CN114150539A - 一种山地轻轨用框架式单轨轨道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种山地轻轨用框架式单轨轨道，包括轨道主体、轨道支架、纵向斜拉板、侧板组件，所述轨道主体为矩形槽状结构，轨道车辆的内嵌式转向架位于所述轨道主体的矩形槽状结构内移动，所述轨道主体内的两侧可拆卸固定有所述侧板组件，相邻两个所述轨道支架之间通过所述纵向斜拉板固定连接。本发明在架设轨道时，设备相较架设混凝土结构轨道大大减少，降低施工难度，提高了车辆运行的安全性和乘客乘坐的舒适性，同时完全杜绝了轻轨车辆在山地间运行、侧向风很大的情况下车辆倾覆的危险。轨道建设成本低、重量体积小，具有推广应用的价值。

Description

一种山地轻轨用框架式单轨轨道

技术领域

本发明涉及一种轨道交通设备，尤其涉及一种山地轻轨用框架式单轨轨道。

背景技术

目前，在大坡度、小弯道、地形复杂的轻型轨道交通系统中，广泛地采用跨坐式单轨交通系统。跨坐式单轨交通系统因城市空间利用率高、地形适应能力强、环境效益优、运量适中、全线高架等独特的特点，在城市轨道交通、机场快线、观光旅游等项目中获得广泛的应用。

跨坐式单轨交通系统采用的混凝土轨道，既是运营车辆的载体，又是运营车辆的行走轨道，具有与其它类型的在钢轨上行走的轨道交通截然不同的独特特点：大体上呈现“I”字形，其顶面与车辆的走行轮接触，承受车辆的垂向力；其侧面与车辆的导向轮和稳定轮接触，起到对车辆进行导向和稳定的作用。

随着人们生活水平的提高，对旅游的需求也呈现出多样性和差异性。长期以来，游客往往会趋之若鹜去一些传统意义上的著名风景区；而近年来，越来越多的游客开始钟情于相对偏僻的、静谧的，但自然风光秀丽的旅游项目——山地轻轨旅游项目。

山地轻轨项目的突出优点是：

①将休闲旅游与轨道交通相结合，是轨道交通在旅游业中的延伸，实现了旅游的便捷性，游客在短时间内可以领略大景区的自然风光，给游客带来实实在在的好处；

②可全线高架，从而尽可能少地占用土地，实现对景区生态最大的保护。

正因为山地轻轨项目有以上的突出优点，使得国家对环境保护、对车辆安全性的要求达到了近乎苛刻的地步，要求旅游设施尽可能少地占用土地、尽可能高的安全性，而现有的混凝土轨道结构很难满足上述要求。

目前，所采用的混凝土轨道结构如附图1所示。该结构的截面大体上呈“I”字形，外部轮廓由顶面、上侧面、下侧面和底面组成。车辆的走行轮作用在顶面上，当走行轮滚动时受到顶面的摩擦力，从而驱动车辆前进或后退。导向轮卡在轨道的上侧面上，当车辆经过弯道时，导向轮受到上侧面的挤压力，从而引导车辆沿着一定的曲线运行。稳定轮位于轨道的下侧面两侧，以防止车辆受到较大横向力（比如横风或者过弯道车速很快时所受到的离心力）时发生倾覆。

现有技术中，轨道主体材料为混凝土，而混凝土的性能具有时效性，必须在轨道架设现场设置混凝土的搅拌、运输、浇筑设备。这些设备在架设山地轻轨系统时是很困难的，尤其在大坡度（200‰）、小弯道（5m）的风景区施工环境下几乎是不可能的。现有技术中，当导向轮和稳定轮有了一定的磨损量后，导向轮和稳定轮分别与轨道上侧面和下侧面之间的间隙加大，造成车辆在运行过程中左右摆动，降低了车辆运行的安全性和乘客的乘坐舒适性；严重的情况下，尤其在山地间运行、侧向风很大的情况下，车辆有倾覆的危险。现有技术主体材料为混凝土，在保证相同强度的条件下，混凝土材质的轨道体积大、重量大；混凝土的搅拌、运输、浇筑、维护需要较多的人力、物力和财力，综合成本高。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种山地轻轨用框架式单轨轨道。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括轨道主体、轨道支架、纵向斜拉板、侧板组件，所述轨道主体为矩形槽状结构，轨道车辆的内嵌式转向架位于所述轨道主体的矩形槽状结构内移动，所述轨道主体内的两侧可拆卸固定有所述侧板组件，相邻两个所述轨道支架之间通过所述纵向斜拉板固定连接。

进一步，所述轨道主体由四根轨道纵梁、连接法兰、支撑法兰、加固法兰、U型底板，所述连接法兰、所述支撑法兰和所述加固法兰的中部均设置有相同大小的矩形通孔，且所述连接法兰、所述支撑法兰和所述加固法兰的上端开口，四根所述轨道纵梁为直角结构，四根所述轨道纵梁分别位于所述连接法兰和所述支撑法兰内的四角处并固定连接，所述U型底板设置于所述连接法兰、所述支撑法兰和所述加固法兰内的下端并固定连接，所述连接法兰为两个，两个所述连接法兰分别位于所述轨道纵梁的两端，所述支撑法兰和所述加固法兰均为多个，多个所述支撑法兰和所述加固法兰相互交错设置。

进一步，所述轨道支架由横向斜拉板、横向支板和横向水平板组成，所述横向斜拉板和所述横向支板均为两条，两条所述横向支板的下端分别与所述横向水平板的两端之间固定连接，两条所述横向支板的上端分别固定于所述支撑法兰的下部两端，两条所述横向斜拉板的下端分别与所述横向水平板的两端靠近所述横向支板的位置固定连接，两条所述横向斜拉板的上端分别固定于所述支撑法兰的下部中段。

进一步，所述侧板组件由侧板和侧板固定螺栓组成，所述侧板通过所述侧板固定螺栓固定于所述轨道主体上。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种山地轻轨用框架式单轨轨道，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

（1）该山地轻轨轨道施工难度小。在本发明中，在架设轨道时，设备相较架设混凝土结构轨道大大减少，尤其在大坡度（200‰）、小弯道（5m）的山区施工环境下，施工难度明显降低。

（2）该山地轻轨轨道安全性高。在本发明中，当导向轮和稳定轮有了一定的磨损量后，由于导向轮与稳定轮分别始终压在轨道内部的上侧面和下侧面，从而提高了车辆运行的安全性和乘客乘坐的舒适性，同时完全杜绝了轻轨车辆在山地间运行、侧向风很大的情况下车辆倾覆的危险。

（3）该山地轻轨轨道成本较低。在和混凝土具有相同强度的条件下，该山地轻轨轨道体积和重量大大减小，且减少混凝土的搅拌、运输、浇筑、维护需要较多的人力、物力和财力,综合成本降低。

附图说明

图1是现有技术混凝土单轨轨道示意图；

图2是本发明单轨轨道及支架轴测图；

图3是本发明单轨轨道及支架左视图；

图4是本发明轨道主体轴测图；

图5是本发明轨道支架轴测图；

图6是本发明侧板轴测图；

图7是本发明的实施例-轴测视图；

图8是本发明的实施例-左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图2和3所示：本发明包括轨道主体1、轨道支架2、纵向斜拉板3、侧板组件4，所述轨道主体为矩形槽状结构，轨道车辆的内嵌式转向架位于所述轨道主体的矩形槽状结构内移动，所述轨道主体内的两侧可拆卸固定有所述侧板组件，相邻两个所述轨道支架之间通过所述纵向斜拉板固定连接。

每段轨道主体1包含有4根轨道纵梁11。4根轨道纵梁11上下、左右对称焊接在外侧的连接法兰12、支撑法兰13和加固法兰14的内侧面上。连接法兰12位于轨道主体1的两端，其上端开口，方便于轨道车辆的纵向运行。法兰上布置了一圈通孔，作为轨道和轨道之间的连接孔。

如图4所示：所述轨道主体由四根轨道纵梁11、连接法兰12、支撑法兰13、加固法兰14、U型底板15，所述连接法兰、所述支撑法兰和所述加固法兰的中部均设置有相同大小的矩形通孔，且所述连接法兰、所述支撑法兰和所述加固法兰的上端开口，四根所述轨道纵梁为直角结构，四根所述轨道纵梁分别位于所述连接法兰和所述支撑法兰内的四角处并固定连接，所述U型底板设置于所述连接法兰、所述支撑法兰和所述加固法兰内的下端并固定连接，所述连接法兰为两个，两个所述连接法兰分别位于所述轨道纵梁的两端，所述支撑法兰和所述加固法兰均为多个，多个所述支撑法兰和所述加固法兰相互交错设置。

多个支撑法兰13以一定的间距纵向布置在轨道主体1的中间位置。支撑法兰13向左下角和右下角各伸出一段，在该伸出段上布置通孔，作为轨道主体1和轨道之间2之间的连接孔。当轨道较长时，为了加强轨道的强度、刚度和稳定性，在轨道纵梁11的外侧，焊接了加固法兰14。加固法兰14以一定的间距纵向布置在支撑法兰13的中间位置。加固法兰14起到连接轨道纵梁11、增加轨道件强度、避免轨道车辆转弯时轨道纵梁11发生较大扭转变形的作用

U型底板15焊接在连接法兰12、支撑法兰13、加固法兰14的内侧底面上，U型口方向朝下。U型底板的顶面作为轨道车辆转向架走行轮的支承面，当走行轮滚动时，受到该顶面的摩擦力而使车辆向前或者向后运行。采用了紧固件，因此增加了维修性。

支撑法兰和加固法兰可等间距布置在连接法兰之间（直行轨道的情况），或者不等间距布置在连接法兰之间（弯轨情况）。3> 支撑法兰和加固法兰的数目则根据需要而定。

如图5所示：所述轨道支架由横向斜拉板21、横向支板22和横向水平板23组成，所述横向斜拉板和所述横向支板均为两条，两条所述横向支板的下端分别与所述横向水平板的两端之间固定连接，两条所述横向支板的上端分别固定于所述支撑法兰的下部两端，两条所述横向斜拉板的下端分别与所述横向水平板的两端靠近所述横向支板的位置固定连接，两条所述横向斜拉板的上端分别固定于所述支撑法兰的下部中段。

两个横向支板22呈现八字形对称布置，其上端布置通孔，作为与轨道支撑法兰13的连接孔。轨道支架2布置在支撑法兰13的正下方，横向支板22与支撑法兰13由多组螺纹紧固件7连接而成。如附图2所示，为了增加轨道支架2在纵向的稳定性，在轨道支架2之间布置4个纵向斜拉板3。纵向斜拉板3与轨道支架2之间通过螺纹紧固件6连接而成。由于纵向斜拉板3的存在，使得轨道支架2成为一个整体，增加了整体稳定性。

如图6所示：所述侧板组件由侧板41和侧板固定螺栓42组成，所述侧板通过所述侧板固定螺栓固定于所述轨道主体上。

侧板组件4由侧板41和侧板固定螺栓42组成。侧板4为薄板（比如0.5mm），通过侧板固定螺栓42连接在上下轨道纵梁11的外侧面上。

根据侧边位置变化不同，设置不同长度的侧板，为了便于车辆转向架的维修。

在轨道车辆正常运行条件下，一方面在侧板41外侧可绘制与风景区相协调的色彩或图画，增加了真个轨道结构的艺术性和协调性；另一方面，使得上下轨道纵梁11成为一个整体，减小了轨道车辆运行中的阻力。

在轨道车辆产生故障时，可拆除侧板41与轨道纵梁11之间的侧板固定螺栓42，直接对轨道车辆转向架进行维护与保养工作。

作为改进，轨道主体结构内侧面（包括U型底板顶面、轨道梁的内侧面）均粘接了一层玄武岩纤维增强材料。该复合材料涂层可以替换为其它的复合材料，比如碳纤维复合材料等。轨道主体材料为碳钢，也可以替换为不锈钢、铝合金、玄武钢等。轨道支架的数目可根据需要而定。

实施例：

附图7、附图8为山地轻轨轨道应用在山地轻轨交通中的例子。

轨道车辆的两台内嵌式转向架如图中100所示。

转向架的走行轮101、稳定轮102、导向轮103和导向轮104都固定在车辆的转向架构架上。走行轮101与轨道底面15的上顶面相接触，在走行轮101转动时，受到来自轨道底面15的摩擦力，使得轨道车辆前进或者后退。稳定轮102与轨道梁11的内侧水平面接触，当轨道车辆受到侧风力（比如附图8中向右的方向）或者转弯产生的离心力时，轨道车辆将会有向右一侧（比如附图8中向右的方向）摆动的趋势，则转向架左侧的一组稳定轮102将受到左侧轨道梁11的内侧水平面向下的压力，从而让轨道车辆保持水平的状态。导向轮103和导向轮104均与轨道梁11的内侧竖直面接触。当轨道车辆转弯时，导向轮103和导向轮104将会受到来自轨道梁11内侧竖直面的定向力，从而引导轨道车辆转向架转动一定的角度，达到引导轨道车辆通过弯轨的目的。

本发明由多段轨道组成。每段轨道由型材焊接、螺纹紧固件连接而成。

每段轨道的主体结构由不同形状的型材焊接而成。轨道侧板通过螺纹紧固件连接在侧面型材上。这种采用型材焊接和螺纹紧固件的连接方式，制作工艺简单、运输便捷、大大减小了施工难度，特别适合大坡度（200‰）、小弯道（5m）的风景区施工。

在跨坐式单轨的现有技术中，车辆的转向架往往跨坐在单轨的外侧；而本发明的单轨轨道，则适合于具有内嵌式转向架的轨道车辆。内嵌式转向架的驱动轮、导向轮和稳定轮均与轨道的内侧面接触。该新型轨道结构简单、尺寸紧凑、施工容易、综合成本低，完全杜绝了倾覆的风险，安全性高，特别适合于山地轻型轨道交通场合。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种山地轻轨用框架式单轨轨道，其特征在于：包括轨道主体、轨道支架、纵向斜拉板、侧板组件，所述轨道主体为矩形槽状结构，轨道车辆的内嵌式转向架位于所述轨道主体的矩形槽状结构内移动，所述轨道主体内的两侧可拆卸固定有所述侧板组件，相邻两个所述轨道支架之间通过所述纵向斜拉板固定连接。

2.根据权利要求1所述的山地轻轨用框架式单轨轨道，其特征在于：所述轨道主体由四根轨道纵梁、连接法兰、支撑法兰、加固法兰、U型底板，所述连接法兰、所述支撑法兰和所述加固法兰的中部均设置有相同大小的矩形通孔，且所述连接法兰、所述支撑法兰和所述加固法兰的上端开口，四根所述轨道纵梁为直角结构，四根所述轨道纵梁分别位于所述连接法兰和所述支撑法兰内的四角处并固定连接，所述U型底板设置于所述连接法兰、所述支撑法兰和所述加固法兰内的下端并固定连接，所述连接法兰为两个，两个所述连接法兰分别位于所述轨道纵梁的两端，所述支撑法兰和所述加固法兰均为多个，多个所述支撑法兰和所述加固法兰相互交错设置。

3.根据权利要求1所述的山地轻轨用框架式单轨轨道，其特征在于：所述轨道支架由横向斜拉板、横向支板和横向水平板组成，所述横向斜拉板和所述横向支板均为两条，两条所述横向支板的下端分别与所述横向水平板的两端之间固定连接，两条所述横向支板的上端分别固定于所述支撑法兰的下部两端，两条所述横向斜拉板的下端分别与所述横向水平板的两端靠近所述横向支板的位置固定连接，两条所述横向斜拉板的上端分别固定于所述支撑法兰的下部中段。

4.根据权利要求1所述的山地轻轨用框架式单轨轨道，其特征在于：所述侧板组件由侧板和侧板固定螺栓组成，所述侧板通过所述侧板固定螺栓固定于所述轨道主体上。

5.根据权利要求2所述的山地轻轨用框架式单轨轨道，其特征在于：所述轨道主体结构内侧面、U型底板顶面、轨道纵梁的内侧面均粘接了一层玄武岩纤维增强材料，所述轨道主体材料为碳钢、不锈钢、铝合金、玄武钢中的一种。

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