基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系的制作方法

本专利涉及跨座式轨道交通装配式技术领域，具体地说是一种基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系。

背景技术：

随着人工成本，时间成本的大幅提高，跨座式轨道交通工程大规模现场浇筑的施工成本越来越高，急切需要新型施工工艺替代原有的施工工艺，在保证施工质量的前提下，提高施工效率，跨座式轨道交通工程结构领域迫切需要装配式技术。同时，考虑到使用钢结构这种新型的环保材料，避免混凝土结构对环境的破坏，解决钢结构产业产能过剩的难题，本专利提出了基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系。

技术实现要素：

本专利的目的就是提供一种基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系，该技术可大幅缩短跨座式单轨交通施工周期，提高施工质量，降低建设成本。

本专利的技术方案如下：

1、基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系，包括连续梁节段L1、布置于相邻连续梁节段L1之间的连续梁接缝L2、连续梁钢墩L3；或者包括简支梁节段J1、布置于相邻简支节段J1之间的简支梁接缝J2、简支梁钢墩J3；其特征在于：连续梁节段L1或简支梁节段J1为标准化设计、模数化协调的预制装配式钢梁节段，连续梁钢墩L3或简支梁钢墩J3为标准化设计、模数化协调的预制装配式钢墩，连续梁接缝L2或简支梁接缝J2为标准化隐形板接缝。

2、所述的基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系，其特征在于：标准化设计的基本模数1M＝100mm,预制装配式钢梁节段包括不同长度的预制装配式标准节段，连续梁节段L1的标准长度l₁以扩大模数5M为增值单位，l₁＝5n₁M，自然数n₁＝2～160；连续梁标准跨度k₁以扩大模数10M为增值单位，k₁＝10n₂M，自然数n₂＝10～60；连续梁节段L1端头标准截面高度h₁采用基本模数1M，h₁＝n₃M，自然数n₃＝10～30；端头截面标准宽度b₁采用基本模数1M，b₁＝n₄M，自然数n₄＝4～10；连续梁节段L1钢板厚度t₁采用分模数M/20，t₁＝n₅M/20，自然数n₅＝1～10；或者简支梁节段J1标准长度l₂以扩大模数5M为增值单位，l₂＝5n₆M，自然数n₆＝2～120；简支梁标准跨度k₂以扩大模数10M为增值单位，k₂＝10n₇M，自然数n₇＝10～60；简支梁节段J1端头标准截面高度h₂采用基本模数1M，h₂＝n₈M，自然数n₈＝10～30；端头标准截面宽度b₂采用基本模数1M，b₂＝n₉M，自然数n₉＝4～10；简支梁节段J1钢板厚度t₂采用分模数M/20，t₂＝n₁₀M/20，自然数n₁₀＝1～10。

3、所述的基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系，其特征在于：连续梁钢墩L3标准高度g₁以扩大模数5M为增值单位，g₁＝5n₁₁M，自然数n₁₁＝8～60；连续梁钢墩L3为矩形截面，截面长度f₁采用基本模数1M，f₁＝n₁₂M，自然数n₁₂＝4～20；截面宽度e₁采用基本模数1M，e₁＝n₁₃M，自然数n₁₃＝4～15；连续梁钢墩L3钢板厚度采用分模数M/20，厚度值为n₁₄M/20，自然数n₁₄＝1～10；或者简支梁钢墩J3标准高度g₂采用扩大模数5M，g₂＝5n₁₅M，自然数n₁₅＝8～60；简支梁钢墩J3为矩形截面，截面长度f₂采用基本模数1M，f₂＝n₁₆M，自然数n₁₆＝4～20；截面宽度e₂采用基本模数1M，e₂＝n₁₇M，自然数n₁₇＝4～15；简支梁钢墩J3钢板厚度采用分模数M/20，厚度值为n₁₈M/20，自然数n₁₈＝1～10。

4、所述的基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系，其特征在于：标准化隐形板接缝包括设置于连续梁节段L1端头的连续梁拼接板凹槽L5、连续梁拼接螺栓L7及连续梁隐形拼接板L6；或者包括设置于简支梁节段J1端头的简支梁拼接板凹槽J5、简支梁拼接螺栓J7及简支梁隐形拼接板J6；连续梁隐形拼接板L6标准长度c₁以基本模数1M为增值单位，c₁＝n₁₉M，自然数n₁₉＝2～30；标准宽度w₁采用基本模数1M，w₁＝n₂₀M，自然数n₂₀＝3～10；连续梁隐形拼接板L6布置于连续梁拼接板凹槽L5内，连续梁拼接板凹槽L5深度d₁采用分模数M/20，d₁＝n₂₁M/20，自然数n₂₁＝1～8；或者简支梁隐形拼接板J6标准长度c₂以基本模数1M为增值单位，c₂＝n₂₂M，自然数n₂₂＝2～30；标准宽度w₂采用基本模数1M，w₂＝n₂₃M，自然数n₂₃＝3～10；简支梁隐形拼接板J6布置于简支梁拼接板凹槽J5内，简支梁拼接板凹槽J5深度d₂采用分模数M/20，d₂＝n₂₄M/20，自然数n₂₄＝1～8。

5、所述的基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系，其特征在于：连续梁隐形拼接板L6的形式为连续梁第一拼接板L6-1或连续梁第二拼接板L6-2；连续梁第一拼接板L6-1的外表面与连续梁节段L1的表面平齐，连续梁拼接螺栓L7完全布置于连续梁钉子形开孔L8内，连续梁拼接螺栓L7顶面不超出连续梁第一拼接板L6-1的外表面；连续梁第二拼接板L6-2的外表面不超出连续梁节段L1的表面，连续梁拼接螺栓L7的螺杆置于连续梁第二拼接板L6-2的开孔内，螺帽外露，且螺帽顶面不超出连续梁节段L1的表面。

6、所述的基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系，其特征在于：简支梁隐形拼接板J6的形式为简支梁第一拼接板J6-1或简支梁第二拼接板J6-2；简支梁第一拼接板J6-1的外表面与简支梁节段J1的表面平齐，简支梁拼接螺栓J7完全布置于简支梁钉子形开孔J8内，简支梁拼接螺栓J7的顶面不超出简支梁第一拼接板J6-1的外表面；简支梁第二拼接板J6-2的外表面不超出简支梁节段J1的表面，简支梁拼接螺栓J7的螺杆置于简支梁第二拼接板J6-2的开孔内，螺帽外露，且螺帽顶面不超出简支梁节段J1的表面。

本专利的有益效果：本专利提出的基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系，在模数协调的基础上，采用标准化的设计方法，提高构件的通用性，满足工厂加工、现场装配的要求。该技术大大缩短了跨座式单轨交通的施工周期，提高了施工的质量、效率和产业化水平，特殊设计的标准化隐形板接头保证了梁节段顶面走行轮和侧面导向轮、稳定轮的行车平顺性。

附图说明

图1基于装配式技术的连续梁全钢结构体系示意图

图2连续梁拼接板示意图

图3实施例1连续梁A-A剖面图

图4实施例2连续梁A-A剖面图

图5基于装配式技术的简支梁全钢结构体系示意图

图6简支梁拼接板示意图

图7实施例3简支梁B-B剖面图

图8实施例4简支梁B-B剖面图

图中数字及符号：L1—连续梁节段；L2—连续梁接缝；L3—连续梁钢墩；L4—连续梁混凝土承台；L5—连续梁拼接板凹槽；L6—连续梁隐形拼接板；L6-1—连续梁第一拼接板；L6-2—连续梁第二拼接板；L7—连续梁拼接螺栓；L8—连续梁钉子形开孔；J1—简支梁节段；J2—简支梁接缝；J3—简支梁钢墩；J4—简支梁混凝土承台；J5—简支梁拼接板凹槽；J6—简支梁隐形拼接板；J6-1—简支梁第一拼接板；J6-2—简支梁第二拼接板；J7—简支梁拼接螺栓；J8—简支梁钉子形开孔。

具体实施方式

本专利提供了基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系，其特征在于：连续梁节段L1或简支梁节段J1为标准化设计、模数化协调的预制装配式钢梁节段，连续梁钢墩L3或简支梁钢墩J3为标准化设计、模数化协调的预制装配式钢墩，连续梁接缝L2或简支梁接缝J2为标准化隐形板接缝。下面通过具体实施例对本专利做进一步说明。

实施例1：

已知建造基于装配式技术的跨座式单轨交通42m+42m+42m三跨连续钢梁，墩高10m，如图1，在模数协调的基础上，采用标准化的设计方法，提高构件的通用性，满足工厂加工、现场装配的要求。具体实施方式如下：

1)如图1，连续梁节段L1的标准长度l₁以扩大模数5M为增值单位，本次取等长节段l₁＝12×5M＝6m；连续梁标准跨度k₁以扩大模数10M为增值单位，k₁＝42×10M＝42m，即k₁＝7l₁；连续梁节段L1端头标准截面高度h₁采用基本模数1M，h₁＝20×M＝2m；端头截面标准宽度b₁采用基本模数1M，b₁＝7×M＝0.7m；如图3、图4，连续梁节段L1钢板厚度t₁采用分模数M/20，t₁＝3×M/20＝15mm。

2)如图1，连续梁钢墩L3标准高度g₁以扩大模数5M为增值单位，g₁＝20×5M＝10m；连续梁钢墩L3为矩形截面，截面长度f₁采用基本模数1M，f₁＝12×M＝1.2m；截面宽度e₁采用基本模数1M，e₁＝8×M＝0.8m；连续梁钢墩L3钢板厚度采用分模数M/20，厚度值为3×M/20＝15mm。

3)本实施例标准化连续梁接缝L2包括设置于连续梁节段L1端头的连续梁拼接板凹槽L5、连续梁拼接螺栓L7及连续梁隐形拼接板L6。连续梁隐形拼接板L6标准长度c₁及标准宽度w₁均以基本模数1M为增值单位，如图2，连续梁节段L1侧面连续梁隐形拼接板L6标准长度c₁＝19×M＝1.9m，标准宽度w₁＝8×M＝0.8m，连续梁节段L1顶面连续梁隐形拼接板L6标准长度c₁＝6×M＝0.6m，标准宽度w₁＝4×M＝0.4m；连续梁隐形拼接板L6布置于连续梁拼接板凹槽L5内，连续梁拼接板凹槽L5深度d₁采用分模数M/20，如图3，d₁＝3×M/20＝15mm；

4)连续梁隐形拼接板L6的形式为连续梁第一拼接板L6-1，如图3，其外表面与连续梁节段L1的表面平齐，连续梁拼接螺栓L7完全布置于连续梁钉子形开孔L8内，连续梁拼接螺栓L7顶面不超出连续梁第一拼接板L6-1的外表面。利用连续梁第一拼接板L6-1将21榀标准长度为6m的连续梁节段L1连接成整体，即可形成42m+42m+42m三跨连续钢梁，其与上述连续梁钢墩L3共同构成了基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系。

实施例2：

已知建造基于装配式技术的跨座式单轨交通42m+42m+42m三跨连续钢梁，墩高10m，如图1，在模数协调的基础上，采用标准化的设计方法，提高构件的通用性，满足工厂加工、现场装配的要求。具体实施方式如下：

1)如图1，连续梁节段L1的标准长度l₁以扩大模数5M为增值单位，本次取等长节段l₁＝12×5M＝6m；连续梁标准跨度k₁以扩大模数10M为增值单位，k₁＝42×10M＝42m，即k₁＝7l₁；连续梁节段L1端头标准截面高度h₁采用基本模数1M，h₁＝20×M＝2m；端头截面标准宽度b₁采用基本模数1M，b₁＝7×M＝0.7m；如图3、图4，连续梁节段L1钢板厚度t₁采用分模数M/20，t₁＝3×M/20＝15mm。

2)如图1，连续梁钢墩L3标准高度g₁以扩大模数5M为增值单位，g₁＝20×5M＝10m；连续梁钢墩L3为矩形截面，截面长度f₁采用基本模数1M，f₁＝12×M＝1.2m；截面宽度e₁采用基本模数1M，e₁＝8×M＝0.8m；连续梁钢墩L3钢板厚度采用分模数M/20，厚度值为3×M/20＝15mm。

3)本实施例标准化连续梁接缝L2包括设置于连续梁节段L1端头的连续梁拼接板凹槽L5、连续梁拼接螺栓L7及连续梁隐形拼接板L6。连续梁隐形拼接板L6标准长度c₁及标准宽度w₁均以基本模数1M为增值单位，如图2，连续梁节段L1侧面连续梁隐形拼接板L6标准长度c₁＝19×M＝1.9m，标准宽度w₁＝8×M＝0.8m，连续梁节段L1顶面连续梁隐形拼接板L6标准长度c₁＝6×M＝0.6m，标准宽度w₁＝4×M＝0.4m；连续梁隐形拼接板L6布置于连续梁拼接板凹槽L5内，连续梁拼接板凹槽L5深度d₁采用分模数M/20，如图4，d₁＝3×M/20＝15mm；

4)连续梁隐形拼接板L6的形式为连续梁第二拼接板L6-2，如图4，其外表面不超出连续梁节段L1的表面，连续梁拼接螺栓L7的螺杆置于连续梁第二拼接板L6-2的开孔内，螺帽外露，且螺帽顶面不超出连续梁节段L1的表面。利用连续梁第二拼接板L6-2将21榀标准长度为6m的连续梁节段L1连接成整体，即可形成42m+42m+42m三跨连续钢梁，其与上述连续梁钢墩L3共同构成了基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系。

实施例3：

已知建造基于装配式技术的跨座式单轨交通36m单跨钢梁，墩高10m，如图5，在模数协调的基础上，采用标准化的设计方法，提高构件的通用性，满足工厂加工、现场装配的要求。具体实施方式如下：

1)如图5，简支梁节段J1的标准长度l₂以扩大模数5M为增值单位，本次取等长节段l₂＝12×5M＝6m；简支梁标准跨度k₂以扩大模数10M为增值单位，k₂＝36×10M＝36m，即k₂＝6l₁；简支梁节段J1端头标准截面高度h₂采用基本模数1M，h₂＝20×M＝2m；端头截面标准宽度b₂采用基本模数1M，b₂＝7×M＝0.7m；如图3、图4，简支梁节段J1钢板厚度t₂采用分模数M/20，t₂＝3×M/20＝15mm。

2)如图5，简支梁钢墩J3标准高度g₂以扩大模数5M为增值单位，g₂＝20×5M＝10m；简支梁钢墩J3为矩形截面，截面长度f₂采用基本模数1M，f₂＝12×M＝1.2m；截面宽度e₂采用基本模数1M，e₂＝8×M＝0.8m；简支梁钢墩J3钢板厚度采用分模数M/20，厚度值为3×M/20＝15mm。

3)本实施例标准化简支梁接缝J2包括设置于简支梁节段J1端头的简支梁拼接板凹槽J5、简支梁拼接螺栓J7及简支梁隐形拼接板J6。简支梁隐形拼接板J6标准长度c₂及标准宽度w₂均以基本模数1M为增值单位，如图6，简支梁节段J1侧面简支梁隐形拼接板J6标准长度c₂＝19×M＝1.9m，标准宽度w₂＝8×M＝0.8m，简支梁节段J1顶面简支梁隐形拼接板J6标准长度c₂＝6×M＝0.6m，标准宽度w₂＝4×M＝0.4m；简支梁隐形拼接板J6布置于简支梁拼接板凹槽J5内，简支梁拼接板凹槽J5深度d₂采用分模数M/20，如图7，d₂＝3×M/20＝15mm；

4)简支梁隐形拼接板J6的形式为简支梁第一拼接板J6-1，如图7，其外表面与简支梁节段J1的表面平齐，简支梁拼接螺栓J7完全布置于简支梁钉子形开孔J8内，简支梁拼接螺栓J7顶面不超出简支梁第一拼接板J6-1的外表面。利用简支梁第一拼接板J6-1将6榀标准长度为6m的简支梁节段J1连接成整体，即可形成36m跨度钢梁，其与上述简支梁钢墩J3共同构成了基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系。

实施例4：

已知建造基于装配式技术的跨座式单轨交通36m单跨钢梁，墩高10m，如图5，在模数协调的基础上，采用标准化的设计方法，提高构件的通用性，满足工厂加工、现场装配的要求。具体实施方式如下：

1)如图5，简支梁节段J1的标准长度l₂以扩大模数5M为增值单位，本次取等长节段l₂＝12×5M＝6m；简支梁标准跨度k₂以扩大模数10M为增值单位，k₂＝36×10M＝36m，即k₂＝6l₁；简支梁节段J1端头标准截面高度h₂采用基本模数1M，h₂＝20×M＝2m；端头截面标准宽度b₂采用基本模数1M，b₂＝7×M＝0.7m；如图3、图4，简支梁节段J1钢板厚度t₂采用分模数M/20，t₂＝3×M/20＝15mm。

2)如图5，简支梁钢墩J3标准高度g₂以扩大模数5M为增值单位，g₂＝20×5M＝10m；简支梁钢墩J3为矩形截面，截面长度f₂采用基本模数1M，f₂＝12×M＝1.2m；截面宽度e₂采用基本模数1M，e₂＝8×M＝0.8m；简支梁钢墩J3钢板厚度采用分模数M/20，厚度值为3×M/20＝15mm。

3)本实施例标准化简支梁接缝J2包括设置于简支梁节段J1端头的简支梁拼接板凹槽J5、简支梁拼接螺栓J7及简支梁隐形拼接板J6。简支梁隐形拼接板J6标准长度c₂及标准宽度w₂均以基本模数1M为增值单位，如图6，简支梁节段J1侧面简支梁隐形拼接板J6标准长度c₂＝19×M＝1.9m，标准宽度w₂＝8×M＝0.8m，简支梁节段J1顶面简支梁隐形拼接板J6标准长度c₂＝6×M＝0.6m，标准宽度w₂＝4×M＝0.4m；简支梁隐形拼接板J6布置于简支梁拼接板凹槽J5内，简支梁拼接板凹槽J5深度d₂采用分模数M/20，如图8，d₂＝3×M/20＝15mm；

4)简支梁隐形拼接板J6的形式为简支梁第二拼接板J6-2，如图8，其外表面不超出简支梁节段J1的表面，简支梁拼接螺栓J7的螺杆置于简支梁第二拼接板J6-2的开孔内，螺帽外露，且螺帽顶面不超出简支梁节段J1的表面。利用简支梁第二拼接板J6-2将6榀标准长度为6m的简支梁节段J1连接成整体，即可形成36m跨度钢梁，其与上述简支梁钢墩J3共同构成了基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系。

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，本专利提供了基于装配式技术的跨座式单轨交通全钢结构体系，包括连续梁节段L1、布置于相邻连续梁节段L1之间的连续梁接缝L2、连续梁钢墩L3；或者包括简支梁节段J1、布置于相邻简支节段J1之间的简支梁接缝J2、简支梁钢墩J3；其特征在于：连续梁节段L1或简支梁节段J1为标准化设计、模数化协调的预制装配式钢梁节段，连续梁钢墩L3或简支梁钢墩J3为标准化设计、模数化协调的预制装配式钢墩，连续梁接缝L2或简支梁接缝J2为标准化隐形板接缝。该技术在模数协调的基础上，采用标准化的设计方法，提高构件的通用性，满足工厂加工、现场装配的要求，大大缩短了跨座式单轨交通的施工周期，提高了施工的质量、效率和产业化水平，标准化隐形板接头保证了梁节段顶面走行轮和侧面导向轮、稳定轮的行车平顺性。本专利具有新颖性、实用性，符合专利要求，故依法提出专利申请。