CN104164833A - 一种伸缩式应急桥梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种伸缩式应急桥梁，包括运输作业车、桥梁主体、液压系统、托板及控制索系统，桥梁主体包括两个由多个活动十字架通过端部铰依次连接而成的侧向骨架，在两个侧向骨架之间设有多根相互平行的横杆，每根横杆的两端分别与侧向骨架上相应位置的活动十字架端部铰固定连接，在侧向骨架下部的每两根相邻横杆上设有桥面板，在侧向骨架上部的每两根相邻横杆之间，设有纵向撑杆，每个侧向骨架的两端分别设有一桥端柱，桥端柱内设有可从其下端伸出的伸缩装置，伸缩装置的下端设有导向轮。本发明的伸缩式应急桥梁，针对性强，器材自重较轻，对作业场地要求低，架设和撤收作业速度快，自动化程度高。

Description

一种伸缩式应急桥梁

技术领域

本发明属于桥梁装备技术领域，特别是一种自动化程度高、可快速架设和撤收、应急使用的临时性桥梁。

背景技术

高等级公路是当今国民经济快速发展的重要依托之一。但高等级公路网，尤其是公路上的桥梁和交通枢纽等重要节点，在现代战争中极易遭受打击破坏。同时，当前全球进入了自然灾害频发的时期，当高等级公路在突然遭遇强烈地震、山体滑坡、山洪泥石流等自然灾害或者发生恐怖破坏活动及特大交通事故时，往往会对道路交通造成严重影响，如2008年初的南方特大雪灾，导致京珠高速等干线公路近2万公里瘫痪。因此无论是战时还是平时，都可能面临高等级公路遭受破坏或严重堵塞后，短时间内难以修复道路且难以修建绕行道路，或者车辆无法掉头疏散等情况下，必须开辟从高等级公路向两侧适宜地段应急分流的通道。

目前，当公路桥梁被破坏后，应急保障的主要方法是临时架设“321”、ZB200、HD200等型式的装配式公路钢桥，或采用军用制式桥梁器材。

但装配式公路钢桥存在如下主要问题：一是一般采用平推法架设平桥，未见用于架设桥面倾斜的斜桥，而用于高等级公路应急分流通道的倾斜桥面，如要架设斜桥，则需依靠大型吊机实施，这在高等级公路严重受堵等情况下大型吊机难以到达作业现场；二是桥梁装备自身笨重，器材运输车运输机动受限；三是对作业机械设备、人力及作业场地要求高，作业场地准备工作量大；四是拼组单元和构件的种类和数量太多，架设和撤收作业速度较慢，时间太长。总体上看，装配式公路钢桥不是在战时或平时重特大自然灾害情况下高等级公路应急分流的理想选择。

而军用制式桥梁器材存在如下主要问题：一是能够勉强架设应急分流用斜桥、且适应两岸高差为4m左右的只有履带底盘车的山地伴随桥，其采用2个桥跨结构，架设时利用液压机构将2个桥跨先拼组成整体，然后整体平推到达对岸形成桥梁；二是该类桥梁装备的数量很有限，且造价很高；三是应急情况下动用部队装备的程序复杂，且其驻地可能距离事发地太远，因而通常情况下不能作为考虑对象。

除了上述装配式公路钢桥和军用制式桥梁器材外，中国发明专利申请公开说明书介绍了一种“陆桥车辆”(申请号：200610018928.8，公开日：2006年10月11日)，它包括支架(01)、若干块道板(02)、液压系统、车辆(07)；支架(01)设置在车辆(07)上，各道板(02)串形排列，两相邻道板(02)之间通过铰接装置铰接，相邻道板(02)之间的铰接处设有齿轮齿条驱动机构，相互铰接的道板(02)的一端与支架(01)的顶部通过铰接装置铰接。其结构组成如图1所示。然而，这种陆桥车辆存在如下几方面问题：一是杆状支架(01)难以保证其上部道板(02)等结构的稳定平衡；二是整个结构体系为铰接简支体系，是个严重的不稳定结构，尤其是当需要架设成斜桥面时，液压缸(05)及其附属的支撑杆(06)需要增加其它构件才能保证其垂向受力的稳定性，当需要增加其它构件时，这样的方案无疑更加复杂，无法付诸实用；三是支撑杆(06)下端缺少础板，难以提供地基的支反力；四是道板(02)之间的铰接处采用依靠液压驱动的齿轮齿条驱动机构，全桥机构过于复杂，可靠性不高。此方案的实用性不强。

总之，现有技术存在的问题是：应急桥梁器材针对性不强、笨重、对作业场地要求高、架设和撤收作业速度慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应急桥梁，针对性强，器材自重较轻，对作业场地要求低，架设和撤收作业速度快，自动化程度高。

实现本发明目的的技术解决方案为：

本发明与现有技术相比，其显著优点：

1、针对性强：本桥梁专门针对高等级公路应急分流需要设计，填补了相关空白；但该桥也适用于架设平桥。

2、器材自重较轻：本桥梁主要采用铝合金材料和复合材料，极大程度地减轻了桥梁装备自重，约为同长度钢结构桥梁重量的1/3，便于运输和架设、撤收作业。

3、对作业场地要求低：本桥梁器材由1辆运输车运到现场后，只要车辆能够安全停放，无需对现场作其它处理就可开展架设作业。

4、架设和撤收作业速度快：本桥梁为一个完整结构，现场无需拼装结构单元。作业时间小于架设同长度钢结构桥梁的1/10。

5、自动化程度高：本桥梁采用机电技术和液压技术，由操作员操纵控制设备实现桥梁的自动化架设，大大减少了作业人员和工作量。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有技术陆桥车辆的结构示意图。

图2为本发明伸缩式应急桥梁运输及待架状态示意图。

图3为本发明伸缩式应急桥梁自动架设的状态示意图。

图4为纵向撑杆自动架设前的状态示意图。

图5为桥面板自动铺设前的状态示意图。

图6为本发明伸缩式应急桥梁成桥结构示意图。

图7为图6的A-A剖面视图。

图中，1运输作业车，2桥梁主体，21侧向骨架，211活动十字架，212端部铰，213中部铰，22横杆，23桥面板，24纵向撑杆，25桥端柱，26伸缩装置，27导向轮，3液压系统，31液压顶杆，4控制索系统，41绞盘，42控制索，43定滑轮，5托板，6础板，7地面，8路堤边坡；

01支架，02道板，05液压缸，06支撑杆，07车辆。

具体实施方式

如图2、3、7所示，本发明伸缩式应急桥梁，包括运输作业车1和放置在托板5上的桥梁主体2，还包括设置在运输作业车1与托板5之间的用于升降和伸缩桥梁主体的液压系统3以及设置在运输作业车1内用于收放桥梁主体的控制索系统4；

所述桥梁主体2包括两个侧向骨架21，所述侧向骨架21设在桥梁主体2两侧，由多个活动十字架211通过端部铰212依次连接而成，每个活动十字架211由两根等长的杆件通过中部铰213连接而成；

在两个侧向骨架21之间设有多根相互平行的横杆22，每根横杆22的两端分别与侧向骨架21上相应位置的活动十字架端部铰212固定连接；

在侧向骨架21下部的每两根相邻横杆22上，设有桥面板23，当侧向骨架21在纵向完全展开时，桥面板23两端分别与横杆22相连；

在侧向骨架21上部的每两根相邻横杆22之间，设有纵向撑杆24，当侧向骨架21在纵向完全展开时，纵向撑杆24两端分别与横杆22相连；

每个侧向骨架21的两端分别设有一桥端柱25，侧向骨架21端部的活动十字架的一自由端与桥端柱25固定连接，另一自由端与桥端柱25活动连接，并可沿桥端柱25上下移动；

所述桥端柱25内设有可从其下端伸出的伸缩装置26，所述伸缩装置26的下端设有导向轮27。伸出的导向轮27位于桥端柱25的内侧。

所述控制索系统4包括固定在运输作业车1上的绞盘41、缠绕于绞盘41上的四根钢丝绳42和设置在托板5上的定滑轮43，所述桥梁主体2的两侧各有一根钢丝绳42的自由端绕过定滑轮43，与靠近运输作业车1一端的桥端柱25的上端固定，还有一根钢丝绳42的自由端绕过定滑轮43，与靠近运输作业车1一端的桥端柱25的下端固定。

其中，液压系统3通过桥端柱为侧向骨架21的伸缩提供动力，同时也保证了侧向骨架21伸缩的稳定性；侧向骨架21为交叉结构，通过其内含的铰可实现桥梁的伸缩式功能；当与桥端柱25活动连接的活动十字架的一自由端与另一与桥端柱25固定连接的自由端靠近时，侧向骨架21伸展开，当与桥端柱25活动连接的活动十字架的一自由端与另一与桥端柱25固定连接的自由端远离时，侧向骨架21收拢。该与桥端柱25活动连接的活动十字架的一自由端在桥端柱25内与液压系统3相连，从而使液压系统3为侧向骨架21的伸缩提供动力。

横杆22是桥梁两侧的侧向骨架21的连接构件，用于保证桥梁两侧的整体性，并用作桥面板的支撑构件。

纵向撑杆24的设置增大了桥梁的抗弯刚度，也使桥梁变得更加稳定；导向轮27在桥梁展开的过程中提供支撑力，增大了桥梁的抗倾覆力矩。

控制索系统4设置在运输作业车内，主要用于控制桥梁主体结构架设过程中的作业速度和稳定性，并用于在桥梁撤收过程中的牵引桥梁主体结构。

所述桥面板23为车辙式桥面板。因此，在保证承载力的前提下，可减轻桥梁自重。

所述伸缩装置26下端的导向轮27在桥梁成桥后可沿桥端柱25内侧向上收起，以使桥端柱25底部与地面上的临时基础，如础板6接触，可使桥梁上的荷载通过桥端柱25底部直接传递到础板6上。

具体作业流程为：在选定的高等级公路应急分流点，先拔除一定数量的公路路肩护栏，使之具有架设桥梁的足够宽度。

本发明桥梁由一台运输作业车运输并进行架设作业。桥梁运输状态如图2。

桥梁的架设过程如下：

(1)当运输作业车1到达架桥现场后，先调整车身使之与道路横向基本垂直(或成一小斜角)，准备架设，如图2所示。

(2)开始架设时，首先由车载液压系统3的液压顶杆31将桥梁主体2顶升成倾斜状态(同时稳住)，然后伸展成如图3所示形状。伸缩装置26缓慢下放，使导向轮27为桥梁着地后提供一定的支撑力，以减小桥梁主体2对运输作业车1造成的倾覆力矩，有利于运输作业车1的平衡，并能引导桥梁主体2沿地面的移动。在桥梁主体构件在车上下移的过程中，依靠控制索系统4控制桥梁主体构件的移动速度和防止发生意外。

(3)当桥梁主体构件伸展到位后，由作业手控制自动设置桥梁内的纵向撑杆24(如图4)和桥面板(如图5)。在桥梁架设的同时由人工利用随运输作业车1携带的础板6在与桥端柱对应的位置设置临时基础。之后将导向轮27自动收起，将桥段柱25落座于临时础板6上，如图6所示。之后运输作业车1撤走。

(4)桥梁上端的控制索4可由人工系留在临近桥梁的公路边坡防撞立柱上或临时搭设的固定桩上，以防止桥梁沿纵向滑移。

桥梁成桥后如图6所示。

桥梁的撤收过程与架设过程相反。

采用本发明的应急桥梁，针对性强，器材自重较轻，对作业场地要求低，架设和撤收作业速度快，自动化程度高。

Claims (4)

1.一种伸缩式应急桥梁，包括运输作业车(1)和放置在托板(5)上的桥梁主体(2)，还包括设置在运输作业车(1)与托板(5)之间的用于升降及伸缩桥梁主体的液压系统(3)以及设置在运输作业车(1)内用于收放桥梁主体的控制索系统(4)，其特征在于：

所述桥梁主体(2)包括两个侧向骨架(21)，所述侧向骨架(21)设在桥梁主体(2)两侧，由多个活动十字架(211)通过端部铰(212)依次连接而成，每个活动十字架(211)由两根等长的杆件通过中部铰(213)连接而成；

在两个侧向骨架(21)之间设有多根相互平行的横杆(22)，每根横杆(22)的两端分别与侧向骨架(21)上相应位置的活动十字架(211)端部铰(212)固定连接；

在侧向骨架(21)下部的每两根相邻横杆(22)上，设有桥面板(23)，当侧向骨架(21)在纵向完全展开时，桥面板(23)两端分别与横杆(22)相连；

在侧向骨架(21)上部的每两根相邻横杆(22)之间，设有纵向撑杆(24)，当侧向骨架(21)在纵向完全展开时，纵向撑杆(24)两端分别与横杆(22)相连；

每个侧向骨架(21)的两端分别设有一桥端柱(25)，紧靠侧向骨架(21)的活动十字架的一自由端与桥端柱(25)固定连接，另一自由端与桥端柱(25)活动连接，并可沿桥端柱(25)上下移动；

所述桥端柱(25)内设有可从其下端伸出的伸缩装置(26)，所述伸缩装置(26)的下端设有导向轮(27)。

2.根据权利要求1所述的伸缩式应急桥梁，其特征在于：所述收放索系统(4)包括固定在运输作业车(1)上的绞盘(41)、缠绕于绞盘(41)上的四根钢丝绳(42)和设置在托板(5)上的定滑轮(43)，所述桥梁主体(2)的两侧各有一根钢丝绳(42)的自由端绕过定滑轮(43)，与靠近运输作业车(1)一端的桥端柱(25)的上端固定，还有一根钢丝绳(42)的自由端绕过定滑轮(43)，与靠近运输作业车(1)一端的桥端柱(25)的下端固定。

3.根据权利要求1所述的伸缩式应急桥梁，其特征在于：所述桥面板(23)为车辙式桥面板。

4.根据权利要求1所述的伸缩式应急桥梁，其特征在于：所述伸缩装置(26)下端的导向轮(27)可沿桥端柱(25)内侧向上收起，以使桥端柱(25)底部与地面或地面上的临时基础接触。