CN113677410A - 用于滚动车辆的轨道以及制造和组装该轨道的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于过山车的轨道。轨道包括多个层，每个层由用自动精确切割装置预制的多个层段构成。

Description

用于滚动车辆的轨道以及制造和组装该轨道的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年2月14日提交的题为“Track for Rolling Vehicle andMethods of Fabricating and Assembling the Track”的美国临时专利申请序列号62/805,952和2019年3月13日提交的题为“Track for Rolling Vehicle and Methods ofFabricating and Assembling the Track”的美国临时专利申请序列号62/817,584的优先权，由此将这些临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

下面描述的设备和方法总体涉及用于滚动车辆比如过山车的轨道。特别地，轨道组件包括以堆叠配置布置的多层，以便于滚动车辆的基础支撑。

背景技术

常规的木制过山车轨道通常是通过将规格材分层并在“弱”方向(例如基本垂直于每层规格材深度的方向)弯曲这些层来形成的，以匹配基础结构的整体轮廓。然后，沿“强”方向(例如沿规格材的宽度)手动切割这些层，以为乘坐车辆创建弯曲路径。以这种方式弯曲和切割轨道可能需要重复调整，这既昂贵又耗时，并且仍可能在轨道中留下微小缺陷，这对乘客的享受和舒适性产生不利影响。此外，这种类型的轨道组件可能需要高技能的劳动力，而这可能是稀缺和昂贵的。

附图说明

参考以下描述、所附权利要求和附图，各种实施例将变得更好理解，其中：

图1是描绘根据一实施例的过山车轨道的水平轨道部分的上等距视图，该过山车轨道包括右导轨和左导轨，每个右导轨和左导轨包括多个基层、下轨道层和上轨道层；

图2是描绘图1的水平轨道部分的右导轨的下等距视图；

图3是沿着图1中的线3-3截取的截面图；

图4是描绘图1的右导轨的前视图；

图5是描绘图1的右导轨的三个基层段的分解图；

图6是描绘图1的右导轨的三个下轨道层段的分解图；

图7是描绘图1的右导轨的三个上轨道层段的分解图；

图8是描绘根据一实施例的过山车轨道的竖直轨道部分的右导轨的侧视图，该过山车轨道包括多个基层、下轨道层和上轨道层；

图9是描绘图8的右导轨的上正视图，但为了图示清楚起见，移除了下轨道层和上轨道层；

图10是描绘图8和9的竖直部分的左右导轨部分的俯视图；

图11是描绘与图10的左右导轨部分相关的多个横梁的俯视图；

图12是描绘图11的左右导轨部分和横梁的侧视图；

图13是沿着图12中的线13-13截取的横截面视图；

图14是描绘与图10的左右导轨部分和横梁相关的多个中心板和多个步行板的俯视图；

图15是用于将第一导轨部分从制造设施运输到游乐园的方法的示意图；

图16是与下部结构相关的第一和第二导轨部分的侧视图；

图17是描绘与第一和第二导轨接头相关的图11的右导轨部分的部分分解俯视图；

图18是图17的右导轨部分以及第一和第二导轨接头的组装俯视图；

图19是图13所示的布置的横截面视图，但带有将左右导轨附接到横档的支架；

图20是完全组装的竖直轨道部分的侧视图；

图21是沿着图20中的线21-21截取的截面图；

图22是描绘根据另一实施例的三个基层段的示意图；

图23是图21的三个基层段的示意图，但其中一个基层段堆叠在其余基层段上；

图24是描绘组装在一起并弯曲以限定三维曲线的三个基层段的等距视图；

图25是描绘根据另一实施例的过山车轨道的水平轨道部分的右导轨和左导轨的横截面视图；

图26是描绘根据另一实施例的过山车轨道的竖直轨道部分的右导轨和左导轨的横截面视图；和

图27A-27I是描绘各种替代轨道布置的截面图。

具体实施方式

下文结合图1-27I的视图和示例详细描述实施例，其中在所有视图中相同的数字表示相同或相应的元件。限定水平曲线(例如左/右转弯)的过山车轨道的水平轨道部分10在图1-3中总体示出。水平轨道部分10可以包括右导轨12和左导轨14，它们一起配合为列车车厢15(例如乘坐车辆)提供基础支撑(见图3)。右导轨12和左导轨14可以彼此隔开，以限定轨道宽度W0。右导轨12可以包括多个基层16、下轨道层18和上轨道层20。基层16、下轨道层18和上轨道层20中的每个可以水平布置并堆叠在一起，使得基层16位于下轨道层18和上轨道层20之下，并且下轨道层18夹在基层16和上轨道层20之间。

层16、18、20可以由木材形成，使得过山车被认为是木制过山车。在一实施例中，层16、18、20可以由耐候性木材(例如压力处理过的木材)例如松木形成。基层16、下轨道层18和上轨道层20中的每个可以用紧固件、胶水和/或销钉，或者用各种合适的替代附接方法中的任何一种相互固定。

基层16可以一起配合为下轨道层18和上轨道层20提供基础支撑结构。下轨道层18和上轨道层20可以具有各自的内部部分22、24，其延伸超过基层16(例如以悬臂布置)以容纳列车车厢15的车轮26(见图3)。下轨道层18和上轨道层20可以限定列车车厢15的行进路径。运行板(未示出)可以设置在内部部分22、24的顶部、侧面和底部，以为列车车厢15的车轮26提供运行表面(例如接触表面)。在一实施例中，运行板可以由钢板形成。

水平轨道部分10的每个层16、18、20可以由多个离散层段构造，每个层段首尾相连并与纵向相邻的层段成接触关系(例如平行于列车车厢15的行进路径)。现在参考图4，每个基层16示出为包括多个基层段28，每个基层段28具有第一端30和第二端32。每个基层段28的第一端30可以在界面位置34与相邻基层段28的第二端32接触。下轨道层18示出为包括多个下轨道层段36，每个具有第一端38和第二端40。每个下轨道层段36的第一端38可以在界面位置42与相邻下轨道层段36的第二端40接触。上轨道层20示出为包括多个上轨道层段44，每个具有第一端46和第二端48。每个上轨道层段44的第一端46可以在界面位置50与相邻上轨道层段44的第二端48接触。

现在参考图5，示出了三个基层段28，现在将对其进行描述。每个基层段28的第一端30可以包括凸片52，并且每个基层段28的第二端32可以限定凹口54。当基层段28首尾相连(例如纵向相邻)并且彼此成接触关系(如图4所示)时，每个凸片52可以延伸到凹口54之一中，从而限定界面位置34。凹口54和凸片52之间的相互作用可以阻止基层段28之间的相对水平运动，并且提供视觉指示器，其有助于验证基层段28之间的相对物理定向。应当理解，基层段28可以具有设置在第一端30和/或第二端32的多种合适的替代互锁特征中的任何一种，这有助于基层段28之间的横向联接。

每个基层段28可以具有厚度T1和大于厚度T1的宽度W1。每个基层段28可以包括沿着宽度Wl延伸的上表面55。第一和第二端30、32可以设置有标记56(例如刻在或以其他方式施加到上表面55上的文字和编号)，其识别基层段28的哪些端将在组装期间匹配在一起，以及基层段28意味着轨道的哪一侧。标记56还可以包括指示过山车的行进路径方向的箭头，以识别每个基层段28的纵向方向。应当理解，多种合适的替代视觉指示器(例如标记或雕刻)中的任何一种都可用于验证基层段28相对于彼此的相对定向。每个基层段28可以限定多个第一竖直孔58和多个第二竖直孔60。销钉(未示出)或其他紧固件可以设置成穿过第一竖直孔58并进入紧邻基层16中的相应孔中，以将基层16联接在一起。

现在参考图6，示出了三个下轨道层段36，并且在许多方面与图5所示的基层段28相似或相同。例如，每个下轨道层段36可以包括第一端38和第二端40。第一端38可以各自包括凸片64，第二端40可以各自限定凹口66。第一和第二端38、40可以设置有标记68。每个下轨道层段36可以限定多个第二竖直孔72。下轨道层段36可以各自具有厚度T2和大于厚度T2的宽度W2。每个下轨道层段36可以包括沿着宽度W2延伸的上表面74和沿着厚度T2延伸的内表面76。下轨道层段36的宽度W2可以比基层段28的宽度Wl宽，使得下轨道层18的内部部分22(图3)悬于基层16之上。

现在参考图7，示出了三个上轨道层段44，并且在许多方面与图5所示的基层段28相似或相同。例如，每个上轨道层段44可以包括第一端46和第二端48。每个第一端46可以包括凸片78，每个第二端48限定凹口80。第一和第二端46、48可以设置有标记82。每个上轨道层段44可以限定多个第一竖直孔84。销钉(未示出)或其他紧固件可以设置成穿过第一竖直孔84并进入紧邻下轨道层18中的相应孔中，以将上轨道层20和下轨道层18联接在一起。上轨道层段44可以各自具有厚度T3和大于厚度T3的宽度W3。每个上轨道层段44可以包括沿着宽度W3延伸的上表面86和沿着厚度T3延伸的内表面88(图4)。上轨道层段44的宽度W3可以比基层段28的宽度W1宽，使得上轨道层20的内部部分24(图3)悬于基层16之上。

再次参考图4，基层16、下轨道层18和上轨道层20可以水平布置并堆叠在一起，使得每个层16、18、20横向(例如竖直)彼此相邻(例如在垂直于列车车厢15的行进方向的方向上)。内表面76、88(图4)可以限定过山车的右导轨12的整体轮廓(例如逐渐转弯)。基层段28的内表面(例如90)的轮廓可以基本遵循下轨道层18和上轨道层20的内表面76、88，使得基层16、下轨道层18和上轨道层20的轮廓类似地沿着右导轨12的长度。应当理解，基层段28的内表面(例如90)与下轨道层18和上轨道层20的内表面76、88水平间隔开成足以防止与列车的车轮组件接触。

基层16和下轨道层18可以布置成将第一竖直孔58与第一竖直孔70对准，将第二竖直孔60与第二竖直孔72对准。销钉(未示出)可以设置成穿过第一竖直孔58、70，以将基层16和下轨道层18联接在一起。螺栓92(虚线所示的一个)可以设置成穿过第二竖直孔60、72，以便于将基层16和下轨道层18一起固定到基础结构构件例如横梁(未示出)。如图6所示，下轨道层18的第二竖直孔72可被反向钻孔或以其他方式凹进，以允许螺栓92嵌套在第二竖直孔72内，使得螺栓92不会阻碍上轨道层20附接到下轨道层18。

每个层16、18、20可以布置成使得给定层的每对层段之间的界面位置(例如34、42、50)从横向相邻(例如上覆和/或下覆)层的界面位置纵向偏移(例如沿着列车车厢15的行进路径)。每个层相应地相对于其它横向相邻层定位，使得每个层段与横向相邻层段(例如竖直设置在上方或下方)重叠(例如延伸超出)以产生沿着列车车厢的行进路径彼此纵向偏移的多个界面位置。例如，如图4所示，下轨道层18的界面位置42可以从基层16(例如下覆层)的界面位置34和上轨道层20(例如上覆层)的界面位置50纵向偏移。以这种方式偏移界面位置可以比常规的预制布置更均匀地分配列车车厢15的重量，常规的预制布置具有分立导轨部分，其首尾相连并且在对接头(例如界面位置竖直对齐的地方)、接头或需要抗剪支架或其他抗剪钢筋将导轨部分连接在一起的类似单点导轨接头处连接在一起(例如通过螺栓、焊接或粘合剂)。在一实施例中，层16、18、20的每个层段可以布置成以层段总长度的约三分之一与下覆界面位置重叠。例如，对于约六英尺长的层段，层段可以布置成与下覆界面位置重叠约两英尺。

基层16、下轨道层18和上轨道层20示出为水平布置，以形成水平轨道部分10的水平曲线(例如左/右转弯)。应当理解，描述为水平布置的层可被理解为意味着该层的宽度(例如Wl、W2、W3)可以基本平行于由下轨道层18和上轨道层20限定的过山车的运行表面延伸。

应当理解，尽管右导轨12示出为具有六个基层，但可以使用任何数量的基层(例如一个、两个、三个、四个、五个或六个以上基层)。还应当理解，尽管右导轨12示出为具有两个轨道层，但可以使用任何数量的轨道层(例如一个或多于两个轨道层)。

图1-3中所示的左导轨14可以理解为类似于上述的右导轨12，但替代地配置用于水平轨道部分10的左侧。例如，如图3所示，左导轨14可以包括多个基层94、下轨道层96和上轨道层98。每个层94、96、98可以由相应的多个层段形成。每个层段可以包括配置为遵循由右导轨12限定的水平轨道部分10的轮廓的内表面。可替代地，轨道可以由单个导轨限定，轨道层在两侧延伸超过基层，以便容纳乘坐车辆。

层16、18、20、94、96、98的每个层段可以在工厂或其他受控环境中由单独的一块成品规格材(例如由工厂提供的标准长度、宽度和厚度的普通预碾磨木材)制成，然后在目的地(例如游乐园)交付和组装轨道。每个层段可以通过从成品规格材中切割出精确形状来制造，该形状可以包括至少一些上述特征(例如内表面、孔和/或界面特征)。层段的形状可以形成轨道的预定义二维曲线。可以使用CNC机床或其他自动精确切割装置比如激光切割机、等离子切割机或喷水切割机从成品规格材切割层段。

在预制每个层段之前，可以首先生成水平轨道部分10的计算机模型。计算机模型可以有助于绘制将用于构造水平轨道部分10的每个层段的形状和位置。然后，可以使用由计算机生成的模型定义的参数来切割每个层段。水平轨道部分10然后可以由预切割的层段组装。由于每个层段的形状和位置由计算机模型预定义，所以水平轨道部分10的组装可以比常规的构造方法更可预测。结果，水平轨道部分10的构造可以比常规布置需要更少的现场操作，与这些常规的构造方法相比，可以降低成本和效率低下，并且改善水平轨道部分10的整体质量。

例如，常规地，木制过山车轨道是通过以下制成：将未切割的结构木材分层，沿弱方向弯曲该木材，然后用电动工具手工沿强方向切割弯曲的车辆行驶表面而制成的。通常，在切割车辆行驶表面之前，须将多层堆叠在一起，以便在弯曲方向上形成正确曲线，以及在该弯曲发生之后，在层间精确地匹配切割路径。这通常需要高技能的劳动力(可能稀缺且昂贵)和耗时的重复迭代来切割板端，以确保每个板以适当的角度安装，从而最大限度地利用材料，同时避免板之间的不连续性或间隙。此外，一旦轨道开始构造，仍需要通过反复拆卸、重新定位和将轨道重新附接到基础下部结构来微调路径和曲线轮廓，直到路径和曲线轮廓在轨道原始工程计划的可接受公差范围内。

通过从计算机生成的模型预制层段，并且在组装之前用自动精确切割装置，水平轨道部分10可以通过简单地按照计算机模型定义的顺序组装层段而在目的地组装。在一些情况下，每个层段中的孔可被预钻孔以确保相邻层段之间的正确对准。结果，水平轨道部分可以比常规轨道更容易和更节省成本地组装，并且可以提供更坚固和更耐用的轨道，而不需要高技能的劳动力。此外，由于每个层段的适当曲线形状被直接从计算机模型转换到正在切割层段的另一自动精确切割装置，因自动精确切割装置可实现一致和可重复的切割，相邻层段之间的曲线的整体精度可被保持。

应当理解，层段可被建模和预制成允许横向(例如竖直)相邻层的界面位置偏移，使得每个层段与横向相邻层段(例如设置在给定层段上方和/或下方的层段)重叠。这样，水平轨道部分10可以在不使用单平面竖直接头的情况下构造，该单平面竖直接头完全延伸穿过轨道导轨(例如对接头)，这经常设置在常规的预制轨道装置上。还应当理解，层段可被建模和预制成便于内表面(例如76、88)的对齐，使得它们产生比具有现场手动切割的内表面的常规木材轨道更平滑、更精确的曲线。

如上所述，基于水平轨道部分10的计算机模型，每个预制层段可被分配在水平轨道部分10上的特定位置。每个层段可被索引并标记有标记(例如56、68、82)，其指示每个轨道段相对于其他轨道段的位置。在安装期间，安装者可以按照制造商提供的规定顺序(例如基于计算机模型)安装层段。因此，与要求每个板在现场手工制造并重复切割和/或手动调节的常规布置相比，该安装可以更有组织、更有效、更节省成本和更环保。

现在将讨论设计、制造和安装水平轨道部分10的方法的一个示例。首先，使用计算机生成的模型选择和设计水平轨道部分10的整体布局。作为设计过程的一部分，可以绘制出水平轨道部分10的每个层段的形状和特征。然后，可以使用设计过程中生成的绘图，在工厂或其他受控环境中从成品规格材切割每个层段。每个层段还可以设置有标记或其他记号，其指示该层段如何相对于水平轨道部分10的其他层段和/或横档(例如151)安装。一旦层段被制造，就可以将它们运送到目的地进行组装。水平轨道部分10然后可以通过以下组装：首先构造最底部基层(例如16)，然后在最底部基层的顶部上顺序构造其余基层，然后在基层的顶部上顺序构造下轨道层和上轨道层。因此，这些层可以沿着组装轴线A1(图4)堆叠成水平定向且彼此横向相邻的层的布置。组装轴线A1可以基本垂直于列车车厢15的行进路径(例如在图3所示的x方向上)和层的宽度(Wl、W2、W3)，并且基本平行于这些层的厚度(T1、T2、T3)。基层16的每个层段的内表面(例如76、88、90)可以限定列车车厢15的整体路径。运行板(未示出)可以组装到下轨道层18和上轨道层20的内部部分22、24的顶部、侧面和底部上。

尽管描述了轨道的水平轨道部分10的制造和构造，但应当理解，如下面进一步详细描述，轨道的竖直轨道部分(例如110)或竖直和水平轨道部分的某种组合(例如三维曲线)可以根据上述原理和方法来构造。还应当理解，尽管上文描述了规格材，但层段可以由可用自动精确切割装置切割的各种合适的替代基底中的任何一种制成，例如复合木材或其他木材(规格形状或板材)、热塑性塑料或金属(例如钢)。

现在参考图8和9，大致描绘了限定竖直曲线(例如斜坡)的过山车轨道的竖直轨道部分110。竖直轨道部分110的某些特征可以在许多方面与图1-7所示的过山车轨道的水平轨道部分10相似或相同。例如，竖直轨道部分110可以包括右导轨112，其包括多个基层116(图9)、下轨道层118(图8)和上轨道层120(图8)。下轨道层118和上轨道层120可以位于基层116之上并水平布置。下轨道层118和上轨道层120可以由分立层(未示出)形成。下轨道层118和上轨道层120可以各自包括悬于基层116之上的相应内部部分(未示出)。运行板(未示出)可以设置在内部部分的顶部、侧面和底部上，以为列车车厢的车轮提供运行表面(例如接触表面)。多个横档151和横梁153可以位于基层116的下面，以向竖直轨道部分110提供基础支撑。

然而，竖直轨道部分110的基层116可以竖直布置(而不是水平布置)，以便承受与列车车厢穿过轨道的该部分(例如小山或山谷)相关的增加的竖直力(例如在z方向上)，这将在下面进一步详细描述。除了竖直布置之外，基层116可以在许多方面与图1-5所示的基层16相似或相同。例如，如图9所示，每个基层116可以包括多个基层段128a，每个具有第一端130a和第二端132a，以及多个基层段128b，每个具有第一端130b和第二端132b。基层段128a、128b可以交替的方式首尾相连，并且彼此成接触关系，使得每个基层段128a的第一端130a在界面位置134a与相邻基层段128b的第二端132b接触，并且每个基层段128a的第二端132a在界面位置134b与相邻基层段128b的第一端130b接触。在一实施例中，如图9所示，第一端130a、130b和第二端132a、132b可被开槽，使得当基层段128a、128b以交替的方式首尾相连并彼此接触时，第一端130a和第二端132b互锁，并且第二端132a和第一端130b互锁以抵抗基层段128a、128b之间的相对(例如竖直)运动。应当理解，基层段128a、128b可以具有多种合适的替代互锁特征中的任何一种，这些互锁特征有助于横向联接和/或基层段128a、128b之间相对物理位置的视觉指示。

每个基层116可以布置成使得每对层段之间的界面位置(例如134a、134b)从横向(例如水平)相邻层的界面位置纵向偏移(例如沿着列车车厢的行进路径)(例如在垂直于列车车厢的行进路径的方向上)。因此，每个层段可以重叠(例如延伸超过)相邻层的界面位置，以比常规对接头(例如横向相邻层的界面位置在垂直于列车车厢行进路径的平面内对齐的地方)更均匀地分配列车车厢的重量。

再次参考图8和9，每个基层段128a、128b可以具有厚度T11(图9)和大于厚度T11的宽度W11(图8)。每个基层段128a、128b可以配合以限定沿着基层116的厚度T11延伸的上表面155(图9)。下轨道层118和上轨道层120可以沿着基层116布线并固定到基层116，使得下轨道层118搁置在上表面155上。应当理解，描述为竖直布置的竖直轨道部分110的基层(例如116)可以理解为基层116的厚度(例如T11)可以基本平行于由下轨道层118和上轨道层120限定的过山车的运行表面延伸。

再次参考图8，基层段128a、128b中的每个可以限定多个第一竖直孔158。销钉(未示出)或其他紧固件可以设置成穿过第一竖直孔158并进入紧邻基层116中的相应孔中，以将基层116联接在一起。每个基层段128a可以具有长度L1，并且每个基层段128b可以具有比基层段128a的长度L1短的长度L2。在一实施例中，基层段128a的长度L1可以选择为足够长以跨越至少两个横档151，使得列车车厢的重量分布在横梁153之间。

每个基层116可以包括肩部特征181，其沿着右导轨112的宽度延伸，并且配置为搁置在每个横档151上。每个肩部特征181可以成形为具有与横档151的上表面的形状相对应的下表面，以将右导轨112和/或列车车厢的重量更均匀地分布在横档151上。肩部特征181还可以在右导轨112的组装过程中用作基层116相对于横档151的对准点。

仍参考图8，每个基层116可以包括远端基层段128c，每个远端基层段128c限定阶梯轮廓，当将右导轨112改装到轨道111的现有水平轨道部分时，该阶梯轮廓允许右导轨112容易地集成到水平轨道布置中。应当理解，对于新的构造，远端基层段128c可能不包括为整个轨道设计的一部分。

现在将描述设计、制造和安装竖直轨道部分110的一种示例方法。首先，使用计算机生成的建模来选择和设计竖直轨道部分110的整体布局。作为设计过程的一部分，竖直轨道部分110的每个层段(例如128a、128b、128c)的形状和特征可被绘制出以定义竖直轨道部分110的竖直形状，其有助于列车车厢的行进路径的竖直分量。然后可以预制每个层段(如上所述)，并将其运送到目的地进行组装。竖直轨道部分110然后可以通过首先从层段组装每个基层(例如116)来组装。每个基层可以竖直定向，使得每个基层116的厚度(例如T11)沿着下轨道层118和上轨道层120的宽度延伸。每个基层可以沿着组装轴线(例如图9中的A2)堆叠在一起，该组装轴线基本垂直于列车车厢15的行进路径和基层116的宽度W11。一旦基层116被组装，基层116的每个层段的内表面可以限定列车车厢的行进路径的竖直分量。

每个基层116可以布置成使得给定基层的每对层段(例如128a、128b、128c)之间的界面位置(例如134a、134b)从横向(例如水平)相邻层的界面位置纵向偏移(例如在垂直于列车车厢的行进路径的方向上)。因此，每个基层相对于其他横向相邻层定位成使得每个层段与横向相邻层的层段重叠(例如延伸超过)以产生彼此纵向偏移的多个层段界面(例如沿着列车车厢15的行进路径)。

应当理解，每个层段可以在现场组装，以形成具有上述重叠特征的逐层布置的竖直轨道部分110，该重叠特征可以比常规预制轨道布置更均匀地分配列车车厢的重量。例如，常规预制布置通常由分立导轨部分(例如由木材或钢形成)形成，并且预制有平面端(例如每个导轨部分具有设置在平面中的单一端面)，并且以邻接关系首尾相连(例如在对接头、接头或类似的单点导轨接头处)。每个导轨部分通过抗剪支架连接到相邻导轨部分，该抗剪支架将导轨部分连接在一起，并且当列车车厢穿过导轨部分时，该抗剪支架可易于发生显著的挠曲、变形甚至失效(例如在图3所示的z方向上)。通过重叠层段的界面位置，基层可以附接在一起(例如用螺栓、粘合剂和/或销钉)，而不使用常规预制布置中使用的抗剪支架或其他抗剪附接布置。

应当理解，竖直轨道部分110的左导轨114可以与上述右导轨112类似地形成，但配置为设置在竖直轨道部分110的左侧。还应当理解，竖直轨道部分110的右导轨和左导轨的层段(例如128a、128b、128c)可以类似于以上关于图1-7中的水平轨道部分10所述的方式制造。可替代地，轨道可以由单个导轨(例如单轨)限定，轨道层在两侧延伸超过基层，以便容纳乘坐车辆。

应当理解，通过将竖直轨道部分110的基层(例如116)竖直定向并且以如上所述的偏移布置，过山车的列车车厢的重量可以由基层116的宽度来承受，因此当列车车厢经过时，基层116比水平定向的基层(例如上述的层16、18、20)更不容易受到竖直挠曲和变形的影响。这样，竖直定向的基层(例如116)可以特别适于经历增加的竖直力(例如在图3所示的z方向上)例如丘陵和山谷的轨道部分。

现在参考图10-21，示出了用于制造和安装竖直轨道部分110的方法的一个示例，现在将对其进行讨论。首先，使用计算机生成的模型选择和设计竖直轨道部分110的右导轨112和左导轨114的总体布局。作为设计过程的一部分，右导轨112和左导轨114的每个层段(例如128a、128b、128c)的形状和特征可被绘制出，以限定轨道的竖直轨道部分110的竖直形状并被预制(如上所述)。如图10所示，右导轨112然后可被组装成彼此分离的分立第一和第二导轨部分112a、112b，并且左导轨114可被组装成彼此分离的分立第一和第二导轨部分114a、114b。

分立第一和第二导轨部分112a、112b中的每个可以包括多个基层段128a、128b、128c，其以与上面参照图8和9描述的类似方式彼此重叠以形成多个基层116。每个基层段128a、128b、128c可以用紧固件(例如螺母和螺栓)固定在一起，该紧固件基本水平地延伸通过基层段128a、128b、128c(例如通过穿过基层段128a、128b、128c对准的水平孔)。应当理解，左导轨114的分立第一和第二导轨部分114a、114b可以类似的方式组装。然后，可以穿过分立第一和第二导轨部分112a、112b、114a、114b钻出基本垂直于水平孔的多个竖直孔160。

如图11和12所示，多个横梁153a可以安装在分立第一导轨部分112a、114a下方，并且可以在分立第一导轨部分112a、114a之间横向延伸。如图11所示，每个横梁153a可以与分立第一导轨部分112a、114a中的相应成对竖直孔160对准。如图13所示，每个横梁153a可以用螺栓191附接到分立第一导轨部分112a、114a，螺栓191设置成穿过分立第一导轨部分112a、114a的竖直孔160并穿过横梁153a。应当理解，多个横梁153b可以类似的方式安装在分立第二导轨部分112b、114b下方。

现在参考图14，一对步行板162a可以在分立第一导轨部分112a、114a的相对侧附接到横梁153a。一对中心板163a可以附接到分立第一导轨部分112a、114a之间的横梁153a。中心板163a可以彼此隔开一段距离(例如约12英寸或更小)，该距离可以防止安装者落在分立第一导轨部分112a、114a之间。应当理解，一对步行板162b和中心板163b可以类似的方式安装在分立第二导轨部分112b、114b之间。

分立第一导轨部分112a、114a、多个横梁153a、一对步行板162a和一对中心板163a(统称为第一竖直导轨部分110a)和分立第二导轨部分112b、114b、多个横梁153b、一对步行板162b和一对中心板163b(统称为第二竖直导轨部分110b)可以在远离游乐园的制造设施的受控环境中预制。首先在制造设施中组装第一和第二竖直导轨部分110a、110b可以允许第一和第二竖直导轨部分110a、110b被制造得更精确，并且具有比目前在游乐园现场出现的常规棒构建方法更严格的公差。

现在参考图15，一旦第一竖直导轨部分110a已经在制造设施处组装好，就可以通过起重机133将其装载到牵引车-拖车131上，并随牵引车-拖车131运送到游乐园现场。第一竖直导轨部分110a然后可以在游乐园通过起重机135从牵引车-拖车131上卸载。起重机135可以将第一竖直导轨部分110a提升就位到已经在游乐园构造的下部结构149上。第二竖直导轨部分110a可以类似的方式被运送到游乐园现场，使得第一和第二竖直导轨部分110a、110b可以类似于常规钢过山车组装的方式组装。为此，第一和第二竖直导轨部分110a、110b中的每个可被设计和工程设计成安装在沿着轨道的特定位置，这可以减轻重复测量和调整轨道以获得期望的曲线轮廓的需要，而这对于在游乐园现场出现的常规棒构建方法是常见的。

现在参考图16，第一和第二竖直导轨部分110a、110b示出为放置在下部结构149上(例如通过图15的起重机135)。下部结构149可以包括多个横档151，其横向延伸(相对于行进路径)并且配置成支撑第一和第二竖直导轨部分110a、110b。横档151可以最初沿着下部结构149定位(例如在下部结构149的组装期间以及在放置第一和第二竖直导轨部分110a、110b之前)，以大致匹配由第一和第二竖直导轨部分110a、110b限定的整体曲线轮廓。当第一和第二竖直导轨部分110a、110b放置在下部结构149上时，没有向第一和第二竖直导轨部分110a、110b提供足够基础支撑的任何横档151可被重新定位和/或加垫片，直到每个横档151充分支撑第一和第二竖直导轨部分110a、110b。由于第一和第二竖直导轨部分110a、110b是在运送到游乐园之前预制的，因此轨道的曲线轮廓由第一和第二竖直导轨部分110a、110b有效地设定，并且下部结构149被调节以符合第一和第二竖直导轨部分110a、110b，这可以减轻同时调节轨道和下部结构的需要，而这在常规布置中是常见的，这可能耗时、昂贵且不精确。应当理解，第一和第二竖直导轨部分110a、110b可以用多种设计特征中的任何一种预制，这些设计特征可以有助于将第一和第二竖直导轨部分110a、110b对准和支撑在下部结构149上(例如图8所示的肩部特征181)。

现在参考图17和18，现在将讨论右导轨112的组装完成。可以提供第一导轨接头165和第二导轨接头167。第一和第二导轨接头165、167中的每个可以与上文关于分立第一和第二右导轨段112a、112b所述的类似方式由基层段128a、128b形成。第一和第二导轨接头165、167可以在制造设施处预制，并与第一和第二竖直导轨部分110a、110b一起运送到游乐园现场。第一和第二导轨接头165、167可以夹在分立第一和第二导轨部分112a、112b的近端113a、113b上并可以与之配合。第一和第二导轨接头165、167可以用螺栓(未示出)附接到分立右导轨部分112a、112b的近端113a、113b，使得分立第一和第二导轨部分112a、112b以及第一和第二导轨接头165、167在安装时完成右导轨112。应当理解，左导轨114可以类似的方式组装。

现在参考图19，每个右导轨112和左导轨114可以用支架169附接到横档151。在一实施例中，支架169可以包括飓风梁。现在参考图20，下轨道层118和上轨道层120可以安装在右导轨112上。在一实施例中，中心板163a、163b可以在安装过程中用作下轨道层118和上轨道层120的夹具，以产生下轨道层118和上轨道层120的适当曲线。如图21所示，顶部运行板171可以安装在上轨道层120上并通过螺栓(未示出)联接至其。底部运行板173可以安装在下轨道层118下并通过螺栓(未示出)联接至其。侧面运行板175可以安装在下轨道层118和上轨道层120上，邻近顶部和底部运行板171、173并通过螺栓(未示出)联接至其。下轨道层196和上轨道198以及顶部、底部和侧面运行板177、179、183可以类似的方式安装在左导轨114上。

通过首先在制造设施中制造第一和第二竖直导轨部分110a、110b，然后将第一和第二竖直导轨部分110a、110b运送到游乐园现场，竖直轨道部分110可以更容易和更有效地安装，而不需要现场棒构建(例如完全在游乐园构建)的常规木制过山车轨道通常需要的熟练工人。这样，与常规过山车轨道相比，过山车的竖直轨道部分110可以更有效和更经济地制造和安装。应当理解，图10-21所示的用于制造和安装竖直轨道部分110的方法也可以用于制造和安装图1-9所示的水平轨道部分10。

现在将讨论用于预制具有复杂的三维曲线的导轨部分(例如在水平和竖直方向上都具有曲线的导轨部分)的方法的一个示例。首先，生成导轨部分的三维曲线的计算机模型(例如使用计算机辅助设计软件)。计算机模型可以识别各种层段(例如28、36、44)的三维形状，这些层段对于形成三维曲线的基层(例如16)以及下轨道层和上轨道层(例如18、20)是必要的。然后，每个层段的平面形状可以从三维形状的段外推/渲染。然后，基于从计算机模型外推的平面形状，可以从规格材中切割平面层段(例如通过工厂或其他受控环境中的CNC机床)，以基本形成临时的二维曲线。平面层段然后可以在轨道上堆叠在一起，而不用将平面层段附接到轨道。平面层段然后可以弯曲成三维曲线形状(沿着弱轴)，然后永久地附接到轨道(例如用螺栓)。

应该理解的是，平面层段的弯曲可以通过工程应力来实现，并且不需要通常与形成三维曲线的常规方法相关的施加应力(例如轨道和基础结构之间的预张力，其导致轨道中的附加应力不同于并且有时超过设计应力)。例如，在某些常规布置中，形成每层的板可以使用仿形工艺弯曲，其中板在竖直方向上被手动弯曲(有时超过设计曲率)，以便在横档(例如151)之间产生连续曲线。在这样的示例中，板可以通过首先将设备附接到下部结构来弯曲，下部结构通过对板和/或结构施加不同于在过山车的正常运行期间(例如在列车车厢15通过期间)通常施加到层段的载荷和应力的载荷和应力来选择性地迫使板进入期望的方向。一旦板弯曲到期望的位置，它们可被固定到下部结构(例如用钉子)，这会在板、下部结构和/或它们之间的连接中引入不期望的预应力。在其他常规布置中，板可能会被强行附接至错位或不精确的横档。如果基础结构不在公差范围内，轨道层的应力可能与设计中的预期不同。应当理解，通过首先模拟三维曲线，然后切割当弯曲到位时用于产生三维曲线的平面板，可以避免过山车轨道和下部结构上的许多不希望的预应力，这可以延长轨道的使用寿命。

现在参考图22-24，示出了三个基层段228a、228b、228c，它们配合形成三维曲线的一部分。如图22所示，每个基层段228a、228b、228c是基本平面的片(例如二维的)，其基于如上所述的三维计算机生成模型从规格材切割。如图23所示，当基层段228a、228b、228c平放(例如二维)并堆叠在一起时，基层段228a、228b、228c不对齐。然而，如图24所示，当基层段228a、228b、228c共同弯曲成导轨部分的适当三维曲线时，基层段228a、228b、228c可以与基本轨道对齐，并且可以附接到轨道以形成连续导轨部分。在一实施例中，每个基层段228a、228b、228c可以包括设置在其上的纵向线229a、229b、229c，其向用户指示基层段228a、228b、228c何时已经弯曲成适当形状。例如，如图23所示，当基层段228a、228b、228c平放时，基层段228c上的纵向线229c可能相对于基层段228a、228b的纵向线229a、229b歪斜。当基层段228a、228b、228c共同弯曲成适当的三维曲线时，基层段228a、228b、228c的纵向线229a、229b、229c可以对齐，以向用户指示基层段228a、228b、228c正确对齐并且可以附接到轨道。应当理解，为了说明的目的，图24所示的导轨部分的轮廓被夸大了。还应当理解，尽管描述了纵向线229a、229b、229c，但当基层段228a、228b、228c正确地对齐成三维曲线时，各种对齐特征中的任何一种都可以提供视觉指示，例如孔、凸片、凹口、紧固件或其他标记。还应当理解，多种合适的替代层段中的任何一种比如轨道层段、夹具板和中心板可以与上面关于基层段228a、228b、228c所述类似的方式用复杂的三维曲线预制。

图25示出了过山车轨道的水平轨道部分310的替代实施例，其在许多方面与图1-7所示的水平轨道部分10相似或者相同。例如，水平轨道部分310可以包括右导轨312和左导轨314。右导轨312和左导轨314可以各自包括水平布置的多个基层316、下轨道层318和上轨道层320。然而，一对竖直导板395可以横向邻近基层316。竖直导板395可以沿着右导轨312和左导轨314的外侧设置，使得右导轨312和左导轨314设置在竖直导板395之间。

竖直导板395可以配置(例如切割)为基层316限定过山车轨道的曲线的竖直分量(例如类似于上述竖直板110限定竖直曲线的方式)。在轨道的组装过程中，竖直导板395可以首先附接到横档(例如151(未示出))上，以用作将基层316附接到其上的夹具。对于每个右导轨312和左导轨314，基层316的最底部层(例如最靠近横档的基层316)则可以抵靠竖直导板395并在一端附接到横档。最底部基层316则可以抵靠竖直导板395在弱方向(例如在上/下方向)上弯曲并附接到横档，以将竖直分量赋予曲线。最底部基层316和与其相关的竖直导板395可以配合以限定横截面L形。基层316的其余部分以及下轨道层318和上轨道层320然后可以类似的方式附接在最底部基层316上。一旦右导轨312和左导轨314的构造完成，竖直导板395可被移除。应当理解，竖直导板可以与上述竖直轨道部分110的基层116类似的方式预制。还应当理解，竖直导板395可以另外或可替代地设置在右导轨312和左导轨314的内侧。

图26示出了过山车轨道的竖直轨道部分1110的替代实施例，其在许多方面与图8和9所示的竖直轨道部分110相似或者相同。例如，竖直轨道部分1110可以包括右导轨1112和左导轨1114。右导轨1112和左导轨1114可以各自包括多个基层1116、下轨道层1118和上轨道层1120。基层1116可以竖直布置，下轨道1118和上轨道1120可以覆盖基层1116并且可以水平布置。然而，一对水平导板1197可以横向邻近基层1116。水平导板1197可以沿着右导轨1112和左导轨1114的内侧外侧设置，使得水平导板1197设置在右导轨1112和左导轨1114之间。

水平导板1197可以配置(例如切割)为基层1116限定过山车轨道曲线的水平分量(例如类似于上述水平板10限定水平曲线的方式)。在轨道的组装过程中，水平导板1197可以首先附接到横档(例如151(未示出))，以用作将基层1116附接到其上的夹具。对于每个右导轨1112和左导轨1114，最里面基层1116(例如最靠近相对轨道的基层1116)然后可以抵靠水平导板1197并在一端附接到横档。最里面基层1116则可以在弱方向(例如在左/右方向)上抵靠水平导板1197弯曲并附接到横档，以将水平分量赋予曲线。最里面基层1116和与其相关的水平导板1197可以配合以限定横截面L形。基层1116的其余部分则可以类似的方式附接到最里面基层1116，下轨道层1118和上轨道层1120然后可以附接在基层1116上。在一实施例中，一旦右导轨1112和左导轨1114的构造完成，就可以移除水平导板1197。在另一实施例中，水平导板1197可以留在适当位置，并且中心板1163(以虚线示出)可以安装在水平导板1197之间，并且可以与水平导板1197配合，以防止安装者落在右导轨1112和左导轨1114之间。应当理解，水平导板1197可以与上述水平轨道部分10的基层16类似的方式预制。还应当理解，水平导板1197可以另外或可替代地设置在右导轨1112和左导轨1114的外侧。

现在参考图27A-27I，示出了可以使用本文描述的原理和方法构造的各种替代轨道布置。应当理解，过山车轨道的任何合适的替代层例如夹具板和中心板可以根据本文描述的原理和方法预制、构造/制造和组装。

出于说明和描述的目的，已经呈现了实施例和示例的前述描述。它并不旨在穷举或限制所描述的形式。根据上述教导，许多修改是可能的。已经讨论了这些修改中的一些，并且本领域技术人员将理解其他修改。选择和描述实施例是为了说明各种实施例。当然，该范围不限于在此阐述的示例或实施例，而是可以由本领域普通技术人员在任何数量的应用和等同装置中使用。相反，其意图在于该范围由所附权利要求来限定。此外，对于要求保护和/或描述的任何方法，无论该方法是否结合流程图来描述，都应该理解，除非上下文另有规定或要求，否则在方法的执行中执行的步骤的任何显式或隐式排序并不意味着这些步骤必须以所呈现的顺序来执行，并且可以不同的顺序或并行来执行。

Claims (20)

1.一种用于制造过山车轨道的方法，该方法包括：

用自动精确切割装置预制用于过山车轨道的多个第一层段和多个第二层段；

用多个第一层段构造过山车轨道的第一层，使得多个第一层段中的每个第一层段在第一界面位置与多个第一层段中的纵向相邻的第一层段处于接触关系；和

用多个第二层段构造过山车轨道的与第一层横向相邻的第二层，使得多个第二层段中的每个第二层段在第二界面位置与多个第二层段中的纵向相邻的第二层段处于接触关系，其中每个第一界面位置从第二界面位置纵向偏移。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一层包括第一基层，所述第二层包括第二基层，并且所述方法还包括：

用自动精确切割装置预制用于过山车轨道的多个轨道层段；和

构造过山车轨道的与第一基层和第二基层中的每个横向相邻的轨道层，其中轨道层限定列车车厢的行进路径。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一基层、第二基层和轨道层水平布置。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一基层和第二基层竖直布置，并且所述轨道层水平布置。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述多个第一层段中的至少一个第一基层段包括肩部特征，该肩部特征配置为搁置在下部结构的横档上。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，预制所述多个第一层段和多个第二层段包括用CNC机床从规格材切割多个第一层段和多个第二层段。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个第一层段中的每个第一层段包括凸片，该凸片延伸到在所述第一界面位置由多个第一层段中的每个纵向相邻的第一层段限定的凹口中。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括生成所述多个第一层段和多个第二层段的计算机模型，并且其中，预制多个第一层段和多个第二层段包括基于所述计算机模型预制多个第一层段和多个第二层段。

9.一种用于制造和安装过山车轨道的方法，该方法包括：

在远离用于支撑过山车轨道的在游乐园现场构造的下部结构的制造位置，用自动精确切割装置预制用于过山车轨道的多个第一基层段、多个第二基层段和多个第一轨道层段；

在制造位置内部构造过山车轨道的第一部分，第一部分包括第一导轨部分，第一导轨部分包括多个第一基层段、多个第二基层段和多个第一轨道层段；

将过山车轨道的第一部分从制造位置转移到下部结构；和

将过山车轨道的第一部分安装在下部结构上。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述制造位置包括温度受控且具有室内照明的制造设施，并且所述游乐园现场包括室外位置，并且其中，将过山车轨道的第一部分从制造位置转移到下部结构包括：

在构造过山车轨道的第一部分之后，将过山车轨道的第一部分装载到第一车辆上；

用第一车辆将过山车轨道的第一部分从制造设施运输到游乐园；和

将过山车轨道的第一部分从第一车辆转移到下部结构。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一车辆包括牵引车-拖车。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，装载过山车轨道的第一部分包括用起重机将过山车轨道的第一部分装载到第一车辆上。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，将过山车轨道的第一部分从第一车辆转移到下部结构包括用起重机将过山车轨道的第一部分从第一车辆转移到下部结构。

14.根据权利要求9所述的方法，还包括生成所述多个第一基层段、多个第二基层段和多个第一轨道层段的计算机模型，其中预制多个第一基层段、多个第二基层段和多个第一轨道层段包括基于所述计算机模型预制多个第一基层段、多个第二基层段和多个第一轨道层段。

15.根据权利要求10所述的方法，还包括：

在制造设施内部用自动精确切割装置预制用于过山车轨道的多个第三基层段、多个第四基层段和多个第二轨道层段；

在制造设施内部构造过山车轨道的第二部分，第二部分包括第二导轨部分，第二导轨部分包括多个第三基层段、多个第四基层段和多个第二轨道层段；

将过山车轨道的第二部分装载到第二车辆上；

将过山车轨道的第二部分从制造设施运输到游乐园；

将过山车轨道的第二部分从第二车辆转移到下部结构；和

将过山车轨道的第二部分安装在与过山车轨道的第一部分相邻的下部结构上。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

在制造设施内部用自动精确切割装置预制用于过山车轨道的多个第七基层段；

在制造设施内部用多个第七基层段构造至少一个导轨接头；和

将至少一个导轨接头附接到第一导轨部分和第二导轨部分中的每个，其中第一导轨部分、第二导轨部分和至少一个导轨接头配合以限定连续导轨。

17.根据权利要求15所述的方法，其中：

所述过山车轨道的第一部分还包括设置在所述第一导轨部分下方的多个第一横梁；并且

所述过山车轨道的第二部分还包括设置在所述第二导轨部分下方的多个第二横梁。

18.根据权利要求15所述的方法，其中：

所述过山车轨道的第一部分还包括与所述第一导轨部分相邻设置的第一步行板；和

所述过山车轨道的第二部分还包括与所述第二导轨部分相邻设置的第二步行板。

19.根据权利要求15所述的方法，其中：

所述过山车轨道的第一部分还包括与所述第一导轨部分相邻设置的第一中心板；和

所述过山车轨道的第二部分还包括与所述第二导轨部分相邻设置的第二中心板。

20.一种预制用于过山车的具有三维曲线的导轨部分的方法，该方法包括：

生成导轨部分的三维曲线的计算机模型；

识别形成三维曲线的多个层段；

识别多个层段中的每个层段的三维形状；

从三维形状外推多个层段中的每个层段的平面形状；

在制造设施内部用自动精确切割装置基于外推的平面形状预制每个层段；

布置每个平面形状的层段以形成第一层和第二层；

将第一层附接到第二层；和

使第一层和第二层弯曲以形成三维曲线形状。

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