一种悬挂式单轨的连续刚构拱桥的制作方法

1.本发明涉及城市新型轨道交通领域，特别涉及一种悬挂式单轨的连续刚构拱桥。


背景技术：

2.悬挂式单轨交通属轨道交通的新型技术，多用于景区和城市，其桥梁结构构造简洁、视觉通透，避免了出现较多复杂构件遮挡视线。目前国内外轨道梁研究及建设集中在常规跨度内(跨度≤30m)，但是由于需要跨越障碍物的多样性，大跨度悬挂式单轨桥梁是不可缺少的，有时甚至成为悬挂式单轨能否实施的关键节点。
3.与其他大跨桥梁相比，悬挂式单轨的轨道梁既是承重结构，又兼作车辆的走行和导向轨道，为保证列车运行的安全性及舒适性，对轨道梁在车辆荷载作用下的变形有着严格要求，因此桥梁结构本身必须具备足够的竖向与横向刚度。常规的悬挂式单轨梁跨度超过30m后，轨道梁的竖向及横向挠度过大，难以满足刚度要求及舒适性要求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例的主要目的在于提供一种跨越能力较高的悬挂式单轨的连续刚构拱桥。
5.为达到上述目的，本技术实施例的技术方案是这样实现的：
6.本技术实施例提供了一种悬挂式单轨的连续刚构拱桥，包括：
7.轨道组件，所述轨道组件包括第一横梁、第二横梁及两个轨道梁，所述两个轨道梁沿横桥向间隔设置并沿纵桥向延伸，所述第一横梁和所述第二横梁设置在所述两个轨道梁之间且沿纵桥向间隔设置；
8.下部结构，所述下部结构包括第一子结构及第二子结构，所述第一子结构支撑所述第一横梁，所述第二子结构设置在所述第一横梁与所述第二横梁之间的间隔处的下侧；
9.设置在两个所述轨道梁之间的第一拱肋结构，所述第一拱肋结构具有第一拱脚与第二拱脚，所述第一拱脚与所述第一横梁连接，所述第二拱脚从所述两个轨道梁之间伸至所述轨道组件的下方且与所述第二子结构连接；
10.多根第一连接件，所述第一拱肋结构位于所述轨道组件上侧的区域与各所述轨道梁之间通过所述第一连接件连接；
11.设置在两个所述轨道梁之间的支撑组件，所述支撑组件的一端与所述第二子结构连接，所述支撑组件的另一端与所述第二横梁连接。
12.一种实施方式中，所述支撑组件为斜腿。
13.一种实施方式中，所述连续刚构拱桥还包括第一活动支座，所述第一活动支座设置于所述第一子结构的顶部，所述第一横梁与所述第一活动支座连接。
14.一种实施方式中，所述支撑组件包括第二拱肋结构和多根第二连接件，所述第二拱肋结构具有第三拱脚与第四拱脚，所述下部结构还包括第三子结构；
15.所述第三子结构支撑所述第二横梁，所述第二拱肋结构的所述第三拱脚与所述第
二横梁连接，所述第四拱脚从所述两个轨道梁之间伸至所述轨道组件的下方且与所述第二子结构连接；
16.所述第二拱肋结构位于所述轨道组件上侧的区域与各所述轨道梁之间通过所述第二连接件连接。
17.一种实施方式中，所述第一拱肋结构位于所述轨道组件上侧的区域与所述第二拱肋结构位于所述轨道组件上侧的区域为非对称型拱轴线。
18.一种实施方式中，所述连续刚构拱桥还包括第一活动支座和第二活动支座，所述第一活动支座设置于所述第一子结构的顶部，所述第一横梁与所述第一活动支座连接，所述第二活动支座设置于所述第三子结构的顶部，所述第二横梁与所述第二活动支座连接。
19.一种实施方式中，所述第一拱肋结构及所述第二拱肋结构均为钢箱结构。
20.一种实施方式中，所述第二子结构包括第一承台，所述第二拱脚与所述支撑组件均与所述第一承台连接。
21.一种实施方式中，所述第二子结构包括桥墩和第二承台，所述桥墩与所述第二承台连接，所述第二拱脚与所述支撑组件均与所述桥墩连接。
22.一种实施方式中，所述第一拱肋结构位于所述轨道组件下侧的区域与所述支撑组件位于所述轨道组件下侧的区域对称设置。
23.本技术实施例提供了一种悬挂式单轨的连续刚构拱桥，该连续刚构拱桥通过在两个轨道梁之间设置第一拱肋结构，将拱桥与悬挂式单轨相结合，满足了悬挂式车辆对运行空间的需求，第一拱肋结构位于轨道组件上侧的区域与各轨道梁之间通过第一连接件连接，由此，两个轨道梁梁体的重力及粱上车辆荷载作用力可以通过第一连接件传递到第一拱肋结构上。此外，第一拱肋结构的第一拱脚与第一横梁连接，第一子结构支撑第一横梁，第二拱脚从两个轨道梁之间伸至轨道组件的下方且与第二子结构连接，因此第一拱肋结构上的力可以传递到第一子结构及第二子结构，从而使连续刚构拱桥的受力更均匀。支撑组件的一端与第二子结构连接，支撑组件的另一端与第二横梁连接，从而平衡了连续刚构拱桥在第二拱脚处产生的水平推力，使结构具有较大的竖向、横向及抗扭刚度，从而大大提高了连续刚构拱桥的跨越能力。
附图说明
24.图1为本技术第一实施例的一种悬挂式单轨的连续刚构拱桥的结构图；
25.图2为图1的a
‑
a视图；
26.图3为本技术第二实施例的一种悬挂式单轨的连续刚构拱桥的结构图；
27.图4为本技术第三实施例的一种悬挂式单轨的连续刚构拱桥的结构图。
28.附图标记说明
29.轨道组件10；第一横梁11；轨道梁12；下部结构20；第一子结构21；第二子结构22；第一承台221；第二承台222；桥墩223；第三子结构23；第一拱肋结构30；第一连接件40；支撑组件50；第二连接件51；第二拱肋结构52。
具体实施方式
30.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可
以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本技术宗旨的解释说明，不应视为对本技术的不当限制。
31.在本技术中，“纵桥向”、“竖向”、“上”、“下”方位或位置关系为基于附图1所示，“横桥向”方位或位置关系为基于附图2所示的方位或位置关系。需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
32.本技术实施例提供了一种悬挂式单轨的连续刚构拱桥，请参阅图1及图2，该连续刚构拱桥包括轨道组件10、下部结构20、设置在两个轨道梁12之间的第一拱肋结构30、多根第一连接件40及设置在两个轨道梁12之间的支撑组件50。轨道组件10包括第一横梁11、第二横梁及两个轨道梁12，也就是说，本技术的连续刚构拱桥具有两个轨道，可以是两条同向轨道，也可以是两条对向轨道，两轨道关于第一拱肋结构30对称设置。两个轨道梁12沿横桥向间隔设置并沿纵桥向延伸，第一横梁11和第二横梁设置在两个轨道梁12之间且沿纵桥向间隔设置，可以提高两个轨道梁12的稳定性，并传递两个轨道梁12上的荷载，使梁体受力更均匀。
33.需要说明的是，除了第一横梁11和第二横梁之外，两个轨道梁12之间还设置有多根其它的横梁，所有横梁均设置在两个轨道梁12之间且沿纵桥向间隔设置。
34.下部结构20包括第一子结构21及第二子结构22，第一子结构21支撑第一横梁11，也就是说，第一横梁11上承受的力可以传递到第一子结构21，并通过第一子结构21传递到地基中，使得桥梁结构更稳定。第二子结构22设置在第一横梁11与第二横梁之间的间隔处的下侧，也就是说，第一横梁11与第二横梁是分别位于第二子结构22的两侧。
35.第一拱肋结构30位于轨道组件10上侧的区域与各轨道梁12之间通过第一连接件40连接，轨道梁12梁体的自重及梁上车辆荷载均可以通过第一连接件40传递到第一拱肋结构30，以分担轨道梁12的承载压力，提高桥梁的稳定性能。
36.第一连接件40可以是吊杆，吊杆可以是高强钢丝束、粗钢筋、钢筋混凝土或预应力混凝土构件等，以增强第一拱肋的稳定性。
37.第一拱肋结构30具有第一拱脚与第二拱脚，第一拱脚与第一横梁11连接，也就是说，第一拱脚是直接连接在第一横梁11上，即下承式拱脚，第一拱肋结构30能将来自轨道梁12的作用力及自身的重力传递到第一横梁11上，并通过第一子结构21的支撑作用，将作用力传递到地基当中。
38.第二拱脚从两个轨道梁12之间伸至轨道组件10的下方且与第二子结构22连接，也就是说，第二拱脚是穿过了轨道组件10后直接与第二子结构22连接，为中承式拱脚，可以提供水平推力以减小第一拱肋结构30的弯矩，从而提高结构的刚度。
39.支撑组件50的一端与第二子结构22连接，支撑组件50的另一端与第二横梁连接，可以平衡第一拱肋结构30产生的水平力，从而减小第二子结构22的压力，提高桥梁安全性能。
40.一具体实施例中，桥梁主跨跨径可达60m以上，实现了更大的跨越能力。
41.一实施例中，请参阅图4，第二子结构22包括第一承台221，第二拱脚与支撑组件50均与第一承台221连接，也就是说，第二拱脚及支撑组件50可以直接支撑在第一承台221上，可以不设置与桥墩223连接。
42.需要说明的是，第二拱脚及支撑组件50可以与第一承台221上的同一个位置连接，也可以在第一承台221上的不同位置连接。
43.一实施例中，请参阅图1，第二子结构22包括桥墩223和第二承台222，桥墩223与第二承台222连接，第二拱脚与支撑组件50均与桥墩223连接，也就是说，第二拱脚及支撑组件50也可以跟桥墩223连接后，桥墩223再与第二承台222连接，并通过基础将力传递到地基中。
44.一实施例中，请参阅图3，支撑组件50为斜腿，斜腿的一端连接第二子结构22，另一端连接第二横梁，可以平衡主梁的内力。
45.一实施例中，请参阅图3，连续刚构拱桥还包括第一活动支座，第一活动支座设置于第一子结构21的顶部，第一横梁11与第一活动支座连接，轨道组件10在第一活动支座处可以水平位移，当外界环境温度变化引起结构热胀冷缩，轨道组件10可以通过在第一活动支座处进行必要的水平位移，减少连续刚构拱桥内因结构限制产生的温度应力，维持桥梁的稳定性。
46.在一些实施例中，斜腿也可以与第二横梁固定连接。
47.一实施例中，请参阅图1，支撑组件50包括第二拱肋结构52和多根第二连接件51，第二拱肋结构52设置在两个轨道梁12之间，第二拱肋结构52具有第三拱脚与第四拱脚，下部结构20还包括第三子结构23。
48.第三子结构23支撑第二横梁，桥梁传递到第二横梁上的力可以通过第三子结构23传递到地基，第二拱肋结构52的第三拱脚与第二横梁连接，第四拱脚从两个轨道梁12之间伸至轨道组件10的下方且与第二子结构22连接，第二拱肋结构52的力一部分可以通过第二横梁传递到第三子结构23，另一部分可以通过直接跟第二子结构22连接完成力的传递，可以使桥梁传力更顺畅，梁体更稳定。
49.第二拱肋结构52位于轨道组件10上侧的区域与各轨道梁12之间通过第二连接件51连接，轨道梁12体自重及梁上车辆荷载均可通过第二连接件51传递到第二拱肋结构52上，并通过第三子结构23及第二子结构22传递到地基中，使受力更均匀。
50.可以理解的是，当桥梁跨数增加，下部结构20还可以设置多个其它的子结构，这些子结构可以用于支撑第一横梁11和第二横梁之外的其它横梁。
51.第二连接件51可以是吊杆，吊杆可以是高强钢丝束、粗钢筋、钢筋混凝土或预应力混凝土构件等，以增强第一拱肋的稳定性。
52.一实施例中，请参阅图1，下部结构20包括第三子结构23，连续刚构拱桥包括第一活动支座和第二活动支座，第一活动支座设置于第一子结构21的顶部，第一横梁11与第一活动支座连接，第二活动支座设置于第三子结构23的顶部，第二横梁与第二活动支座连接，以适应由于温度、湿度等环境变化引起的桥梁结构胀缩变形。
53.也就是说，第一横梁与第一子结构21活动连接，第二拱脚与第二子结构22固定连接，可以使桥梁结构在具有较大的竖向、横向及抗扭刚度的同时，又能减少温度应力造成的影响。
54.需要说明的是，当下部结构20存在多个其它子结构时，除第一横梁11及第二横梁外的其它横梁与其对应的子结构之间也为活动连接。
55.一实施例中，请参阅图1，第一拱肋结构30位于轨道组件10上侧的区域与第二拱肋
结构52位于轨道组件10上侧的区域为非对称型拱轴线。
56.需要说明的是，可以是第一拱肋结构30或第二拱肋结构52位于轨道组件10上侧的区域关于各自顶点竖向中轴线不对称，也可以是第一拱肋结构30与第二拱肋结构52位于轨道组件10上侧的区域两者之间不对称。
57.一具体实施例中，请参阅图1，第一拱肋结构对应的桥跨为中跨，第二拱肋结构对应的桥跨为边跨，第一拱肋结构30的外形较第二拱肋结构52大，巧妙契合中跨和边跨的跨度布置，第一拱肋结构30及第二拱肋结构52拱轴线为折线型，且两者拱轴线的顶点均朝第二子结构22侧靠近，以形成不对称的“心脉跳动”造型，整体造型简洁美观、富有新意，满足城市与景区桥梁结构的景观需求。
58.一实施例中，第一拱肋结构30及第二拱肋结构52均为钢箱结构，结构截面可以为单箱单室截面，截面由上顶板、两块侧板和下底板围合而成。
59.一实施例中，请参阅图1及图3，第一拱肋结构30位于轨道组件10下侧的区域与支撑组件50位于轨道组件10下侧的区域对称设置，两者可以是关于第二子结构22竖向中轴线对称设置，也可以是两者关于第二子结构22竖向任意轴线对称设置，可以使第二子结构22处的水平力互相平衡，减少基础所受水平力，节省基础工程量。
60.需要说明的是，支撑组件50为斜腿时，位于轨道组件10下侧的区域即为整个斜腿51。
61.一实施例中，第一拱肋结构30、第二拱肋结构52、第一连接件40、第二连接件51、轨道梁12、第一横梁11及第二横梁均为钢结构，可采用工厂预制、现场焊接拼装，施工较为方便快捷，可实施性强。
62.上述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。