[发明专利]一种适用于悬挂式单轨的空间网架钢桁梁及其施工方法

说明书

本发明提供了一种适用于悬挂式单轨的空间网架钢桁梁，包括空间曲面网架和轨道梁，所述轨道梁贯穿设置于空间曲面网架内，且所述空间曲面网架内部设有轨道梁悬挂组件，所述轨道梁顶部通过该轨道梁悬挂组件与空间曲面网架连接，所述轨道梁两端下方设有引桥桥墩，所述空间曲面网架上位于梁端支墩位置设有门架拱圈，所述门架拱圈通过墩身立柱与引桥桥墩连接。另外，本发明还提供了该空间网架钢桁梁的施工方法。该发明通过空间曲面网架加强后，悬挂式单轨的跨越能力显著提高，可以满足桥梁需要跨越一些较大的路口等控制性节点处对桥跨结构大跨度的需求，且外形美观，更能适应城市景观的需求。

技术领域

本发明属于城市轨道交通桥梁技术领域，具体涉及一种适用于悬挂式单轨的空间网架钢桁梁及其施工方法。

背景技术

作为轨道交通的一种新型技术，悬挂式单轨的轨道梁不仅是承重构件，还兼有走行和导向轨道的作用。由于轨道梁钢薄壁截面底部开口，其抗扭刚度较小，因此列车运行的安全性、舒适性难以保证；另外，车辆系统对列车荷载作用下的轨道梁变形有严格要求，受轨道梁截面刚度限制，轨道梁适用的跨度范围也严重受限，在桥梁需要跨越一些较大的路口等控制性节点处，必须寻求新的结构形式以适应桥跨结构大跨度的需求。

根据目前对国内外悬挂式轨道交通的调研，各国均以常规跨度、常规桥跨形式为主，鲜少30m以上的跨度出现。如何在满足轨道梁的刚度、变形以及保证行车安全舒适的前提下，尽可能地提高桥梁结构的跨越能力，同时兼顾景观，已经成为悬挂式轨道交通亟需考虑解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有悬挂式轨道交通桥梁结构形式单一，跨越能力受限等问题。

为此，本发明提供了一种适用于悬挂式单轨的空间网架钢桁梁，包括空间曲面网架和轨道梁，所述轨道梁贯穿设置于空间曲面网架内，且所述空间曲面网架内部设有轨道梁悬挂组件，所述轨道梁顶部通过该轨道梁悬挂组件与空间曲面网架连接，所述轨道梁两端下方设有引桥桥墩，所述空间曲面网架上位于梁端支墩位置设有门架拱圈，所述门架拱圈通过墩身立柱与引桥桥墩连接。

进一步的，所述空间曲面网架为由若干个网架螺旋杆构成近似椭圆的网格结构，且网架螺旋杆在网格节点处焊接。

进一步的，所述门架拱圈与空间曲面网架的轴线垂直布置。

进一步的，所述门架拱圈由多道沿空间曲面网架轴向等间距分布的环状骨架构成，且环状骨架与空间曲面网架交汇于网格节点处。

进一步的，所述轨道梁悬挂组件包括上弦杆，以及位于轨道梁顶部且沿轨道梁轴向等间距布置的多个刚性吊点耳板；所述上弦杆连接于空间曲面网架内表面，且上弦杆与轨道梁轴线平行布置，所述上弦杆与刚性吊点耳板栓接。

进一步的，所述轨道梁为曲线轨道梁时，位于其曲线段，所述上弦杆上设置横梁，曲线轨道梁通过该横梁与上弦杆连接。

进一步的，所述空间曲面网架靠近其下缘设有下弦杆。

进一步的，所述轨道梁为下缘开口的薄壁截面结构。

另外，本发明还提供了上述适用于悬挂式单轨的空间网架钢桁梁的施工方法，包括如下步骤：

1)现场施工基础及引桥桥墩；

2)工厂预制轨道梁、空间曲面网架、轨道梁悬挂组件和门架拱圈；其中，空间曲面网架由网架螺旋杆全焊成整体，轨道梁悬挂组件包括上弦杆和刚性吊点耳板，上弦杆全焊于空间曲面网架上，刚性吊点耳板焊接于轨道梁顶部且沿轨道梁轴向等间距布置，门架拱圈焊接于空间曲面网架两端；

3)安装支座，将组装焊接完成后的轨道梁和空间曲面网架运至施工现场，吊装拼接，将空间曲面网架上的上弦杆与轨道梁上的刚性吊点耳板栓接，并将空间曲面网架上的门架拱圈通过墩身立柱与引桥桥墩连接后即完成架设。