跨座式单轨的大跨度组合桥结构及其在曲线段的设置方法技术

本发明专利技术公开了跨座式单轨的大跨度组合桥结构及其在曲线段的设置方法，属于跨座式单轨相关技术领域，通过设置适用于跨座式单轨在大跨度环境下应用的钢箱梁和钢轨道梁，将钢轨道梁固定连接在钢箱梁的顶部，两者形成整体受力结构，使得钢轨道梁和钢箱梁可以协同受力，从而在满足大跨度应用需求的同时降低了大跨度组合桥结构的整体高度。本发明专利技术的跨座式单轨的大跨度组合桥结构，其结构简单，设置简便，能有效满足跨座式单轨在大跨度应用环境下的应用需要，大大降低大跨度组合桥结构的整体高度，降低大跨度组合桥结构的建设成本，提升对应轨道结构、车站结构的设计灵活性，提升跨座式单轨应用时的城市景观，具有较好的应用前景和推广价值。

Long-span composite bridge structure of Span-type monorail and its setting method in curve section

The invention discloses a long-span composite bridge structure of straddle-type monorail and its setting method in curve section, belonging to the related technical field of straddle-type monorail. By setting steel box girders and steel track girders suitable for application of Straddle-type Monorail in long-span environment, the steel track girders are fixed and connected to the top of the steel box girders, forming an integral force structure, so that the steel track girders and steel box girders can be used. By synergistic force, the overall height of long-span composite bridge structure can be reduced while meeting the needs of long-span application. The long-span composite bridge structure of the straddle-type monorail has the advantages of simple structure and simple installation, which can effectively meet the application needs of the straddle-type monorail in the long-span application environment, greatly reduce the overall height of the long-span composite bridge structure, reduce the construction cost of the long-span composite bridge structure, enhance the design flexibility of the corresponding track structure and station structure, and enhance the straddle-type monorail. The application of urban landscape has good application prospects and promotion value.

【技术实现步骤摘要】
跨座式单轨的大跨度组合桥结构及其在曲线段的设置方法
本专利技术属于跨座式单轨相关
，具体涉及一种适用于跨座式单轨的大跨度组合桥结构及其在曲线段的设置方法。
技术介绍
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。跨座式单轨交通与现有普通轨道交通存在较大的差异，其差异主要体现为轨道梁形式的不同和列车走行形式的不同。对于跨座式单轨交通，其列车骑跨在轨道梁上进行运行，轨道梁作为梁轨合一的桥梁结构，须同时满足承受列车荷载和列车行走线形的要求。一般情况下，跨座式单轨的轨道梁截面尺寸较小，导致其跨度有限，对于有跨度较大的设置需求时，通常会采用“梁上梁”结构，即在轨道梁的下方设置截面尺寸较大的箱梁，以其作为轨道梁的支撑平台，继而满足轨道梁的受力荷载需要。在现有技术中，跨座式单轨的大跨度组合桥结构所用轨道梁一般采用简支梁，具体而言，大跨度组合桥结构的箱梁大跨度设置，而其上方的轨道梁为小跨度的简支梁，即轨道梁通过垫石和支座对应支撑在大跨度的箱梁上，如图4中所示。上述方法虽然能在一定程度上满足跨座式单轨大跨度组合桥结构的设置需要，但是也存在一定的缺陷和局限性，主要体现在：由于现有的大跨度组合桥结构中的轨道梁采用简支梁，需要设置垫石、支座等结构，使得轨道梁设置完成后其轨面高度较高，整体结构高度较大，造价成本较高，城市景观较差；再加上上述“梁上梁”结构中的轨道梁往往不参与受力，其受力荷载几乎全部由支座传递到下方箱梁中，因此为保证大跨度组合桥结构满足受力需求，其箱梁的梁高往往较高，导致大跨度组合桥结构的整体高度进一步提升，轨道梁系统高度的提升不仅增加造价成本，影响城市景观，还会影响与大跨度组合桥结构对接的轨道、车站的结构设计，影响跨座式单轨轨道、车站设计的灵活性。鉴于此，现有的跨座式单轨大跨度组合桥结构存在一定的局限性，无法充分满足跨座式单轨的设计、运行需求。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本专利技术提供了跨座式单轨的大跨度组合桥结构及其在曲线段的设置方法，通过设置适用于跨座式单轨在大跨度环境下应用的钢箱梁和钢轨道梁，将钢轨道梁固定连接在钢箱梁的顶部，两者形成整体受力结构，在满足大跨度应用需求的同时大大降低了大跨度组合桥结构的整体高度，降低了建造成本，提升了大跨度组合桥结构的城市景观。为实现上述目的，本专利技术的一个方面，提供一种跨座式单轨的大跨度组合桥结构，包括分别沿纵向设置的箱梁和至少一根轨道梁，其特征在于，所述箱梁为钢箱梁，且所述轨道梁为钢轨道梁；所述钢轨道梁对应设置在所述钢箱梁的顶部，且所述钢轨道梁的底部与所述钢箱梁的顶部以焊接的形式固定连接，形成所述钢轨道梁和所述钢箱梁可协同受力的整体受力结构，以降低所述钢箱梁的梁高和所述大跨度组合桥结构的整体高度。作为本专利技术的进一步改进，对应所述钢轨道梁两侧的连接处分别设置有加劲肋，所述加劲肋沿纵向设置在所述钢箱梁顶板上，其分别与所述钢轨道梁的侧板和底板以焊接的形式连接。作为本专利技术的进一步改进，所述加劲肋预埋设置在所述钢箱梁内，其与所述钢箱梁的顶板以焊接的形式固定连接。作为本专利技术的进一步改进，所述钢轨道梁包括分设于所述钢箱梁顶面两侧的两根，即第一轨道梁和第二轨道梁，两轨道梁沿纵向并行设置。作为本专利技术的进一步改进，所述钢箱梁顶部的所述钢轨道梁以该钢箱梁竖向中线所在的纵向平面对称设置。作为本专利技术的进一步改进，所述钢箱梁的两侧以其竖向中线对称设置。作为本专利技术的进一步改进，还包括沿纵向间隔设置于所述钢箱梁底部的墩柱；所述钢箱梁可以其底部与所述墩柱的顶部固定连接，且所述墩柱包括至少一个薄壁墩柱单元，所述薄壁墩柱单元的纵向厚度小于其横向厚度。作为本专利技术的进一步改进，所述墩柱中的薄壁墩柱单元为沿纵向间隔一定距离设置的两个。本专利技术的另一个方面，提供一种所述的跨座式单轨的大跨度组合桥结构在曲线段的设置方法，其步骤如下：S1：确定所述钢轨道梁的超高率，并通过所述钢轨道梁绕轨行面线的旋转来实现所述钢轨道梁的超高，并得到所述钢轨道梁的偏转角；S2：根据所述钢轨道梁上跨座式单轨车辆的车辆限界确定所述钢轨道梁的轨行面距离所述钢箱梁顶面的最小高度；S3：在曲线段处的所述钢轨道梁上间隔确定多个横断面，并分别确定各所述横断面上所述钢轨道梁的内顶点坐标，即确定各所述横断面上所述钢轨道梁轨行面距所述钢箱梁顶面高度最小位置的坐标；S4：通过所述内顶点坐标，结合所述超高率、所述偏转角和所述钢轨道梁的尺寸参数，确定各所述横断面上所述钢轨道梁各顶点的坐标，完成对应横断面上所述钢轨道梁的定位；S5：通过各所述横断面上所述钢轨道梁的定位，实现所述钢轨道梁在所述曲线段上线形的快速定位，完成所述大跨度组合桥结构在曲线段的设置。作为本专利技术的进一步改进，步骤S3中所述内顶点坐标的确定可结合线路资料来进行，所述线路资料包括拐弯半径、曲线段里程和所述超高率。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，通过本专利技术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)本专利技术的跨座式单轨的大跨度组合桥结构，其通过设置适用于跨座式单轨在大跨度环境下应用的钢箱梁和钢轨道梁，通过将钢轨道梁固定连接在钢箱梁的顶部，两者形成整体受力结构，避免了现有大跨度组合桥结构中垫石和支座的设置，降低了轨道梁的轨行面高度，且通过钢轨道梁和钢箱梁的固定连接，使得钢轨道梁和钢箱梁可以协同受力，相较于现有的大跨度组合桥结构而言，有效减小了箱梁的梁高，进一步降低了轨道梁的轨行面高度，降低了大跨度组合桥结构的设置难度和建设成本，提升了跨座式单轨大跨度组合桥结构的城市景观，并为大跨度组合桥结构两端的轨道设计和车站设计提供了较大的灵活性；(2)本专利技术的跨座式单轨的大跨度组合桥结构，其通过对应钢轨道梁两侧底部的连接位置在钢箱梁上设置加劲肋，使得钢轨道梁的侧板和底板分别与加劲肋固定连接，有效提升了钢轨道梁与钢箱梁的连接稳定性和钢箱梁顶板的受力稳定性，进而提升了钢轨道梁和钢箱梁协同受力的一致性和稳定性，保证了跨座式单轨的大跨度组合桥结构在应用过程中的稳定性；(3)本专利技术的跨座式单轨的大跨度组合桥结构，其通过在钢箱梁的底部沿纵向设置由薄壁墩柱单元组成的墩柱，通过将薄壁墩柱单元的纵向厚度优选设置为小于其横向厚度，使得薄壁墩柱单元沿纵向的柔韧性大大提升，进而确保了钢箱梁和钢轨道梁连接为统一受力体后所受温度荷载的释放，进一步提升了大跨度组合桥结构的受力稳定性，延长了大跨度组合桥结构的使用寿命；(4)本专利技术中跨座式单轨的大跨度组合桥结构在曲线段的设置方法，其步骤简单，操作简便，准确性高，能快速实现曲线段位置大跨度组合桥结构的线形定位，缩短了曲线段位置大跨度组合桥结构的建设周期，降低了大跨度组合桥结构的建设成本，提升了曲线段位置大跨度组合桥结构设置的准确性；(5)本专利技术的跨座式单轨的大跨度组合桥结构，其结构简单，设置简便，能有效满足跨座式单轨在大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跨座式单轨的大跨度组合桥结构，包括分别沿纵向设置的箱梁和至少一根轨道梁，其特征在于，所述箱梁为钢箱梁，且所述轨道梁为钢轨道梁；所述钢轨道梁对应设置在所述钢箱梁的顶部，且所述钢轨道梁的底部与所述钢箱梁的顶部以焊接的形式固定连接，形成所述钢轨道梁和所述钢箱梁可协同受力的整体受力结构，以降低所述钢箱梁的梁高和所述大跨度组合桥结构的整体高度。

【技术特征摘要】
1.一种跨座式单轨的大跨度组合桥结构，包括分别沿纵向设置的箱梁和至少一根轨道梁，其特征在于，所述箱梁为钢箱梁，且所述轨道梁为钢轨道梁；所述钢轨道梁对应设置在所述钢箱梁的顶部，且所述钢轨道梁的底部与所述钢箱梁的顶部以焊接的形式固定连接，形成所述钢轨道梁和所述钢箱梁可协同受力的整体受力结构，以降低所述钢箱梁的梁高和所述大跨度组合桥结构的整体高度。2.根据权利要求1所述的跨座式单轨的大跨度组合桥结构，其中，对应所述钢轨道梁两侧的连接处分别设置有加劲肋，所述加劲肋沿纵向设置在所述钢箱梁顶板上，其分别与所述钢轨道梁的侧板和底板以焊接的形式连接。3.根据权利要求2所述的跨座式单轨的大跨度组合桥结构，其中，所述加劲肋预埋设置在所述钢箱梁内，其与所述钢箱梁的顶板以焊接的形式固定连接。4.根据权利要求1～3中任一项所述的跨座式单轨的大跨度组合桥结构，其中，所述钢轨道梁包括分设于所述钢箱梁顶面两侧的两根，即第一轨道梁和第二轨道梁，两轨道梁沿纵向并行设置。5.根据权利要求1～4中任一项所述的跨座式单轨的大跨度组合桥结构，其中，所述钢箱梁顶部的所述钢轨道梁以该钢箱梁竖向中线所在的纵向平面对称设置。6.根据权利要求1～5中任一项所述的跨座式单轨的大跨度组合桥结构，其中，所述钢箱梁的两侧以其竖向中线对称设置。7.根据权利要求1～6中任一项所述的跨座式单轨的大跨度组合桥结构，其中，还包括沿纵向间隔设置于所述钢箱梁底部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李靖，彭华春，瞿国钊，耿杰，马明，陈名欢，谢晓慧，刘阳明，韩稼春，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42