主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的制作方法

專利名稱：主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種設有平衡副輪的輕型單軌道地鐵列車和淺埋深的地鐵隧道系統，特別涉及一種低建設成本的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統。
背景技術：
傳統的地鐵隧道深埋于地表下十米左右，具有每公里5億元以上的高建設成本和長達數年的施工期。由于傳統軌道列車的深遠影響，地鐵列車結構基本上類似于傳統火車，高車身、大車輪、1米高的車箱地板和笨重的減震—底盤結構，尺寸和重量接近地面列車；傳統地鐵隧道也相應具有大斷面尺寸和厚型隧道壁等特點。實際上，有些地鐵已經使用淺埋設計，隧道頂部的總覆蓋厚度減少到5米左右，但是其它方面變化不大。此外，由于地鐵短途運行、頻繁起步停車的特點，傳統列車和深埋型地鐵也難以同時兼顧低造價、低運行成本、低票價、便捷、節能和安全等等要求。

發明內容
本發明的目的是克服現有地鐵隧道成本高、施工期長及地鐵列車的諸多缺點，利用現有成熟技術，設計一種低成本及低運行費用的輕型單軌地鐵隧道—列車系統。
為了實現上述目的，本發明提供了一種主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統，包括所述的主副單軌道地鐵列車6由有動力的列車牽引車廂和無動力的列車車廂組成，主副單軌道地鐵列車6是車身寬度小于2.55米的小尺寸斷面列車，列車車廂框架結構28是由金屬管焊接制成的箱形框架結構；在車廂框架結構的底部和頂部分別設有主車架21和副車架26，主車架21兩端裝設有列車承重的單列主軌輪22，副車架26端部設有導向支架32、水平向緩沖滑塊91和保持列車平衡的雙列副輪25；主副軌輪均對稱于列車車身的縱向垂直平分面安裝；主軌輪22具有在主單軌頂部95上滾動所必需的兩端輪邊凸緣34，主軌輪輪軸33端部裝設有的板型減震器；副輪25分兩列于T型副軌垂直部分69的兩側，副輪25直徑尺寸在120至210毫米范圍內，副輪軸44垂直安裝在水平向緩沖滑塊91頂部；和主車架21、副車架26上均設有便于設備安裝使用的側面工藝孔86和89；所述的主副單軌道地鐵列車6牽引車廂的主軌輪22是由主軌輪驅動電機47驅動的；所述的主副單軌道是直接鋪裝在隧道地面12上的主單軌4和直接安裝在隧道頂部2副軌安裝凹槽51內的副單軌9，主單軌4下的地表12內鋪設有加強主軌基礎地表強度的加強板98，副單軌9T型橫截面的高、寬比在1.1±0.25范圍內，垂直部分69厚度在(20±5)毫米范圍；所述的地鐵隧道系統包括地鐵隧道1、地鐵車站48和通風系統等建筑結構，其中地鐵隧道1具有斷面(寬×高)不大于(3×2.9)米的隧道內部50尺寸、厚度在(200±50)毫米范圍內的薄型地鐵隧道壁和頂部2到地表1覆蓋層的總厚度在0.3米至2.5米范圍內的淺埋深結構的地鐵隧道系統；所述的地鐵隧道系統的相鄰復線地鐵隧道之間設有相互貫通的隔墻5，隔墻5貫通部分的面積最大可到隔墻5總面積的80％。
上述技術方案中，所述的主副單軌道地鐵列車6的車廂長度不大于16.8米，車廂內部斷面尺寸(寬×高)不大于(2.45×2.2)米，空載時的車廂地板23距地鐵隧道內地表12的高度尺寸不大于550毫米。
上述技術方案中，所述的主軌輪驅動電機47外殼的長度與直徑之比約(1.75±0.5)長柱形電機，以適應低車廂地板下有限的高度空間，主軌輪驅動電機47由其外殼端部的安裝法蘭盤80固定在主車架的側壁上，固定螺栓88穿過安裝法蘭盤80的安裝孔82和主車架側壁上對應的驅動電機安裝孔84，驅動電機軸78穿過主車架側壁上開設的驅動電機軸專用通孔85進入主軌輪傳動箱77；對于輸出低轉速的減速型主軌輪驅動電機47，驅動電機傳動軸78直接驅動主軌輪軸33。
上述技術方案中，所述的主軌輪軸33端部裝設的板型減震器由直接裝設在主軌輪軸33兩端的L型減震掛架71、限制L型減震掛架71在其垂直向導軌槽76內作垂直向運動的減震導軌槽架73、位于主車架底部的板型減震器上板70、位于L型減震掛架下部74上表面的板型減震器底板75和位于70與75之間的橡膠板79組成；主軌輪軸33端部插入L型減震掛架71垂直滑塊段97的孔中，L型減震掛架71下半部74垂直于L型減震掛架上半部的垂直滑塊段97，下半部74水平頂面縱向加寬及底面逐漸減薄成斜面；L型減震掛架垂直滑塊段97與限制其運動的垂直向導軌槽76的斷面均成凸字型。
上述技術方案中，所述的主軌輪22在接觸主軌頂部的中央輪緣62處的直徑在250至450毫米范圍，輪邊凸緣34直徑大于中央輪緣62直徑約30至75毫米。
上述技術方案中，所述的主軌輪22在接觸主軌頂部的中央輪緣62處的直徑在250至450毫米范圍，輪邊凸緣34直徑大于中央輪緣62直徑約30至75毫米。
上述技術方案中，所述的副車架26由兩根斷面尺寸在(150±50)×(85±25)毫米范圍內的矩形管材組成，兩矩形管平行排列，間距在(250±100)毫米范圍內，兩矩形管由間距約(750±350)毫米相互平行排列的結構管49連結，結構管49平行于車頂平面并橫向貫穿副車架26在緊貼車頂的那一半的管壁，結構管49與副車架26管壁相互焊接形成副車架26整體；斷面成L形的導向支架32底面與副車架26的上部表面和相對內側表面配合，導向支架32由貫穿副車架26管壁的螺栓30固定。
上述技術方案中，所述的導向支架32長度約(850±150)毫米，每節車廂前、后各裝有一對導向支架，斷面成L形的導向支架32的底面與副車架26的上表面和相對內側表面配合，每對導向支架32頂部設有斷面為凸字型的導軌槽92二至四對，導軌槽92內設有沿垂直于副軌9向運動的水平向緩沖滑塊91和厚度約20毫米的減緩沖橡膠板93，減緩沖橡膠板93位于水平向緩沖滑塊91與其導軌槽92頂端的槽壁之間；水平向緩沖滑塊91有凸字型的橫斷面。
上述技術方案中，所述的副單軌9的軌間連結由位于隧道頂部2的副單軌安裝凹槽51和設在副單軌頂部52的軌間連結條56固定；副軌固定螺栓24穿過副單軌底部38上的長型安裝孔53固定副軌底部38到副單軌安裝凹槽51內；副單軌頂部52的軌間連結條56上設有凹槽58，將穿過軌間連結條56上長型通孔57的軌間連結條固定螺栓59擰進副單軌頂部52對應的螺孔內，擰緊固后這段副單軌頂部52將直接壓嵌入凹槽58內。
上述技術方案中，所述的在鋪設主軌4的地鐵隧道地表12部分設有加固主軌基礎的加強板98，加強板98與鋼筋混凝土地表12澆筑成一體，加強板98上表面與地表12齊平，基礎加強板98間距大于650毫米，加強板98的三維尺寸(長×寬×高)有(175±50)×(100±35)×(8±3)毫米。
上述技術方案中，所述的地鐵隧道系統1是淺埋深類型的，對于總厚度小于1米的較薄型頂部覆蓋層，在隧道頂部2表面上鋪設約(100±50)毫米厚度的絕熱材料層8和作為頂層的地表覆蓋層3。
分布在T型副軌9兩側的副輪25受力較小，低于主軌輪22約一個量級，車身寬度越窄、位于車身的縱向垂直平分面兩側對稱分布的副輪25實際受力越小。對2.3米寬的車身，副輪25受力是主軌輪22的10％。主副單軌及小斷面輕型列車，使主副單軌道地鐵列車的能耗是傳統地鐵列車的80％以下。淺埋深、小斷面地鐵隧道和薄型隧道壁，可采用簡單的開挖施工明溝、現場整體澆筑的施工方式。3米深度隧道和地鐵站臺，上下地面乘車極為方便、快捷，減小了站臺面積，省去自動扶梯，屬低成本、低運行費用的方案。相鄰隧道間的隔墻相互貫通以降低列車運行風阻等。厚約1米的薄型隧道頂部覆蓋層便于危機時的迅速逃生及救援。隧道內恒溫環境可鋪設無縫長軌及軌道直接鋪設在地面上，因此，可采用短行程的板型減震器及輕型車身—底盤結構。
本發明的優點在于1.主單軌和小斷面輕車身降低了列車能耗及運行成本；2.整體澆筑淺埋深地鐵隧道的施工明溝斷面小、動土方量小及造價低；3.小斷面、薄壁型隧道節省原材料、建設成本低及施工期短；4.淺埋深地鐵隧道，上下便捷，乘車方便，減小車站面積和造價；5.淺埋隧道和薄型隧道頂部有利于危機時刻的迅速逃生、救援及搶修等。
6.低造價、低運行成本促成大眾化的低票價，加速普及地鐵交通，減少道路擁堵和環境污染。


下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
圖1是本發明的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的地鐵隧道在地表7下的隧道施工溝結構及列車車箱的斷面圖。
圖2是本發明的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的復線式地鐵隧道結構剖面及列車車箱結構的三維視圖。
圖3是本發明的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的主副單軌道地鐵列車車廂底部主車架21、主動輪驅動系統及底盤減震系統的三維視圖。
圖4是本發明的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的主副單軌道地鐵列車下部在去掉主車架21后的主動輪驅動系統及底盤減震結構分解的三維視圖。
圖5是本發明的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的隧道頂部上副單軌9和列車頂部的副車架26與副輪25平衡導向系統的結構斷面圖。
圖6是本發明的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統下部的主單軌4和車廂底部主車架21與主動輪22驅動系統的結構斷面圖。
圖7是本發明的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的隧道間隔墻結構5的側視圖，圖中43是隔墻上開孔31間的墻體。
圖8是本發明的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的列車頂部副車架26上導向支架32和平衡副輪25的三維視圖。
圖9本發明的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的副單軌9的軌間連結結構的三維視圖。
圖10是本發明的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的主單軌4和其底部安裝長孔96結構視11是本發明的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的主軌輪三維視圖。
圖12是本發明的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統的以隧道間隔墻43平分面為界的半個地鐵車站結構橫截面圖。
圖面說明1地鐵隧道 2隧道頂部 3地表覆蓋層4主單軌5隧道間隔墻 6地鐵列車 7地表 8絕熱材料層9副單軌 10主單軌底部11隧道側壁 12隧道內地表13隧道的鋼筋混凝土基礎層 14施工溝槽底部三合土基礎層15隧道施工溝槽16施工溝槽側壁 17施工溝槽底 18列車車頂19列車底部20車箱側壁 21主車架 22主軌輪23車箱地板24副軌固定螺栓 25副輪 26副車架27隧道頂部的副軌安裝孔28車廂框架結構29隧道側壁頂部30導向支架固定螺栓 31隧道間隔墻的通孔32導向支架33主軌輪軸 34主軌輪的輪邊凸緣35乘客座位36隧道施工溝回填土剖面 37輪罩38副單軌底部 39地鐵車站的階梯40列車端面 41施工溝槽剖面42地鐵車站的地上建筑物43隧道間隔墻通孔間的墻體44副輪軸 45導向支架底部 46副車架兩側與車頂框架 28的連結角板47主軌輪驅動電機 48地鐵車站49水平橫穿副車架的結構管 50地鐵隧道內部51副單軌安裝凹槽 52副單軌頂部53副軌底部的安裝孔54副單軌底面 55軌間連結條凹槽的兩側 56軌間連結條57軌間連結條安裝長孔 58軌間連結條的凹槽59軌間連結條固定螺栓 60主軌輪傳動齒輪61主軌輪軸承安裝位置 62主軌輪中央輪緣
63中央輪緣與輪邊凸緣的連結弧面64和65是輪邊凸緣的外側面66和67是輪邊凸緣的相對內側面 68導向支架的窄邊69T型副軌的垂直部分 70板型減震器上板71L型減震掛架72導軌架的安裝孔 73減震導軌槽架74L型減震掛架的下部 75板型減震器底板76減震導軌槽架的導軌槽77主軌輪傳動箱78主軌輪驅動電機軸79橡膠板80主軌輪驅動電機的安裝法蘭盤 81主軌輪驅動電機軸端蓋82安裝法蘭盤的安裝孔 83主車架內側的減震導軌架安裝孔84主車架外側的主軌輪驅動電機安裝孔85主車架上的主軌輪驅動電機軸的通孔86主車架側面上安裝用工藝孔87減震導軌架固定螺栓88主軌輪驅動電機固定螺栓 89副車架側面上的安裝用工藝孔90副輪軸承 91水平向緩沖滑塊 92導向支架頂上的導軌槽93緩沖橡膠板94候車站臺95主軌頂部 96主單軌底部安裝孔97L型減震掛架的垂直滑塊段 98主軌基礎的加強板具體實施方式
下面結合附圖對本發明的實施作進一步的描述。
在圖1、2、12中，主副單軌道地鐵列車6的箱形客車車廂結構類似公路客車及輕軌客運列車，采用中型公路客車車廂的工藝技術和設計強度，車廂框架結構28用斷面尺寸(85±15)×(50±5)毫米、壁厚1.75毫米的矩形管焊接構成，構成車廂框架28的矩形管間距約600毫米，客車車廂框架28的車廂壁厚(50±5)毫米，客車車廂寬度2.3米。地鐵列車6的總高度約2.5米、長度13米，每節客車車廂空車自重約7.5噸，滿載100人時，每節車總重約16噸。車廂門窗結構設計和布局與傳統的輕軌列車既地鐵列車相近，有左右對稱的雙側車門，每節車廂兩側共設6個車門，車門寬度(2±0.25)米，車門是電動側滑式整體車門；車廂間的牽引鉤設備裝設在主車架21的端部。車廂外表包金屬蒙皮，車廂內壁裝飾客車廂內飾板。(50±5)毫米的薄型車廂壁使外寬2.3米的窄車廂內寬達2.2米，內高2.05米。
主副單軌道地鐵列車6由一節有動力的牽引車廂和數節非動力的車廂組成，牽引車廂主軌輪22是主動輪，每節牽引車廂有前后兩組共計6個主軌輪，參看圖1、6；每個主軌輪22由一個功率10千瓦、最大扭矩約200NM的無級調速主軌輪電機47驅動。列車最大時速約70公里。有效直徑325毫米的主軌輪22和每分鐘3500轉的主軌輪驅動電機47使用單級減速的主軌輪傳動箱77。有效直徑325毫米的主軌輪22使車廂地板下的離地高度空間較小，主車架外側安裝的主軌輪驅動電機47最大外部尺寸的直徑約270毫米、長度約420毫米。
副車架26斷面尺寸(寬×高)465×80毫米，副車架26的兩根矩形鋼管斷面尺寸是150×80毫米，管壁厚4.5毫米。主車架21的兩根矩形鋼管斷面尺寸80×200毫米，管壁厚6毫米，與車廂同長的主車架21整體寬度700毫米。主、副車架側面管壁上的安裝用工藝孔86和89的孔徑從75至125毫米，參看圖3、8。
圖1、5、6中，每組雙列副輪25均裝設在距副車架26端部約(2±0.5)米處，即導向支架32的安裝位置，主車架21上對應的主軌輪組安裝位置距車廂端部也有(2±0.5)米距離；車廂前后兩組軌輪間距(8.5±1)米。主軌輪軸33長(550±75)毫米、主軌輪安裝處的主軌輪軸中部直徑80毫米、端部直徑70毫米；每組主軌輪的相鄰主軌輪間隔(750±100)毫米。圖11中，主軌輪22的雙端輪邊凸緣34間隔(65±10)毫米，輪邊凸緣34直徑(375±15)毫米，輪緣中部62直徑325毫米，輪緣中部62寬(55±5)毫米。在圖5、8中，位于副單軌9兩側的副輪25用于平衡列車，每組中縱向相鄰的副輪25間距(375±25)毫米；副輪25為扁圓柱形，厚40毫米，直徑165毫米，副輪25由兩個軸承90支持；副輪軸44安裝在水平向緩沖滑塊91頂部，副輪軸44根部較粗直徑有40毫米。水平向緩沖滑塊91可調節各副輪25的水平力分布，例如空載地鐵列車6在平衡位置時每個副輪25在緩沖橡膠板93作用下受到副單軌的一個約20公斤的水平向推力；三個緩沖滑塊91及相應的副輪25安裝在導向支架上的三個水平向導軌槽92內；導軌槽92與緩沖滑塊91均有相同的凸字型斷面，導軌槽92的三維尺寸(長×寬×高)是135×95×60毫米，緩沖滑塊91的斷面尺寸略小于導軌槽92約0.75毫米以保證緩沖滑塊91在凸字型斷面的導軌槽92內自由滑動。導向支架的三維尺寸(長×寬×高)是1000×140×85毫米。導軌槽92與緩沖滑塊91之間的碰撞接觸面處設置的緩沖橡膠板93的斷面尺寸略小于緩沖滑塊91約6毫米、厚度約20毫米，緩沖橡膠板93受壓方向的變形尺寸不超過±5毫米。
在圖3、4、6中，主軌輪板型減震器的主要部件有裝在主軌輪軸33端部的L型減震掛架71、有垂直向導軌槽76的減震導軌槽架73和橡膠板79，其中，減震導軌槽架73的三維尺寸(長×高×寬)是(275×175×65)毫米，其導軌槽76的尺寸(長×高×寬)有(145×175×50)毫米，橡膠板79的尺寸(長×寬×厚)有(265×100×20)毫米，L型減震掛架71的總寬度約210毫米，其上半部即垂直滑塊段97的凸字型斷面尺寸約(144×50)毫米，垂直滑塊段97高約190毫米，與L型減震掛架71上半部相垂直的下半部74的水平頂面部分尺寸約(275×105)毫米，下半部74約70毫米高。夾在橡膠板79上下的板型減震器上板70和底板75尺寸相同，厚8毫米，長、寬尺寸均大于橡膠板79約10毫米，橡膠板79固定在板型減震器底板75上；L型減震掛架71下半部74的斜底面與減震器底板75夾角有15度。
在圖1、5、9中，主副單軌道4、9安裝在地鐵隧道的縱向垂直平分面內。地鐵隧道內部的恒溫條件可使用500米以上長軌，由于副輪25成兩列于副軌腰部兩側，因此副單軌9間的連結設置在副軌頂部52和底部54處，凹型斷面的軌間連結條56作副軌頂部52的軌間連結板，副軌底部固定在54隧道頂部的副軌安裝凹槽51內。軌間連結條56長600毫米，凹型斷面尺寸約(45×25)毫米，軌間連結條的凹槽58寬度與副軌頂部52寬度相同，凹槽58深12毫米。軌間連結條56上4個安裝長孔57尺寸約(25×12)毫米，軌間連結條固定螺栓59是M12、長50毫米的螺栓。M15、長65毫米的副軌安裝螺栓24穿過副軌底部54上尺寸約(35×16)毫米長形安裝孔53擰進隧道頂壁的M16副軌安裝螺孔27中來固定副軌9，寬90毫米的副軌底部54直接嵌入同寬度的安裝凹槽51內。
在圖1、6、10中，主單軌4是軌高100毫米的30型輕軌，主單軌頂部95寬約50毫米，采用500米以上長軌，軌道直接鋪設在平整的水泥地面上，M16、長80毫米的主單軌安裝螺栓直接穿過軌道底部10上的主單軌底部安裝孔96擰進隧道地表12的主單軌安裝螺孔內，固定主單軌4在地表12上，主單軌底部安裝孔96孔徑尺寸約(35×17)毫米。使用30型輕軌直接鋪設在水泥地面上時，列車車廂地板23到地鐵隧道內地表12的高度差約0.4米。
在圖2中，由于采用隧道淺埋技術及小尺寸隧道斷面，使得地鐵隧道實際承受的各種應力是傳統地鐵隧道的60％以下。隧道側壁11厚度160毫米，隧道側壁11內的鋼筋結構的主鋼筋直徑16至18毫米，地鐵隧道頂部2壁厚度180毫米，地鐵隧道底部12壁厚度220毫米，隧道側壁頂部29與地鐵隧道頂部2間的過渡弧形壁的曲率半徑約250毫米；地鐵隧道頂部2到地表7的總厚度600毫米，180毫米厚度的隧道頂部2之上有420毫米厚的地表覆蓋層。地鐵隧道內部50的高度2.65米、寬度2.9米，比傳統地鐵隧道低了約0.8米。圖7中，復線地鐵隧道之間隔墻5厚度180毫米，隧道間隔墻5上貫通部分的通孔31成方孔，尺寸(寬×高)有(3.5×2.4)米，通孔31之間的墻體43寬750毫米。
整個地鐵隧道系統的建設采用簡單的地面開挖施工溝方法，先作基礎部分，在此基礎上制作地鐵隧道墻壁11等的鋼筋結構，然后混凝土一次性澆鑄成地鐵隧道1的主體結構。圖1、2、12中，地鐵隧道1段開挖隧道施工溝槽15，有下窄上寬的溝槽剖面41，施工溝槽15上沿寬9米、施工溝槽底17寬7.5米、溝槽深3.9米；長60米的地鐵車站48站臺部分施工溝槽的寬度18米，深度相同。先向施工溝底部17加入熟石灰粉0.1米厚，翻松、粉碎溝底部約0.25米深的土層，使石灰粉與溝底土層充分混合，再夯實混合土層成厚約0.3米的基礎層14，在基礎層14上制作寬7.5米、厚0.25米的鋼筋混凝土基礎層13的鋼筋結構，兩側加上模板，澆筑混凝土基礎底層13。在混凝土基礎底層13上作防水層后再制作外部尺寸為寬6.2米、高3.1米的復線式鋼筋混凝土地鐵隧道1的鋼筋框架結構，然后隧道1的鋼筋框架結構內外加澆筑模板，澆筑混凝土一次成形，凝固后，拆卸澆筑模板，作隧道1外表的防水涂層，向地鐵隧道施工溝槽15內回填土壓實，填土高度到隧道頂部2的水平，其上作到地表的厚覆蓋層3。包括地鐵車站的地上部分建筑物42和地鐵車站的階梯39的地鐵車站施工與此相似。
權利要求
1.一種主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統，包括主副單軌道地鐵列車(6)、主副單軌道(4)、(9)和主副單軌道所在的地鐵隧道系統，其特征在于所述的主副單軌道地鐵列車(6)由有動力的列車牽引車廂和無動力的列車車廂組成，主副單軌道地鐵列車(6)是車身寬度小于2.55米的小尺寸斷面列車，列車車廂框架結構(28)是由金屬管焊接制成的箱形框架結構；在車廂框架結構的底部和頂部分別設有主車架(21)和副車架(26)，主車架(21)兩端裝設有列車承重的單列主軌輪(22)，副車架(26)端部設有導向支架(32)、水平向緩沖滑塊(91)和保持列車平衡的雙列副輪(25)；主副軌輪均對稱于列車車身的縱向垂直平分面安裝；主軌輪(22)具有在主單軌頂部(95)上滾動所必需的兩端輪邊凸緣(34)，主軌輪輪軸(33)端部裝設有的板型減震器；副輪(25)分兩列于T型副軌垂直部分(69)的兩側，副輪(25)直徑尺寸在120至210毫米范圍內，副輪軸(44)垂直安裝在水平向緩沖滑塊(91)頂部；和主車架(21)、副車架(26)上均設有便于設備安裝使用的側面工藝孔(86)和(89)；所述的主副單軌道地鐵列車(6)牽引車廂的主軌輪(22)是由主軌輪驅動電機(47)驅動的；所述的主副單軌道是直接鋪裝在隧道地面(12)上的主單軌(4)和直接安裝在隧道頂部(2)副軌安裝凹槽(51)內的副單軌(9)，主單軌(4)下的地表(12)內鋪設有加強主軌基礎地表強度的加強板(98)，副單軌(9)T型橫截面的高、寬比在1.1±0.25范圍內，垂直部分(69)厚度在(20±5)毫米范圍；所述的地鐵隧道系統包括地鐵隧道(1)、地鐵車站(48)和通風系統等建筑結構，其中地鐵隧道(1)具有斷面(寬×高)不大于(3×2.9)米的隧道內部(50)尺寸、厚度在(200±50)毫米范圍內的薄型地鐵隧道壁和頂部(2)到地表(1)覆蓋層的總厚度在0.3米至2.5米范圍內的淺埋深結構的地鐵隧道系統；所述的地鐵隧道系統的相鄰復線地鐵隧道之間設有相互貫通的隔墻(5)，隔墻(5)貫通部分的面積最大可到隔墻(5)總面積的80％。
2.根據權利要求1所述的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統，其特征在于，所述的主副單軌道地鐵列車(6)的車廂長度不大于16.8米，車廂內部斷面尺寸(寬×高)不大于(2.45×2.2)米，空載時的車廂地板(23)距地鐵隧道內地表(12)的高度尺寸不大于550毫米。
3.根據權利要求1所述的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統，其特征在于，所述的主軌輪驅動電機(47)外殼的長度與直徑之比約(1.75±0.5)，主軌輪驅動電機(47)由其外殼端部的安裝法蘭盤(80)固定在主車架的側壁上，固定螺栓(88)穿過安裝法蘭盤(80)的安裝孔(82)和主車架側壁上對應的驅動電機安裝孔(84)，驅動電機軸(78)穿過主車架側壁上開設的驅動電機軸專用通孔(85)進入主軌輪傳動箱(77)。
4.根據權利要求1所述的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統，其特征在于，所述的主軌輪軸(33)端部裝設的板型減震器由直接裝設在主軌輪軸(33)兩端的L型減震掛架(71)、限制L型減震掛架(71)在其導軌槽(76)內作垂直向運動的減震導軌槽架(73)、位于主車架底部的板型減震器上板(70)、位于L型減震掛架下部(74)上表面的板型減震器底板(75)和位于(70)與(75)之間的橡膠板(79)組成；主軌輪軸(33)端部插入L型減震掛架(71)垂直滑塊段(97)的孔中，L型減震掛架(71)下半部(74)垂直于L型減震掛架上半部的垂直滑塊段(97)，下半部(74)水平頂面縱向加寬及底面逐漸減薄成斜面。
5.根據權利要求1所述的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統，其特征在于，所述的主軌輪(22)在接觸主軌頂部的中央輪緣(62)直徑在250至450毫米范圍，輪邊凸緣(34)直徑大于中央輪緣(62)直徑約30至75毫米。
6.根據權利要求1所述的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統，其特征在于，所述的副車架(26)由兩根斷面尺寸在(150±50)×(85±25)毫米范圍內的矩形管材組成，兩矩形管間距在(250±100)毫米范圍內，兩矩形管由間距約(750±350)毫米排列的結構管(49)連結，結構管(49)平行于車頂平面并橫向貫穿副車架(26)在緊貼車頂的那一半的管壁，結構管(49)與副車架(26)管壁相互焊接形成副車架(26)整體。
7.根據權利要求1所述的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統，其特征在于，所述的導向支架(32)長度約(850±150)毫米，斷面成L形的導向支架(32)的底面與副車架(26)的上表面和相對內側表面配合，每對導向支架(32)頂部設有斷面為凸字型的導軌槽(92)二至四對，導軌槽(92)內設有沿垂直于副軌(9)向運動的水平向緩沖滑塊(91)和厚度約20毫米的減緩沖橡膠板(93)；水平向緩沖滑塊(91)有凸字型的橫斷面。
8.根據權利要求1所述的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統，其特征在于，所述的副單軌(9)的軌間連結由位于隧道頂部(2)的副單軌安裝凹槽(51)和設在副單軌頂部(52)的軌間連結條(56)固定；副軌固定螺栓(24)穿過副單軌底部(38)上的長型安裝孔(53)固定副軌底部(38)到副單軌安裝凹槽(51)內；副單軌頂部(52)的軌間連結條(56)上設有凹槽(58)，將穿過軌間連結條(56)上長型通孔(57)的軌間連結條固定螺栓(59)擰進副單軌頂部(52)對應的螺孔內，這段副單軌頂部(52)將直接壓嵌入凹槽(58)內。
9.根據權利要求1所述的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統，其特征在于，所述的在鋪設主軌(4)的地鐵隧道地表(12)部分設有加固主軌基礎的加強板(98)，加強板(98)與鋼筋混凝土地表(12)澆筑成一體，加強板(98)上表面與地表(12)齊平，基礎加強板(98)間距大于650毫米，加強板(98)的三維尺寸(長×寬×高)有(175±50)×(100±35)×(8±3)毫米。
10.根據權利要求1所述的主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統，其特征在于，所述的地鐵隧道系統(1)是淺埋深類型的，總厚度小于1米的薄型頂部覆蓋層，在隧道頂部(2)表面上鋪設約(100±50)毫米厚度的絕熱材料層(8)和作為頂層的地表覆蓋層(3)。
全文摘要
本發明公開了一種主副單軌道地鐵列車及淺埋型地鐵隧道系統，由帶有平衡副輪的主副單軌地鐵列車和設有主副單軌道的、淺埋深型地鐵隧道組成。主副單軌地鐵列車采用寬2.55米以下的小斷面車廂結構，列車廂上下部各設有副、主車架及每節車廂前后各有一組主副軌輪，裝在主車架上、車廂縱向平分面內的單列小直徑主軌輪是列車的承重輪，裝在副車架頂部導向支架上的兩列副輪是車身平衡輪，主軌輪軸的兩端裝有橡膠板減震器。單根主軌直接鋪裝在地鐵隧道地表上；裝設于隧道頂部的單根副單軌有T型斷面。地鐵隧道具有內部尺寸小于(3×2.9)米的較小斷面、厚度小至0.35米的頂部覆蓋層和薄至150毫米的薄型隧道壁結構。本發明比傳統地鐵降低原材料、施工期和成本均在2/3以上。
文檔編號E21D9/00GK101028822SQ20061007645
公開日2007年9月5日 申請日期2006年4月25日 優先權日2006年4月25日
發明者董偉 申請人:艾喬喬