CN106638175A - 一种新型单轨交通轨道梁单元及系统 - Google Patents

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夏玉龙
邱廷琦
杜传知
周亮
何政洋
刘成
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/08—Tracks for mono-rails with centre of gravity of vehicle above the load-bearing rail
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Abstract

本发明公开了一种新型单轨交通轨道梁单元，所述新型单轨交通轨道梁单元包括轨道梁、连接梁和支座结构，其中，两片轨道梁彼此平行地设置，每片轨道梁单独地承载轨道车辆；连接梁至少设置在轨道梁的两个端部并且有效地连接两片轨道梁的同侧端部；支座结构至少设置在轨道梁的两个端部并且与轨道梁的端部有效地连接。本发明改变了现有技术中单轨交通系统中的设计思路，通过在双向轨道梁的端部设置连接梁并将双向连接梁连接为整体，可靠地传递载荷而使得轨道梁下支座结构中的拉应力大大减小，从而提升系统的安全性能并降低系统的生产成本。本发明的单轨交通轨道梁单元及系统结构简单、设计合理且受力性能优良，具有良好的环境适应性和经济效能。

Description

一种新型单轨交通轨道梁单元及系统
技术领域
本发明涉及单轨轨道交通的技术领域，更具体地讲，涉及一种新型单轨交通轨道梁单元及系统。
背景技术
单轨轨道交通具有施工简单、适应性强、成本低廉等优点，其轨道梁的自重小且制作、安装简单。但是，由于列车行走于单轨上，会产生较大的扭矩(矩矢平行于行车方向)，而在现有系统中，扭矩全部由单片轨道梁下的支座传递，导致支座受到较大拉应力，一旦抗拉失效则梁和车都会倾翻。
现有的支座结构为了有效承受拉力，需设置复杂的抗拉结构并需要预埋较长的抗拉杆件，给结构施工和支座生产带来困难，因此消除拉应力可大幅度提高系统的安全储备，降低系统生产成本。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种使单轨交通轨道梁系统中的支座结构不再受到或只受到较小拉应力的新型单轨交通轨道梁单元及系统。
本发明的一方面提供了一种新型单轨交通轨道梁单元，所述新型单轨交通轨道梁单元包括轨道梁、连接梁和支座结构，其中，
两片轨道梁彼此平行地设置，每片轨道梁单独地承载轨道车辆；
连接梁至少设置在轨道梁的两个端部并且有效地连接两片轨道梁的同侧端部；
支座结构至少设置在轨道梁的两个端部并且与轨道梁的端部有效地连接。
根据本发明新型单轨交通轨道梁单元的一个实施例，所述连接梁的数量为至少两根并且包括设置在两片轨道梁两端的至少各一根。
根据本发明新型单轨交通轨道梁单元的一个实施例，所述连接梁为能够可靠传递弯矩、扭矩、拉力、压力和剪力中的一种或多种载荷的梁构件，所述连接梁在轨道车辆的运动界限之外将两片轨道梁有效地连接。
根据本发明新型单轨交通轨道梁单元的一个实施例，所述支座结构的数量为至少四个并且包括设置在两片轨道梁两端的至少各两个。
根据本发明新型单轨交通轨道梁单元的一个实施例，所述支座结构为能够将轨道梁上部荷载可靠传递到轨道梁下部结构的任意桥梁支座。
本发明的另一方面提供了一种新型单轨交通轨道梁系统，所述新型单轨交通轨道梁系统由若干组上述新型单轨交通轨道梁单元拼接组装形成。
与现有技术相比，本发明的新型单轨交通轨道梁单元及系统改变了现有技术中单轨交通系统中的设计思路，通过在双向轨道梁的端部设置连接梁并将双向连接梁连接为整体，可靠地传递载荷而使得轨道梁下支座结构中的拉应力大大减小，从而提升系统的安全性能并降低系统的生产成本。本发明的型单轨交通轨道梁单元及系统结构简单、设计合理且受力性能优良，具有良好的环境适应性和经济效能。
附图说明
图1示出了根据本发明示例性实施例的新型单轨交通轨道梁单元的结构示意图。
图2示出了图1的侧视图。
图3示出了图1的俯视图。
图4示出了对比例中采用现有单轨交通轨道梁系统的受力结构示意图。
图5示出了示例中采用本发明新型单轨交通轨道梁系统的受力结构示意图。
附图标记说明：
1-轨道梁、2-连接梁、3-支座结构。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面将对本发明的新型单轨交通轨道梁单元及系统的结构和原理进行详细的说明。
图1示出了根据本发明示例性实施例的新型单轨交通轨道梁单元的结构示意图，图2示出了图1的侧视图，图3示出了图1的俯视图。
如图1至图3所示，根据本发明的示例性实施例，所述新型单轨交通轨道梁单元包括轨道梁1、连接梁2和支座结构3。
其中，两片轨道梁1彼此平行地设置，每片轨道梁1单独地承载轨道车辆(未示出)；连接梁2至少设置在轨道梁1的两个端部并且有效地连接两片轨道梁2的同侧端部；支座结构3至少设置在轨道梁1的两个端部并且与轨道梁1的端部有效地连接。
单轨交通系统是铁路的一种，特点是使用的轨道只有一条，而非传统铁路的两条平衡路轨。单轨交通系统按照走行模式和结构，主要分成悬挂式单轨和跨坐式单轨，悬挂式单轨铁路(也称空中轨道列车)的列车悬挂在轨道之下，跨座式单轨铁路则是轨道车辆跨座在路轨之上且两旁盖过路轨。本发明的新型单轨交通轨道单元及系统实际上可以应用在跨座式单轨铁路，也可以应用在跨座式磁浮轨道。
根据本发明，两片彼此平行设置的轨道梁1形成为双向轨道梁，该轨道梁1为直接承载轨道车辆的梁体，其上可以铺设路轨以供轨道车辆走行，轨道车辆跨座在轨道梁及其上方路轨上。
本发明中设置的连接梁2至少设置在轨道梁1的两个端部，也即每组单轨交通轨道梁单元中连接梁2的数量为至少两根并且包括设置在两片轨道梁1两端的至少各一根，在轨道梁1的一端至少设置一根连接梁2，但也可以根据实际需求在轨道梁1的一端设置两根甚至更多根连接梁2，例如图1中示出的示例性实施例中即在轨道梁1的每个端部设置了两根连接梁2。具体地，连接梁2为能够可靠传递弯矩、扭矩、拉力、压力和剪力中的一种或多种载荷的梁构件，连接梁2在轨道车辆的运动界限之外将两片轨道梁1有效地连接。但本发明不限于此，也可以根据实际需求在轨道梁1的中部也增设用于连接两根轨道梁1的连接梁2，但同时仍然需要在轨道梁1的两个端部分别设置至少一根连接梁2以将轨道梁1的两个端部有效连接，从而实现有效的力传递。
本发明中设置的支座结构3至少设置在轨道梁1的两个端部并与轨道梁1有效地连接，也即每组单轨交通轨道梁单元中支座结构3的数量为至少四个并且包括设置在两片轨道梁1两端的至少各两个，在两片轨道梁1的四个端部分别至少设置一个支座结构3。具体地，支座结构3为能够将轨道梁1上部荷载可靠传递到轨道梁1下部结构的任意桥梁支座，无需特殊的抗拉结构或预埋抗拉杆件。
如图3所示，当两片轨道梁1的两端分别通过连接梁2连接并形成整体后，由于连接梁2可以可靠地传递弯矩、扭矩、拉力、压力和剪力中的一种或多种载荷时，支座结构3中的拉应力即可大大减小，从而有效地提升系统的安全性能并降低系统的生产成本。
本发明还提供了新型单轨交通轨道梁系统，该新型单轨交通轨道梁系统则是由若干组上述结构的新型单轨交通轨道梁单元拼接组装形成，从而形成能够供轨道车辆走行的整体单轨交通轨道梁系统。其中，可以根据不同路段的工况进行不同路段的单轨交通轨道梁单元的结构设计，例如调整连接梁、支座结构的数量和结构，使得整体系统更具备适应性和可调性。
下面通过具体示例和对比例对本发明的新型单轨交通轨道梁单元和系统作进一步说明。
图4示出了本对比例中采用现有单轨交通轨道梁系统的受力结构示意图，图5示出了本示例中采用本发明新型单轨交通轨道梁系统的受力结构示意图。
如图4、5所示，两片轨道梁分别受到F＝681kN(其中，恒荷载240kN，静活载441kN)的竖向力和M＝480kN·m的弯矩，对比例中现有系统(图4)的支座使用铰轴支座，则底部锚杆反力N2＝N4为拉力且大小为460kN，N1＝N3为压力且大小为1134kN；而示例中本发明的轨道梁系统(图5)中的支座结构可使用任意形式，由于连接梁与轨道梁有效连接，能够有效传递弯矩，故此时支座底部反力N5、N6、N7、N8均为压力，大小为N5＝N6＝455kN、N7＝N8＝227kN，可见本发明公开的新型单轨交通轨道梁单元及系统能够大大地改善轨道梁下方支座下部结构的受力情况，提升系统的安全性能并降低系统的生产成本。
综上所述，本发明通过在双向轨道梁的端部设置连接梁并将双向连接梁连接为整体，可靠地传递载荷而使得轨道梁下支座结构中的拉应力大大减小，从而提升系统的安全性能并降低系统的生产成本。本发明的型单轨交通轨道梁单元及系统结构简单、设计合理且受力性能优良，具有良好的环境适应性和经济效能。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种新型单轨交通轨道梁单元，其特征在于，所述新型单轨交通轨道梁单元包括轨道梁、连接梁和支座结构，其中，
两片轨道梁彼此平行地设置，每片轨道梁单独地承载轨道车辆；
连接梁至少设置在轨道梁的两个端部并且有效地连接两片轨道梁的同侧端部；
支座结构至少设置在轨道梁的两个端部并且与轨道梁的端部有效地连接。
2.根据权利要求1所述的新型单轨交通轨道梁单元，其特征在于，所述连接梁的数量为至少两根并且包括设置在两片轨道梁两端的至少各一根。
3.根据权利要求1所述的新型单轨交通轨道梁单元，其特征在于，所述连接梁为能够可靠传递弯矩、扭矩、拉力、压力和剪力中的一种或多种载荷的梁构件，所述连接梁在轨道车辆的运动界限之外将两片轨道梁有效地连接。
4.根据权利要求1所述的新型单轨交通轨道梁单元，其特征在于，所述支座结构的数量为至少四个并且包括设置在两片轨道梁两端的至少各两个。
5.根据权利要求1所述的新型单轨交通轨道梁单元，其特征在于，所述支座结构为能够将轨道梁上部荷载可靠传递到轨道梁下部结构的任意桥梁支座。
6.一种新型单轨交通轨道梁系统，其特征在于，所述新型单轨交通轨道梁系统由若干组权利要求1至5中任一项所述的新型单轨交通轨道梁单元拼接组装形成。
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