專利名稱：索軌高架及其專用軌道行車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及由弦索空中軌道平臺構建的高架及其在該軌道平臺上行走的專用軌 道行車，屬于交通運輸技術領域。
背景技術：
以運輸平臺所在位置區(qū)分，目前的車輛交通運輸方式可分為地上和架空兩種。而 架空形式又包括高架橋和軌道交通?，F有架空的高架或軌道交通基本上是以橋梁作為運輸 平臺。不論是下部平臺(如上海輕軌)，還是軌道交通中的懸掛式上部受力平臺(重慶輕 軌)，幾乎全部考慮采用梁體作為受力構件，由橋墩等下部構件支撐并傳遞荷載至基礎。這 類平臺中，因采用了大截面的鋼筋混凝土橋梁或鋼梁，導致梁體較大部分承載能力用于承 擔自身重量，大大降低了結構或材料的使用效率。另一種架空的索道結構中，索是在低應力 狀態(tài)下拉動轎箱一同移動，平均速度在10km/h左右，運輸效率低，多用于山區(qū)景觀線路中 爬升用交通。
發(fā)明內容
本發(fā)明拋棄常規(guī)的交通運輸平臺，提出一種全新的索軌高架(“弦索空中軌道平臺 高架”的簡稱)，結合了軌道交通、預應力拉索技術，并拋棄常規(guī)支撐受力平臺概念，直接利 用“索+軌道”的受力體系作為承載平臺。對高強鋼索預先張拉到相應應力狀態(tài)，即利用預 應力技術減小索軌平臺自重及載重荷載作用下的下垂，并將縱向水平力傳遞至地面。通過 對載重荷載的合理分散布置和對特定速度的規(guī)定，在荷載作用下軌道平臺結構的變形和振 動可控制在允許范圍內。本發(fā)明是通過以下技術方案實現的，索軌高架由下部支撐體系和上部索軌平臺組 成，所述下部支撐體系由若干縱向間隔布置的鋼結構或者鋼筋混凝土制成的支撐組成，各 支撐固定于地面基礎并將索軌平臺架空，相鄰兩個支撐之間構成一跨度單元，所述索軌平 臺為由上層軌道和下層預應力弦索構成的交通平臺，軌道與弦索之間通過若干豎向支撐桿 連接并實現索軌平臺的預拱度，整個索軌高架主體縱向由若干跨度單元組成，索軌高架首 尾兩端由預應力弦索通過錨碇錨固于地面。本發(fā)明還提供一種專用于該弦索空中軌道平臺上行走的軌道行車，該軌道行車帶 有特制輪盤，該輪盤與下部軌道相咬合。進一步還可以采用降低行車重心、特制車體上增設 掛鉤結構、分散行車荷載手段來保證行車安全。本發(fā)明去除了目前橋梁設計中的主要荷載即橋梁截面的混凝土自重，僅利用高強 鋼材來受力，用弦索軌道作平臺，充分發(fā)揮材料的性能。由于上部結構大大減輕，基本上只 有機車及載重荷載，索軌自重比例較小，從而也大大減小對下部支撐體系結構的受力作用， 利用少量鋼結構或混凝土墩柱即可實現對上部結構及荷載的支撐。相對于使用荷載，本發(fā) 明的結構自身重量幾乎可以忽略，節(jié)省了大量鋼材，甚至可以不使用任何混凝土，從而實現 經濟、環(huán)保和低碳運行。本發(fā)明索軌平臺是以索結構來支撐運輸荷載，其結構屬于索結構體系，這完全區(qū)別于現有的以常規(guī)橋梁為平臺的軌道交通。但本發(fā)明索軌平臺原理又完全不 同于現有的索道結構，現有的索道中索是在低應力狀態(tài)下拉動轎箱移動，平均速度在IOkm/ h左右，且載量有限，運輸效率低，只適用于景區(qū)或對運輸量不高的條件下使用。本發(fā)明其他方面的有益效果1、本發(fā)明運輸平臺在城市內沒有如高架橋梁對光線的影響，可實現無陰影或少陰 影；僅需下部支撐著點處的少量占地面積，下方可實現場地無障礙使用，從而減少拆遷量。 在山區(qū)或非居住區(qū)域，則可實現對耕地幾乎零占用和影響。2、因其交通平臺結構形式簡單，其施工速度快，尤其是山區(qū)更有利于推廣。3、本發(fā)明交通方式適應性強，可實現大、小跨度和坡度的高效率運輸。4、通過車輛荷載按照軌道受力要求的相應布置，可實現大跨徑、高速的運輸效率， 可達300km/h左右的速度。
圖Ia主視圖為以兩個跨度單元為例的索軌高架縱向示意圖(其中F_主纜拉力 及錨固力，P-行車荷載，T-豎向支撐桿壓力，N-下部支撐反力)圖Ib為圖Ia俯視Ic為圖Ia中的橫截面橫向剛度框架結構示意圖(其中A-A處跨度單元內橫 截面及荷載傳遞示意圖，B-B相鄰跨度交界處的橫截面及荷載傳遞示意圖)圖Id帶行車的索軌高架橫截面示意2a常規(guī)的鋼桁架結構示意(除必須的下部支撐頂部橫梁13外，鋼桁架結構中 需要根據受力和穩(wěn)定性設置其他橫向支撐及斜向支撐)圖2b常規(guī)的混凝土門架式(其中下橫梁14是根據支撐立柱的高度影響其穩(wěn)定 性的情況下考慮設置)圖3為下部支撐結構可能的幾種受力形式所對應力的簡化受力圖式圖4豎向支撐桿與軌道、弦索和下部支撐之間連接限位裝置示意圖(圖4a 夾套 式，b 焊縫式，c 增加了索鞍部件)圖5為特制車輪4結構示意6為特制車輪的限位掛鉤裝置結構示意7示意了一跨度單元范圍內軌道和索隨荷載的位移變化，未畫出豎向支撐桿標記說明1-下部支撐體系，11-下部支撐頂部預埋件(即索軌平臺連接平面)， 12-主柱，13-下部支撐頂部橫梁，14-混凝土門架式下橫梁，2-索軌平臺，21-預應力弦索， 22-鋼軌，23-豎向支撐桿，231-上夾套，232-豎向支撐主桿，233-豎向支撐桿端部支撐板， 234-豎向撐桿端部加強板，235-連接及固定螺桿，236-索下支撐板，237-焊縫，238-索鞍， 24橫向支撐桿，241-軌道橫向支撐，242-弦索橫向支撐，4-機車，41-輪盤，411-外輪緣， 412-內輪緣，42-車軸，431-外掛鉤，432-內掛鉤
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明技術方案作進一步說明。如圖Ia至圖Id所示，本發(fā)明索軌高架已沒有常見的橋梁平臺，該索軌高架由下部支撐體系1和上部索軌平臺2組成。所述下部支撐體系由若干縱向間隔布置的鋼結構或者 鋼筋混凝土制成的支撐組成，各支撐固定于地面基礎并將索軌平臺架空，相鄰兩個支撐柱 之間構成一跨度單元。索軌平臺2為由上層軌道22和下層預應力弦索21構成的交通平 臺，軌道與弦索之間通過若干豎向支撐桿23連接并實現索軌平臺的預拱度，并通過若干橫 向支撐桿24將兩側索和軌道連接。整個索軌高架主體縱向由若干跨度單元組成，索軌高架 首尾兩端由預應力弦索通過錨碇錨固。荷載傳遞到索軌平臺的軌道上，利用軌道、預應力弦 索及將兩者間的豎向支撐桿形成的空間結構，豎向支撐桿將荷載傳遞給預應力鋼索，柔性 弦索通過自身張力作用平衡其上部荷載，并將豎向荷載傳遞給一定間距的門架式支撐，而 索自身的張力則通過首尾兩端設置的錨固點傳遞到錨碇。當整個索軌高架的跨度過大影響 到結構的穩(wěn)定性時，根據行車載荷的設定，可借助豎向和橫向的空間輔助索來加強實現結 構的穩(wěn)定。必要時，預應力索可以在索軌高架的跨度間采用搭接方式使弦索張力正常傳遞 并平衡縱向拉力。全路程高架路線是由若干個索軌高架銜接起來，以適應路程和路徑設定。如圖Ia至圖Id所示，索軌平臺2包括有兩股并行的預應力弦索21和兩根并行排 列的鋼軌22，兩根并行排列的鋼軌分別正位于兩股并行的預應力弦索之上，上方的鋼軌與 正下方弦索之間通過若干縱向間隔布置的豎向支撐桿23固定連接，索軌平臺橫向還設置 有橫向支撐桿24用于限制索軌平臺橫截面橫向間距并形成框架結構。上述索軌平臺自身結構輕，為保證縱向行車的穩(wěn)定，可利用預應力索張拉力來調 整不同荷載作用下索軌平臺結構的縱向行車穩(wěn)定。為保證橫向行車穩(wěn)定，需要在橫向截面 形成一定剛性框架結構，如圖Ic所示，該橫截面受力示意圖上的實心圓點表示剛性連接節(jié) 點。根據受力要求需要，索與下部支撐連接處的空心圓點可設計為絞節(jié)點連接或可滑動式 連接，下部支撐與基礎連接的半實心圓點可根據受力要求設計為剛性連接或絞節(jié)點連接。 在荷載作用下截面上會產生彎矩、剪力，甚至因荷載重心不對稱及動載作用下產生扭轉。該 剛性框架結構能整體形成一定抗扭能力，利用橫向支撐桿和豎向支撐桿保證兩側索和軌道 受力同步，并較好的向下部支撐傳遞荷載，從而保證索軌平臺橫向穩(wěn)定。如圖7示意了分別在自重、最小載重、最大載重情況下，本發(fā)明軌道22與弦索21 軸線發(fā)生的變化。由于軌道與索間有較多豎向支撐(注圖中沒有畫出軌道與索間的豎向 支撐桿)，從而保證了軌道、弦索兩者軸線變形相同。荷載布置進行分散設計即可保證在最 小及最大載重情況下索軌平臺結構的縱向行車穩(wěn)定。所述預應力弦索21采用抗拉強度為1860MPa的高強鋼絲或高強鋼絞線，或更高強 度的材料，其設計強度根據安全等級可取0. 5 0. 6倍抗拉強度。索的用量即索的總截面 積決定了可施加的索力，所需施加的索力決定于其上部荷載、整個索軌高架的結構跨度、變 形情況和行車穩(wěn)定等多方面來計算(該內容屬于本領域內常規(guī)技術，非本發(fā)明對現有技術 作出的貢獻)。結構安全方面，主要是擔心結構的破壞，而這是通過設計過程中，將高強預應 力索取一定安全系數，即設計時可保證結構在最大使用荷載下，其索的應力狀態(tài)只占其極 限應力的50 60%，如果追求經濟性可達到70%極限應力。如果要求追求極高安全性，可 通過增加輔助索來實現更高的安全系數。而且索是分開錨固，并可實現更換，可對索進行檢 查更換，從而提高結構的使用壽命。所述軌道22是支撐行車荷載和保證車輪平順滑行的重要構件?？刹捎矛F有的鋼 軌或重新設計軌道面的形式實現。其軌距根據需要來設置，如當需要與地面鐵路或軌道交通銜接時，則可取現有機車的輪距，當需要采用既有的汽車改造作為機車的，只需要根據改 造后車的車輪距來設置。所述豎向支撐桿23是支撐索上部軌道的重要構件，其功能是將索21與軌道22間 形成較好的固定，避免預應力索21與軌道22的相對位移，同時傳遞軌道21上方荷載給索 21，并借助索力調整軌道預拱度。豎向支撐桿包括豎向支撐主桿232和豎向撐桿底板233， 豎向支撐主桿232上端通過設有上夾套231 (如圖4a所示)或采用焊縫237 (如4b所示) 實現與軌道22連接并保證很好地傳遞軌道上的車載負荷以及縱向沖擊力和制動力等水平 力，豎向支撐主桿232下端采用螺栓235將豎向撐桿底板233與索支撐板236固定。豎向 支撐主桿232與底板233之間根據節(jié)點受力需要可以加強板234，目的使豎向支撐桿更好地 向索傳遞荷載?？缍葐卧獌染褪抢貌煌叨鹊呢Q向支撐主桿232來實現預拱度，保持車 輛在軌道行走時相對平順性，如圖Ia所示。在相鄰兩跨度單元交界處，當索和軌道豎向間 距較小，豎向支撐主桿232相對變短。橫向支撐桿24的設置是為了保證兩軌道間距不變，緩解整個索軌平臺結構的橫 向晃動和變形，同時避免因索軌平臺縱向平面過高而引起的軌道翻傾，避免車輛脫軌。如圖 Id所示的橫截面結構示意圖，設置有軌道橫向支撐241和弦索橫向支撐242共兩層橫向支 撐桿，即在兩軌道22之間以及兩股索21之間分別設置橫向支撐24。為了進一步增強整體 穩(wěn)定性，在橫截面軌道與索形成的框架中可考慮再增加交叉支撐。在相鄰兩跨度單元交界 處，當索和軌道豎向間距較小，可將上述軌道橫向支撐241和弦索橫向支撐242構成的兩層 橫向支撐桿合成一體，即采用一體式橫向支撐桿。將下部支撐體系1設計成鋼結構支撐或者鋼筋混凝土支撐，皆為本領域內成熟的 現有技術。鋼結構支撐受力可按常規(guī)的鋼桁架結構進行受力分析和設計，即各桿件只考慮 軸心受力性能，不考慮其抗彎能力，荷載的設計必須充分考慮下部支撐與基礎是固接還是 鉸接，支撐上部是否允許設計成索軌縱向滑移形式等情況，并需要充分考慮車輛動載對索 軌平臺結構受力的影響，尤其是制動力和振動等對受力和構件穩(wěn)定的影響。不論采用鋼桁 架還是鋼筋混凝土門架，兩豎向支撐主柱12中心線應盡量與行車輪距中心線相一致，從而 保證車輛荷載通過主要的受力構件傳遞至基礎。下部支撐結構結點受力形式，如圖3的四類形式。如圖a和b是下部固結，適用于 鋼結構和鋼筋混凝土結構下部支撐形式，其中a為上部允許索沿縱向滑動的受力模型，而 圖b為上部索與下部支撐頂部預埋件11鉸接形式；圖c和d所示下部鉸接，只適用于鋼結 構的支撐形式，上部分別為鉸接和縱向可滑動形式。即鋼結構根據受力特點可采用上述四 類形式，而鋼筋混凝土結構只能采用圖a和b兩類形式。上部結構與下部支撐采用縱向可 滑動或鉸接形式是根據結構跨度布置和荷載設計導致結構變形能力大小綜合決定(該內 容屬于本領域內公知常識，非本發(fā)明對現有技術作出的貢獻，本發(fā)明說明書不作公開)。由 于預應力索有較大的水平力限制實際的水平位移量，保證了下部支撐結構不會因為其鉸接 形式的形成機構而失穩(wěn)。如圖2a所示，下部支撐采用鋼結構時，若下部采用預埋件與基礎焊接固定形式， 根據受力計算，若荷載產生的水平力導致下部支撐與基礎焊結處受力過大，其支撐體系頂 部11應設置允許索軌部分可沿縱向滑動的索鞍結構連接限位裝置，從而避免索在滑動過 程中的損傷，同時可避免在下部支撐根部產生過大彎矩。當荷載產生的水平力較小，對下部支撐與基礎焊結處受力安全無影響時，或者下部支撐與基礎預埋件之間采用了螺桿鉸接 時，則上部索軌結構與下部支撐間僅需設置不可滑動的鉸接形式的連接限位裝置，如圖4a 禾口 4b所示。如圖2b所示，下部支撐結構采用鋼筋混凝土支撐時，可采用常用高架橋梁的門架 式或框架結構形式、鋼筋混凝土墩式支撐受力體系，相應墩與基礎是固結。因其底部與基礎 連接固定，根據支撐柱下部受力彎矩大小是否導致下部截面產生過大拉應力決定是否采用 頂部允許索軌可縱向滑動形式或者鉸接形式的連接方式。當彎矩過大時，頂部應設置允許 索軌部分可沿縱向滑動的索鞍連接限位裝置，保證索21可在下部支撐頂部承壓板238上沿 縱向滑動，如圖4c所示，從而減小在縱向力(如制動力)作用下對下部支撐產生的彎矩。當 彎矩較小時，采用鉸接形式的連接限位裝置，如圖4a和4b所示。下部支撐與弦索間的定位與連接需要根據下部支撐的結構形式和弦索軌道結構 形式和安裝情況來設計，其功能是實現弦索軌道向下部支撐結構傳遞荷載時保證下部支撐 的受力安全與上部軌道的平順性，即包括對弦索軌道的限位和將弦索軌道的荷載有效傳遞 到下部支撐結構。除此外，還要根據弦索軌道的受力特點和移動荷載特點，實現下部支撐結 構和弦索軌道的受力均衡性及行車平順性。上部索軌結構與下部支撐間的鉸接形式的連接 限位裝置如圖4a和4b結構來實現該裝置包括豎向撐桿底板233、索支撐板236和下部支 撐頂部預埋件11，采用螺栓235將豎向撐桿底板233、索支撐板236 二者一并固定，而索支 撐板236則與下部支撐主柱12頂部的預埋件11通過焊接或螺桿固定，預應力索21整齊水 平置于豎向支撐底板233與索支撐板236之間，預應力索21兩側的螺栓235實現對預應力 索21橫向限位；同時，該兩側螺栓235對預應力索21固定避免其縱向滑動，即為鉸接形式。 豎向支撐主桿232與底板233之間根據索布置和受力要求設有一定的加強板234。通過該 連接限位裝置實現允許弦索21在豎向支撐定位桿23底板與下部支撐頂部之間的連接，同 時實現索21橫向限位固定，避免橫向滑脫。當允許索可沿縱向滑動形式的連接限位形式時，可采用類似橋梁中的索鞍實現， 即在如圖4c豎向支撐桿端部支撐板233與索支撐板236之間添加設置允許索滑動的索鞍 238即可，避免索滑動時的損傷，所述豎向支撐桿端部支撐板233、索支撐板236 二者通過螺 桿方式一并固定，并與預件11彩螺栓或焊接固定，由此索21可在豎向支撐桿端部支撐板 233和索支撐板236間沿縱向滑動，并避免了橫向移動。專用于上述索軌高架平臺2上的行車4，可以通過在普通的車體上替換安裝有特 制的輪盤41，該輪盤與現有技術中輪軌列車輪盤類似，能與下部軌道22相咬合，如圖5所 示，以避免輪盤橫向與軌道滑脫。進一步改進，特制輪盤的外輪緣411高于內輪緣412，或者 高度相近，以防止脫軌，而現有軌道列車的輪盤輪緣常為“外低內高”。也可以通過改造現有 車輛，將現有各種車輛更換相應特制車輪，例如客運車、貨運列車、電氣化小汽車，由此推廣 具有巨大的經濟意義，還能實現弦索空中軌道平臺與現有鐵路軌道的對接，進一步提高經 濟性和適用性。對于車輛行駛過程中的安全由于索軌間有許多橫向支撐桿，保證兩軌道距離不 變，因而機車不可能從兩平行軌道間掉下，主要擔心車輛荷載由于其重心過高，會因其結構 的橫向晃動而傾翻。首先，從結構設計角度來解決，即在移動荷載作用下降低車輛與軌道的 耦合動力效應，在設定的索軌高架跨度、弦索張力、車輛和載重分配的條件下，控制軌道動、靜態(tài)變形量在規(guī)定范圍內，從而保證車輛不至于出現過大的橫向位移而傾翻。另外從車輛 方面來解決，開發(fā)特制車輛，降低車輛重心、利用列車多點布置方式、對荷載進行合理分配 等措施來保證車輛不出現傾翻。為進一步提高車輛行駛的安全性，在行車4與軌道22間安 裝有相應的限位掛鉤裝置，如圖6所示，以滿足適應不同功能、不同安全級別的要求。該限 位裝置由內外掛鉤(432，431)組成的剛性外套，整個車輪41及軌道工字上沿置于外套內， 外套上部固定于機車車軀，下端伸入軌道上沿底部，從而避免車輛脫軌。對于行車的穩(wěn)定性由于本發(fā)明索軌平臺結構柔的特點，靜載下結構會產生豎向 位移，結構在機車移動荷載下必然會出現上下(豎向)、左右(橫向)的晃動，又由于受結構 預拱和在跨度間的豎向支撐作用，行車會出現起伏式運動。受索軌平臺結構輕的特點，結構 在機車移動荷載作用下必然會出現振動。本發(fā)明進行了不同比例模型試驗，包括1 15、 1 10和1 1模型試驗。試驗和分析表明，索軌高架在自重作用下，在25 50m的跨度 范圍內，相對撓度為1/1600 1/800，絕對撓度只有1. 6 6. 3cm，這一撓度變形很容易利 用預拱形式保證在使用荷載下行車的平順性。試驗和分析還表明，25 50m跨度承載3t左 右時，索軌平臺的動態(tài)變形在IOmm左右。在對索軌平臺進行一定處理基礎情況下(例如對 索軌高架跨度、預拱度、預應力弦索左右張拉力對稱性進行調整或者借助豎向和橫向的空 間輔助索)，弦軌振幅小于10mm，并于0. 1 Is后消失，當車輛在一定間距情況下運行時， 如按100km/h運行速度需要保持前后車距IOOm左右，這一振幅和消失時間對后續(xù)車輛沒有 影響。若對荷載布置進行特別設計，將5 IOt的力分散布置，同樣可達到上述效果。本發(fā)明為一全新交通運輸系統，在解決了結構受力與穩(wěn)定等性能后，采用相應設 計，在系統內加設供電系統支架和電源線，形成電氣化機車，結合機車、信號控制等相關產 品的開發(fā)，可形成完整的產業(yè)鏈，成為交通運輸行業(yè)的新型發(fā)展方向?？尚纬沙请H交通、城 市交通的次空中交通走廊，實現短、長線路的貨運專線。該結構理論上可實現與輪軌式列車 速度相當的運輸能力即可實現300km/h左右的速度，從而大大提高運輸效率。根據線路的設計，索軌高架交通平臺可設計成多種形式與鐵路銜接式、現有汽車 改裝式、自驅動式、電氣化機車方式，且可根據運輸需求，設計成車列、單車、定時發(fā)車、點對 點無人駕駛等多種。機車使用靈活和適應性強是本發(fā)明的重要優(yōu)點之一。當需要實現高速 運輸時，其車輛需要根據受力進行相應的設計，確保風阻系數及輪軌間作用的可靠性。根據成本分析，本發(fā)明交通系統的造價約為800萬元/km，只包括下部支撐體系及 弦索軌道平臺部分，不包括需要增加的20%機車部分(車輛、車站和車庫)，分別是輕軌的 1/30 40，地鐵的1/50 80，而且不存在過多的對環(huán)境的影響和破壞。概括來說，該運輸系 統具有造價低、速度高、性能高、低能耗、運力高、成本低、土工小、環(huán)保好(材料消耗少、占 地少、噪音小、無陰影)、適應廣(地形氣候不限，可用于城市交通、城際干線和貨運專線)。
權利要求
一種索軌高架，其特征在于，由下部支撐體系和上部索軌平臺組成，所述下部支撐體系由若干縱向間隔布置的鋼結構或者鋼筋混凝土制成的支撐組成，各支撐固定于地面基礎并將索軌平臺架空，相鄰兩個支撐之間構成一跨度單元，所述索軌平臺為由上層軌道和下層預應力弦索構成的交通平臺，軌道與弦索之間通過若干豎向支撐桿連接并實現索軌平臺的預拱度，整個索軌高架主體縱向由若干跨度單元組成，索軌高架首尾兩端由預應力弦索通過錨碇錨固于地面。
2.如權利要求1所述的索軌高架，其特征在于，所述索軌平臺包括有兩股并行的預應 力弦索和兩根并行排列的鋼軌，兩根并行排列的鋼軌分別正位于兩股并行的預應力弦索之 上，上方的鋼軌與正下方弦索之間通過若干縱向間隔布置的豎向支撐桿固定連接，索軌平 臺橫向還設置有橫向支撐桿用于保證兩軌道間距不變和受力同步。
3.如權利要求1或者2所述的索軌高架，其特征在于，所述豎向支撐桿包括主桿、豎向 支撐底板，主桿上端設有上夾套或采用焊縫實現與軌道連接，豎向支撐主桿下端采用螺栓 將豎向撐桿底板與索支撐板固定實現與弦索的固定連接。
4.如權利要求2所述的索軌高架，其特征在于，所述橫向支撐桿為一體式橫向支撐或 者該橫向支撐桿設置有軌道橫向支撐和弦索橫向支撐兩層橫向支撐桿，即在兩軌道之間以 及兩股索之間分別設置橫向支撐桿，從而形成矩形框架。
5.如權利要求4所述的索軌高架，其特征在于，在矩形框架內再設置交叉支撐桿。
6.如權利要求1所述的索軌高架，其特征在于，當整個索軌高架跨度因過大影響結構 穩(wěn)定性時，根據行車載荷的設定，借助豎向和橫向的空間輔助索來實現結構的穩(wěn)定。
7.如權利要求1所述的索軌高架，其特征在于，所述下部支撐體系設計成鋼桁架結構 支撐并與基礎固結或者鉸接，若索軌平臺荷載產生的水平力導致下部支撐與基礎焊結處受 彎矩過大，支撐結構體系頂部設置允許索軌部分可縱向滑動的索鞍結構，保證索可在下部 支撐頂部承壓板上沿縱向滑動；若荷載產生的水平力對下部支撐與基礎焊結處受力很小， 或者下部支撐與基礎采用鉸接方式時，在上部索軌結構與下部支撐間采用不可滑動的鉸接 方式。
8.如權利要求1所述的索軌高架，其特征在于，所述下部支撐結構體系設計成鋼筋混 凝土支撐，鋼筋混凝土支撐柱與基礎之間是固結，當鋼筋混凝土支撐柱下部受力彎矩過大 時，該支撐結構體系頂部設置允許索軌部分可縱向滑動的索鞍結構，保證索可在下部支撐 頂部承壓板上沿縱向滑動；當鋼筋混凝土支撐柱下部受力彎矩較小時，在上部索軌結構與 下部支撐間采用不可滑動的鉸接方式。
9.如權利要求7或者8所述的索軌高架，其特征在于，所述不可滑動的鉸接方式是通過 設置連接限位裝置實現，所述連接限位裝置包括豎向撐桿底板、索支撐板和下部支撐頂部， 采用螺栓將豎向撐桿底板、索支撐板和下部支撐頂部預埋件三者一并固定，預應力索整齊 水平置于豎向支撐底板與索支撐板之間，預應力索兩側的螺栓實現對預應力索橫向限位， 同時，該兩側螺栓對預應力索固定避免其縱向滑動。
10.如權利要求9所述的索軌高架，其特征在于，在豎向支撐底板與索支撐板之間添加 設置索鞍即設計成可沿縱向滑動形式的連接限位裝置。
11.一種專用于弦索空中軌道平臺上行走的軌道行車，其特征在于，軌道行車帶有特制 輪盤，該輪盤與下部軌道相咬合。
12.如權利要求11所述的軌道行車，其特征在于，特制輪盤的外輪緣高于內輪緣，或者 兩高度相近。
13.如權利要求11所述的軌道行車，其特征在于，在行車與軌道間安裝限位掛鉤裝置， 該限位裝置由內、外掛鉤組成的剛性外套，整個車輪及軌道工字上沿置于內、外掛鉤內，剛 性外套上部固定于機車車軀，下端伸入軌道上沿底部。
14.如權利要求11至13任一所述的軌道行車，其特征在于，不論采用鋼桁架還是鋼筋 混凝土門架，兩豎向支撐主柱中心線應盡量與行車輪距中心線相一致。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種索軌高架及其專用軌道行車，屬于交通運輸技術領域。該索軌高架由下部支撐體系和上部索軌平臺組成，下部支撐體系固定于地面基礎并將索軌平臺架空，所述索軌平臺為由上層軌道和下層預應力弦索構成的交通平臺，軌道與弦索之間由若干豎向支撐桿連接，整個高架主體縱向由若干跨度單元組成，預應力弦索首尾兩端利用錨碇錨固于地面。本發(fā)明同時公開專用于該弦索高架上行走的軌道行車，該軌道行車帶有特制輪盤。本發(fā)明是以索結構來支撐運輸荷載，相對于現有橋梁結構，其結構自重幾乎可以忽略，從而大大節(jié)省了鋼材，甚至可以不使用任何混凝土，可達到輪軌式列車300km/h左右的速度，成為高效、節(jié)能和環(huán)保的交通運輸方式。
文檔編號E01D19/12GK101935978SQ20101025400
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權日2010年8月16日
發(fā)明者吳培峰, 李方元 申請人:同濟大學