專利名稱：懸索交通系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及懸索交通領域，由其是高架懸索軌道的交通系統。
背景技術：
目前公知的懸索交通是在數個高架支承塔上部張拉連續延伸的雙懸索，吊掛承載面，一種如懸索橋其優點是跨距長、美觀，缺點是承載面要保證抗扭剛度，結構復雜且自重必須大，使相關聯的懸索，支承塔等結構載荷要求高，使大橋整體成本高且受大風影響時承載面的穩定性差。另一種如高架懸索軌道交通(如申號99101550.9懸掛式空氣動力列車)是在承載面下懸掛軌道來運行列車，其優點是跨距長占用城市地面少，承載面懸掛軌道結構簡單成本低，軌道可跨越城市地面障礙走直線縮短了路途，節省了運行時間，乘客可在高空觀賞市景具有了觀光特性，其缺點是因承載面重量較輕且跨矩長使其抗扭鋼度低且柔性大，使列車運行時受自重及風力等影響產生軌道的豎向彎曲振動，側向彎曲扭轉和橫向彎曲變形其穩定性差，并且軌道在懸索下不能轉彎，使此技術的實用性有缺陷。
發明內容
為了克服現有懸索交通的承載面穩定性差且成本高的不足，本發明提供一種在承載面下帶單下拉索的懸索交通的方法，能使承載面穩定性提高且結構簡單成本低。
本發明的任務是通過下述技術方案實現的數個支承塔和張拉在支承塔上部連續延伸的懸索和吊掛著的承載面，在承載面下部連接有數個等邊V形平衡構架，其兩個等邊的各上一頭分別連接在承載面的左、右兩側端處，兩等邊的夾角(頂角)處與承載面下部中心線處的單根下拉索連接(如圖1、圖2)通過兩邊等長的V形平衡構架可均衡分解其適度預應下拉力傳給承載面兩側邊部，給承載面所受懸索的上拉力以反作用力使承載面達到承載物作用的垂直負荷時的最大下垂量，當承載物傳給承載面最大作用垂直負荷時，單下拉索會松懈減少與垂直負荷同樣的下拉力使承載面所受上、下作用力隨時平衡，以克服承載面可能的豎向彎曲振動，橫向風力產生的橫向作用力也會被上、下平衡拉力化解，克服可能的橫向彎曲變形，同時V形平衡構架共同作用又可克服承載面側向垂直負荷不均衡時產生的側向彎曲扭轉，共同作用的結果使承載面固定不動，達到穩定性需求且結構簡單自重輕。
本發明的任務是通過下述技術方案實現的數個支承塔和張拉在支承塔上部連續延伸的懸索和吊掛著的承載面，承載面由條狀承載桁架構成，承載桁架由數個相互平行排例的平衡支架通過數個連接桿依次連接組成，每個平衡支架由至少兩個上、下排例且對稱相連的矩形構架組成，排例在上部的矩形構架的上頂部中心線處連接著上吊桿的一頭，其另一頭連接著中心線處的單根上懸索，排例在下部的矩形構架的下邊部中心線處連接著下吊桿一頭，其另一頭與在中心線處的下拉索連接(如圖3)。矩形構架形成的承豎向長條狀的平衡支架長度與其平衡性能成正比，也就是在做承載面的上、下兩個矩形構架內的上、下承載物重心間距與其平衡性能成正比與承載面的抗側向彎曲扭轉性成正比，豎向彎曲振動及橫向彎曲變形由適度的單下拉索的預應下拉力和懸索的預應上拉力來克服，此方案最適合懸索軌道交通。
本發明的有益效果是，以簡單結構低成本方法，保證了懸索交通的承載面穩定性需求，使懸索軌道交通可實施。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是承載面上部連雙懸索，下部兩端頭連V形等邊構架，其夾角處與中心線處的單弧下拉索連接的結構示意圖。
圖2是由單懸索和單下拉索連接上、下兩個相反方向V形等邊結構中間是一個矩形構架的示意圖。
圖3上單懸索和單下拉索連接中間是上、下對稱連接的兩個相同矩形(長方形)構架組成的平衡支架示意圖。
圖4是上單懸索和單下拉索通過上、下相反方向排例的等邊V形平衡構架連接中間平衡支架且中間頂部懸掛上、下各條軌道和列車的示意圖。
圖5是承載面是由平衡支架連成的承載桁架上、下各一條軌道懸掛在承載桁架內中心線處，下有多弧倒張下拉索的最佳懸索軌道交通系統示意圖。
圖中1、支承塔，2、雙懸索，3、承載面，4、單弧下倒張下拉索，5、等邊V形平衡構架，6、單懸索，7、一個矩形構架，8、上吊桿，9、下吊桿，10、上矩形構架，11、下矩形構架，12、多弧倒張下拉索，13、倒置等邊V形平衡構架，14、兩等邊夾角處，15、接地索，16、懸掛列車，17、錨錠，18、連接桿，19、內圍式軌道。
具體實施例方式
在本發明中的承載面(3)可以是現有技術中的鋼桁架平板結構(如圖1)，此種方案穩定性較高但成本高適合現雙懸索橋的改進，承載面也可以由數個至少一個矩形構架如圖2(7)也可以由數個上、下排例的兩個矩形構架(圖4)組成的平衡支架再依次連接桿(18)連接組成條狀承載桁構架成，下拉索和懸索分別通過下吊桿(9)和上吊桿(8)連接承載面，其懸索可以是雙懸索也可以是單懸索。圖2實施例結構簡單成本低，承載面上部兩端邊分別與數個倒置等邊V形平衡構架的兩等邊的一頭相連接，兩等邊的夾角處(14)通過上吊桿(8)連接承載面上部中心線處的單懸索，倒置等邊V形平衡構架的作用是使單懸索的上拉力均衡分解給承載面的兩端邊，與帶V形等邊平衡構架(5)的下拉索形成對稱結構，共同作用使其抗彎曲扭轉力強，此方案適合應用于懸索橋，在其矩形構架內底面上鋪路板使其成承載面(3)，也適合用于單線懸索軌道交通，在矩形構架內頂面中心線處懸掛單軌道。矩形構架最佳材質是鋼材，等邊V形平衡構架(5)可以是鋼結構也可以是軟鋼索結構。
在本發明中的下拉索有兩種結構形態，一種下拉索是兩頭部各連接相鄰支承塔一條弧形向上的單弧倒張下拉索(4)，處于承載面下部縱面中心線處它最適合跨水大橋應用。另一種下拉索是兩頭各連接相鄰支承塔且之間部分隔段連接有數個向下連接地面的接地索(15)，其產生向下拉力作用后形成數個弧形向上的多弧倒張下拉索(12)，接地索(15)一頭連接地錨錠(17)，它的優點是接地索(15)占城市地面空間極少，且可使多弧倒張下拉索(12)的弧線距離地面較高，(相比單弧倒張拉索高的多)，不影響高層建筑且使下拉索對承載面局部的下拉力均衡效果好，適合長跨距城市懸索軌道交通使用。各下拉索可以通過下吊桿或直接連接V形等邊平衡構架給懸索施加預應拉力來提高懸索及下拉索的橫向剛度，提高承載面的抗側向彎曲和扭轉的能力。
圖5是最佳的懸索軌道交通方案，它成本低，穩定性最好其承載桁架由數個相互平行且等距排例的平衡支架通過上、中、下對稱排例的4至6根連接桿(18)相互依次順序連接組成，每個平衡支架由兩個大小相同上、下排例且以一邊對稱相連的矩形(長方形)構架(圖4)組成，排例在上部矩形構架(10)的上頂邊部兩端頭和排例在下部矩形構架(11)的下邊部兩端頭各相連接有方向相反的一個等邊V形平衡構架(5)的兩等邊頭，其兩等邊夾角處(14)在平衡支架中心線上且上、下兩夾角分別通過上、下吊桿連接單根懸索和單根下拉索。相互兩個平衡支架之間可以連有1至4個不連接懸索和下拉索的上、下排列的兩個對稱矩形構架形成的平衡支架(22)或連接懸索但不連接下拉索的兩個對稱矩形構架形成的平衡支架，目地是即能達到在條狀承載桁架內支撐軌道的作用又防止懸索吊桿過于密集影響美觀又節省成本。在做為承載面的條狀承載桁架內的上、下排例的矩形構架內的頂部中心線(圖4)處懸掛著上、下排例的各單條軌道(19)，這樣使兩條軌道的重心上、下相隔一定距離且都處懸索與下拉索產生的平衡力的中心線處，使軌道的穩定性最強且抗側向彎曲扭轉能力最佳，兩條軌道的重心相距越遠也就是平衡支架越長其抗側向彎曲抗轉，橫向彎曲變形能力越好，其穩定性越好，兩條軌道作往返運輸的列車安全性越好，處在承載面中心線處的單懸索，單下拉索和上、下對稱等邊V形平衡構架及由上、下兩個矩形構架形成的平衡支架和上、下中心懸掛軌道多項技術的共同作用下，使承載面的穩定性及列車的安全性達到最佳，同時結構簡單成本最少。在系統中由支承塔構成高架車站，承載面的轉彎處設在高架車站(16)處，也可以設在支承塔(1)處，承載面在懸索下走直線，在有固定支承的支承塔和高架車站上可以設計轉彎處同時利用列車進出站時速度慢來轉彎，保證列車轉彎時穩定性，其轉彎支承塔的地面處設有分別拉兩個方向懸索的兩個地錨錠，高架車站設有上、下雙層乘車站臺由電梯進出站，其余下部分建筑可用于商務場所以方便乘客，又可增加軌道經營公可收入。
根據需求可以增加上、下對稱排例的矩形構架至四個，依次由連接桿連接形成，有四個矩形構架的條狀承載桁架來增加運載量，懸掛軌道可以是開口向下的一體向內包圍軌道結構(19)，它有雙側道面，道面側向可設有斜面坡形道面，對應的車輪也配合有相應斜面同地是給車輪定位防止車輪側滑，保證車輪始終處在軌道上。可以在條狀承載桁架上蓋透明板料(如有機玻璃)可達到隔音、美觀的目地。建造懸索軌道交通系統時，可在工廠內進行預制件生產后在城市高空拼裝減少建設周期及成本。
權利要求
1.一種懸索交通系統，由數個支承塔和張拉在支承塔上部連續延伸的懸索和吊掛著的承載面組成，其特征是承載面(3)下部連接有數個等邊V形平衡構架(5)，其兩個等邊的各上頭分別連接在承載面的左右兩側端處，兩等邊的夾角處(14)與承載面下部中心線處的單根下拉索連接。
2.一種懸索交通系統，由數個支承塔和張拉在支承塔上部連續延伸的懸索和吊掛著的承載面組成，其特征是承載面由條狀承載桁架構成，承載桁架由數個相互平行排例的平衡支架通過數個連接桿(18)依次連接組成，每個平衡支架由至少兩個上、下排例且對稱相連的矩形構架(10)、(11)組成，排例在上部的矩形構架(10)的上頂部中心線處連接著上吊桿(8)的一頭，其另一頭連接著中心線處的單根上懸索，排例在下部的矩形構架(11)的下邊部中心線處連著下吊桿(9)一頭，其另一頭與在中心線處的下拉索連接。
3.根據權利要求1所述的懸索交通系統，其特征是承載面由數個至少一個矩形構架(7)，也可以由數個上、下排例的兩個矩形構架組成的平衡支架，再依次由連接桿(18)連接組成條狀承載桁架構成，下拉索和懸索分別通過下吊桿(9)和上吊桿(8)連接承載面。
4.根據權利要求1.3所述的懸索交通系統，其特征是承載面上部兩端邊分別與數個等邊倒置V形構架(20)的兩等邊的一頭相連接，兩等邊的夾角處(14)通過上吊桿(8)連接承載面上部中心線處的單懸索。
5.根據權利要求2所述的懸索交通系統，其特征是排例在上部矩形構架(10)的上頂邊部兩端頭和排例在下部矩形構架(11)的下邊部兩端頭各相連接有方向相反的一個等邊V形平衡構架(5)的兩等邊頭，其兩等邊夾角處(14)處于平衡支架中心線上，且上、下兩夾角處(14)分別通過上、下吊桿連接單根懸索和單根下拉索。
6.根據權利要求1.2所述的懸索交通系統，其特征是所述下拉索是兩頭部各連接相鄰支承塔(1)的一條弧形向上的單弧倒張下拉索(4)，處于承載面下部縱面中心線處。
7.根據權利要求1.2所述的懸索交通系統，其特征是所述下拉索是兩頭各連接相鄰支承塔(1)且之間部分隔段連接有數個向下連接地面的接地索(15)，其產生向下拉力作用后形成數個弧形向上的多弧倒張下拉索(12)。
8.根據權利要求1.2所述的懸索交通系統，其特征是兩條對稱的且與地面成一定斜角連接的斜形平衡拉索(13)組成一組，每組的兩個上頭部分別連接在承載桁架兩側面對稱處，承載桁架側面可以連接數組斜形平衡拉索。
9.根據權利要求2.3所述的懸索交通系統，其特征是所述條狀承載桁架內的上、下排例的矩形構架(10)、(11)內的頂部中心線處懸掛著上下排例的各條單軌道。
10.根據權利要求1.2所述的懸索交通系統，其特征是由支承塔(1)構成高架車站，承載面(3)的轉彎處設在高架車站處，也可以設在支承塔處。
全文摘要
一種懸索交通系統，它是由數個支承張拉在支承塔上部連續延伸的懸索和懸索吊掛著的承載面組成，它適用于懸索橋和懸索軌道交通且承載面有多種結構，主要是上、下對稱排列的兩個矩形構架組成或有一個矩形構架組成的平衡支架再依次連接成條狀承載桁架構成，在承載面下部通過等邊V型平衡結構連續有兩種形式的下拉索，通過上部懸索和下拉索作用的上、下預應力來保證承載面的最大平衡穩定性且結構簡單成本低。
文檔編號B61B3/00GK1569536SQ03132988
公開日2005年1月26日 申請日期2003年7月24日 優先權日2003年7月24日
發明者于曉波, 王玲, 于洋, 于鳳武, 吳翠霞, 于曉紅, 于海 申請人:于曉波