悬索交通系统

申请号 CN03132988.8 申请日 2003-07-24 公开(公告)号 CN100379619C 公开(公告)日 2008-04-09
申请人 于晓波; 发明人 于晓波; 王玲; 于洋; 于凤武; 吴翠霞; 于晓红; 于海;
摘要 一种悬索交通系统,它是由数个支承张拉在支承塔上部连续延伸的悬索和悬索吊挂着的承载面组成,它适用于悬索桥和悬索轨道交通且承载面有多种结构,主要是上、下对称排例的两个矩形构架组成或有一个矩形构架组成的平衡 支架 再依次连接成条状承载桁架构成,在承载面下部通过等边V型平衡结构连续有两种形式的下拉索,通过上部悬索和下拉索作用的上、下预应 力 来保证承载面的最大平衡 稳定性 且结构简单成本低。
权利要求

1.一种悬索交通系统,由数个支承塔和张拉在支承塔上部连续延伸的悬索 和吊挂着的承载面组成,其特征是:承载面由条状承载桁架构成,承载桁架由 数个相互平行排列的平衡支架通过数个连接杆(4)依次连接组成,每个平衡支 架由至少两个上、下排列且对称相连的矩形构架(10、11)组成,排列在上部 的矩形构架(10)的上顶部连接着上悬索,排列在下部的矩形构架(11)的下 边部中心线处连着中心线处的单根下拉索;所述单根下拉索是两头各连接相邻 支承塔(1)且之间部分隔段连接有数个向下连接地面的接地索(15),其产生 向下拉作用后形成数个弧形向上的多弧倒张下拉索(12)。
2.根据权利要求1所述的悬索交通系统,其特征是:所述承载面下部连接 有数个等边V形平衡构架(5),其两个等边的各上头分别连接在矩形构架(11) 下边部的左右两侧端处,两等边的夹处(14)通过下吊杆(9)与在中心线处 的单根下拉索连接。
3.根据权利要求1所述的悬索交通系统,其特征是:所述承载面上部的矩 形构架(10)的上顶部两端边分别与数个倒置等边V形构架(13)的两等边的 一头相连接,其两个等边的夹角处(14)通过上吊杆(8)连接承载面上部中心 线处的单悬索。
4.根据权利要求1所述的悬索交通系统,其特征是:所述条状承载桁架内 的上、下排列的矩形构架(10、11)内的顶部中心线处悬挂着上下排列的各条 单轨道;所述支承塔(1)构成高架车站,承载面(3)的转弯处设在高架车站 处,也可以设在支承塔处。
5.根据权利要求1所述的悬索交通系统,其特征是:所述多弧倒张下拉索 (12)是两头部各连接相邻支承塔(1)且处于承载面下部纵面中心线处。

说明书全文

所属技术领域

发明涉及悬索交通领域,尤其是高架悬索轨道的交通系统。

背景技术

目前公知的悬索交通是在数个高架支承塔上部张拉连续延伸的双悬索, 吊挂承载面,一种如悬索桥其优点是:跨距长、美观,缺点是:承载面要保 证抗扭刚度,结构复杂且自重必须大,使用关联的悬索,支承塔等结构载荷 要求高,使大桥整体成本高且受大影响时承载面的稳定性差。另一种如高 架悬索轨道交通(如申号99101550.9悬挂式空气动列车)是在承载面下悬 挂轨道来运行列车,其优点是:跨距长占用城市地面少,承载面悬挂轨道结 构简单成本低,轨道可跨越城市地面障碍走直线缩短了路途,节省了运行时 间,乘客可在高空观赏市景具有了观光特性,其缺点是:因承载面重量较轻 且跨矩长使其抗扭度低且柔性大,使列车运行时受自重及风力等影响产生 轨道的竖向弯曲振动,侧向弯曲扭转和横向弯曲变形其稳定性差,并且轨道 在悬索下不能转弯,使此技术的实用性有缺陷

发明内容

为了克服现有悬索交通的承载面稳定性差且成本高的不足,本发明提供 一种在承载面下带单下拉索的悬索交通的方法,能使承载面稳定性提高且结 构简单成本低。    
本发明的任务是通过下述技术方案实现的:数个支承塔和张拉在支承塔 上部连续延伸的悬索和吊挂着的承载面组成,承载面由条状承载桁架构成, 承载桁架由数个相互平行排列的平衡支架通过数个连接杆(4)依次连接组成, 每个平衡支架由至少两个上、下排列且对称相连的矩形构架(10、11)组成, 排列在上部的矩形构架(10)的上顶部连接着上悬索,排列在下部的矩形构 架(11)的下边部中心线处连接着中心线处的单根下拉索;所述单根下拉索 是两头各连接相邻支承塔(1)且之间部分隔段连接有数个向下连接地面的接 地索(15),其产生向下拉力作用后形成数个弧形向上的多弧倒张下拉索(12)。 矩形构架形成的承竖向长条状的平衡支架长度与其平衡性能成正比,也就是 在做承载面的上、下两个矩形构架内的上、下承载物重心间距与其平衡性能 成正比与承载面的抗侧向弯曲扭转性成正比,竖向弯曲振动及横向弯曲变形 由适度的单下拉索的预应下拉力和悬索的预应上拉力来克服。多弧倒张下拉 索(12),通过其适度预应下拉力传给承载面两侧边部,给承载面所受悬索的 上拉力以反作用力使承载面达到承载物作用的垂直负荷时的最大下垂量,当 承载物传给承载面最大作用垂直负荷时,多弧倒张下索(12)会松懈减少与 垂直负荷同样的下拉力使承载面所受上、下作用力随时平衡,以克服承载面 可能的竖向弯曲振动,横向风力产生的横向作用力也会被上、下平衡拉力化 解,克服可能的横向弯曲变形,同时与平衡支架共同作用又可克服承载面侧 向垂直负荷不均衡时产生的侧向弯曲扭转,共同作用的结果使承载面固定不 动,同时条状承载桁架配合多弧倒张下拉索使悬索交通系统达到稳定性需求 且结构简单自重轻,跨径长,跨度高,成本低。
本发明的有益效果是,以简单结构低成本方法,保证了悬索交通的承载 面稳定性需求,使其跨径长,跨度高,使悬索轨道交通可实施。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是承载面是由平衡支架连成的承载桁架上、下各一条轨道悬挂在承 载桁架内中心线处,下有多弧倒张下拉索的最佳悬索轨道交通系统示意图。
图2是上单悬索和单下拉索通过上、下相反方向排列的等边V形平衡构 架连接中间平衡支架且中间顶部悬挂上、下各条轨道和列车的示意图。
图3上单悬索和单下拉索连接中间是上、下对称连接的两个相同矩形(长 方形)构架组成平衡支架示意图。
图中1、支承塔,2、内围式轨道,3、承载面,4、连接杆,5、等边V 形平衡构架,6、单悬索,7、悬挂列车,8、上吊杆,9、下吊杆,10、上矩 形构架,11、下矩形构架,12、多弧倒张下拉索,13、倒置等边V形平衡构 架,14、两等边夹处,15、接地索,16、锚锭,

具体实施方式

图1是最佳的悬索轨道交通方案,所述承载面(3)下部连接有数个等边 V形平衡构架(5),其两个等边的各上头分别连接在矩形构架(11)下边部 的左右两侧端处,两等边的夹角处(14)通过下吊杆(9)与在中心线处的单 根下拉索连接;所述承载面上部的矩形构架(10)的上顶部两端边分别与数 个倒置等边V形构架(13)的两等边的一头相连接,两等边的夹角处通过上 吊杆(8)连接承载面上部中心线处的单悬索;所述条状承载桁架内的上、下 排列的矩形构架(10、11)内的顶部中心线处悬挂着上下排列的各条单轨道; 所述支承塔(1)构成高架车站,承载面(3)的转弯处设在高架车站处,也 可以设在支承塔处;所述多弧倒张下拉索是两头部各连接相邻支承塔(1)且 处于承载面下部纵面中心线处。其承载桁架由数个相互平行且等距排列的平 衡支架通过上、中、下对称排列的4至6根连接杆(4)相互依次顺序连接组 成,每个平衡支架由两个大小相同上、下排列且以一边对称相连的矩形(长 方形)构架(图2)组成,排列在上部矩形构架(10)的上顶边部两端头和排 列在一部矩形构架(11)的下边部两端头各相连接有方向相反的一个等边V 形平衡构架的两等边头,其两等边夹角处(14)在平衡支架中心线上且上、 下两夹角分别通过上、下吊杆连接单根悬索和单根下拉索。
在本发明中的下拉索是两头各连接相邻支承塔且之间部分隔段连接有数 个向下连接地面的接地索(15),其产生向下拉力作用后形成数个弧形向上的 多弧倒张下拉索(12),接地索(15)一头连接地锚锭(16),它的优点是: 接地索(15)占城市地面空间极少,且可使多弧倒张下拉索(12)的弧线距 离地面较高,(相比单弧倒张拉索高的多),不影响高层建筑且使下拉索对承 载面局部的下拉力均衡效果好,适合长跨距城市悬索轨道交通使用。单根下 拉索可以通过下吊杆或直接连接V形等边平衡构架给悬索施加预应拉力来提 高悬索及下拉索的横向刚度,提高承载面的抗侧向弯曲和扭转的能力。
相互两个平衡支架之间可以连有1至4个不连接悬索和下拉索的上、下 排列的两个对称矩形构架形成的平衡支架或连接悬索但不连接下拉索的两个 对称矩形构架形成的平衡支架,目地是即能达到在条状承载桁架内支撑轨道 的作用又防止悬索吊杆过于密集影响美观又节省成本。在做为承载面的条状 承载桁架内的上、下排列的矩形构架内的顶部中心线(图2)处悬挂着上、下 排列的各单条轨道,这样使两条轨道的重心上、下相隔一定距离且都处悬索 与下拉索产生的平衡力的中心线处,使轨道的稳定性最强且抗侧向弯曲扭转 能力最佳,两条轨道的重心相距越远也就是平衡支架越长其抗侧向弯曲抗转, 横向弯曲变形能力越好,单下拉索和上、下对称等边V形平衡构架及由上、 下两个矩形构架形成的平衡支架和上、下中心悬挂轨道多项技术的共同作用 下,使承载面的稳定性及列车的安全性达到最佳,同时结构简单成本最少。 在系统中由支承塔构成高架车站,承载面的转弯处设在高架车站处,也可以 设在支承塔(1)处,承载面在悬索下走直线,在有固定支承的支承塔和高架 车站上可以设计转弯处同时利用列车进出站时速度慢来转弯,保证列车转弯 时稳定性,其转弯支承塔的地面处设有分别拉两个方向悬索的两个地锚锭, 高架车站设有上、下双层乘车站台由电梯进出站,其余下部分建筑可用于商 务场所以方便乘客,又可增加轨道经营公可收入,它成本低,稳定性最好。
承载面可以由数个上、下排列的两个矩形构架组成的平衡支架再由连接 杆连接组成条状承载桁架,其悬索可以是双悬索也可以是单悬索,承载面上 部两端边分别与数个倒置等边V形平衡构架的两等边的一头相连接,两等边 的夹角处(14)通过上吊杆(8)连接承载面上部中心线处的单悬索,倒置等 边V形平衡构架的作用是使单悬索的上拉力均衡分解给承载面的两端边,与 带V形等边平衡构架(5)的下拉索形成对称结构,共同作用使其抗弯曲扭转 力强,也适合用于单线悬索轨道交通,在矩形构架内顶面中心线处悬挂单轨 道。矩形构架最佳材质是钢材,等边V形平衡构架(5)可以是钢结构也可以 是软钢索结构。
根据需求可以增加上、下对称排列的矩形构架至四个,依次由连接杆连 接形成,有四个矩形构架的条状承载桁架来增加运载量,悬挂轨道可以是开 口向下的一体向内包围轨道结构(19),它有双侧道面,道面侧向可设有斜面 坡形道面,对应的车轮也配合有相应斜面目地是给车轮定位防止车轮侧滑, 保证车轮始终处在轨道上。可以在条状承载桁架上盖透明板料(如有机玻璃) 可达到隔音、美观的目地。建造悬索轨道交通系统时,可在工厂内进行预制 件生产后在城市高空拼装减少建设周期及成本。
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