CN107460793B - 悬挂空铁拼装化区间结构体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种悬挂空铁拼装化区间结构体系及其施工方法，其区间结构体系包括轨道梁、立柱和基础，立柱包括底座、立柱本体和支撑安装结构，底座固定于立柱本体的下方，支撑安装结构固定于立柱本体的上方，基础的上表面一周间隔设有多个螺栓，底座设有与基础上的螺栓对应设置的连接孔，并借助螺栓与基础固定连接，轨道梁通过卡接固定设于支撑安装结构上，轨道梁供悬挂式车辆的车轮行驶。该悬挂空铁拼装化区间结构体系实现了可异地预制各部分组件，方便运输，现场可直接进行拼装，有效加快了施工的过程和施工的进度并且可根据需要拆卸，重现规划搭建，不会浪费材料。其施工方法，具有施工简单、快速，不会中断正常交通、施工工期短、施工噪音小、不污染环境等优点。

Description

悬挂空铁拼装化区间结构体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及轨道交通建设领域，具体涉及一种悬挂空铁拼装化区间结构体系及其施工方法。

背景技术

悬挂式空中列车系统，轨道在列车上方，由水泥立柱支撑在空中。它将地面交通移至空中，在无需扩展城市现有公路设施的基础上解决了城市交通问题。目前用于悬挂空铁和跨坐空铁区间(不包括车站结构) 的结构采用的是现场浇筑混凝土，如悬挂空铁的立柱和基础的连接部位。

空铁多数穿过旅游场所、绿地、树林、草坪、农田、水域等地带，支撑空铁的立柱及其基础约25米一根(单线)，如果每25米现场浇筑钢筋混凝土基础和平台2组(双线)，需要铺设临时运输道路、堆积材料、设备进场、现场浇筑混凝土，将会造成大面积环境破坏和地面、空气、水源的环境污染。但因空铁立柱的基础较小，如此少量的现场现浇混凝土施工，设备相对投入太大，造成不必要的极大浪费；浇筑每个立柱即使需要很少量的混凝土，但也得需要用商品混凝土运输车运输，这样不经济，比较浪费，而且有的地点商品混凝土运输车无法到达；由此可见，现浇混凝土施工不仅耗费大量的时间，需要许多现场施工程序，这些程序会对交通流、工作区的安全和环境等造成负面影响，特别是，会受施工环境复杂的气候条件、环境条件及施作空间条件等因素的制约。

目前空铁的立柱一旦施工完成后，高度固定，不可改变，但由于常年运营振动、地震、大地场地地质变化等不可避免的造成的地基下沉，梁和立柱的徐变等残余变形也会造成立柱的高度需要调整或更换。目前这些都没有办法解决。综上所述，目前空铁结构施工存在有严重缺陷和问题，需要改进和解决。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种悬挂空铁拼装化区间结构体系及其施工方法。悬挂空铁全拼装化区间结构体系实现了可异地预制各部分组件，方便运输，现场可直接进行拼装，有效加快了施工的过程和施工的进度，并且可根据需要拆卸，重现规划搭建，不会浪费材料；悬挂空铁全拼装化区间结构体系的施工方法，具有施工简单、快速，不会中断正常交通、施工工期短、施工噪音小、不污染环境等优点。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种悬挂空铁拼装化区间结构体系，其包括轨道梁、立柱和基础，其中，所述立柱包括底座、立柱本体和支撑安装结构，所述底座固定于所述立柱本体的下方，所述支撑安装结构固定于所述立柱本体的上方，所述基础的上表面一周间隔设有多个螺栓，所述底座上设有与所述基础的螺栓对应设置的连接孔，并借助螺栓与所述基础固定连接，所述轨道梁通过卡接固定于所述支撑安装结构上，所述轨道梁供悬挂式车辆的车轮行驶。

作为如上所述结构体系的一种优选方案，所述基础包括预制的多个单桩基础和一个单桩基础平台，多个所述单桩基础的上端表面中心均设有空腔，下表面均设有与所述空腔相匹配的第一嵌合部，穿过所述空腔与第一嵌合部的中心设有的第一孔道，所述单桩基础平台的下表面设有与所述单桩基础上端的空腔相对应的第二嵌合部，在所述单桩基础平台上垂直穿过所述第二嵌合部设有与所述单桩基础第一孔道相对应的第一通孔；所述单桩基础平台置于叠加在一起的多个所述单桩基础的上方，所述第一孔道及第一通孔内穿插有钢筋并注浆将多个所述单桩基础及单桩基础平台固定连接，多个所述螺栓沿所述基础平台的上表面一周间隔设置。

作为如上所述结构体系的一种优选方案，在多个所述单桩基础的内部靠近边沿位置均对称设有多个沿径向方向的第二孔道，在所述单桩基础平台相应地设有对应所述第二孔道的第二通孔，所述单桩基础平台与叠加在一起的多个所述单桩基础的借助于所述第二通孔和第二孔道内穿插的钢筋并注浆固定连接。

作为如上所述结构体系的一种优选方案，所述基础包括预制的多个单桩基础和一个群桩基础平台，多个所述单桩基础对称设于所述群桩基础平台的下方，多个所述单桩基础的上端表面中心均设有空腔，下表面均设有与所述空腔相匹配的第一嵌合部，穿过所述空腔与所述第一嵌合部的中心设有的第一孔道，多个所述单桩基础在竖直方向叠加设置，所述群桩基础平台的下表面对称设有多个与所述单桩基础上端的空腔相对应的第三嵌合部，在所述群桩基础平台上垂直穿过所述第三嵌合部设有与所述单桩基础的第一孔道相对应的第三通孔，所述第三通孔及第一孔道内穿插有钢筋并注浆将多个所述单桩基础及所述群桩基础平台固定连接，多个所述螺栓沿所述群桩基础平台的上表面一周间隔设置。

作为如上所述结构体系的一种优选方案，所述基础包括基础平台，所述基础平台设为阶梯型，所述基础平台的上表面固定设有承台顶板，多个所述螺栓在与所述承台顶板之间均设有套筒，所述套筒的内壁和外壁分别设有内螺纹和外凸起结构，每个所述螺栓的下端都可调高地固定于所述套筒中，中上端穿过所述立柱底座上的连接孔，上端固定有止退螺母，所述底座与所述止退螺母之间还设有钢垫板。

作为如上所述结构体系的一种优选方案，所述立柱本体为倒L形或Y 形，所述立柱本体的截面为矩形钢箱，所述倒L形的上端固定设有支撑安装结构，或所述Y形的两侧上端均固定设有支撑安装结构。

作为如上所述结构体系的一种优选方案，所述支撑安装结构包括一体连接的两个支臂，所述两个支臂的下端向内延伸一部分，将所述轨道梁卡接固定，所述两个支臂的上端固定连接于所述立柱本体的上端。

作为如上所述结构体系的一种优选方案，所述轨道梁为简支钢箱梁结构，所述简支钢箱梁结构的纵截面为底部开口的箱形截面，所述简支钢箱梁结构的两端端面均设有垂直向内或向外的延伸边，所述延伸边上设有多个借助螺栓对应连接的通孔。

如上所述的悬挂空铁拼装化区间结构体系的施工方法，包括如下步骤：

S1、在地面进行开挖打孔，将基础固定于所述地面开挖的孔内；

S2、将立柱置于基础上方，所述基础上表面的螺栓穿过立柱底座的连接孔内，拧紧止退螺母，固定所述立柱；

S3、将所述轨道梁借助吊车穿过并固定于所述立柱上部的支撑安装结构中。

作为如上所述的施工方法的一种优选方案，在步骤S1中，所述基础的固定包括将单桩基础逐个放入所述开挖的孔内，将叠加在一起的多个所述单桩基础上的第一孔道对齐放置，最后放置单桩基础平台或群桩基础平台，将钢筋插入相应的基础平台的通孔及单桩基础的孔道中，并灌入混凝土。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明提供的悬挂空铁拼装化区间结构体系，基础可提前预制，实现了轨道梁、立柱和基础全部结构进行快速绿色拼装化机械化施工，对实现“拼装化空铁”，有重要的深远的意义。解决的现有的空铁区间结构受施工环境复杂的气候条件、环境条件及施作空间条件等因素制约的技术问题。进一步地，立柱的下端采用套筒加螺栓的设置可随时调整水平位置、随时调高、随时拆换。

本发明提供的悬挂空铁拼装化区间结构体系施工方法，在施工现场拼装安装，采用C60高强速凝砂浆，实现快速施工、快速凝固有效缩短工期，实现绿色施工，不会中断正常交通、施工噪音小、保护了环境，环境效益好，并大大降低施工费用，提高了经济效益。

根据城市发展需要，本发明的悬挂空铁拼装化区间结构体系可随时延长或改变路线或拆卸，可以移至其他需要的地方，且不会造成资源上的浪费。

附图说明

图1为本发明一优选单桩基础的结构示意图；

图2为本发明一优选单桩基础平台的结构示意图；

图3为本发明另一优选单桩基础平台的结构示意图；

图4为图3中结构的俯视图；

图5为本发明一优选立柱的结构示意图；

图6为本发明另一优选立柱的结构示意图；

图7为本发明一优选轨道梁的结构示意图；

图8为本发明一优选群桩基础平台的结构示意图。

【附图标记说明】

1：单桩基础；

2：空腔；

3：第一嵌合部；

4：第一孔道；

5：单桩基础平台；

6：螺栓；

7：第二孔道；

8：承台顶板；

9：套筒；

10：钢垫板；

11：止退螺母；

12：底座；

13：立柱本体；

14：两个支臂

15：轨道梁；

16：群桩基础平台。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例1

一种悬挂空铁拼装化区间结构体系，其包括轨道梁、立柱和基础，其中，立柱包括由下至上的底座、立柱本体和支撑安装结构，底座固定于立柱本体的下方，支撑安装结构固定于立柱本体的上方，基础的上表面一周间隔预埋有多个螺栓，在立柱的底座上设有对应于基础上设置的螺栓设有连接孔，基础上的螺栓穿过立柱的底座上的连接孔，在螺栓的上端安装螺母将立柱与基础固定连接，立柱的顶部设有支撑安装结构，轨道梁通过卡接固定设于支撑安装结构上，轨道梁是供悬挂式车辆的车轮行驶。

具体地，基础设为提前预制的多个单桩基础和单桩基础平台，如图1 所示，多个单桩基础1的上端表面中心均设有空腔2，下表面均设有与空腔相匹配的第一嵌合部3，穿过空腔2与第一嵌合部3的中心设有的第一孔道4；单桩基础平台的下表面设有与单桩基础上端的空腔相对应的第二嵌合部，在单桩基础平台上垂直穿过第二嵌合部设有与单桩基础第一孔道4相对应的第一通孔，在单桩基础平台的上表面预埋有多个螺栓，多个螺栓是间隔并对称布置。其中，单桩基础的横截面可设为圆形，便于安装放置，也便于地面开挖孔洞的施工；将单桩基础提前预制，并设为多个，一节一节的安装放置，方便运输、搬运，加工制备也简便，有效节省成本的费用。

该基础在拼装时，将一个单桩基础放置于地面开挖好的孔洞中，将第二个单桩基础对应于第一个单桩基础1放置，中心第一孔道对齐，之后将多个单桩基础1逐个叠加放置，最后放置单桩基础平台。为了加强各个单桩基础间的连接，可在单桩基础平台的第一通孔及单桩基础的第一孔道中插入钢筋，再灌入混凝土，混凝土可采用C60的高强速凝砂浆，可实现快速施工、快速凝固，有效缩短工期。如图2所示，其中虚线部分表示埋入地下的单桩基础1，单桩基础1的上方为单桩基础平台5，多个螺栓6沿基础平台的上表面一周间隔预埋设置。

进一步，可在单桩基础的内靠近边沿位置对称设有多个沿径向方向的第二孔道7，在单桩基础平台相应地设有对应第二孔道7的第二通孔，将单桩基础平台与叠加在一起的多个单桩基础进一步借助灌注于第二通孔和第二孔道内设有的钢筋和混泥土固定连接，第二通孔及第二孔道的设计加固了多个单桩基础的之间的连接及单桩基础与单桩基础平台之间的连接。

为了进一步分散立柱对基础的作用力，使立柱对基础的压力可均匀分散，缓解立柱底端的着重力，可将单桩基础平台可设为阶梯型，根据需要，单桩基础平台的平面可设为圆形或方形。如图3和图4所示，单桩基础平台5的平面设为方形，平台的上表面固定设有承台顶板8，承台顶板8可为钢板，在承台顶板上预埋设有多个套筒9，套筒9的内壁设内螺纹用于固定连接螺栓6，套筒9的外壁外凸起结构，外凸起结构卡接在平台内部，防止套筒9受力较大时或滑脱，这样螺栓6的下端旋入套筒9 内，可实现根据需要来调节螺栓的高度。安装时，可将立柱置于承台顶板上，立柱的底座12设置的连接孔对应于套筒9，将螺栓6穿过底座旋入套筒9内的内螺纹中，可将对应连接孔设有通孔的钢垫板10提前套于立柱的底座12上，将螺栓6穿过钢垫板10的通孔，在螺栓6的上部拧入止退螺母11将钢垫板10及底座12与单桩基础平台5固定，随着螺栓 6高度的调节即可实现立柱高度的微调。

如图5所示，立柱包括底座12和立柱本体13，其中立柱本体13可根据需要设置为倒L形，倒L形适用于单线设计，倒L形的上端的只有一个支撑安装结构将列车支撑悬挂。如图6中所示，立柱本体12也可设为Y形，Y形的两端分别用于悬挂两个列车，Y形适用于双线。立柱本体的截面设为矩形钢箱，立柱本体可一体设置，也可由一节一节的矩形钢箱通过螺栓连接形成一体的立柱本体。在倒L形的上端设有支撑安装结构，或所述Y形的两侧上端均固定设有支撑安装结构。

如图7所示，支撑安装结构包括一体连接的两个支臂14，两个支臂 14的下端分别向内延伸一部分，将轨道梁15卡接固定，两个支臂14的上端固定连接于立柱本体的上端。轨道梁15为简支钢箱梁结构，箱梁的下翼缘兼做轨道，简支钢箱梁结构的纵截面为底部开口的箱形截面，车轮支撑于开口的钢箱内，简支钢箱梁结构的两端端面均设有垂直向内或向外的延伸边，在延伸边上对应设有多个通孔，多个简支钢箱梁结构借助螺栓穿过对应的通孔连接，这样根据需要可将轨道梁实现可拆卸的延长或缩短。

上述的悬挂空铁拼装化区间结构体系快速绿色施工方法，包括：

(1)、在地面进行开挖打孔，将单桩基础逐个放入所述开挖的孔内，并将叠加在一起的多个所述单桩基础上的第一孔道对齐放置，最后放置单桩基础平台，将钢筋插入所述相应的孔道中，灌入混凝土，这样将基础固定于所述地面开挖的孔内；

(2)、将立柱置于基础上方，将基础上表面的螺栓穿过立柱底座的连接孔内，拧紧止退螺母，将立柱固定；

(3)、将所述轨道梁借助吊车穿过并固定于所述立柱上部的支持安装结构中。

本发明中主要进行地面打孔，采用的是预制的单桩基础及单桩基础平台，不需要在施工现场制备基础，只需要插入钢筋、灌入混凝土即可将基础稳定固定，地面打孔的挖掘量非常少，施工对交通影响小、周期短，实现绿色快速施工。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于，基础不同，本实施例中采用了群桩基础平台，进一步分摊立柱对整个基础的作用力及加固基础与地面之间的连接。如图8所示，基础包括预制的多个单桩基础1和一个群桩基础平台16，多个单桩基础1对称设于群桩基础平台16的下方，多个所述单桩基础的上端表面中心均设有空腔，下表面均设有与该空腔相匹配的第一嵌合部，穿过空腔与第一嵌合部的中心设有的第一孔道，多个所述单桩基础在竖直方向叠加设置；在群桩基础平台的下表面设有多个与单桩基础上端的空腔相对应的第三嵌合部，在群桩基础平台上垂直穿过第三嵌合部设有与单桩基础中孔道相对应的第三通孔，在第一孔道及第三通孔内灌注混凝土将多个单桩基础分别与群桩基础平台固定连接为一体，多个螺栓沿群桩基础平台的上表面一周间隔预埋设置。

根据需要，群桩基础平台也可设为阶梯型。

对于采用群桩基础平台进行施工安装时，与实施例1中不同的是：在需要设立立柱的下方地面挖孔，将单桩基础对应群桩基础平台对称分别放置，形成多个单桩基础构成的群桩，将多个单桩基础分别叠加放置之后，再将群桩基础平台对应放入单桩基础的上方，将钢筋插入所述相应的孔道中，并灌入混凝土，将多个单桩基础与群桩基础平台固定形成一体。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种悬挂空铁拼装化区间结构体系，其特征在于，其包括轨道梁、立柱和基础，其中，所述立柱包括底座、立柱本体和支撑安装结构，所述底座固定于所述立柱本体的下方，所述支撑安装结构固定于所述立柱本体的上方，所述基础的上表面一周间隔设有多个螺栓，所述底座上设有与所述基础的螺栓对应设置的连接孔，并借助螺栓与所述基础固定连接，所述轨道梁通过卡接固定于所述支撑安装结构上，所述轨道梁供悬挂式车辆的车轮行驶；

所述基础包括预制的多个单桩基础和一个单桩基础平台，多个所述单桩基础的上端表面中心均设有空腔，下表面均设有与所述空腔相匹配的第一嵌合部，穿过所述空腔与第一嵌合部的中心设有的第一孔道，所述单桩基础平台的下表面设有与所述单桩基础上端的空腔相对应的第二嵌合部，在所述单桩基础平台上垂直穿过所述第二嵌合部设有与所述单桩基础第一孔道相对应的第一通孔；所述单桩基础平台置于叠加在一起的多个所述单桩基础的上方，所述第一孔道及第一通孔内穿插钢筋并注浆将多个所述单桩基础及单桩基础平台固定连接，多个所述螺栓沿所述基础平台的上表面一周间隔设置；

所述基础包括基础平台，所述基础平台设为阶梯型，所述基础平台的上表面固定设有承台顶板，多个所述螺栓与所述承台顶板之间均设有套筒，所述套筒的内壁和外壁分别设有内螺纹和外凸起结构，每个所述螺栓的下端都可调节性固定于所述套筒中，中上端穿过所述立柱底座上的连接孔，上端固定有止退螺母，所述底座与所述止退螺母之间还设有钢垫板；

在多个所述单桩基础的内部靠近边沿位置均对称设有多个沿径向方向的第二孔道，在所述单桩基础平台相应地设有对应所述第二孔道的第二通孔，所述单桩基础平台与叠加在一起的多个所述单桩基础借助于所述第二通孔和第二孔道内穿插的钢筋并注浆固定连接；

所述支撑安装结构包括一体连接的两个支臂，所述两个支臂的下端向内延伸一部分，将所述轨道梁卡接固定，所述两个支臂的上端固定连接于所述立柱本体的上端；所述轨道梁为简支钢箱梁结构，所述简支钢箱梁结构的纵截面为底部开口的箱形截面，所述简支钢箱梁结构的两端端面均设有垂直向内或向外的延伸边，所述延伸边上设有多个借助螺栓对应连接的通孔；

所述立柱本体为倒L形或Y形，所述立柱本体的截面为矩形钢箱，所述倒L形的上端固定设有支撑安装结构，或所述Y形的两侧上端均固定设有支撑安装结构。

2.一种悬挂空铁拼装化区间结构体系，其特征在于，其包括轨道梁、立柱和基础，其中，所述立柱包括底座、立柱本体和支撑安装结构，所述底座固定于所述立柱本体的下方，所述支撑安装结构固定于所述立柱本体的上方，所述基础的上表面一周间隔设有多个螺栓，所述底座上设有与所述基础的螺栓对应设置的连接孔，并借助螺栓与所述基础固定连接，所述轨道梁通过卡接固定于所述支撑安装结构上，所述轨道梁供悬挂式车辆的车轮行驶；

所述基础包括预制的多个单桩基础和一个群桩基础平台，多个所述单桩基础对称设于所述群桩基础平台的下方，多个所述单桩基础的上端表面中心均设有空腔，下表面均设有与所述空腔相匹配的第一嵌合部，穿过所述空腔与所述第一嵌合部的中心设有的第一孔道，多个所述单桩基础在竖直方向叠加设置；所述群桩基础平台的下表面对称设有多个与所述单桩基础上端的空腔相对应的第三嵌合部，在所述群桩基础平台上垂直穿过所述第三嵌合部设有与所述单桩基础的第一孔道相对应的第三通孔，所述第三通孔及第一孔道内穿插有钢筋并注浆将多个所述单桩基础及所述群桩基础平台固定连接，多个所述螺栓沿所述群桩基础平台的上表面一周间隔设置；

所述支撑安装结构包括一体连接的两个支臂，所述两个支臂的下端向内延伸一部分，将所述轨道梁卡接固定，所述两个支臂的上端固定连接于所述立柱本体的上端；所述轨道梁为简支钢箱梁结构，所述简支钢箱梁结构的纵截面为底部开口的箱形截面，所述简支钢箱梁结构的两端端面均设有垂直向内或向外的延伸边，所述延伸边上设有多个借助螺栓对应连接的通孔。

3.一种如权利要求1或2所述的悬挂空铁拼装化区间结构体系的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在地面进行开挖打孔，将基础固定于所述地面开挖的孔内；

S2、将立柱置于基础上方，所述基础上表面的螺栓穿过立柱底座的连接孔内，拧紧止退螺母，固定所述立柱；

S3、将所述轨道梁借助吊车穿过并固定于所述立柱上部的支撑安装结构中；

在步骤S1中，所述基础的固定包括将单桩基础逐个放入所述开挖的孔内，将叠加在一起的多个所述单桩基础上的第一孔道对齐放置，最后放置单桩基础平台或群桩基础平台，将钢筋插入相应的基础平台的通孔及单桩基础的孔道中，并灌入混凝土。