用于悬挂式单轨交通的轨道梁以及悬挂式单轨交通桥梁

摘要

本发明涉及一种用于悬挂式单轨交通的轨道梁，包括梁顶板、开口式梁底板和多块梁腹板，梁腹板的板面平行于轨道纵向并且上下两端分别与梁顶板和梁底板连接，各梁腹板分布于梁底板走行区的横向两侧并且至少其中一侧的梁腹板数量不少于2块以形成边箱区。另外还涉及一种悬挂式单轨交通桥梁，包括支撑结构以及两组上述的轨道梁，两组轨道梁通过横系梁连接，横系梁承托于支撑结构上。采用边箱型截面，受力时能够形成闭合剪力流，轨道梁的刚度和结构强度都得以显著提升，行车舒适性也得以大幅提升，从而可增大悬挂式单轨的设计跨度，拓宽其悬挂式单轨交通的适用范围。

说明书

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种用于悬挂式单轨交通的轨道梁以及采用该轨道梁的悬挂式单轨交通桥梁。

背景技术

与传统的轨道梁不同，悬挂式单轨系统桥梁的轨道梁是实现其跨越能力的关键构件。悬挂式单轨中，编组列车的走行轮及转向轮均位于轨道梁内，走行轮行走于梁底板上，列车的转向依靠转向轮与梁腹板的接触来实现，同时线路的电缆、管道等也均放置于轨道梁内。

为满足限界需求，轨道梁截面形式为下部开口箱梁。开口箱型截面由于剪力流无法形成闭环，抗扭刚度较小，在偏心荷载作用下会产生较大位移，严重影响行车舒适性。为达到设计要求，只能采用较小的跨度，制约了悬挂式单轨的适用范围。

发明内容

本发明涉及一种用于悬挂式单轨交通的轨道梁以及采用该轨道梁的悬挂式单轨交通桥梁，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种用于悬挂式单轨交通的轨道梁，包括梁顶板和开口式梁底板，还包括平行间隔布置的多块梁腹板，所述梁腹板的板面平行于轨道纵向并且上下两端分别与所述梁顶板和所述梁底板连接，各所述梁腹板分布于梁底板走行区的横向两侧并且至少其中一侧的梁腹板数量不少于2块以形成边箱区。

作为实施方式之一，所述边箱区具有至少一个边箱室；至少部分边箱室内设有横隔板，所述横隔板与对应边箱室的两块梁腹板垂直相交连接。

作为实施方式之一，所述横隔板的远离梁底板走形区的横向端设有凸出部，该凸出部穿设在对应的梁腹板上并且与该梁腹板焊连。

作为实施方式之一，所述横隔板的上下两端分别与所述梁顶板和所述梁底板连接。

作为实施方式之一，所述边箱区具有至少一个边箱室，至少部分边箱室内填充有混凝土。

作为实施方式之一，该用于悬挂式单轨交通的轨道梁还包括环向加劲肋，所述环向加劲肋分别与所述梁顶板及所述梁底板连接并且在梁底板开口区的至少其中一侧为连续结构。

作为实施方式之一，所述梁底板的底部设有底板加劲肋。

本发明还涉及一种悬挂式单轨交通桥梁，包括支撑结构，还包括两组如上所述的用于悬挂式单轨交通的轨道梁，两组轨道梁通过横系梁连接，所述横系梁承托于所述支撑结构上。

作为实施方式之一，每组轨道梁仅有一个边箱区并且位于该轨道梁的靠近横系梁的一侧。

作为实施方式之一，该桥梁为斜拉桥或拱桥，拉索张拉锚固在对应侧的所述边箱区内。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的轨道梁，采用边箱型截面，受力时能够形成闭合剪力流，因此具有较大的抗扭刚度；由于轨道梁的刚度和结构强度都得以显著提升，行车舒适性也得以大幅提升，从而可增大悬挂式单轨的设计跨度，拓宽其悬挂式单轨交通的适用范围。可以在不设横梁或少设横梁的基础上，满足小曲线半径的受力及变形控制难题，且能做到曲线梁外观基本与直线梁一致而不发生变化。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的无环向加劲肋处的轨道梁截面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的环向加劲肋处的轨道梁截面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的横隔板与梁腹板的安装过程示意图；

图4为本发明实施例提供的填充有混凝土的轨道梁结构示意图；

图5和图6为本发明实施例提供的悬挂式单轨交通桥梁的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-图4，本发明实施例提供一种用于悬挂式单轨交通的轨道梁1，包括梁顶板11、开口式梁底板12以及平行间隔布置的多块梁腹板13，所述梁腹板13的板面平行于轨道纵向并且上下两端分别与所述梁顶板11和所述梁底板12连接，各所述梁腹板13分布于梁底板12走行区的横向两侧并且至少其中一侧的梁腹板13数量不少于2块以形成边箱区。

上述梁底板12的开口结构为本领域常规技术，其开口槽的长度方向平行于轨道纵向，便于转向架等的布置及运行；一般地，梁底板12开口区的左右两侧可供走行轮行走并且构成上述的梁底板12走行区，在梁底板12走行区的左右两侧/横向两侧分别设有一块梁腹板13，该两块梁腹板13需满足与转向轮接触以辅助完成列车的转向。

在边箱区，相邻两块梁腹板13可与梁顶板11、梁底板12围设形成一个边箱室，该边箱室/边箱区为闭合结构，能够形成闭合剪力流，继而上述轨道梁1受力时能够形成闭合剪力流，因此具有较大的抗扭刚度。

本实施例中，优选地，仅在轨道梁1的一侧/梁底板12走行区的其中一个横向侧形成边箱区，该边箱区具有两块梁腹板13，根据设计需要，可通过调整该两块梁腹板13之间的间距(也即边箱区的宽度)来调整轨道梁1的整体刚度和强度；则另一侧仅设置一块梁腹板13。对于上述轨道梁1应用于双线单轨交通的情况，上述边箱区优选为位于车辆走行线的内侧，也即位于该轨道梁1的靠近另一轨道梁1的一侧，通过调整该边箱区的宽度来达到相应梁段的结构强度和刚度；而不同跨度、曲率的轨道梁1，以及轨道梁1的不同部位可采用统一的外立面轮廓(即仅设置一块梁腹板13的梁端)，一方面可避免梁体轮廓不一造成视觉混乱，影响美观效果，另一方面能够显著地降低制造、安装成本。

本实施例提供的轨道梁1，采用边箱型截面，能够显著地增加自身刚度和结构强度，行车舒适性得以大幅提升，从而可增大悬挂式单轨的设计跨度，拓宽其悬挂式单轨交通的适用范围。可以在不设横梁或少设横梁的基础上，满足小曲线半径的受力及变形控制难题，且能做到曲线梁外观基本与直线梁一致而不发生变化。

进一步优化上述轨道梁1的结构，如图1-图3，至少部分边箱室内设有横隔板14，所述横隔板14与对应边箱室的两块梁腹板13垂直相交连接；可以理解地，横隔板14的板面与轨道纵向垂直，其中，优选为一个边箱室内有多块横隔板14，该多块横隔板14沿轨道纵向依次间隔排布。通过增设横隔板14，可提高边箱区的结构整体性以及传力的平稳性和可靠性。进一步地，横隔板14的上下两端分别与梁顶板11和梁底板12连接，进一步提高轨道梁1的结构强度和刚度。

对于上述横隔板14的安装，其优选为与对应的两块梁腹板13、梁顶板11及梁底板12分别焊接。在其中一个实施例中，如图1-图3，所述横隔板14的远离梁底板12走形区的横向端设有凸出部141，该凸出部141穿设在对应的梁腹板13上并且与该梁腹板13焊连；该凸出部141的高度优选为小于横隔板14的高度，梁腹板13上开设相应高度的穿槽，容许该凸出部141穿过即可。基于上述结构，一方面通过凸出部141与梁腹板13上的穿槽配合，方便横隔板14与对应梁腹板13之间的对位拼装，另一方面，可以采用箱外焊接的方式，操作简单方便，并且能够保证焊接质量。具体地，加工制造时，先将横隔板14与梁顶板11、梁底板12以及其中一个梁腹板13(与该横隔板14的靠近梁底板12走行区的横向端焊连)焊接在一起，再将另一块梁腹板13以凸出部141与穿槽相互穿插的方式插装在横隔板14上，再在箱外焊接，形成完整的梁体截面。

在可选的实施例中，如图4，所述边箱区具有至少一个边箱室，至少部分边箱室内填充有混凝土17。该混凝土17优选为现浇填充，在梁顶板11上对应开设现浇孔即可。通过在边箱区内填充混凝土17，可起到压重的作用，以解决悬挂式轨道梁1过轻、过柔造成的一系列问题，以及能够满足调整结构基频的需求。

进一步优选地，如图2，该用于悬挂式单轨交通的轨道梁1还包括环向加劲肋16，所述环向加劲肋16分别与所述梁顶板11及所述梁底板12连接并且在梁底板12开口区的至少其中一侧为连续结构。通过设置环向加劲肋16，能够进一步提高该轨道梁1的结构强度和刚度；尤其地，在该轨道梁1的外立面侧不设置边箱区的情况下，环向加劲肋16该该外立面侧为连续结构，能够提高未设边箱区一侧的梁体受力性能。另外，如图1-图4，所述梁底板12的底部设有底板加劲肋15，该底板加劲肋15可沿轨道纵向延伸，提高梁底板12的结构强度和刚度。

实施例二

如图5和图6，本发明实施例提供一种悬挂式单轨交通桥梁，包括支撑结构，还包括两组上述实施例一所提供的用于悬挂式单轨交通的轨道梁1，两组轨道梁1通过横系梁2连接，所述横系梁2承托于所述支撑结构上。

如上所述，上述轨道梁1仅有一个边箱区并且位于该轨道梁1的靠近横系梁2的一侧，通过调整该边箱区的宽度来达到相应梁段的结构强度和刚度；不同跨度、曲率的轨道梁1，以及轨道梁1的不同部位可采用统一的外立面轮廓。相应地，可通过上述边箱区与横系梁2连接，传力平缓、受力可靠。

如上所述，因上述轨道梁1具有边箱结构，能够拓宽其悬挂式单轨交通的适用范围。上述悬挂式单轨交通桥梁可以为简支梁或连续梁，通过上述边箱区与横系梁2连接即可；上述悬挂式单轨交通桥梁也可以是斜拉桥或拱桥，拉索张拉锚固在对应侧的所述边箱区内，将边箱作为钢锚箱，可为拉索在梁上的锚固提供便利，保证施工质量。

在其中一个实施例中，如图6所示，上述支撑结构包括桥墩3，桥墩3顶部设有墩顶盖梁31，横系梁2底部通过支座32支撑于桥墩3的墩顶盖梁31上。优选地，可将横系梁2上缘与轨道梁1上缘齐平设计布置。在本实施例中，通过横系梁2将原本分离的两线轨道梁1连为整体，由常规互为独立的单线梁转换为双线梁，并在横系梁2下方设置支座32支撑于桥墩3的墩顶盖梁31上，从而使得轨道梁1上的荷载传递路径为横系梁2-支座32-墩顶盖梁31，提升了双线轨道梁结构侧向刚度，提升行车舒适性；同时本实施例的桥墩3无需高于轨道梁1伸出悬挑，墩顶盖梁31设置于横系梁2下方，降低了桥墩3结构高度，大幅节省了用钢量，提升美观性。

进一步地，桥墩3为T型墩，其墩身位于两线轨道梁1之间，且墩身边缘不侵入轨道梁1上悬挂的车辆限界。墩顶盖梁31设置于两线轨道梁1之间的下半部分空间，墩顶盖梁31端部下缘与轨道梁1下缘齐平且不侵入轨道梁1上悬挂的车辆限界；此结构设计使得横系梁2+墩顶盖梁31结构不高于轨道梁1截面，保证了轨道梁1外观的连续，有利于增加景观的通透性。

进一步地，为了方便运输，可将横系梁2设计为拼装结构，在其中一个实施例中，将横系梁2由两线轨道梁1的中间位置纵向分为两半横梁，两半横梁之间通过连接组件拼接为整体，这样单侧轨道梁工厂制造时可将一半横梁同步制造，现场施工时通过设置在横梁3中间的连接组件将两半横梁拼接为整体即可。具体地，如图6，连接组件包括拼接板22和高强螺栓21，采用高强螺栓21和拼接板22将两半横梁连接为整体，同时在两半横梁的拼接处设置有手孔23，以便施拧高强螺栓21。

进一步地，横系梁2与桥墩3之间的支座32位于桥墩3两端，尽量增大支座32横向间距，提高主梁稳定性；优选地，支座32采用三向可调节支座，以适应运营期间产生的沉降、变形，同时可抬升更换支座32，亦可解除横系梁2的螺栓连接实现轨道梁1更换，养护维修便捷。本实施例的双线轨道梁支撑体系可通过两种手段对轨道梁1空间位置进行调节，一是利用横系梁2栓接实现施工期一定精度范围内的调节，二是采用三向可调支座实现施工期及运营阶段梁体形态调整，施工精度要求相对较低，运营期养护维修便利。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。