一种用于悬挂式单轨的刚架系杆拱桥结构的制作方法

1.本实用新型涉及城市轨道交通领域，具体涉及一种能够提高轨道梁跨越能力的悬挂式单轨刚架系杆拱桥结构。


背景技术：

2.近年来，我国中小城市由于汽车数量大幅增长，导致相继出现交通拥堵、市民出行困难和环境污染等问题。为此，国家开始大力发展各种轨道交通系统来解决这些问题。其中，悬挂式单轨电车由于具有对自然环境与地面建筑影响较小，施工简单快捷，不干扰地面交通，造价较低，低碳环保等优点，逐渐受到中小城市的青睐。目前，为推广应用悬挂式单轨电车，我国已建成多条试验线，但是其常规跨度均建设在40m以内，缺少关于大跨径桥型方面的研究和实践经验。
3.另一方面，在城市区域内建设悬挂式单轨电车的交通线，不可避免的需要跨越各种各样的障碍物，然而常规轨道梁桥跨径一般在40m以内跨越能力有限，无法跨越大型道路、大江大河等重要建筑物，继而严重影响和制约了悬挂式单轨电车的适用范围。同时，当梁体跨径增大时，悬挂式单轨的轨道梁挠度和应力随跨径增大而急剧增大，为保证乘客的安全性与舒适性，需要研发一种整体刚度大、扰度小，且跨越能力大的桥梁结构，以提高悬挂式单轨电车的地形适应能力和适用范围。


技术实现要素：

4.为了解决现有悬挂式单轨桥梁结构存在跨度范围严重受限的问题，本实用新型提供了一种车辆载荷作用下，轨道梁横向变形以及竖向扰度小，且桥型整体刚度大、跨越能力强的悬挂式单轨的刚架系杆拱桥结构。
5.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于悬挂式单轨的刚架系杆拱桥结构，包括桥面、用于支撑桥面的桥墩以及两道弧形主拱，所述桥面包括两个平行设置的轨道梁，所述轨道梁分别作为悬挂式单轨电车的通行轨道，两个所述轨道梁之间连接设置多个相互平行的主横梁；两道所述弧形主拱分别设置于两个轨道梁上，两道所述弧形主拱之间连接设置多个横撑；每道所述弧形主拱与同侧的轨道梁之间连接设置多个吊杆。
6.进一步地，所述吊杆一端固接于轨道梁与所述主横梁的连接处。
7.作为优选，两个所述轨道梁上分别设置系杆箱，两道所述弧形主拱分别设置于系杆箱上，所述系杆箱内设有多个纵向延伸的预应力系杆，所述预应力系杆的末端分别锚固于所述弧形主拱的拱脚处。
8.作为优选，所述多个相互平行的主横梁之间等间距设置。
9.作为优选，相邻所述主横梁之间的间距为20
‑
25m。
10.作为优选，相邻所述主横梁之间设有至少一个次横梁；两个所述平行设置的弧形主拱的相邻拱脚之间横向设置与桥墩刚接的端横梁。
11.作为优选，所述多个横撑均匀分布于两道所述弧形主拱之间。
12.作为优选，所述轨道梁、弧形主拱、主横梁、次横梁以及系杆箱均为预制件。
13.本实用新型同现有技术相比具有以下优点及效果：
14.1、本实用新型所述的拱桥结构以两道弧形主拱作为桥梁结构的主受力构件，以平行设置的两个轨道梁作为悬挂式单轨电车的行驶轨道，同时通过在两个轨道梁之间连接设置多个主横梁、在两个弧形主拱之间均匀布置若干横撑以及通过在轨道梁与弧形主拱之间设置多个吊杆，大幅度减少了车辆载荷作用下，轨道梁的竖向挠度和横向形变，且多个主横梁以及吊杆的设置，使得桥梁结构整体刚度大、行车舒适度高，桥型整体跨越能力强，跨径可达60
‑
100m。
15.2、本实用新型所述的刚架系杆拱桥结构，与现有普通悬挂式单轨桥梁结构相比，大幅提高了轨道梁的整体跨越能力，拓展了悬挂式单轨交通的适用范围，且拱桥结构外形优美、构造简洁，可作为城市地标性建筑。
16.3、本实用新型所述的刚架系杆拱桥结构受力明确、结构刚度大、行车舒适度高，拱桥桥面兼做轨道梁，无需额外架设轨道梁，可大幅节省建筑材料，降低工程投资；另一方面，所述的刚架系杆拱桥结构为下承式受力结构，悬挂式单轨电车悬挂于拱桥桥面下方，可大幅降低结构高度和线路高度，使前后线路高程不必抬高，大幅节省前后引桥工程，特别适用于城市轨道交通线路跨越道路路口时的情况。
17.4、本实用新型所述的刚架系杆拱桥结构通过将弧形主拱的拱脚与桥墩刚接，并利用预应力系杆平衡拱肋水平推力，使得地基基础不承受水平力，地质条件适应能力强，基础设计较容易。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例所述用于悬挂式单轨的刚架系杆拱桥结构的侧视图。
20.图2为本实用新型实施例所述用于悬挂式单轨的刚架系杆拱桥结构的i
‑
i处截面图。
21.图3为本实用新型实施例所述用于悬挂式单轨的刚架系杆拱桥结构的ii
‑
ii 处截面图。
22.标号说明：1、桥墩；2、轨道梁；21、主横梁；22、次横梁；23、系杆箱； 231、预应力系杆；24、端横梁；3、弧形主拱；31、横撑；32、拱脚；4、吊杆； 5、悬挂式单轨电车。
具体实施方式
23.下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
24.实施例1：如图1至3所示，一种用于悬挂式单轨的刚架系杆拱桥结构，包括桥面、用于支撑桥面的桥墩1以及两道弧形主拱3；其中：
25.所述桥面包括两个平行设置的轨道梁2，所述轨道梁2分别作为悬挂式单轨电车5的通行轨道，两个所述轨道梁2之间垂直连接多个相互平行的主横梁21，多个所述主横梁21之间等间距设置；
26.两道所述弧形主拱3分别设置于两个轨道梁2上，两道所述弧形主拱3之间连接设置多个横撑31，所述多个横撑31均匀分布于两道所述弧形主拱3之间；每道所述弧形主拱3与同侧的轨道梁2之间连接设置多个吊杆4，所述吊杆4一端固接于轨道梁2与所述主横梁21的连接处。
27.具体地，在本实施例1中，相邻所述主横梁21之间的间距为20
‑
25m。
28.实施例2：如图1至3所示，一种用于悬挂式单轨的刚架系杆拱桥结构，与实施例1的区别在于，两个所述轨道梁2上分别设置系杆箱23，两道所述弧形主拱3分别设置于系杆箱23上，所述系杆箱23内设有多个纵向延伸的预应力系杆231，所述预应力系杆231末端分别锚固于所述弧形主拱3的拱脚处。
29.实施例3：如图1至3所示，一种用于悬挂式单轨的刚架系杆拱桥结构，与实施例2的区别在于，相邻所述主横梁21之间设有至少一个次横梁22；两个所述平行设置的弧形主拱3相邻拱脚之间横向设置与桥墩1刚接的端横梁24。
30.作为优选的实施方式，本实用新型实施例3所述的轨道梁2、弧形主拱3、主横梁21、次横梁22以及系杆箱23均为预制件，以便于整个刚架系杆拱桥结构的施工与安装。
31.本实施例1至3所述的刚架系杆拱桥结构通过设置两道弧形主拱3，作为桥梁结构的主要受力构件，两道弧形主拱3之间设置若干道横撑31，以提高主拱拱肋的横向稳定性和结构的整体横向刚度。
32.另一方面，在本实用新型所述的刚架系杆拱桥结构中，所述桥面包括两个轨道梁2，所述轨道梁2兼作悬挂式单轨电车5的通行轨道，两道轨道梁2之间通过设置若干道横梁，以提高桥面的横向刚度和稳定性；具体地，每20m
‑
25m 左右设一道主横梁21，作为轨道梁的悬吊点和吊杆4的固接处；相邻主横梁21 之间可视计算情况设次横梁22；同时在轨道梁2上方设系杆箱23，其中布置预应力系杆231，两端锚固于弧形主拱3的拱脚处，以平衡拱脚的水平推力，相邻拱脚处连接设置端横梁24与桥墩1刚接，形成刚架系杆结构。这种新型的桥梁结构，可大幅提高悬挂式单轨轨道梁桥的跨越能力和适用范围。
33.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。