高度方向为z轴，为根据钢轨道梁bb1的高度h2和竖曲线半径r2，得出走行面bb2中心坐标点的坐标为(30，0，4.45)。

步骤二根据导向面bb2中心对导向面进行精准布置，以此为基准进行腹板的设置。

步骤三在钢箱梁bb1的腹板b1b6-1上布置带有行车面的导向面b1b3-1与带有行车面的稳定面b1b4-1，在腹板b2b6-2上布置带有行车面的导向面b2b3-2与带有行车面的稳定面b2b4-2。

步骤四将钢箱梁bb1的左右两榀预制节段通过平联bb7连接在一起，形成u型复线钢轨道梁，如图3和图4。

根据以上步骤对钢轨道梁的多个控制截面进行设置，能够以基本模数为参照，实现钢轨道梁的标准化设计，方便钢轨道梁的装配化施工。

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。

综上所述，本专利提供了一种基于装配式技术的跨座式单轨交通钢轨道梁，以基本模数为基准对钢轨道梁进行标准化设计，加快跨座式单轨交通线路的建设进度、提升跨座式单轨交通线路的工程质量、减少跨座式单轨交通线路的施工对周边交通的干扰。本专利具有新颖性、实用性，符合专利的各要求，故依法提出专利申请。