[發(fā)明專利]一種基于集束鋼管混凝土的懸掛式單軌交通支撐結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710963971.X
• 申請(qǐng)日: 2017-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN107642009B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎泰良;裴利華;程國華;徐永浩;張俊龍;陳焰焰;張杰;曹毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E01B25/22
• 分類號(hào): E01B25/22;E01D18/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

本發(fā)明公開了一種基于集束鋼管混凝土的懸掛式單軌交通支撐結(jié)構(gòu)，屬于軌道交通結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，其中通過采用一定鋼管豎向緊貼布置成集束狀并由環(huán)箍將其固定，進(jìn)而灌注管芯混凝土形成集束鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，并在其頂部設(shè)置橫梁來承載懸掛式單軌軌道以供懸掛式單軌列車運(yùn)行。本發(fā)明的基于集束鋼管混凝土的懸掛式單軌交通支撐結(jié)構(gòu)，避免了現(xiàn)有空心薄壁鋼結(jié)構(gòu)易曲屈、剛度較低、高度設(shè)置較低的缺陷，提升了懸掛式單軌交通支撐結(jié)構(gòu)的適用高度和承載力，并通過在伸入墩底和橫梁的格構(gòu)柱端部設(shè)置肋板、鋼板、錨筋等結(jié)構(gòu)，大大提升了連接端部的穩(wěn)定性，降低了其失穩(wěn)破壞的風(fēng)險(xiǎn)，提高了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命，推進(jìn)了懸掛式單軌交通的發(fā)展和應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軌道交通結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于集束鋼管混凝土的懸掛式單軌交通支撐結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市人口越來越密集，道路擁擠帶來的交通問題不僅影響了城市居民的正常生活，而且還對(duì)環(huán)境造成一定的污染。懸掛式單軌交通的列車設(shè)置于支撐柱或者橋墩上的吊掛軌道上，其懸掛于空中運(yùn)行，不占用地面軌道和地面空間，能夠很好地適應(yīng)現(xiàn)代城市的交通狀況，極大地緩解了城市交通擁擠的問題，具有極高的研究與應(yīng)用價(jià)值。

由于懸掛式單軌交通是懸掛于空中運(yùn)行，列車的底部處于懸空狀態(tài)而不受力，整個(gè)軌道交通列車的受力承載均由懸掛式單軌列車頂部的橫梁及設(shè)置于單軌列車側(cè)面的支撐柱或橋墩提供，因此，懸掛式單軌交通的橫梁、支撐柱或橋墩的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和使用壽命極大影響了懸掛式單軌交通運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性和安全性，也影響著懸掛式單軌交通的使用壽命和經(jīng)濟(jì)成本。

目前，懸掛式單軌交通屬于軌道交通的新興技術(shù)，相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和可參考的應(yīng)用資料十分有限，懸掛式單軌交通比較成功的應(yīng)用是在日本和德國，而在上述兩國的應(yīng)用過程中，懸掛式單軌交通的橋墩結(jié)構(gòu)大多采用空心薄壁矩形截面鋼結(jié)構(gòu)，即由空心鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)作為懸掛式單軌交通的支撐結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工較為簡單，能一定程度上滿足懸掛式單軌交通的受力要求，但是，空心薄壁鋼結(jié)構(gòu)橋墩適用于高度較小、承載力較小的應(yīng)用環(huán)境，而在高度較高、承載力較大的應(yīng)用環(huán)境下，空心薄壁鋼結(jié)構(gòu)橋墩的應(yīng)用就十分受限，再加上該結(jié)構(gòu)還存在受外力易曲屈、穩(wěn)定性較差、結(jié)構(gòu)耐久性較差等問題，都極大地影響了空心薄壁鋼結(jié)構(gòu)橋墩的應(yīng)用。

我國是多地震國家，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國有41％的國土、一半以上的城市位于地震基本烈度7度或7度以上地區(qū)，再加上我國地勢(shì)條件多變，因此，對(duì)懸掛式交通的橋墩高度和穩(wěn)定性能提出了更高的要求，現(xiàn)有的空心薄壁鋼結(jié)構(gòu)橋墩已無法有效適應(yīng)懸掛式單軌交通在我國的應(yīng)用，提出一種抗震性能良好的懸掛式單軌橋墩是推動(dòng)懸掛式單軌交通發(fā)展的客觀需要；在專利申請(qǐng)CN?200710049308.5中提出了一種鋼管混凝土組合橋墩，其通過設(shè)置縱向支撐系分別與橋梁主梁和承臺(tái)固定連接，一定程度上實(shí)現(xiàn)了橋梁的穩(wěn)固支撐，但是，格構(gòu)柱式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的鋼管間隔布置而非緊貼布置，使得其橫向截面積較大，占用的地面空間很大，這對(duì)其在城市地面可用空間有限的環(huán)境下應(yīng)用構(gòu)成了極大的限制，再加上格構(gòu)柱式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的鋼管之間通常使用綴板連接，而鋼管由于獨(dú)立支撐，受剪切應(yīng)力時(shí)綴板連接容易發(fā)生破壞，從而影響格構(gòu)柱式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種基于集束鋼管混凝土的懸掛式單軌交通支撐結(jié)構(gòu)，其中通過設(shè)置集束鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，以一定數(shù)量鋼管緊貼組合成集束狀后在鋼管內(nèi)灌注管芯混凝土從而形成集束鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，以兩組集束鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和橫梁組成門式墩結(jié)構(gòu)，將橫梁的兩端分別穩(wěn)固連接在兩組集束鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的頂部，繼而為位于橫梁中部下方的懸掛式單軌提供支撐，有效提高了懸掛式單軌交通支撐結(jié)構(gòu)的剛度和承壓能力，降低了支撐結(jié)構(gòu)對(duì)城市空間的占用，抗震性好，經(jīng)濟(jì)成本較低。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于集束鋼管混凝土的懸掛式單軌交通支撐結(jié)構(gòu)，其包括多組沿懸掛式單軌軌道方向間隔布置的支撐結(jié)構(gòu)單元，以用于對(duì)掛載有懸掛式單軌列車的懸掛式單軌軌道提供支撐，其特征在于，