CN109763386B - 一种适用于跨座式单轨的道岔支撑系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，属于跨座式单轨相关技术领域，其通过设置沿纵向的连续刚构梁和多个沿纵向间隔设置在连续刚构梁下方的支撑单元，由连续刚构梁和支撑单元顶部的桥墩盖梁固连，形成可协同受力的刚构体系，从而可在降低支撑系统设置高度的前提下有效实现对道岔系统的稳定支撑。本发明中适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其结构简单，设置简便，施工难度小，施工效率高，能有效实现对跨座式单轨道岔系统的稳定支撑，减小盖梁的梁高和道岔系统的整体高度，节约了建设成本，为跨座式单轨的车站设计、轨道设计提供了较大的灵活度，具有较好的应用前景和推广应用价值，能有效推动跨座式单轨的推广和应用。

Description

一种适用于跨座式单轨的道岔支撑系统

技术领域

本发明属于跨座式单轨相关技术领域，具体涉及一种适用于跨座式单轨的道岔支撑系统。

背景技术

跨座式单轨交通是城市轨道交通的一种，其往往具有噪音小、适应性强、占地面积小、建设成本低、建设周期短等优点，跨座式单轨交通的建设周期往往不及地铁建设周期的一半，造价成本也仅为地铁的三分之一左右，但却属于中等运量的轨道交通系统，能很大程度上改善城市的交通问题。因此，跨座式单轨在我国部分城市中得到了一定程度的应用，并开始在越来越多的城市中规划和建设。

由于运行形式存在一定的相似性，现有的轻轨交通经常被拿来与跨座式单轨对比，且在跨座式单轨相关支撑体系的设计时也容易受到普通轻轨交通较为成熟的技术经验的影响，进而直接将跨座式单轨的相关支撑体系参照普通轻轨进行设计。但是，由于跨座式单轨交通的轨道形式与现有普通轨道交通的轨道形式存在较大的差异，使得对应现有轨道交通轨道梁设置的相关结构往往无法充分适用于跨座式单轨交通。

在跨座式单轨的运营过程中，道岔系统通常是必不可少的。对于普通的轻轨交通，其区间道岔梁通常是采用连续梁结构，连续梁结构的底部另设大悬臂T墩，T墩的顶部对应设置支座结构来进行连续梁结构的支撑。上述结构虽然能一定程度上适用于普通轻轨交通等现有轨道交通形式，但无法充分适用于跨座式单轨交通。具体来说，若跨座式单轨的区间道岔梁采用连续梁结构，其横断面的结构示意图通常如图3中所示；由于跨座式单轨的机械道岔装置高度较大，道岔顶面距离连续梁顶面的高差较大，如果跨座式单轨的区间道岔梁采用上述连续梁结构，道岔连续梁的梁高必须较大才能满足受力需要；而且，通常情况下，为使得跨座式单轨的运行不影响地面交通，区间道岔梁的支撑体系往往设置在路中绿化带中，但路中绿化带往往较窄，因此往往必须需要采用独柱墩大悬臂结构，墩柱顶部盖梁的高度往往也需要设置较大，进而导致支撑体系的整体结构组合高度很大，城市景观较差。此外，考虑道路净空的需要，梁高的增加通常会提升轨面标高，这使得跨座式单轨的轨道与车站相接时存在一定的难度，车站的设置高度也相应受到影响，导致跨座式单轨相关结构设计难度的增大，建造成本也相应增加。鉴于此，现有适用于普通轻轨区间道岔梁的连续梁结构，无法充分适用于跨座式单轨的区间道岔梁设计，存在较大的应用局限性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其中通过对应设置桥墩、桥墩盖梁和连续刚构梁，由桥墩盖梁和连续刚构梁固定连接形成刚构体系，协同承受道岔系统的荷载，能有效实现对道岔系统的稳定支撑，减小道岔支撑系统的整体设计高度，提升跨座式单轨交通轨道、车站结构设计的灵活性，降低道岔支撑系统的建造难度，节约建设成本。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其特征在于，

包括沿纵向设置的连续刚构梁和多个沿纵向间隔设置的支撑单元；

所述连续刚构梁设置在各所述支撑单元的正上方，并与各所述支撑单元的顶部固定连接，形成刚构体系；

所述支撑单元沿竖向设置，其包括竖向设置的桥墩和对应设置在所述桥墩顶部的桥墩盖梁，所述桥墩的底部固定设置在地面上，其顶部伸出地面并与所述桥墩盖梁的底部固定连接，且所述桥墩盖梁的顶部抵接所述连续刚构梁的底部，并与之固定连接，形成设置于所述连续刚构梁顶面上的若干道岔单元的道岔支撑系统。

作为本发明的进一步改进，所述桥墩盖梁沿横向设置，其沿所述桥墩轴线所在的纵向平面对称设置。

作为本发明的进一步改进，所述桥墩沿纵向的厚度小于其沿横向的厚度。

作为本发明的进一步改进，在所述连续刚构梁底部与所述桥墩盖梁顶部固连的连接处设置有倒角结构，以增加所述连接处的局部梁高。

作为本发明的进一步改进，所述连续刚构梁沿所述桥墩轴线所在的纵向平面对称设置，且所述连续刚构梁的宽度不小于所述桥墩盖梁的长度。

作为本发明的进一步改进，所述桥墩盖梁为预应力混凝土成型而成，所述连续刚构梁采用钢筋混凝土结构或者预应力混凝土结构。

作为本发明的进一步改进，对应所述桥墩的底部设置有支撑基础，其对应设置在地面以下，所述桥墩的底部固定连接在所述支撑基础上。

作为本发明的进一步改进，所述桥墩盖梁的顶面水平设置，且该桥墩盖梁的厚度从中部向两侧依次减小。

作为本发明的进一步改进，至少一个所述桥墩设置在地面上的路中绿化带中。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其通过设置沿纵向的连续刚构梁和多个沿纵向间隔设置在连续刚构梁下方的支撑单元，由连续刚构梁和支撑单元中的桥墩盖梁固连，形成可协同受力的刚构体系，在满足道岔系统稳定支撑的同时，有效避免了支座单元的设置，减小了桥墩盖梁和连续刚构梁的梁高，降低了道岔支撑系统的整体高度，降低了支撑系统的设置难度，节约了建设成本，为跨座式单轨交通的车站、轨道设计提供了较大的灵活性；

(2)本发明的适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其通过将桥墩的纵向宽度设置为小于横向宽度的形式，使得桥墩呈“薄壁状”结构，在满足桥墩支撑稳定性的前提下，大大提升了桥墩的纵向柔韧性，为刚构体系中温度荷载的释放提供了保障，大大提升了道岔支撑系统的稳定性，确保了跨座式单轨道岔系统的安全性和稳定性；

(3)本发明的适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其通过在连续刚构梁与桥墩盖梁的连接处设置倒角结构，使得连续刚构梁的局部梁高得以增大，以满足连接处受弯矩的作用，确保连续刚构梁的设置稳定性，而倒角结构的设置使得连续刚构梁其他位置的梁高无需增加，有效降低了连续刚构梁的自重，节约了材料，减小了底部支撑单元的受力荷载，提升了桥墩尺寸的设计灵活性；

(4)本发明的适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其结构简单，设置简便，施工难度小，施工效率高，有效实现了对跨座式单轨道岔系统的稳定支撑，减小了盖梁梁高的设置和道岔系统的整体梁高，节约了建设成本，为车站、轨道的设置提供了较大的灵活度，具有较好的应用前景和推广应用价值，能有效推动跨座式单轨的推广和应用。

附图说明

图1是本发明实施例中适用于跨座式单轨的道岔支撑系统的横断面结构示意图；

图2是本发明实施例中适用于跨座式单轨的道岔支撑系统的纵向局部段示意图；

图3是将跨座式单轨的道岔支撑系统设置为连续梁结构时的横断面结构示意图；

图4是跨座式单轨的道岔支撑系统分别设置为连续梁结构和连续刚构梁结构时的对比示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.桥墩，2.桥墩盖梁，3.连续刚构梁，4.道岔单元，5.支撑基础；6.连续梁支撑系统，601.墩柱，602.墩柱盖梁，603.支座单元，604.道岔连续梁，605.机械道岔，606.地面基础。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明优选实施例中适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其结构如图1和图2中所示，其中，道岔支撑系统包括沿纵向间隔设置的多个支撑单元，对应各支撑单元设置有连续刚构梁3，连续刚构梁3固定设置在支撑单元的顶部，与各支撑单元形成刚构体系，进而在连续刚构梁3的顶部并排设置多个道岔单元4，形成适用于跨座式单轨的道岔系统。

具体来说，优选实施例中的支撑单元如图1中所示，其包括桥墩1和桥墩盖梁2，桥墩1竖向设置在地面层上，其底部优选设置有支撑基础5，支撑基础5优选设置在地面线以下，其顶部进一步可优选低于地面线0.4～0.6m左右，且支撑基础5可进一步优选设置在地面上的路中绿化带中，不占用地面层的行走空间或者行车空间；进一步地，桥墩1的底部固定设置在支撑基础5上，其顶部伸出竖向伸出地面后以顶部固定连接桥墩盖梁2的底部，在优选实施例中，桥墩1的顶部对应连接桥墩盖梁2底面的中部，且桥墩盖梁2优选以桥墩1轴线所在的纵向平面对称设置。

进一步优选地，由于考虑到单柱支撑体系中盖梁受弯矩的作用呈中部弯矩大两侧弯矩小的状态，桥墩1顶部与桥墩盖梁2固定连接的中部承受的弯矩最大；因此，优选实施例中桥墩盖梁2的厚度由中部向两侧依次减小，并在其两侧形成楔形结构。显而易见的，桥墩盖梁2的顶面呈水平设置，其底部两侧的底面为倾斜一定角度的斜面。如此设计不仅能减少桥墩盖梁2的自重，为桥墩1的尺寸设计提供便利，而且桥墩盖梁2底部两侧的楔形设计也使得盖梁下方的净空增大，提升地面层空间利用的灵活性。

进一步地，优选实施例中的连续刚构梁3沿纵向固定设置在各支撑单元的桥墩盖梁2上，连续刚构梁3与各桥墩盖梁2形成刚构体系，如图2中所示，进而道岔结构的荷载由连续刚构梁3和桥墩盖梁2一同承受，并对应传递到各桥墩1上。进一步地，结合图1和图2不难看出，桥墩盖梁2沿横向设置，连续刚构梁3沿纵向设置，连续刚构梁3的宽度优选不小于桥墩盖梁2的长度，当然，容易想到的是，连续刚构梁3的宽度小于桥墩盖梁2的长度也是可以的，具体可以根据实际需要进行优选设计。

进一步地，在连续刚构梁3的顶部对应设置有多个道岔单元4，优选为多个机械道岔，以各道岔单元4的匹配工作来对应实现跨座式单轨的渡线，显而易见地，道岔单元4的数量可根据实际需要进行优选，在优选实施例中道岔单元4的设置数量进一步优选为三个。

进一步优选地，由于多柱支撑盖梁体系在盖梁的支撑处弯矩最大，连续刚构梁3的梁高设置应使得连续刚构梁3在弯矩最大位置的受力稳定性，因此，通常情况下，连续刚构梁3的梁高设置应以梁底部连接处满足弯矩需要时的梁高为准；但是，若按此设置，连续刚构梁3的整体梁高将增大，梁体的自重将增大，对于下部支撑结构的尺寸设计要求也会相应增高。鉴于此，在优选实施例中，在连续刚构梁3与桥墩盖梁2的连接处设置有倒角结构，以倒角结构对应连接底部的桥墩盖梁2，如图2中所示，使得连续刚构梁3在底部连接处的局部梁高增大，进而无需增大连续刚构梁3的整体梁高便可确保连续刚构梁3的荷载稳定性。

对于跨座式单轨的道岔系统，若其采用连续梁结构进行设置，其将如图3中所示，而该连续梁支撑系统6与本发明优选实施例中的连续刚构梁支撑系统的对比如图4中所示。在图4中，其左侧为连续梁支撑系统6，右侧为本发明优选实施例中的连续刚构梁支撑系统，由于连续梁支撑系统6的道岔连续梁604通常采用箱梁，其梁高较大，且需要以支座单元603对应搭放在墩柱盖梁602上，由支座单元603将荷载传递到墩柱盖梁602上，并由墩柱盖梁602单独受力，因此墩柱盖梁602的设计梁高往往也需要较高，即如图中墩柱盖梁602与桥墩盖梁2的梁高对比所示；同时，由于连续梁支撑系统6中有支座单元603的存在，支座单元603通常包含垫石和支座，使得整个支撑系统设置后道岔轨行面的高度远远高于连续刚构梁3与桥墩盖梁2整体固结形成刚构结构上道岔的轨行面，两者之间形成如图4中H的高差，此处的高差H通常可达到2～4m左右，不仅影响道岔结构的建造难度和建设成本，还可能影响与道岔相接的跨座式单轨车站的建设，增加相应跨座式单轨车站的建设高度，造成跨座式单轨运行系统整体高度的增加，带来额外的经济压力和规划难度。

进一步地，由于本发明优选实施例中桥墩盖梁2和连续刚构梁3固定连接形成刚构结构，对于整体结构温度荷载的释放，可通过优选设置桥墩的尺寸来实现。具体而言，由于跨座式单轨的梁上荷载相较于普通轨道交通(例如普通轻轨)而言，荷载较小，因此其支撑系统的桥墩尺寸可相应设计为较小值，鉴于此，本发明优选实施例中，将桥墩1沿纵向的宽度值为小于其沿横向的宽度值，使得桥墩1相较于连续梁支撑系统6中的墩柱601而言，呈“薄壁”状结构，如此，桥墩1沿纵向的柔性大大增加，能够有效释放沿纵向的温度荷载，提升刚构结构的设置稳定性。进一步优选地，为提升桥墩盖梁2的悬臂长度，优选实施例中的桥墩盖梁2可采用预应力混凝土结构对应成型，同时，连续刚构梁3可根据需要采用钢筋混凝土结构或者预应力混凝土结构。

本发明优选实施例中适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其结构简单，设置简便，施工难度小，施工效率高，能有效满足跨座式单轨道岔系统的设置要求，通过设置由连续刚构梁和桥墩盖梁组成的刚构体系，由连续刚构梁和桥墩盖梁协同受力，减少了支座单元的设置，减小了盖梁梁高的设置和道岔系统的整体梁高，节约了建设成本，为车站、轨道的设置提供了较大的灵活度，具有较好的应用前景和推广应用价值，能有效推动跨座式单轨的推广和应用。

本领域的技术人员容易理解，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其特征在于，

包括沿纵向设置的连续刚构梁和多个沿纵向间隔设置的支撑单元；

所述连续刚构梁设置在各所述支撑单元的正上方，并与各所述支撑单元的顶部固定连接，形成刚构体系；

所述支撑单元沿竖向设置，其包括竖向设置的桥墩和对应设置在所述桥墩顶部的桥墩盖梁，所述桥墩的底部固定设置在地面上，其顶部伸出地面并与所述桥墩盖梁的底部固定连接，且所述桥墩盖梁的顶部抵接所述连续刚构梁的底部，并与之固定连接，形成设置于所述连续刚构梁顶面上的若干道岔单元的道岔支撑系统。

2.根据权利要求1所述的适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其中，所述桥墩盖梁沿横向设置，其沿所述桥墩轴线所在的纵向平面对称设置。

3.根据权利要求1所述的适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其中，所述桥墩沿纵向的厚度小于其沿横向的厚度。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其中，在所述连续刚构梁底部与所述桥墩盖梁顶部固连的连接处设置有倒角结构，以增加所述连接处的局部梁高。

5.根据权利要求1~3中任一项所述的适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其中，所述连续刚构梁沿所述桥墩轴线所在的纵向平面对称设置，且所述连续刚构梁的宽度不小于所述桥墩盖梁的长度。

6.根据权利要求1~3中任一项所述的适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其中，所述桥墩盖梁为预应力混凝土成型而成，所述连续刚构梁采用钢筋混凝土结构或者预应力混凝土结构。

7.根据权利要求1~3中任一项所述的适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其中，对应所述桥墩的底部设置有支撑基础，其对应设置在地面以下，所述桥墩的底部固定连接在所述支撑基础上。

8.根据权利要求1~3中任一项所述的适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其中，所述桥墩盖梁的顶面水平设置，且该桥墩盖梁的厚度从中部向两侧依次减小。

9.根据权利要求1~3中任一项所述的适用于跨座式单轨的道岔支撑系统，其中，至少一个所述桥墩设置在地面上的路中绿化带中。