CN2698665Y - 钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢—混凝土复合型结构工字梁高架列车单轨道***，这是一种上下行复线单轨道同设于一根工字型轨道梁两侧的立体轨道***。其主体结构由下部为主承载结构梁体的倒置T型断面的混凝土结构梁，上部为间隔约2.5±0.75米的Y型钢结构副轨道支架而构成钢—混凝土复合型材料的工字型轨道梁。它包括工字型断面的钢—混凝土轨道梁，分设于工字型轨道梁上下翼缘结构两侧边缘的副、主钢轨及T型混凝土单桥墩。

Description

钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***

                                技术领域

本实用新型涉及一种属于立体交通***的高架列车轨道***。特别涉及一种共设于一根钢—混凝土复合结构工字型梁上的上下行复线式单轨***的高架单轨列车轨道***。

                                背景技术

现代立体交通***中的高架轨道***类似于传统火车的双轨轨道***。造价低、施工期短及占地很少的高架轨道虽然在多个方面优于地铁及地面上运行的公交列车。但是这种结构的公交***仍可改进，如复线式高架城轨的轨道桥面宽达7米以上。过宽的轨道桥面不仅造价较高，也会形成对周围空间环境的遮挡，影响地表植被生长，并造成视觉障碍，直接影响城市景观等。因此传统高架轨道的使用受到了很大限制，特别在大城市中。此外，尽管有许多新的高架或悬空类型的轨道列车运输***的设计构想，如通过列车顶上部伸出的悬挂结构沿管状悬空轨道运行的喷气悬挂列车。但是，实现起来需要解决涉及多种新技术的具体问题，还有建造成本及运行成本等诸多因素。

                                发明内容

本实用新型的目的是利用现有的成熟技术，提出一种结构简单的、尤其满足繁华都市立体交通要求的高架列车轨道***。在以倒置T型断面的混凝土轨道梁为主承载梁构成的钢—混凝土复合型材料的工字型轨道梁两侧设置上下行复线单轨道***，这是一种低能耗、低运行成本、低建造成本、短施工周期并具有比传统城市高架列车更少占地面积及对周围空间环境更少的遮挡的高效率轨道***。可代替市、郊的大部分公共交通运输***，特别是繁华城区的公共交通。且有更快的运行速度、更低的运行费用及上下车的便利性。没有平面交叉障碍的高架单轨***使得运输费用及乘车时间均大幅度降低。此外，由于使用大量的、成熟的传统技术，它还具备很高的可靠性。

本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现。

本实用新型的钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***的主要结构由上下分别设置有主、副钢轨的钢—混凝土复合型结构的工字型断面轨道梁及T形桥墩两部分组成，其中，在工字梁左右两侧分别设置有一套主副钢轨，形成上、下行复线设于同一根窄窄的工字型轨道梁上。这种高架单轨道***可设置在公路主、辅路之间的窄隔离带上或紧靠公路的人行道一側。工字型混凝土轨道梁由大于4米高的T形桥墩支撑。

由于使用了一次性整体浇铸的钢—混凝土复合型结构的工字型轨道梁，单轨及分别位于车身底部和顶部的单排主、副轨轮的单轨列车、窄列车身以及主、副钢轨均铺设在工字型轨道梁上下翼缘的两侧边沿等技术方案，形成了较窄轨道梁宽度，有效地提高轨道***的强度，显著降低梁自重及建造成本，缩短了施工周期。这种宽度较窄的单梁式高架轨道结构，不仅节省材料及费用等，也有效地降低了高架轨道结构对周围环境景观的影响。例如，采用宽度1.7米的窄车身结构列车，工字型梁下部水平横向结构的宽度仅为2.4米。而传统的复线式高架城轨的桥宽度通常≥7米，而且通常都是造价很高的、类似传统列车的中、轨道结构重型高架轨道桥结构。此外，为减轻自重、增加有效载重量，采用的是边沿安装轨道的中间厚、边沿薄和窄结构形状的工字型轨道梁体的下部水平翼缘结构。

由于工字型梁主体结构部分——倒置T型混凝土结构的横截面结构尺寸(宽×高)约为2.4米×2米，因此工字型梁长度可长达40米，每公里仅25个桥墩，约1.25平方米的桥墩圆断面加上类似于城市道路过街桥且相当于过街桥2-3倍面积的高架车站使每公里高架轨道的实际占地面积仅约100平方米。方便的上下车及换乘不同线路列车的方式。尤其是换乘不同方向线路的列车，可以采用立交设置的线路，在极短距离的上下不同高度的线路来完成换乘列车。由于车身内可仅设置一列座位，因此宽度1.7米的窄车身也可象普通公共汽车一样有较多的站席。又由于列车自重较轻、加速度较快及无平面交通枢纽障碍，最大时速可达100公里以上，对于全程50公里左右的较长运行线路来说，运行时间仅需40分钟。

其优点在于：

1.以结构简单的T型钢筋混凝土结构梁为主体部分的钢——混凝土工字型整体梁具有较高的可靠性。T型结构梁的横截面结构尺寸为(宽×高)2.4米×2米，因此，梁的长度可达40米，减少了桥墩数；

2.采用了成熟的技术，结构简单、建设成本低、施工周期短、见效快；

3.由于采用了阻力及阻力矩均较小的单列主车轮及单主轨承重结构，能耗较低；

4.宽度仅1.7米的窄车身使得由于车身两侧的载重量不平衡产生的作用于副钢轨上或副车轮上的侧向力矩较小；

5.单列金属车轮在钢轨上运行时阻力矩小于双轨列车，因此运行噪音亦会减小；

6.由于单轨高架列车被上下设置的主副钢轨严格限制在上下轨道之间，因此行驶过程非常安全平稳，不易发生脱轨事故；

7.采用单梁、单桥墩结构，有效地减少了轨道***的占地面积及对地表的遮挡作用；

8.方便的上下车及换乘不同线路的方式；

9.由于没有平面交叉道障碍及较轻自重带来的较大加速度，因此运行时间较短；

10.由于整个高架轨道***使用大量的、成熟的传统技术，具备很高的可靠性；

11.由于采用单列3-4个主车轮为一组的底盘设计方案，加上主钢轨铺设在平坦的混凝土工字型梁下部水平结构的轨道安装面上，因此由钢轨引起的震动及噪音较小；

12.设计Y型钢架7作为1的上半部梁体结构可有效降低侧面的风阻等，减轻梁自重，同时减少梁体对轨道周围环境和对视觉的遮挡影响。

                                附图说明

图1是钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***及列车结构在垂直于轨道方向的断面图；

图2是钢—混凝土复合结构工字型轨道梁1结构断面图，其中21是Y型钢架7下部立柱管的矩形断面示意图；

图3是浇铸了7的下部方立柱管的T字型轨道梁结构1在垂直于轨道方向的结构断面图；

图4是工字型轨道梁1上部Y型钢架7两侧对称分布的副轨支架臂5的立体视图；

图5是副轨4的结构断面图；

图6是一段副轨4的侧视图；

图7是一段副轨4的立体视图。其一端靠近4的端面并通过两个安装孔23的中心。

                              具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施作进一步的描述。

本实用新型的钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***的主要结构由钢—混凝土复合型结构的工字型断面轨道梁1及其下的T形桥墩18两部分组成，工字型轨道梁1的左右两侧各设置有一套在两侧上下翼边缘的主、副轨道，形成上下行复线轨道结构，即上、下行复线同设于一根窄窄的工字型轨道梁上。由于可采用宽度仅1.7米的轻型客车厢8，因此，钢—混凝土复合结构工字型轨道梁1的横截面结构尺寸仅有(宽×高)2.4米×3.45米。其中，轨道梁1的主体部分是位于下半部的T型断面混凝土结构梁20。T型梁20为倒置状态，其横截面结构尺寸为(宽×高)2.4米×2米，因此20的最大跨度可达40米左右，即有40米跨度的超长混凝土轨道梁1，每根40米轨道梁1的自重约135吨。因此，单柱型桥墩18的数量减少到约25根，也减少了施工期及建造费用等。T型梁20中部竖墙部分19的厚度约360毫米，竖墙高度有1.4±1米。竖墙部分19上部浇筑固定一排Y型钢架7，由19的顶面10伸出，间距为2±0.5米，7的平面与1的垂直断面平行，浇筑在19内是7下部矩形断面立柱管长度2/5的一段。19内的这段立柱管上开有多个的孔13，竖墙19的部分钢筋穿过孔13以增加7的固定。Y型钢架7的下部矩形断面立柱钢管的横截面结构尺寸为200毫米×200毫米，立柱钢管壁厚8±2毫米，立柱管露出部分高度约1米。

轨道梁1下翼结构12中部的厚度为500±100毫米，下翼12安装主轨处的厚度约为400毫米。除轨道梁首尾两端与桥墩18横梁接触部分的长度约1.5米外，20底部两侧边缘均设有减重斜面9。因此12两侧边缘处实际的厚度为250±50毫米。

轨道梁1的桥墩18为T型单柱桥墩，桥墩间隔40米左右，18的下部为圆柱体，其余部分包括上部横梁及地面以下基础等与通常道路桥梁的类似结构相同。

列车车箱8运行于底部主轨14与顶部副轨4之间，并且实际上被严格限制在主轨14与副轨4之间。主轨14铺设于轨道梁1的主体部分——倒置的T型混凝土梁20下翼12上表面的边缘安装面15上；副轨4安装于轨道梁1上部的Y型钢架7顶部副轨支架臂5小端的垂直面2上，由螺栓3固定。Y型钢架7两侧的两个副轨支架臂5是对称分布的，俩臂上表面间夹角略小于180度。铸钢材料的副轨支架臂5有工字型断面，其大端用螺栓6安装固定在立柱管顶部33的安装面11上。大端面30上的安装孔29在垂直向加长是便于调整主轨14和副轨4的垂直向间距，31是小端上的安装孔，32是5的工字型断面的中间腹板部分，24为Y型钢架7矩形断面的立柱顶部上的安装孔，24以下部分的立柱内部也用钢筋混凝土填筑加固。17是T型结构梁20的底面，16是下部的纵向结构孔，

轨道梁下部水平结构边缘上的主轨14可使用22公斤/米的标准轻轨，其头宽50.8毫米、腰厚10.7毫米，即腰部以上与传统轻轨相似，但底部可加宽便于安装穿过底部安装孔的固定螺栓。主轨间的连接与通常轻轨接头连接方式相同。

副轨4的断面结构类似为T形结构的顶部附加了一个半圆柱体。4的水平向安装长孔23的长宽比为2∶1——3∶1，水平长孔是便于调整副轨4的安装位置，孔23处的结构厚度为18±5毫米。工作顶部的水平向凸出双肩26宽度是75±10毫米，副轨4两端工作顶部中心位置处的连结定位孔27的直径是工作顶部两侧面间距55±10毫米的(0.45±0.05)倍，深度距副轨端面为135±50毫米。安装时孔中***直径大小可滑配的、长度约2倍于四分之三孔深(即：2×3(135±50)/4)的副轨间连结定位金属销。22是4的基部安装面，28是4的工作顶部即轨道面，25是双肩26的上表面。

副轨支架臂5的大端面30尺度约为195毫米×230毫米(宽×高)，其上垂直向加长的安装孔29的长宽比约为2∶1-3∶1；小端面2尺度约为150毫米×135毫米(宽×高)，其上的安装孔31间距约为110毫米。臂5的工字型横截面结构尺寸从大端面30到小端面2逐渐变细，相应的横截面结构的壁厚约8±3毫米没有变化。

Claims (10)

1.一种钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***，由T型断面的混凝土轨道梁为主承载梁架而构成的钢—混凝土复合型材料的工字型轨道梁及T形桥墩两部分组成，其技术特征在于工字型轨道梁(1)的下部为倒置的T型断面结构的主承载梁(20)、上部有间隔2.5±0.75米的Y型结构副轨道支架(7)。

2.根据权利要求1所述的钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***，其技术特征在于，Y型钢结构支架(7)由下部的垂直向立柱结构和安装在其顶部的副轨道(4)的支架臂结构(5)组成。

3.根据权利要求1所述的钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***，其技术特征在于，上、下行复线的主、副单轨分别设置在同一个工字型梁(1)断面的左右两侧，工字型轨道梁两侧的上、下翼缘结构(5)、(12)的轨道安装位置处(2)、(15)分别设置有同属一条线路的副、主钢轨。

4.根据权利要求1所述的钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***，其技术特征在于，宽度是2.4米的梁下部水平部分(12)的平均厚度是中间竖墙(19)水平向厚度350±50毫米的1.5±0.4倍。

5.根据权利要求1所述的钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***，其技术特征在于，倒置T型混凝土轨道梁下部结构(12)是中央加厚，两侧翼逐渐减薄的结构，中部的平均厚度是两侧的平均厚度的1.5±0.5倍。

6.根据权利要求1所述的钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***，其技术特征在于，支架臂(5)的大端安装面(30)上设有垂直向加长的安装孔(29)。

7.根据权利要求1所述的钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***，其技术特征在于，浇铸在钢筋-混凝土竖墙(19)中的Y型钢架(7)下部的立柱管在混凝土结构中的部分开有多个穿孔，并以钢筋穿过。

8.根据权利要求1所述的钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***，其技术特征在于，副轨(4)在安装面(22)上设有水平加长的安装孔(23)。

9.根据权利要求1所述的钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***，其技术特征在于，副轨(4)首尾两端处的工作顶部设有沿轴线方向的对接定位圆孔(27)。

10.根据权利要求1所述的钢—混凝土复合结构工字型梁高架列车单轨道***，其技术特征在于，Y型钢架(7)下部的立柱管中浇铸钢筋混凝土成实心结构，但上部开孔(24)部分立柱管除外。

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