轨道梁单体和轨道梁的制作方法

文档序号:29159561发布日期:2022-03-08 23:20阅读:146来源:国知局
轨道梁单体和轨道梁的制作方法

1.本发明涉及桥梁技术领域,尤其是涉及一种轨道梁单体和轨道梁。


背景技术:

2.在桥梁技术领域,导向板的位置以及精度直接影响轨道车辆的行驶安全性,相关技术中导向板的施工难度高,精度难以保证。


技术实现要素:

3.本发明提供一种轨道梁单体,所述轨道梁单体具有施工容易、导向精度高等优点。
4.本发明提供一种轨道梁,所述轨道梁具有如上所述的轨道梁单体。
5.根据本发明实施例的轨道梁单体,包括主体部件和导向部件,所述主体部件包括顶板、底板和腹板,所述底板设于所述顶板的下方,所述腹板连接在所述顶板与所述底板之间;所述导向部件包括导向板和连接结构,所述导向板设于所述顶板与所述底板之间,所述导向板为沿纵向延伸的竖置平板结构且在横向上与所述腹板间隔开设置,所述连接结构与所述主体部件和所述导向板分别装配相连,以通过所述连接结构将所述导向板间接连接至所述主体部件。
6.根据本发明实施例的轨道梁单体,设置单独的导向板,导向板为沿纵向延伸的竖置平板结构且在横向上与腹板间隔开设置,通过连接结构将导向板连接至主体部件,由此,本发明的轨道梁单体具有如下几方面的优点:第一,可以拉近腹板与轨道梁单体的中心线之间的距离,使得主体部件受力合理,由此,主体部件无需加厚,进而可以节约用钢量,减少成本。第二,腹板和导向板可以分别单独选料、加工为符合各自使用要求的结构形状,无需将腹板或导向板加工成为了使两者连接的复杂结构,从而本发明的轨道梁单体加工和施工容易,并且在施工时,无需因为腹板或导向板的结构复杂而增加临时装置以阻止腹板或导向板变形,节省人力物力。第三,单独加工导向板时更容易保证导向面的导向精度,无需将腹板加工为符合导向精度,从而降低了加工难度和成本。第四,通过采用连接结构向主体部件装配导向板,更容易保证两个轨道梁单体的导向板之间的距离符合设计要求。
7.在一些实施例中,所述腹板也为沿纵向延伸的竖置平板结构,所述腹板的上端与所述顶板的横向中部相连,和/或,所述腹板的下端与所述底板的横向中部相连。
8.在一些实施例中,所述连接结构与所述主体部件可拆卸地装配相连,和/或与所述导向板可拆卸地装配相连。
9.在一些实施例中,所述连接结构与所述腹板装配相连。
10.在一些实施例中,所述连接结构与所述腹板螺纹连接或焊接,所述连接结构与所述导向板螺纹连接或焊接。
11.在一些实施例中,所述连接结构包括纵向连接板,所述纵向连接板为沿纵向延伸的横置平板结构,所述纵向连接板的横向两端分别与所述腹板和所述导向板相连。
12.在一些实施例中,所述导向板的上端与所述顶板焊接相连,所述导向板的下端与
所述纵向连接板的横向一端焊接相连,所述纵向连接板的横向另一端与所述腹板焊接相连;或者,所述导向板的下端与所述底板焊接相连,所述导向板的上端与所述纵向连接板的横向一端焊接相连,所述纵向连接板的横向另一端与所述腹板焊接相连。
13.在一些实施例中,所述连接结构包括横向调节组件,所述横向调节组件连接在所述腹板和所述导向板之间,以调节所述腹板和所述导向板之间的横向间隔距离。
14.在一些实施例中,所述导向板通过沿竖向间隔设置的多个所述横向调节组件与所述腹板相连。
15.在一些实施例中,所述横向调节组件包括沿纵向间隔设置的多个横向调节机构,每个所述横向调节机构均连接在所述腹板和所述导向板之间,以调节所述腹板和所述导向板之间的横向间隔距离。
16.在一些实施例中,所述横向调节机构包括支撑杆,所述支撑杆的横向两端分别为第一端和第二端,所述第一端具有螺纹且贯穿所述腹板,以通过螺母与所述腹板紧固连接,所述第二端与所述导向板焊接;或者所述第一端具有螺纹且贯穿所述腹板,以通过螺母与所述腹板紧固连接,所述第二端具有螺纹且贯穿所述导向板,以通过螺母与所述导向板紧固连接;或者所述第一端与所述腹板焊接,所述第二端具有螺纹且贯穿所述导向板,以通过螺母与所述导向板紧固连接。
17.在一些实施例中,所述连接结构包括支撑件,所述支撑件连接在所述腹板和所述导向板之间,所述支撑件包括支撑部,所述支撑部与所述腹板沿横向间隔开设置且支撑在所述导向板的靠近所述腹板的一侧。
18.在一些实施例中,所述支撑件与所述腹板可调节相连,以使所述支撑部与所述腹板之间的横向间隔距离可调节。
19.在一些实施例中,所述导向板通过沿纵向间隔设置的多个所述支撑件与所述腹板相连。
20.在一些实施例中,每个所述支撑件均为一体式弯杆结构,且包括所述支撑部和连接在所述支撑部上下两端的两个连接部,每个所述连接部均由所述支撑部朝向所述腹板的方向延伸且贯穿所述腹板,以通过螺母与所述腹板紧固连接。
21.在一些实施例中,所述导向部件还包括导向加劲板,所述导向加劲板为沿纵向延伸的横置平板结构,所述导向加劲板设于所述导向板与所述腹板之间,且所述导向加劲板的横向一端与所述导向板相连,所述导向加劲板的横向另一端与所述腹板间隔开设置。
22.在一些实施例中,所述主体部件包括纵向加劲板,所述纵向加劲板为沿纵向延伸的横置平板结构,所述纵向加劲板位于所述顶板与所述底板之间,且设于所述腹板的靠近所述导向板的一侧,所述纵向加劲板的横向一端与所述腹板焊接相连。
23.在一些实施例中,所述纵向加劲板由所述轨道梁单体的纵向一端延伸至所述轨道梁单体的纵向另一端。
24.在一些实施例中,所述主体部件包括沿竖向间隔开设置的多个所述纵向加劲板。
25.在一些实施例中,所述主体部件还包括横向加劲板,所述横向加劲板为沿横向延伸的竖置平板结构,所述横向加劲板为多个且沿纵向间隔开设置,所述横向加劲板位于所述顶板与所述底板之间,且设于所述腹板的靠近所述导向板的一侧,所述横向加劲板的横向一端与所述腹板焊接相连。
26.在一些实施例中,所述轨道梁单体还包括限位结构,所述限位结构设于所述顶板的顶面且与所述顶板之间限定出顶部敞开的槽体,或者所述限位结构设于所述底板的顶面且与所述底板之间限定出顶部敞开的槽体;和铺装结构,所述铺装结构铺装于所述槽体。
27.在一些实施例中,所述限位结构包括两个限位板,两个所述限位板分别为沿纵向延伸的竖置平板且沿横向间隔开,所述槽体形成在两个所述限位板之间。
28.根据本发明实施例的轨道梁,包括横梁组件和根据如上所述的轨道梁单体,所述轨道梁单体为两个且沿横向间隔开,所述横梁组件连接在两个所述轨道梁单体之间。
29.根据本发明实施例的轨道梁,主体部件受力合理,可以节约用钢量,减少成本。轨道梁单体加工和施工容易,无需增加临时构造阻止其变形,节省人力物力。而且,加工导向板时更容易保证导向面的导向精度,在轨道车辆宽度方向上,也更容易保证两个轨道梁单体的导向面之间的距离符合设计要求。
30.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
31.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
32.图1是根据本发明一个实施例的轨道梁和轨道车辆的配合示意图;
33.图2是图1中所示的轨道梁的示意图;
34.图3是图2中所示的轨道梁单体的局部示意图;
35.图4是根据本发明一个实施例的轨道梁和轨道车辆的车轮的配合示意图;
36.图5是根据本发明一个实施例的轨道梁单体的局部示意图;
37.图6是根据本发明一个实施例的轨道梁和轨道车辆的车轮的配合示意图;
38.图7是根据本发明一个实施例的轨道梁单体的腹板与纵向加劲板的连接示意图;
39.图8是根据本发明一个实施例的铺装结构承受载荷示意图;
40.图9是根据本发明一个实施例的顶板的挠度示意图。
41.附图标记:
42.轨道梁1000,轨道梁单体100,
43.主体部件1,顶板11,底板12,腹板13,纵向加劲板14,横向加劲板15,
44.导向部件2,
45.导向板21,
46.连接结构22,纵向连接板221,
47.横向调节组件222,横向调节机构222a,
48.支撑杆2221,第一端2222,第二端2223,螺母2224,
49.支撑件223,支撑部2231,连接部2232,
50.导向加劲板23,
51.限位结构3,槽体31,限位板32,
52.铺装结构4,
53.横梁组件200,横梁单体201,第一横梁2011,第二横梁2012,横向腹板2013,过线孔
2014,
54.桥墩300,支柱301,盖梁302,
55.支座400,轨道车辆2000,走行轮2001,水平轮2002。
具体实施方式
56.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
57.下面参考附图描述根据本发明实施例的轨道梁单体100和轨道梁1000。轨道梁1000包括两个间隔开地轨道梁单体100,轨道车辆2000可以在轨道梁1000上行走和停留,轨道车辆2000包括走行轮2001和水平轮2002。
58.如图1-图2所示,根据本发明实施例的轨道梁单体100,包括主体部件1和导向部件2,其中,主体部件1可以为走行轮2001提供行走轨道并支撑轨道车辆2000,导向部件2可以为水平轮2002提供导向和支撑,使得水平轮2002可以可靠地为轨道车辆2000导向。
59.具体而言,参考图1-图2,主体部件1包括顶板11、底板12和腹板13,底板12设于顶板11的下方,腹板13连接在顶板11与底板12之间。由此,当轨道车辆2000为跨座式轨道车辆时,底板12可以支撑腹板13,腹板13可以支撑顶板11,顶板11可以用于支撑轨道车辆2000的行走与停留。当轨道车辆2000为悬挂式轨道车辆时,顶板11可以悬挂腹板13,腹板13可以悬挂底板12,底板12可以用于支撑轨道车辆2000的行走与停留。为简化描述,本文仅以轨道车辆2000为跨座式轨道车辆为例进行说明,在本领域技术人员阅读了下面的技术方案后,显然能够理解轨道车辆2000为悬挂式轨道车辆的具体实施方案,因此不作赘述。
60.参考图1-图2,导向部件2包括导向板21和连接结构22,导向板21设于顶板11与底板12之间,导向板21为沿纵向延伸的竖置平板结构且在横向上与腹板13间隔开设置,连接结构22与主体部件1和导向板21分别装配相连,以通过连接结构22将导向板21间接连接至主体部件1。由此,主体部件1可以为导向板21提供安装环境,连接结构22可以将导向板21间接连接至主体部件1。需要说明的是,本文所述的“横向”指的是轨道车辆2000的宽度方向,本文所述的“纵向”指的是轨道车辆2000的行进方向。
61.而且,需要说明的是,本文所述的“连接结构22与腹板13和导向板21分别装配相连”指的是,连接结构22、腹板13、导向板21三者分别单独加工,或者说,连接结构22与腹板13不是一个一起加工而成的一体部件,而需要通过装配(包括焊接、螺纹连接等)工艺连接在一起;连接结构22与导向板21也不是一个一起加工而成的一体部件,而需要通过装配(包括焊接、螺纹连接等)工艺连接在一起。
62.由此,由于导向板21与腹板13可以分开制作,从而腹板13和导向板21可以分别单独选料、加工为符合各自使用要求的结构形状,无需将腹板13或导向板21加工成为了使两者连接的复杂结构,或者说,由于设置有连接结构22,使得导向板21与腹板13两者的形状不必为了连接而特意改变,例如不必将导向板21加工为复杂的结构,也不必将腹板13加工为复杂的结构,由此,腹板13和导向板21均可以为平板等简单的结构,降低加工难度和成本。
63.而且,也不需要导向板21与腹板13的加工精度和材料一致,例如可以根据腹板13的支撑强度要求,和导向板21的导向精度要求等,分别对导向板21与腹板13单独选材和加
工,从而降低生产成本,更好地满足各种要求。需要说明的是,主体部件1和导向部件2的选材可以是但不限于是钢材,例如还可以为混凝土钢筋板材等等。
64.相关技术中,轨道梁结构将轨道梁腹板既用作支撑顶板的支撑结构,又用作为轨道车辆导向的导向板,为节约腹板的用钢量,轨道梁腹板中心线与顶板和底板中心线不重合,使得整个轨道梁长期处于偏心受力状态,为满足受力要求,需要额外增加顶板的厚度、底板及腹板的厚度以满足受力要求,由此会增大用钢量,进而增加成本,然而效果并不理想。而且,上述偏心轨道梁结构加工复杂,在施工过程中焊缝不对称,焊接时容易产生平面外的变形,为解决这个问题,又需要额外增加临时装置阻止其变形,而这些临时装置起初需要焊接在轨道梁上,用完又需要拆除,施工困难且浪费人力物力。
65.此外,腹板作为导向板为满足行车要求,一方面要保持与顶板的垂直,另一方面需要保证在轨道车辆宽度方向上的两个导向面的距离不能太大或太小,以保证导向功能。由于轨道梁整体刚度较大,而且是焊接结构,焊接变形较离散,将腹板作为导向板需要腹板精度很高,为保证精度,需要花很大的成本去控制顶板、底板和腹板在施工中的变形,且效果不好,并且对面积很大的腹板进行较高的导向精度加工,成本很高。
66.而根据本发明实施例的轨道梁单体100,设置单独的导向板21,导向板21为沿纵向延伸的竖置平板结构且在横向上与腹板13间隔开设置,通过连接结构22将导向板21连接至主体部件1,由此,本发明的轨道梁单体100具有如下几方面的优点:第一,可以拉近腹板13与轨道梁单体100的中心线之间的距离,使得主体部件1受力合理,由此,主体部件1无需加厚,进而可以节约用钢量,减少成本。第二,腹板13和导向板21可以分别单独选料、加工为符合各自使用要求的结构形状,无需将腹板13或导向板21加工成为了使两者连接的复杂结构,从而本发明的轨道梁单体100加工和施工容易,并且在施工时,无需因为腹板13或导向板21的结构复杂而增加临时装置以阻止腹板13或导向板21变形,节省人力物力。第三,单独加工导向板21时更容易保证导向面的导向精度,无需将腹板13加工为符合导向精度,从而降低了加工难度和成本。第四,通过采用连接结构22向主体部件1装配导向板21,更容易保证两个轨道梁单体100的导向板21之间的距离符合设计要求。
67.在本发明的一些实施例中,如图1-图2所示,腹板13也可以为沿纵向延伸的竖置平板结构,由此,腹板13的结构简单、便于加工,例如可以选用钢板等简单的板材制成,且可以有效地支撑顶板11,使得顶板11可以可靠地供轨道车辆2000行走和停留。这里,需要说明的是,本文所述的“竖置”不限于竖直,例如也可以倾斜于竖直方向。在一些具体示例中,如图1所示,导向板21和腹板13可以平行,从而方便加工。
68.结合图1,根据本发明的一些实施例,腹板13的上端与顶板11的横向中部相连,和/或,腹板13的下端与底板12的横向中部相连。也就是说,在一些示例中,腹板13的上端可以与顶板11的横向中部相连,在另一些示例中,腹板13的下端可以与底板12的横向中部相连,在再一些示例中,腹板13的上端可以与顶板11的横向中部相连、同时腹板13的下端可以与底板12的横向中部相连。由此,可以更好地拉近腹板13与轨道梁单体100的中心线之间的距离,使得主体部件1受力合理,无需加厚顶板11和腹板13,进而可以节约用钢量,减少成本。
69.此外,需要说明的是,当“腹板13的上端与顶板11的横向中部相连,和/或,腹板13的下端与底板12的横向中部相连”时,腹板13可以为沿纵向延伸的竖置平板结构,由此,可以简化主体部件1的结构,使得主体部件1可以大体呈现工字梁设计。
70.当然,本发明不限于此,当“腹板13为沿纵向延伸的竖置平板结构”时,腹板13的上端也可以与顶板11的非中部相连,腹板13的下端也可以与底板12非中部相连,腹板13与顶板11、底板12任何位置的连接均可以作为本发明的一种可实现的实施方式,这里不作过多限制。
71.此外,本发明不限于此,腹板13也可以为非平板结构,也就是说,腹板13的结构形状可根据实际需要和实际施工情况选择,例如,非平板结构的腹板13可以是曲面板,如波纹板、弧面板等结构,这里不作赘述。腹板13的任何形状结构都可以为本发明可实现的一种实施方式,这里对腹板13的结构形状不作过多限制,任何形状结构的腹板13均可落入本发明的保护范围。
72.例如在一些具体示例中,非平板结构的腹板13的上端可以与顶板11的横向中部相连,和/或,非平板结构的腹板13的下端与底板12的横向中部相连。也就是说,在一些示例中,非平板结构的腹板13的上端可以与顶板11的横向中部相连,在另一些示例中,非平板结构的腹板13的下端可以与底板12的横向中部相连,在再一些示例中,非平板结构的腹板13的上端可以与顶板11的横向中部相连、同时非平板结构的腹板13的下端可以与底板12的横向中部相连。
73.例如在另一些具体示例中,非平板结构的腹板13的上端也可以与顶板11的非中部相连,和/或,非平板结构的腹板13的下端也可以与底板12非中部相连,等等。非平板结构的腹板13与顶板11、底板12任何位置的连接均可以作为本发明的一种可实现的实施方式,这里不作过多限制。
74.在本发明的一些实施例中,如图4-图6所示,连接结构22与主体部件1可拆卸地装配相连,和/或与导向板21可拆卸地装配相连。由此,通过如上设置使得导向板21相对主体部件1可以拆卸下来,从而使得导向板21磨损后更换或者维修容易,这样,由于无需更换或维修主体部件1,从而可以降低维护成本。
75.相关技术中,腹板受导向车轮的直接磨耗,一方面磨损主梁腹板,影响整个轨道梁的结构强度,另一方面磨损导向车轮轮胎,影响导向车轮轮胎的使用寿命。同时,腹板经过长时间磨擦之后会变得光滑,使其摩擦系数减小,影响导向车轮的制动与启动,雨天路滑时影响更明显。而腹板为轨道梁主体结构的一部分,磨损后更换或者维修很困难,成本较大。而本发明通过设置导向板21,并如上设置使得导向板21相对主体部件1可以拆卸下来,从而既保护了腹板13,又可以解决导向板21的磨损问题。
76.在本发明的一些实施例中,如图1所示,连接结构22与腹板13装配相连。由此,可以降低连接结构22与主体部件1的连接难度,而且,可以避免连接结构22与顶板11或底板12相连时对轨道车辆2000的运行造成的影响,从而保证轨道车辆2000可以顺利运行。当然,本发明不限于此,还可以将连接结构22设置成通过其他更加复杂的方式与主体部件1装配相连,这里不作赘述。
77.在本发明的一些实施例中,连接结构22与腹板13螺纹连接或焊接,连接结构22与导向板21螺纹连接或焊接。由此,装配方便,且可靠性高,此外,当连接结构22与腹板13螺纹连接,和/或连接结构22与导向板21螺纹连接,还可以实现导向板21通过连接结构22与主体部件1可拆卸地相连,从而有利于对导向板21的调试、维修和更换等。
78.参考图1-图3,在本发明的一些实施例中,连接结构22包括纵向连接板221,纵向连
接板221为沿纵向延伸的横置平板结构,纵向连接板221的横向两端分别与腹板13和导向板21相连。由此,纵向连接板221可以简单、有效且可靠地将导向板21连接在腹板13上,保证导向板21与腹板13之间可以可靠地具有一定横向距离,使得腹板13的居中设置更为现实,并且支撑导向板21可以更可靠地发挥为水平轮2002导向的作用,此外,纵向连接板221还可以加强腹板13的结构强度。
79.根据本发明的一些实施例,在如图1-图3所示的一个示例中,导向板21的上端与顶板11焊接相连,导向板21的下端与纵向连接板221的横向一端焊接相连,纵向连接板221的横向另一端与腹板13焊接相连,由此,可以适用于跨座式轨道车辆。或者,在附图未示出的另一个示例中,导向板21的下端与底板12焊接相连,导向板21的上端与纵向连接板221的横向一端焊接相连,纵向连接板221的横向另一端与腹板13焊接相连,由此,可以适用于悬挂式轨道车辆。由此,纵向连接板221和导向板21均可以可靠地连接在主体部件1上,且装配方便,可靠性高。
80.当然,当连接结构22包括纵向连接板221时,导向板21与主体部件1的连接方式不限于此,例如在其它的一些具体示例中,导向板21与纵向连接板221焊接连接时,导向板21与顶板11或底板12均未焊接,此时,纵向连接板221可以有多个,纵向连接板221在导向板21的竖向上间隔设置,导向板21与多个纵向连接板221均焊接连接;或者,连接结构22还包括沿纵向间隔开设置的多个横向连接板(图未示出),横向连接板和纵向连接板221均焊接连接在导向板21与腹板13之间。等等,这里不作赘述。
81.在本发明的一些实施例中,如图4所示,连接结构22包括横向调节组件222,横向调节组件222连接在腹板13和导向板21之间,以调节腹板13和导向板21之间的横向间隔距离。可以理解的是,横向调节组件222可以便于将导向板21连接在腹板13上,同时横向调节组件222也便于调节导向板21与腹板13之间的距离,使得在轨道车辆2000宽度方向上两个轨道梁单体100的导向板21之间的距离更容易满足行车需要。
82.结合图4,根据本发明的一些实施例,导向板21通过沿竖向间隔设置的多个横向调节组件222与腹板13相连。其中,竖向可以理解为轨道车辆2000的高度方向,沿竖向间隔设置多个横向调节组件222连接导向板21与腹板13可以增加连接强度,使得导向板21与腹板13的连接更加可靠。
83.参考图4,在本发明的一些实施例中,横向调节组件222包括沿纵向间隔设置的多个横向调节机构222a,每个横向调节机构222a均连接在腹板13和导向板21之间,以调节腹板13和导向板21之间的横向间隔距离。可以理解的是,沿纵向间隔设置的多个横向调节机构222a可以在保证连接可靠性的前提下,降低横向调节组件222的投入成本和总体重量,减小导向板21脱落于腹板13而造成的损失及危险。而且,多个横向调节机构222a沿纵向间隔地连接在腹板13和导向板21之间,便于调节腹板13与导向板21在纵向上每一处的距离,从而可以使得在轨道车辆2000宽度方向上两个轨道梁单体100的导向板21之间的距离更容易满足行车需要。
84.根据本发明的一些实施例,参考图4-图5,横向调节机构222a包括支撑杆2221,支撑杆2221的横向两端分别为第一端2222和第二端2223,在如图5所示的一个示例中,第一端2222具有螺纹且贯穿腹板13,以通过螺母2224与腹板13紧固连接,第二端2223与导向板21焊接。或者,在如图4所示的另一个示例中,第一端2222具有螺纹且贯穿腹板13,以通过螺母
2224与腹板13紧固连接,第二端2223具有螺纹且贯穿导向板21,以通过螺母2224与导向板21紧固连接。或者,在附图未示出的又一个示例中,第一端2222与腹板13焊接,第二端2223具有螺纹且贯穿导向板21,以通过螺母2224与所述导向板21紧固连接。可以理解的是,上述三个示例的横向调节机构222a均可以便于将导向板21连接在腹板13上,也便于将导向板21从腹板13上拆下,由此,可以便于导向板21的维修和更换。此外,通过上述三个示例的横向调节机构222a还可以便于调节导向板21与腹板13的距离。
85.结合图6,根据本发明的一些实施例,连接结构22包括支撑件223,支撑件223连接在腹板13和导向板21之间,支撑件223包括支撑部2231,支撑部2231与腹板13沿横向间隔开设置且支撑在导向板21的靠近腹板13的一侧。由此,支撑件223不但可以将导向板21可靠地连接在腹板13上,而且还可以利用支撑部2231为导向板21提供可靠支撑,以提高导向板21的导向可靠性,并且由于支撑部2231与腹板13沿横向间隔开设置,从而能够在保证导向板21横向位置的前提下,在一定程度上减小支撑件223的体积、重量和用料,降低成本。
86.在一些实施例中,支撑部2231与导向板21可以线接触和/或面接触,支撑部2231与导向板21面接触可以增大导向板21与支撑部2231的接触面积,从而更可靠地支撑导向板21。
87.在一些实施例中,支撑件223与腹板13可调节相连,以使支撑部2231与腹板13之间的横向间隔距离可调节。由此,可以使得在轨道车辆2000宽度方向上两个轨道梁单体100的导向板21之间的距离更容易满足行车需要。
88.参考图6,在本发明的一些实施例中,导向板21通过沿纵向间隔设置的多个支撑件223与腹板13相连。由此,沿纵向间隔设置的多个支撑件223可以加强腹板13与导向板21的连接强度,可以减小导向板21脱落于腹板13而造成的损失及危险,降低支撑件223的投入成本和总体重量,而且,多个支撑件223沿纵向间隔地连接在腹板13和导向板21之间,便于调节腹板13与导向板21在纵向上每一处的距离,使得在轨道车辆2000宽度方向上两个轨道梁单体100的导向板21之间的距离更容易满足行车需要。
89.根据本发明的一些实施例,如图6所示,每个支撑件223均为一体式弯杆结构,且包括支撑部2231和连接在支撑部2231上下两端的两个连接部2232,每个连接部2232均由支撑部2231朝向腹板13的方向延伸且贯穿腹板13,以通过螺母2224与腹板13紧固连接。由此,支撑件223可以便于将导向板21安装在腹板13上,同时,也便于将导向板21从腹板13上拆下,可以便于导向板21的维修和更换;而且,支撑件223通过连接部2232与腹板13螺纹连接,由此可以便于调节导向板21与腹板13的距离,从而可以使得在轨道车辆2000宽度方向上两个轨道梁单体100的导向板21之间的距离更容易满足行车需要。
90.在本发明的一些实施例中,如图4-图6所示,导向板21的上端与顶板11无连接,导向板21的下端与底板12无连接。由此,导向板21只需连接在腹板13上,可以使施工变得简单。
91.结合图5,根据本发明的一些实施例,导向部件2还包括导向加劲板23,导向加劲板23为沿纵向延伸的横置平板结构,导向加劲板23设于导向板21与腹板13之间,且导向加劲板23的横向一端与导向板21相连,导向加劲板23的横向另一端与腹板13间隔开设置。由此,可以加强导向板21的结构强度,使得导向板21可以更可靠地为水平轮2002导向。需要说明的是,本文所述的“横置”不限于水平方向,例如可以倾斜于水平方向。
92.如图1-图2所示,在本发明的一些实施例中,主体部件1包括纵向加劲板14,纵向加劲板14为沿纵向延伸的横置平板结构,纵向加劲板14位于顶板11与底板12之间,且设于腹板13的靠近导向板21的一侧,纵向加劲板14的横向一端与腹板13焊接相连,由此,可以将纵向加劲板14可靠地连接在腹板13上,纵向加劲板14可以加强腹板13的结构强度。再如图2所示的一个具体示例中,纵向加劲板14由轨道梁单体100的纵向一端延伸至轨道梁单体100的纵向另一端,由此,可以进一步加强腹板13的结构强度。
93.具体地,为满足行车要求,轨道梁1000的采用两个工字的轨道梁单体100间隔设置,形成横断面为上部开口断面的梁体,其横向抗弯及整体抗扭刚度较差,然而在轨道车辆2000行进的过程中,轨道梁承受着较大的横向水平力,包括横向风荷载与列车横向摇摆力,采用工字结构时,水平面方向的刚度较小,变形较大,容易发生腹板平面外屈曲,需要额外增加斜撑等构造设置,加工难度大,成本高。本发明通过在腹板13上设置通长的纵向加劲板14,可以改善腹板13的结构受力,从而解决了工字钢腹板13平面外刚度较差的问题。
94.根据本发明的一些实施例,如图1-图2所示,主体部件1包括沿竖向间隔开设置的多个纵向加劲板14。由此,多个纵向加劲板14可以更进一步加强腹板13的结构强度。并且例如在一些具体示例中,当纵向加劲板14为竖向间隔开的多个时,其中一个纵向加劲板14还可以作为上述的纵向连接板221使用,以用于连接导向板21和腹板13。
95.参考图1-图2,在本发明的一些实施例中,轨道梁单体100还包括横向加劲板15,横向加劲板15为沿横向延伸的竖置平板结构,横向加劲板15为多个且沿纵向间隔开设置,横向加劲板15位于顶板11与底板12之间,且设于腹板13的靠近导向板21的一侧,横向加劲板15的横向一端与腹板13焊接相连。由此,可以增加腹板13的刚度,此外,当横向加劲板15与纵向加劲板14相连时,也可以利用横向加劲板15对纵向加劲板14进行约束,使得主体部件1整体刚度提高。而且,设置横向加劲板15后可以减薄腹板13的厚度,进而可以节约钢材。
96.根据本发明的一些实施例,如1-图2所示,轨道梁单体100还包括限位结构3和铺装结构4,限位结构3设于顶板11的顶面且与顶板11之间限定出顶部敞开的槽体31,或者限位结构3设于底板12的顶面且与底板12之间限定出顶部敞开的槽体31,铺装结构4铺装于槽体31。需要说明的是,铺装结构4包括铺装的所有层,例如环氧沥青铺装层、桥面防水层等,走行轮2001与铺装结构4直接接触,在铺装结构4上行进与停留,由此,可以避免走行轮2001直接磨耗顶板11,也可以减少走行轮2001的磨损。而且,当铺装结构4包括桥面防水层时,铺装结构4可以避免顶板11直接受雨水侵蚀。此外,铺装结构4可以对轨道车辆2000的集中荷载起分布作用,改善顶板11受力。
97.另外,铺装结构4还可以改善走行轮2001与轨道梁单体100之间抗滑要求的摩擦系数。由于铺装结构4是在主体部件1和导向部件2制作、施工完成后制作,进而可以便于对轨道梁单体100的平整度、线型、标高控制。同时,铺装结构4维护方便,且维护时可减少对主体部件1和导向部件2的影响。此外,铺装结构4可以减少与轨道车辆2000冲击,提高行车的安全性和舒适性。并且,通过设置限位结构3制造出槽体31,从而槽体31可以为铺装结构4提供安装环境和对铺装结构4限位,使得铺装结构4更可靠,稳定地铺设在顶板11或底板12上。
98.在本发明的一些实施例中,如图1-图2所示,限位结构3包括两个限位板32,两个限位板32分别为沿纵向延伸的竖置平板且沿横向间隔开,槽体31形成在两个限位板32之间。由此,两个限位板32与顶板11的顶面可以限定出槽体31,槽体31可以为铺装结构4提供安装
环境和对铺装结构4限位,使得铺装结构4更可靠,稳定地铺设在顶板11或底板12上。
99.结合图1-图2,根据本发明实施例的轨道梁1000,包括横梁组件200和根据如上所述的轨道梁单体100,轨道梁单体100为两个且沿横向间隔开,横梁组件200连接在两个轨道梁单体100之间。由此,两个轨道梁单体100可以为轨道车辆2000的两个走行轮2001提供支撑和走行面,可以为轨道车辆2000的两个水平轮2002提供支撑和导向面,通过横梁组件200连接两个轨道梁单体100,可以提高轨道梁1000的结构可靠性。
100.在一些实施例中,如图1和图2所示,当轨道梁1000为内导向式双轨轨道时,每个轨道梁单体100的导向板21均朝向另一轨道梁单体100的方向设置,当轨道梁1000为外导向式双轨轨道时,每个轨道梁单体100的导向板21均背离另一轨道梁单体100的方向设置。
101.根据本发明实施例的轨道梁1000,主体部件1受力合理,由此,顶板11和腹板13无需加厚,进而可以节约用钢量,减少成本。轨道梁单体100加工和施工容易,无需增加临时构造阻止其变形,节省人力物力。本发明的轨道梁1000的导向板21便于维修、更换。而且,加工导向板21时更容易保证导向面的导向精度,在轨道车辆2000宽度方向上,也更容易保证两个轨道梁单体100的导向面之间的距离符合设计要求。
102.在本发明的一些实施例中,如图1-图2所示,横梁组件200包括沿纵向间隔设置的多个横梁单体201,每个横梁单体201均包括沿竖向间隔设置的第一横梁2011和第二横梁2012,以及连接在第一横梁2011和第二横梁2012之间的横向腹板2013,横向腹板2013上具有过线孔2014,第一横梁2011横向两端分别与两个轨道梁单体100的纵向加劲板14连接,第二横梁2012横向两端分别与两个轨道梁单体100的底板12连接,横向腹板2013横向两端分别与两个轨道梁单体100的腹板13连接。由此,横梁组件200可以将两个轨道梁单体100可靠地连接在一起,使得轨道梁1000可以安全、可靠地为轨道车辆2000提供支撑。
103.结合图1-图2,根据本发明的一些实施例,轨道梁1000还可以包括桥墩300和多个支座400,桥墩300包括支柱301和盖梁302,盖梁302设于支柱301顶部,多个支座400设在盖梁302的顶部,两个轨道梁单体100设在多个支座400上,由此,支柱301可以支撑盖梁302,盖梁302可以支撑多个支座400,多个支座400可以可靠,稳定地支撑两个轨道梁单体100。
104.下面,描述根据本发明一个具体实施例的轨道梁1000。
105.如图1所示,本发明的轨道梁1000包括桥墩300、多个支座400、两个轨道梁单体100和连接两个轨道梁单体100的横梁组件200,其中,横梁组件200包括多个沿轨道梁单体100纵向间隔设置的多个横梁单体201。桥墩300包括支柱301和盖梁302。轨道梁单体100包括主体部件1、导向部件2、限位结构3和铺装结构4。
106.具体地,参考图1-图2,主体部件1包括顶板11、腹板13、底板12、纵向加劲板14和横向加劲板15,其中,顶板11、腹板13和底板12的中心线重合。导向部件2包括导向板21和连接结构22,导向板21可以为水平轮2002的走行板。铺装结构4包括铺装的所有层,例如可以为环氧沥青铺装层、桥面防水层等,限位结构3包括两个横向设置在顶板11两端的限位板32,两个限位板32与顶板11限定出槽体31,槽体31可以容纳铺装结构4。
107.如图1-图2所示,横梁单体201为工字型截面,包括第一横梁2011、第二横梁2012和横向腹板2013,其中,横向腹板2013开设有过线孔2014,可以让轨道车辆2000的通信、信号、强弱电等必需的管线从横向腹板2013穿过,从而可以充分利用轨道梁1000的狭小空间。过线孔2014的直径由横向腹板2013的大小及管线数量的多少决定,此外,过线孔2014还可以
起到为横向腹板2013减重的作用。
108.结合图1-图2,本发明的轨道梁1000在主体部件1上设置铺装结构4,有如下几方面优点,第一,可以解决轨道车辆2000的走行轮2001与顶板11的摩擦问题,可以避免走行轮2001直接磨耗顶板11,进而可以减少对主体部件1的磨损,也可以减少走行轮2001轮胎的磨损。第二,保护顶板11,使得顶板11可以不直接受雨水侵蚀。第三,对轨道车辆2000的重量的集中荷载起分布作用,改善顶板11受力。第四,可以保证走行轮2001与轨道梁单体100之间抗滑要求的摩擦系数。第五,由于铺装结构4是在主体部件1完成后制作,可通过调整铺装层的厚度满足标高及线型要求,由此便于轨道梁单体100的平整度与线型、标高控制。第六,维护方便,且维护时可减少对主体部件1的影响。第七,可以减少轨道车辆2000冲击,提高行车的安全性和舒适性。
109.需要说明的是,铺装结构4的铺装层可为符合要求的各种材料,其要求具体为平整性、抗滑性、耐磨性、钢板变形的适应性、抗疲劳性、抗老化性等。其中的一种可为环氧沥青层,铺装结构4的厚度由受力及构造决定,其中一种尺寸可为20mm~50mm,环氧沥青层与顶板11之间增设防水粘结层。防水粘结层的作用是将例如环氧沥青层与顶板11粘结为一个整体,充分发挥铺装层与顶板11的复合作用,改善顶板11与铺装结构4的受力状况,增强铺装结构4的抗疲劳性能。
110.参考图1-图2,本发明的轨道梁1000在主体部件1上设置限位结构3,即在顶板11横向两侧增设了沿顶板11纵向延伸的限位板32。传统的沥青桥面铺装采用沥青压路机碾压成型,横向较宽,需要多遍碾压,碾压时还需要有搭接宽度。而本发明的轨道梁单体100横向非常窄,铺装结构4不好实施,限位结构3是根据轨道梁单体100横向非常窄,铺装结构4不好实施的特点发明的特殊构造,其好处如下,第一,施工时铺装结构4进行横向限位,便于铺装结构4施工。第二,运营时防止铺装结构4在走行轮2001的挤压下往两侧变形,从而导致边缘破坏与剥落。限位板32在竖直方向的高度可与铺装结构4等厚,在横向的厚度由受力和构造确定,其中一种厚度尺寸可为6~12mm,并且要求钢板不能侵入走行轮2001底部,防止走行轮2001压在铺装结构4与限位板32两种不同的材料上。
111.如图1-图2所示,本发明的轨道梁1000将导向板21与腹板13分开制作,具有如下优点,第一,两个轨道梁单体100的导向板21的导向面之间的距离精度更容易控制。由于导向板21承受水平轮2002的水平力较小,导向板21可以做得较薄,相比腹板13,其高度与和厚度均可大大减小,便于加工和精度控制。第二,受力更加合理。腹板13中心线与顶板11、底板12中心线重合,同时与走行轮2001的中心线重合。主体部件1不存在偏心问题,轨道车辆2000对轨道梁单体100也不存在偏心问题,受力较偏心工字钢要好得多。第三,维护方便,导向板21局部破损后可局部更换,不影响主体部件1的受力。第四,节约成本,虽然较偏心工字钢多了一块导向板21,但由于结构更加合理,顶板11、底板12的厚度可适当减薄,使得总用钢量更少。第五,施工更加方便,焊接变形减小。由于主体部件1为对称件,钢板焊接时变形左右面可以互相抵消,焊接变形方向较偏心构件更容易控制。
112.本发明的轨道梁1000,导向板21与主体部件1的连接方式有多种,下面举例说明。
113.例如,参考图3,导向板21的一端可以焊接在顶板11上,导向板21的另一端可以焊接在纵向连接板221上,纵向连接板221的横向一端与导向板21焊接,纵向连接板221的横向另一端与腹板13焊接,由此,导向板21可以可靠地焊接在主体部件1上,导向板21与顶板11、
腹板13、纵向连接板221可以形成一个箱体,导向板21与纵向连接板221可共同参与结构受力,由此,使得轨道梁单体100的整体刚度较大。其中,纵向连接板221一方面可以为导向板21提供支撑,使导向板21为简支受力结构,受力好,变形小;另一方面,纵向连接板221可以为腹板13提供平面外的刚度,防止腹板13局部屈曲。
114.又如,结合图4-图5,导向板21与顶板11断开,导向板21与腹板13通过多个竖向设置的横向调节组件222连接,横向调节组件222包括沿纵向间隔设置的多个横向调节机构222a,每个横向调节机构222a均连接在腹板13和导向板21之间。横向调节机构222a包括支撑杆2221,支撑杆2221的横向两端分别为第一端2222和第二端2223,在如图5所示的一个示例中,第一端2222具有螺纹且贯穿腹板13,以通过螺母2224与腹板13紧固连接,第二端2223与导向板21焊接。
115.或者,在如图4所示的另一个示例中,第一端2222具有螺纹且贯穿腹板13,以通过螺母2224与腹板13紧固连接,第二端2223具有螺纹且贯穿导向板21,以通过螺母2224与导向板21紧固连接。或者,在附图未示出的又一个示例中,第一端2222与腹板13焊接,第二端2223具有螺纹且贯穿导向板21,以通过螺母2224与所述导向板21紧固连接。可以理解的是,上述三个示例有如下优点,第一,轨道车辆2000宽度方向上两个轨道梁单体100的导向板21之间的距离更容易满足行车需要。第二,可减少焊接,对变形控制有利。第三,可实现装配化作业,施工方便且速度较快。
116.再如,参考图6,导向板21通过沿纵向间隔设置的多个支撑件223与腹板13相连,支撑件223包括支撑部2231,支撑部2231与腹板13间隔开设置且支撑在导向板21的靠近腹板13的一侧并与导向板21线接触和/或面接触。每个支撑件223均为一体式弯杆结构,且包括支撑部2231和连接在支撑部2231上下两端的两个连接部2232,每个连接部2232均由支撑部2231朝向腹板13的方向延伸且贯穿腹板13,以通过螺母2224与腹板13紧固连接。设置支撑件223有如下优点,第一,可对两个轨道梁单体100的导向板21的导向面之间的间距进行精调,容易满足精度要求。第二,可减少焊接,对变形控制有利。第三,可实现装配化作业,施工方便且速度较快。
117.如图1-图2所示,本发明的轨道梁1000设置纵向加劲板14。一般而言,钢桥梁跨度不大时,梁高较小,腹板的加劲肋可只设置横向加劲板,而本发明的轨道梁单体100受到较大的横向水平力,包括横向风荷载与轨道车辆2000的横向摇摆力。为满足行车限界要求,例如轨道梁1000的横断面可以为上部开口断面,横向抗弯及整体抗扭刚度较差,因此从改善结构受力的角度考虑增设了纵向加劲板14,纵向加劲板14与腹板13的部分有效宽度一起形成t型截面,如图7所示,由此,有如下优点,第一,增加腹板13的平面外刚度,保证腹板13在受到横向作用力时能保持横向稳定。第二,增加轨道梁单体100的横断面的抗扭刚度。轨道梁1000通过底板12、腹板13、纵向加劲板14以及多个横向腹板2013,形成沿纵向排列的多个开口箱型结构,由此,具有更大的抗扭刚度。第三,由于在腹板13下部形成了箱型结构,从而加强了腹板13刚度,从而影响顶板11以加强对顶板11的约束,防止其受压屈曲。第四,无需在腹板13远离导向板21的一侧再设置腹板13其他加劲板。
118.如图1-图2所示,本发明的轨道梁1000在靠近导向板21的一侧设置横向加劲板15,可以有如下优点,第一,可以增加腹板13的面外刚度。第二,增加对腹板13和纵向加劲板14的约束,使得整体刚度提高。第三,与相关技术中腹板偏心设置相比,本发明的腹板13位于
中间位置,从而可以减小横向加劲板15的横向宽度,节约钢材,减小焊接量。第四,改善轨道梁单体100的外观。因为轨道车辆2000工程项目一般在城市的市区,城市景观也是轨道车辆2000工程项目是否能成功应用的一个重要方面。由于横向加劲板15间距较密,且施工一般很难做到完全竖直,若横向加劲板15在腹板13远离导向板21的一侧设置,即外露,则景观性普遍较差。
119.本发明的轨道梁系统1000包括一种无横向加劲板15的顶板11计算方法,计算方法包括防止铺装结构4在走行轮2001荷载反复作用下开裂的控制指标,即顶板11跨挠比,顶板11跨挠比可在600~1200之间取值,顶板11跨挠比的公式为l/2d,结合图8-图9,需要说明的是,顶板11是一个悬臂构件,在走行轮2001荷载作用下会发生向下的挠曲变形,l为顶板11的横向的受力范围,由于腹板13在顶板11的中间,l/2为悬臂板的计算跨度,以走行轮2001与铺装结构4的实际接触面积载荷为基础参数,对应如图8所示的abcd,由于有铺装结构4,走行轮2001的荷载以第一角度进行横向和纵向两个方向的分布扩散,对应如图8所示的abcd,其中,abcd的横向长度ac为l的取值。
120.参考图9,d为顶板11端部在走行轮2001荷载作用下的挠度。通过上述顶板11跨挠比的取值范围和l的取值,可知d的取值范围,而d与顶板11厚度有关,d还与载荷面积abcd继续以第二角度扩散,与腹板13中心线相交后的ef长度有关,因为顶板11是一个悬臂构件,无横向加劲板15支撑,走行轮2001荷载作用下,经铺装结构4扩散后的纵向的长度ab还需要以第二角度向腹板13扩散,长度ef是顶板11用于承载走行轮2001荷载作用时的计算长度,参考图8,第一角度和第二角度的取值与顶板11、腹板13之间的相对刚度有关,其值会在一定范围内变化,工程计算时可取45度。荷载、计算跨度l/2、顶板11的厚度和计算长度ef确定后,d值就可以通过结构力学方法求出,当然也可以通过d值反求出顶板11的厚度。由此,综上考虑可以得到防止铺装结构4在轨道车辆2000荷载反复作用开裂的前提下,顶板11的厚度,进而在前期设计中,可以对顶板11厚度进行设计,从而可以从设计阶段延长铺装结构4的使用寿命。
121.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
122.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
123.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的
示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
124.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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