CN105464007A - 一种纵向可折叠的平面桁架及其应用方法 - Google Patents

一种纵向可折叠的平面桁架及其应用方法 Download PDF

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D22/00Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges

Abstract

一种纵向可折叠的平面桁架,包括相互平行的上弦杆与下弦杆,上弦杆与下弦杆之间连接有竖向腹杆、斜腹杆,竖向腹杆的上端与上弦杆的端部相铰接,竖向腹杆的下端与下弦杆的端部相铰接,斜腹杆的上端与上弦杆和竖向腹杆连接处的部位相铰接,斜腹杆的下端与下弦杆和竖向腹杆连接处的部位相铰接,竖向腹杆为可拉伸杆或斜腹杆为可拉伸杆;应用中,通过杆件和面板将多个平面桁架组装以得到平面桁架系统,平面桁架系统作为工作平台或桥梁时,通过控制可拉伸杆长度,可以实现工作平台或桥梁的纵向折叠收拢或展开功能。本设计不仅可以纵向折叠收拢,而且结构简单、操作简便,适用于结构检修和应急抢险工程。

Description

一种纵向可折叠的平面桁架及其应用方法
技术领域
[0001]本发明涉及结构检修及应急抢险工程技术领域,尤其涉及一种纵向可折叠的平面桁架及其应用方法,主要适用于大跨度结构检修时需在底部凌空面悬挂方便吊装和转运的工作平台,或应急抢险时需快速安装的桥梁。
背景技术
[0002]在桥梁检修过程中,常常需要在桥梁底部悬挂钢结构平台,当平台跨度大于6米时一般采取现场制作。这类平台结构因体量大转运不便,不能重复使用,成本高、浪费大。贝雷梁这类装配式结构虽然运输方便,但这种定型构件不能压缩体量,转运成本高。如果将工作平台设计成单根杆件现场组装的桁架,虽然转运成本低,但现场组装费工费时。
[0003]中国专利申请公布号为CN103437492A,申请公布日为2013年12月11日的发明公开了一种平行弦平面桁架,包括弦杆和腹杆,弦杆包括上弦杆、下弦杆,腹杆包括连接上弦杆与下弦杆的直腹杆和斜腹杆,弦杆与腹杆之间设有连接件,连接件与弦杆可拆卸连接,连接件设有与腹杆可拆卸连接的支耳,斜腹杆是可伸缩的机构。该发明虽然能改变斜腹杆节点位置及长度,但是其仍然存在以下缺陷:该发明中弦杆与腹杆之间设有可拆卸的连接件,斜腹杆是可伸缩机构,这样的设计应用于结构检修及应急抢险工程时,并不能通过调整斜腹杆的长度来实现平面桁架纵向折叠收拢。
发明内容
[0004]本发明的目的是克服现有技术中存在的不可以纵向折叠收拢的缺陷与问题,提供一种可以纵向折叠收拢的纵向可折叠的平面桁架及其应用方法。
[0005]为实现以上目的,本发明的技术解决方案是:一种纵向可折叠的平面桁架,该平面桁架包括相互平行的上弦杆与下弦杆,上弦杆与下弦杆之间连接有竖向腹杆、斜腹杆;
所述上弦杆包括一号上弦杆、二号上弦杆,一号上弦杆的右端与二号上弦杆的左端相铰接,所述下弦杆包括一号下弦杆、二号下弦杆,一号下弦杆的右端与二号下弦杆的左端相•父接;
所述竖向腹杆包括一号竖向腹杆、二号竖向腹杆、三号竖向腹杆,一号竖向腹杆的上端与一号上弦杆的左端相铰接,一号竖向腹杆的下端与一号下弦杆的左端相铰接,所述二号竖向腹杆的上端与一号上弦杆和二号上弦杆连接处的部位相铰接,二号竖向腹杆的下端与一号下弦杆和二号下弦杆连接处的部位相铰接,所述三号竖向腹杆的上端与二号上弦杆的右端相铰接,三号竖向腹杆的下端与二号下弦杆的右端相铰接;
所述斜腹杆包括一号斜腹杆、二号斜腹杆,一号斜腹杆的上端与一号上弦杆和一号竖向腹杆连接处的部位相铰接,一号斜腹杆的下端与一号下弦杆和二号竖向腹杆连接处的部位相铰接,二号斜腹杆的下端与一号斜腹杆的下端相铰接,二号斜腹杆的上端与二号上弦杆和三号竖向腹杆连接处的部位相铰接;
所述一号竖向腹杆、二号竖向腹杆、三号竖向腹杆都为可拉伸杆或一号斜腹杆、二号斜腹杆均为可拉伸杆。
[0006]所述可拉伸杆为活塞式可拉伸杆,活塞式可拉伸杆包括连杆、油管、油缸,连杆的一端设置有连杆杆端横向孔眼,连杆的另一端与活塞相连接,活塞设置于油缸的内部,油缸的端部设置有油缸杆端横向孔眼,油缸的外侧设置有与油缸相连接的油管,所述连杆杆端横向孔眼、油缸杆端横向孔眼均与垂直平面桁架所在平面的销钉相配合。
[0007]所述可拉伸杆为螺杆式可拉伸杆,螺杆式可拉伸杆包括螺杆、螺母、套管,螺杆的一端设置有螺杆杆端横向孔眼,该端的外侧设置有与螺杆相连接的电线,电线与电机相连接,螺杆的另一端与设置于套管一端的螺母相配合,螺杆穿过螺母的部分位于套管内部,套管的另一端设置有套管杆端横向孔眼,所述螺杆杆端横向孔眼、套管杆端横向孔眼均与垂直平面桁架所在平面的销钉相配合。
[0008]所述一号上弦杆、二号上弦杆、一号下弦杆、二号下弦杆的端部都设置有杆端横向孔眼,杆端横向孔眼与垂直平面桁架所在平面的销钉相配合。
[0009] —种纵向可折叠的平面桁架的应用方法,所述应用方法包括以下步骤:当一号竖向腹杆、二号竖向腹杆、三号竖向腹杆都为可拉伸杆时:
当两个平面桁架组装以得到一号平面桁架系统时:先取两个所述平面桁架,设其中一个平面桁架为A,另一个平面桁架为B,再将A、B并行横向放置,然后将A的三号竖向腹杆拆下,B的一号竖向腹杆拆下,再将A的三号竖向腹杆或B的一号竖向腹杆的上端与A的二号上弦杆的右端和B的一号上弦杆的左端相铰接,将A的三号竖向腹杆或B的一号竖向腹杆的下端与A的二号下弦杆的右端和B的一号下弦杆的左端相铰接,以得到一号平面桁架系统。
[0010]当两个平面桁架组装以得到二号平面桁架系统时:
先将A、B沿横向间隔立起并平行放置,再通过杆件将A的一号竖向腹杆上端与B的一号竖向腹杆上端相连接,通过杆件将A的二号竖向腹杆上端与B的二号竖向腹杆上端相连接,通过杆件将A的三号竖向腹杆上端与B的三号竖向腹杆上端相连接,然后将面板设置于A和B形成的上端面上,再通过杆件将A的一号上弦杆左端与B的一号下弦杆右端相连接,通过杆件将A的一号下弦杆右端与B的一号上弦杆左端相连接,通过杆件将A中二号上弦杆右端与B的二号下弦杆左端相连接,通过杆件将A的二号下弦杆左端与B的二号上弦杆右端相连接,以得到二号平面桁架系统。
[0011 ]当四个平面桁架组装以得到三号平面桁架系统时:
先取四个所述平面桁架,设四个平面桁架分别为C、D、E、F,再将C、D按照一号平面桁架系统组装方法组装成一号平面桁架系统P,将E、F按照一号平面桁架系统组装方法组装成一号平面桁架系统Q,然后将一号平面桁架系统P、一号平面桁架系统Q按照二号平面桁架系统组装方法组装成三号平面桁架系统。
[0012] —种纵向可折叠的平面桁架的应用方法,所述应用方法包括以下步骤:当一号斜腹杆、二号斜腹杆均为可拉伸杆时:
当两个平面桁架组装以得到四号平面桁架系统时:先取两个所述平面桁架,设其中一个平面桁架为G,另一个平面桁架为H,再将G、H并行横向放置,然后将G的三号竖向腹杆拆下,Η的一号竖向腹杆拆下,再将G的三号竖向腹杆或Η的一号竖向腹杆的上端与G的二号上弦杆的右端和Η的一号上弦杆的左端相铰接,将G的三号竖向腹杆或Η的一号竖向腹杆的下端与G的二号下弦杆的右端和Η的一号下弦杆的左端相铰接,以得到四号平面桁架系统。
[0013]当两个平面桁架组装以得到五号平面桁架系统时:
先将G、H沿横向间隔立起并平行放置,再通过杆件将G的一号竖向腹杆上端与Η的一号竖向腹杆上端相连接,通过杆件将G的二号竖向腹杆上端与Η的二号竖向腹杆上端相连接,通过杆件将G的三号竖向腹杆上端与Η的三号竖向腹杆上端相连接,然后将面板设置于G和Η形成的上端面上,再通过杆件将G的一号上弦杆左端与Η的一号下弦杆左端相连接,通过杆件将G的一号下弦杆左端与Η的一号上弦杆左端相连接,通过杆件将G中二号上弦杆右端与Η的二号下弦杆右端相连接,通过杆件将G的二号下弦杆右端与Η的二号上弦杆右端相连接,以得到五号平面桁架系统。
[0014]当四个平面桁架组装以得到六号平面桁架系统时:
先取四个所述平面桁架,设四个平面桁架分别为1、J、K、L,再将1、J按照四号平面桁架系统组装方法组装成四号平面桁架系统M,将K、L按照四号平面桁架系统组装方法组装成四号平面桁架系统N,然后将四号平面桁架系统M、四号平面桁架系统N按照五号号平面桁架系统组装方法组装成六号平面桁架系统。
[0015]与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、由于本发明一种纵向可折叠的平面桁架及其应用方法中相互平行的上弦杆与下弦杆之间连接有竖向腹杆、斜腹杆,竖向腹杆的两端分别与上弦杆、下弦杆相铰接,斜腹杆的两端分别与上弦杆和竖向腹杆的连接处、下弦杆和竖向腹杆的连接处相铰接,竖向腹杆为可拉伸杆或斜腹杆为可拉伸杆,通过控制竖向腹杆或斜腹杆的长度就可以实现平面桁架的纵向折叠收拢。因此,本发明可以纵向折叠收拢。
[0016] 2、由于本发明一种纵向可折叠的平面桁架及其应用方法中当可拉伸杆为活塞式可拉伸杆时,活塞式可拉伸杆包括与活塞相连接的连杆、油缸,油缸的外侧设置有与油缸相连接的油管,通过液压控制活塞的滑动来控制杆长;当可拉伸杆为螺杆式可拉伸杆时,螺杆式可拉伸杆包括与螺母相配合的螺杆、套管,螺杆一端的外侧设置有与螺杆相连接的电线,通过电机控制螺杆的转动来控制杆长;这样的设计不仅结构简单,而且使得平面桁架在展开或收拢过程中不需要装拆任何构件,完全由液压或电动进行机械控制,展开及收拢过程快速,适用于结构检修和应急抢险工程。因此,本发明不仅结构简单,而且操作简便,适用于结构检修和应急抢险工程。
[0017] 3、由于本发明一种纵向可折叠的平面桁架及其应用方法中平面桁架组装得到平面桁架系统,由上述平面桁架组成的工作平台或桥梁,可以进行纵向折叠收拢,便于运输、异地重复使用,节省了工程成本。因此,本发明便于运输、异地重复使用,节省了工程成本。
[0018] 4、由于本发明一种纵向可折叠的平面桁架及其应用方法中平面桁架组装得到平面桁架系统,平面桁架组成的工作平台进行吊装时,由于处于收拢状态,起吊高度不大,降低了工作平台吊装的风险。因此,本发明降低了工作平台吊装的风险。
附图说明
[0019]图1是本发明的结构示意图(竖向腹杆为可拉伸杆)。
[0020]图2是图1中上弦杆、下弦杆、竖向腹杆、斜腹杆的结构示意图。
[0021]图3是本发明的结构示意图(斜腹杆为可拉伸杆)。
[0022]图4是图3中上弦杆、下弦杆、竖向腹杆、斜腹杆的结构示意图。
[0023]图5是图2折叠的结构示意图。
[0024]图6是图4折置的结构不意图。
[0025]图7是本发明中销钉的结构示意图。
[0026]图8是本发明中活塞式可拉伸杆的结构示意图。
[0027]图9是本发明中螺杆式可拉伸杆的结构示意图。
[0028]图10是本发明中一号平面桁架系统的结构示意图。
[0029]图11是本发明中二号平面桁架系统的结构示意图。
[0030]图12是本发明中三号平面桁架系统的结构示意图。
[0031 ]图13是本发明中四号平面桁架系统的结构示意图。
[0032]图14是本发明中五号平面桁架系统的结构示意图。
[0033]图15是本发明中六号平面桁架系统的结构示意图。
[0034]图中:平面桁架1、上弦杆11、一号上弦杆111、二号上弦杆112、下弦杆12、一号下弦杆121、二号下弦杆122、竖向腹杆13、一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133、斜腹杆14、一号斜腹杆141、二号斜腹杆142、杆端横向孔眼15、销钉16、杆件17、面板18、活塞式可拉伸杆2、连杆21、油管22、油缸23、活塞24、连杆杆端横向孔眼25、油缸杆端横向孔眼26、螺杆式可拉伸杆3、螺杆31、螺母32、套管33、电线34、螺杆杆端横向孔眼35、套管杆端横向孔眼36。
具体实施方式
[0035]以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0036]参见图1至图15,一种纵向可折叠的平面桁架,该平面桁架1包括相互平行的上弦杆11与下弦杆12,上弦杆11与下弦杆12之间连接有竖向腹杆13、斜腹杆14;
所述上弦杆11包括一号上弦杆111、二号上弦杆112,一号上弦杆111的右端与二号上弦杆112的左端相铰接,所述下弦杆12包括一号下弦杆121、二号下弦杆122,一号下弦杆121的右端与二号下弦杆122的左端相铰接;
所述竖向腹杆13包括一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133,一号竖向腹杆131的上端与一号上弦杆111的左端相铰接,一号竖向腹杆131的下端与一号下弦杆121的左端相铰接,所述二号竖向腹杆132的上端与一号上弦杆111和二号上弦杆112连接处的部位相铰接,二号竖向腹杆132的下端与一号下弦杆121和二号下弦杆122连接处的部位相铰接,所述三号竖向腹杆133的上端与二号上弦杆112的右端相铰接,三号竖向腹杆133的下端与二号下弦杆122的右端相铰接;
所述斜腹杆14包括一号斜腹杆141、二号斜腹杆142,一号斜腹杆141的上端与一号上弦杆111和一号竖向腹杆131连接处的部位相铰接,一号斜腹杆141的下端与一号下弦杆121和二号竖向腹杆132连接处的部位相铰接,二号斜腹杆142的下端与一号斜腹杆141的下端相铰接,二号斜腹杆142的上端与二号上弦杆112和三号竖向腹杆133连接处的部位相铰接;所述一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133都为可拉伸杆或一号斜腹杆141、二号斜腹杆142均为可拉伸杆。
[0037]所述可拉伸杆为活塞式可拉伸杆2,活塞式可拉伸杆2包括连杆21、油管22、油缸23,连杆21的一端设置有连杆杆端横向孔眼25,连杆21的另一端与活塞24相连接,活塞24设置于油缸23的内部,油缸23的端部设置有油缸杆端横向孔眼26,油缸23的外侧设置有与油缸23相连接的油管22,所述连杆杆端横向孔眼25、油缸杆端横向孔眼26均与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合。
[0038] 所述可拉伸杆为螺杆式可拉伸杆3,螺杆式可拉伸杆3包括螺杆31、螺母32、套管33,螺杆31的一端设置有螺杆杆端横向孔眼35,该端的外侧设置有与螺杆31相连接的电线34,电线34与电机相连接,螺杆31的另一端与设置于套管33—端的螺母32相配合,螺杆31穿过螺母32的部分位于套管33内部,套管33的另一端设置有套管杆端横向孔眼36,所述螺杆杆端横向孔眼35、套管杆端横向孔眼36均与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合。
[0039] 所述一号上弦杆111、二号上弦杆112、一号下弦杆121、二号下弦杆122的端部都设置有杆端横向孔眼15,杆端横向孔眼15与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合。
[0040] —种纵向可折叠的平面桁架的应用方法,所述应用方法包括以下步骤:当一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133都为可拉伸杆时:
当两个平面桁架1组装以得到一号平面桁架系统时:先取两个所述平面桁架1,设其中一个平面桁架1为A,另一个平面桁架1为B,再将A、B并行横向放置,然后将A的三号竖向腹杆133拆下,B的一号竖向腹杆131拆下,再将A的三号竖向腹杆133或B的一号竖向腹杆131的上端与A的二号上弦杆112的右端和B的一号上弦杆111的左端相铰接,将A的三号竖向腹杆133或B的一号竖向腹杆131的下端与A的二号下弦杆122的右端和B的一号下弦杆121的左端相铰接,以得到一号平面桁架系统。
[0041]当两个平面桁架1组装以得到二号平面桁架系统时:
先将A、B沿横向间隔立起并平行放置,再通过杆件17将A的一号竖向腹杆131上端与B的一号竖向腹杆131上端相连接,通过杆件17将A的二号竖向腹杆132上端与B的二号竖向腹杆132上端相连接,通过杆件17将A的三号竖向腹杆133上端与B的三号竖向腹杆133上端相连接,然后将面板18设置于A和B形成的上端面上,再通过杆件17将A的一号上弦杆111左端与B的一号下弦杆121右端相连接,通过杆件17将A的一号下弦杆121右端与B的一号上弦杆111左端相连接,通过杆件17将A中二号上弦杆112右端与B的二号下弦杆122左端相连接,通过杆件17将A的二号下弦杆122左端与B的二号上弦杆112右端相连接,以得到二号平面桁架系统。
[0042]当四个平面桁架1组装以得到三号平面桁架系统时:
先取四个所述平面桁架1,设四个平面桁架1分别为C、D、E、F,再将C、D按照一号平面桁架系统组装方法组装成一号平面桁架系统P,将E、F按照一号平面桁架系统组装方法组装成一号平面桁架系统Q,然后将一号平面桁架系统P、一号平面桁架系统Q按照二号平面桁架系统组装方法组装成三号平面桁架系统。
[0043] —种纵向可折叠的平面桁架的应用方法,所述应用方法包括以下步骤:当一号斜腹杆141、二号斜腹杆142均为可拉伸杆时:
当两个平面桁架1组装以得到四号平面桁架系统时:先取两个所述平面桁架1,设其中一个平面桁架1为G,另一个平面桁架1为H,再将G、H并行横向放置,然后将G的三号竖向腹杆133拆下,Η的一号竖向腹杆131拆下,再将G的三号竖向腹杆133或Η的一号竖向腹杆131的上端与G的二号上弦杆112的右端和Η的一号上弦杆111的左端相铰接,将G的三号竖向腹杆133或Η的一号竖向腹杆131的下端与G的二号下弦杆122的右端和Η的一号下弦杆121的左端相铰接,以得到四号平面桁架系统。
[0044]当两个平面桁架1组装以得到五号平面桁架系统时:
先将G、H沿横向间隔立起并平行放置,再通过杆件17将G的一号竖向腹杆131上端与Η的一号竖向腹杆131上端相连接,通过杆件17将G的二号竖向腹杆132上端与Η的二号竖向腹杆132上端相连接,通过杆件17将G的三号竖向腹杆133上端与Η的三号竖向腹杆133上端相连接,然后将面板18设置于G和Η形成的上端面上,再通过杆件17将G的一号上弦杆111左端与Η的一号下弦杆121左端相连接,通过杆件17将G的一号下弦杆121左端与Η的一号上弦杆111左端相连接,通过杆件17将G中二号上弦杆112右端与Η的二号下弦杆122右端相连接,通过杆件17将G的二号下弦杆122右端与Η的二号上弦杆112右端相连接,以得到五号平面桁架系统。
[0045]当四个平面桁架1组装以得到六号平面桁架系统时:
先取四个所述平面桁架1,设四个平面桁架1分别为1、J、K、L,再将1、J按照四号平面桁架系统组装方法组装成四号平面桁架系统M,将K、L按照四号平面桁架系统组装方法组装成四号平面桁架系统N,然后将四号平面桁架系统M、四号平面桁架系统N按照五号号平面桁架系统组装方法组装成六号平面桁架系统。
[0046]本发明的原理说明如下:
1、参见图1至图9,所述一号上弦杆111、二号上弦杆112、一号下弦杆121、二号下弦杆122的端部都设置有杆端横向孔眼15,杆端横向孔眼15与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合;所述一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133都为可拉伸杆或一号斜腹杆141、二号斜腹杆142均为可拉伸杆;当所述可拉伸杆为活塞式可拉伸杆2时,所述连杆杆端横向孔眼25、油缸杆端横向孔眼26均与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合;当所述可拉伸杆为螺杆式可拉伸杆3时,所述螺杆杆端横向孔眼35、套管杆端横向孔眼36均与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合。这样的设计使得连接后的一号上弦杆111、二号上弦杆112、一号下弦杆121、二号下弦杆122、一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133、一号斜腹杆141、二号斜腹杆142允许在平面桁架1平面内绕销钉16转动。
[0047] 2、活塞式可拉伸杆2与螺杆式可拉伸杆3:参见图8,活塞式可拉伸杆2包括与活塞24相连接的连杆21、油缸23,活塞24设置于油缸23的内部,油缸23的外侧设置有与油缸23相连接的油管22,通过油管22液压控制活塞24沿油缸23的轴向相对滑动来控制活塞式可拉伸杆2的长度;参见图9,螺杆式可拉伸杆3包括螺杆31、螺母32、套管33,螺杆31的一端的外侧设置有与螺杆31相连接的电线34,电线34与电机相连接,螺杆31的另一端与设置于套管33一端的螺母32相配合,螺杆31穿过螺母32的部分位于套管33内部,通过电机控制螺杆31相对螺母32的转动产生与套管33的轴向相对位移来控制螺杆式可拉伸杆3的长度;活塞式可拉伸杆2设置连杆21长度的最大值和最小值限值,螺杆式可拉伸杆3设置螺杆31长度的最大值和最小值限值。
[0048] 3、本设计一种纵向可折叠的平面桁架由上弦杆11、下弦杆12、竖向腹杆13、斜腹杆14组成,上弦杆11与下弦杆12之间连接有竖向腹杆13、斜腹杆14,竖向腹杆13的两端分别与上弦杆11、下弦杆12相铰接,斜腹杆14的两端分别与上弦杆11和竖向腹杆13的连接处、下弦杆12和竖向腹杆13的连接处相铰接,这样的平面桁架是平面几何不变体系。当竖向腹杆13为可拉伸杆或斜腹杆14为可拉伸杆时,平面桁架则变成几何可变体系,这样的平面桁架能实现纵向可折叠收拢或纵向展开的几何可变功能,但是这种平面桁架不能承担平面内的荷载。当可拉伸杆为活塞式可拉伸杆2或螺杆式可拉伸杆3时,利用机动人为地控制可拉伸杆的长度,展开后的平面桁架中的竖向腹杆13或斜腹杆14长度确定,平面桁架体系变成几何不变,平面桁架能够承担平面内的荷载,平面桁架可以作为结构使用。
[0049] 通过将两个平面桁架1组装以得到一号平面桁架系统或四号平面桁架系统,通过杆件17和面板18将两个平面桁架1组装以得到二号平面桁架系统或五号平面桁架系统,通过杆件17和面板18将四个平面桁架1组装以得到三号平面桁架系统或六号平面桁架系统。二号平面桁架系统、三号平面桁架系统、五号平面桁架系统、六号平面桁架系统为横向几何不变体系,得到一个空间体系,从而形成工作平台或桥梁,通过控制可拉伸杆的长度,可以实现工作平台或桥梁的纵向折叠收拢或展开功能。
[0050]工程应用实例1:在桥梁检修工程中,武大巨成结构股份有限公司发明了不占道的桥梁检修架车(见发明专利ZL201210112527.4),该架车在桥梁交通流量小时,临时占道,将架车安装在桥梁两侧的人行道上,与架车配套的还需同时在桥梁底部横向悬挂一长度与桥宽相同的工作平台,工作平台两端悬挂在桥梁两侧架车底部的挂钩上,从而为桥梁底部凌空面提供了一个移动的工作平台。架车搭设完毕让出行车道,这种架车作业时不占行车道,不影响桥面交通。其中工作平台的搭设过程为:在桥面行车道上快速组装一长度与桥宽相同的工作平台,吊绳拴住平台的一端,用大吨位的吊车将平台纵向垂直吊起并悬空,通过吊车臂将工作平台摆到桥梁的外侧后下放到桥梁底部。然后将另一端事先拴好的吊绳在桥梁的另一侧起吊,使平台横卧在桥梁的下方,调整平台的高度,最后将平台两端的吊绳拴在桥梁两侧架车的挂钩上,检修架车安装完毕。在工作平台搭设的实践中发现,在桥面吊起与桥面宽度等长的平台风险大,例如长江大桥宽度一般20-30m,将20-30m长的平台在桥面起吊竖起,江面风大,吊装易出意外。如果采用本设计平面桁架1组装工作平台,则可以先将收拢的工作平台吊至桥梁外侧,然后连接工作平台上的油管22或电线34,控制展开工作平台,起吊高度低风险小,拆除时与之相反。另外工作平台能实现快速展开,收拢后便于吊装和打包运输。
[0051]工程应用实例2:某桥梁被破坏需要快速抢修,可以事先储备替换由平面桁架1组装的桥梁,需要时可以运至现场展开,吊装后即可投入使用。
[0052]实际应用中,可以根据具体工程需求,取多个平面桁架1,采用三号平面桁架系统或六号平面桁架系统组装方法以得到较三号平面桁架系统、六号平面桁架系统更宽更长更适用的平面桁架系统。
[0053] 实施例1:
参见图1至图15,一种纵向可折叠的平面桁架,该平面桁架1包括相互平行的上弦杆11与下弦杆12,上弦杆11与下弦杆12之间连接有竖向腹杆13、斜腹杆14;所述上弦杆11包括一号上弦杆111、二号上弦杆112,一号上弦杆111的右端与二号上弦杆112的左端相铰接,所述下弦杆12包括一号下弦杆121、二号下弦杆122,一号下弦杆121的右端与二号下弦杆122的左端相铰接;所述竖向腹杆13包括一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133,一号竖向腹杆131的上端与一号上弦杆111的左端相铰接,一号竖向腹杆131的下端与一号下弦杆121的左端相铰接,所述二号竖向腹杆132的上端与一号上弦杆111和二号上弦杆112连接处的部位相铰接,二号竖向腹杆132的下端与一号下弦杆121和二号下弦杆122连接处的部位相铰接,所述三号竖向腹杆133的上端与二号上弦杆112的右端相铰接,三号竖向腹杆133的下端与二号下弦杆122的右端相铰接;所述斜腹杆14包括一号斜腹杆141、二号斜腹杆142,一号斜腹杆141的上端与一号上弦杆111和一号竖向腹杆131连接处的部位相铰接,一号斜腹杆141的下端与一号下弦杆121和二号竖向腹杆13 2连接处的部位相铰接,二号斜腹杆142的下端与一号斜腹杆141的下端相铰接,二号斜腹杆142的上端与二号上弦杆112和三号竖向腹杆133连接处的部位相铰接;所述一号上弦杆111、二号上弦杆112、一号下弦杆121、二号下弦杆122的端部都设置有杆端横向孔眼15,杆端横向孔眼15与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合;所述一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133都为可拉伸杆。
[0054]按上述方案,一种纵向可折叠的平面桁架的应用方法,所述应用方法包括以下步骤:
当两个平面桁架1组装以得到一号平面桁架系统时:先取两个所述平面桁架1,设其中一个平面桁架1为A,另一个平面桁架1为B,再将A、B并行横向放置,然后将A的三号竖向腹杆133拆下,B的一号竖向腹杆131拆下,再将A的三号竖向腹杆133或B的一号竖向腹杆131的上端与A的二号上弦杆112的右端和B的一号上弦杆111的左端相铰接,将A的三号竖向腹杆133或B的一号竖向腹杆131的下端与A的二号下弦杆122的右端和B的一号下弦杆121的左端相铰接,以得到一号平面桁架系统;
当两个平面桁架1组装以得到二号平面桁架系统时:先将A、B沿横向间隔立起并平行放置,再通过杆件17将A的一号竖向腹杆131上端与B的一号竖向腹杆131上端相连接,通过杆件17将A的二号竖向腹杆132上端与B的二号竖向腹杆132上端相连接,通过杆件17将A的三号竖向腹杆133上端与B的三号竖向腹杆133上端相连接,然后将面板18设置于A和B形成的上端面上,再通过杆件17将A的一号上弦杆111左端与B的一号下弦杆121右端相连接,通过杆件17将A的一号下弦杆121右端与B的一号上弦杆111左端相连接,通过杆件17将A中二号上弦杆112右端与B的二号下弦杆122左端相连接,通过杆件17将A的二号下弦杆122左端与B的二号上弦杆112右端相连接,以得到二号平面桁架系统;
当四个平面桁架1组装以得到三号平面桁架系统时:先取四个所述平面桁架1,设四个平面桁架1分别为C、D、E、F,再将C、D按照一号平面桁架系统组装方法组装成一号平面桁架系统P,将E、F按照一号平面桁架系统组装方法组装成一号平面桁架系统Q,然后将一号平面桁架系统P、一号平面桁架系统Q按照二号平面桁架系统组装方法组装成三号平面桁架系统。
[0055] 实施例2:
基本内容同实施例1,不同之处在于:
参见图8,所述可拉伸杆为活塞式可拉伸杆2,活塞式可拉伸杆2包括连杆21、油管22、油缸23,连杆21的一端设置有连杆杆端横向孔眼25,连杆21的另一端与活塞24相连接,活塞24设置于油缸23的内部,油缸23的端部设置有油缸杆端横向孔眼26,油缸23的外侧设置有与油缸23相连接的油管22,所述连杆杆端横向孔眼25、油缸杆端横向孔眼26均与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合。
[0056] 实施例3:
基本内容同实施例1,不同之处在于: 参见图9,所述可拉伸杆为螺杆式可拉伸杆3,螺杆式可拉伸杆3包括螺杆31、螺母32、套管33,螺杆31的一端设置有螺杆杆端横向孔眼35,该端的外侧设置有与螺杆31相连接的电线34,电线34与电机相连接,螺杆31的另一端与设置于套管33—端的螺母32相配合,螺杆31穿过螺母32的部分位于套管33内部,套管33的另一端设置有套管杆端横向孔眼36,所述螺杆杆端横向孔眼35、套管杆端横向孔眼36均与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合。
[0057] 实施例4:
参见图1至图15,一种纵向可折叠的平面桁架,该平面桁架1包括相互平行的上弦杆11与下弦杆12,上弦杆11与下弦杆12之间连接有竖向腹杆13、斜腹杆14;所述上弦杆11包括一号上弦杆111、二号上弦杆112,一号上弦杆111的右端与二号上弦杆112的左端相铰接,所述下弦杆12包括一号下弦杆121、二号下弦杆122,一号下弦杆121的右端与二号下弦杆122的左端相铰接;所述竖向腹杆13包括一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133,一号竖向腹杆131的上端与一号上弦杆111的左端相铰接,一号竖向腹杆131的下端与一号下弦杆121的左端相铰接,所述二号竖向腹杆132的上端与一号上弦杆111和二号上弦杆112连接处的部位相铰接,二号竖向腹杆132的下端与一号下弦杆121和二号下弦杆122连接处的部位相铰接,所述三号竖向腹杆133的上端与二号上弦杆112的右端相铰接,三号竖向腹杆133的下端与二号下弦杆122的右端相铰接;所述斜腹杆14包括一号斜腹杆141、二号斜腹杆142,一号斜腹杆141的上端与一号上弦杆111和一号竖向腹杆131连接处的部位相铰接,一号斜腹杆141的下端与一号下弦杆121和二号竖向腹杆13 2连接处的部位相铰接,二号斜腹杆142的下端与一号斜腹杆141的下端相铰接,二号斜腹杆142的上端与二号上弦杆112和三号竖向腹杆133连接处的部位相铰接;所述一号上弦杆111、二号上弦杆112、一号下弦杆121、二号下弦杆122的端部都设置有杆端横向孔眼15,杆端横向孔眼15与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合;所述一号斜腹杆141、二号斜腹杆142均为可拉伸杆。
[0058]按上述方案,一种纵向可折叠的平面桁架的应用方法,所述应用方法包括以下步骤:
当两个平面桁架1组装以得到四号平面桁架系统时:先取两个所述平面桁架1,设其中一个平面桁架1为G,另一个平面桁架1为H,再将G、H并行横向放置,然后将G的三号竖向腹杆133拆下,Η的一号竖向腹杆131拆下,再将G的三号竖向腹杆133或Η的一号竖向腹杆131的上端与G的二号上弦杆112的右端和Η的一号上弦杆111的左端相铰接,将G的三号竖向腹杆133或Η的一号竖向腹杆131的下端与G的二号下弦杆122的右端和Η的一号下弦杆121的左端相铰接,以得到四号平面桁架系统;
当两个平面桁架1组装以得到五号平面桁架系统时:先将G、H沿横向间隔立起并平行放置,再通过杆件17将G的一号竖向腹杆131上端与Η的一号竖向腹杆131上端相连接,通过杆件17将G的二号竖向腹杆132上端与Η的二号竖向腹杆132上端相连接,通过杆件17将G的三号竖向腹杆133上端与Η的三号竖向腹杆133上端相连接,然后将面板18设置于G和Η形成的上端面上,再通过杆件17将G的一号上弦杆111左端与Η的一号下弦杆121左端相连接,通过杆件17将G的一号下弦杆121左端与Η的一号上弦杆111左端相连接,通过杆件17将G中二号上弦杆112右端与Η的二号下弦杆122右端相连接,通过杆件17将G的二号下弦杆122右端与Η的二号上弦杆112右端相连接,以得到五号平面桁架系统;
当四个平面桁架1组装以得到六号平面桁架系统时:先取四个所述平面桁架1,设四个平面桁架1分别为1、J、K、L,再将1、J按照四号平面桁架系统组装方法组装成四号平面桁架系统M,将K、L按照四号平面桁架系统组装方法组装成四号平面桁架系统N,然后将四号平面桁架系统M、四号平面桁架系统N按照五号号平面桁架系统组装方法组装成六号平面桁架系统。
[0059] 实施例5:
基本内容同实施例4,不同之处在于:
参见图8,所述可拉伸杆为活塞式可拉伸杆2,活塞式可拉伸杆2包括连杆21、油管22、油缸23,连杆21的一端设置有连杆杆端横向孔眼25,连杆21的另一端与活塞24相连接,活塞24设置于油缸23的内部,油缸23的端部设置有油缸杆端横向孔眼26,油缸23的外侧设置有与油缸23相连接的油管22,所述连杆杆端横向孔眼25、油缸杆端横向孔眼26均与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合。
[0060] 实施例6:
基本内容同实施例4,不同之处在于:
参见图9,所述可拉伸杆为螺杆式可拉伸杆3,螺杆式可拉伸杆3包括螺杆31、螺母32、套管33,螺杆31的一端设置有螺杆杆端横向孔眼35,该端的外侧设置有与螺杆31相连接的电线34,电线34与电机相连接,螺杆31的另一端与设置于套管33—端的螺母32相配合,螺杆31穿过螺母32的部分位于套管33内部,套管33的另一端设置有套管杆端横向孔眼36,所述螺杆杆端横向孔眼35、套管杆端横向孔眼36均与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合。

Claims (10)

1.一种纵向可折叠的平面桁架,该平面桁架(1)包括相互平行的上弦杆(11)与下弦杆(12),上弦杆(11)与下弦杆(12)之间连接有竖向腹杆(13)、斜腹杆(14),其特征在于: 所述上弦杆(11)包括一号上弦杆(111)、二号上弦杆(112),一号上弦杆(111)的右端与二号上弦杆(112)的左端相铰接,所述下弦杆(12)包括一号下弦杆(121)、二号下弦杆(122),一号下弦杆(121)的右端与二号下弦杆(122)的左端相铰接; 所述竖向腹杆(13)包括一号竖向腹杆(131)、二号竖向腹杆(132)、三号竖向腹杆(133),一号竖向腹杆(131)的上端与一号上弦杆(111)的左端相铰接,一号竖向腹杆(131)的下端与一号下弦杆(121)的左端相铰接,所述二号竖向腹杆(132)的上端与一号上弦杆(111)和二号上弦杆(112)连接处的部位相铰接,二号竖向腹杆(132)的下端与一号下弦杆(121)和二号下弦杆(122)连接处的部位相铰接,所述三号竖向腹杆(133)的上端与二号上弦杆(112)的右端相铰接,三号竖向腹杆(133)的下端与二号下弦杆(122)的右端相铰接; 所述斜腹杆(14 )包括一号斜腹杆(141)、二号斜腹杆(142 ),一号斜腹杆(141)的上端与一号上弦杆(111)和一号竖向腹杆(131)连接处的部位相铰接,一号斜腹杆(141)的下端与一号下弦杆(121)和二号竖向腹杆(132)连接处的部位相铰接,二号斜腹杆(142)的下端与一号斜腹杆(141)的下端相铰接,二号斜腹杆(142)的上端与二号上弦杆(112)和三号竖向腹杆(133)连接处的部位相铰接; 所述一号竖向腹杆(131)、二号竖向腹杆(132)、三号竖向腹杆(133)都为可拉伸杆或一号斜腹杆(141)、二号斜腹杆(142)均为可拉伸杆。
2.根据权利要求1所述的一种纵向可折叠的平面桁架,其特征在于:所述可拉伸杆为活塞式可拉伸杆(2),活塞式可拉伸杆(2)包括连杆(21)、油管(22)、油缸(23),连杆(21)的一端设置有连杆杆端横向孔眼(25),连杆(21)的另一端与活塞(24)相连接,活塞(24)设置于油缸(23)的内部,油缸(23)的端部设置有油缸杆端横向孔眼(26),油缸(23)的外侧设置有与油缸(23)相连接的油管(22),所述连杆杆端横向孔眼(25)、油缸杆端横向孔眼(26)均与垂直平面桁架(1)所在平面的销钉(16)相配合。
3.根据权利要求1所述的一种纵向可折叠的平面桁架,其特征在于:所述可拉伸杆为螺杆式可拉伸杆(3),螺杆式可拉伸杆(3)包括螺杆(31)、螺母(32)、套管(33),螺杆(31)的一端设置有螺杆杆端横向孔眼(35),该端的外侧设置有与螺杆(31)相连接的电线(34),电线(34)与电机相连接,螺杆(31)的另一端与设置于套管(33)—端的螺母(32)相配合,螺杆(31)穿过螺母(32)的部分位于套管(33)内部,套管(33)的另一端设置有套管杆端横向孔眼(36),所述螺杆杆端横向孔眼(35)、套管杆端横向孔眼(36)均与垂直平面桁架(1)所在平面的销钉(16)相配合。
4.根据权利要求2或3所述的一种纵向可折叠的平面桁架,其特征在于:所述一号上弦杆(111)、二号上弦杆(112)、一号下弦杆(121)、二号下弦杆(122)的端部都设置有杆端横向孔眼(15),杆端横向孔眼(15)与垂直平面桁架(1)所在平面的销钉(16)相配合。
5.—种权利要求1所述的纵向可折叠的平面桁架的应用方法,其特征在于:所述应用方法包括以下步骤:当一号竖向腹杆(131)、二号竖向腹杆(132)、三号竖向腹杆(133)都为可拉伸杆时: 当两个平面桁架(1)组装以得到一号平面桁架系统时:先取两个所述平面桁架(1),设其中一个平面桁架(1)为A,另一个平面桁架(1)为B,再将A、B并行横向放置,然后将A的三号竖向腹杆(133)拆下,B的一号竖向腹杆(131)拆下,再将A的三号竖向腹杆(133)或B的一号竖向腹杆(131)的上端与A的二号上弦杆(112)的右端和B的一号上弦杆(111)的左端相铰接,将A的三号竖向腹杆(133)或B的一号竖向腹杆(131)的下端与A的二号下弦杆(122)的右端和B的一号下弦杆(121)的左端相铰接,以得到一号平面桁架系统。
6.根据权利要求5所述的一种纵向可折叠的平面桁架的应用方法,其特征在于:当两个平面桁架(1)组装以得到二号平面桁架系统时: 先将A、B沿横向间隔立起并平行放置,再通过杆件(17)将A的一号竖向腹杆(131)上端与B的一号竖向腹杆(131)上端相连接,通过杆件(17)将A的二号竖向腹杆(132)上端与B的二号竖向腹杆(132)上端相连接,通过杆件(17)将A的三号竖向腹杆(133)上端与B的三号竖向腹杆(133)上端相连接,然后将面板(18)设置于A和B形成的上端面上,再通过杆件(17)将A的一号上弦杆(111)左端与B的一号下弦杆(121)右端相连接,通过杆件(17)将A的一号下弦杆(121)右端与B的一号上弦杆(111)左端相连接,通过杆件(17)将A中二号上弦杆(112)右端与B的二号下弦杆(122)左端相连接,通过杆件(17)将A的二号下弦杆(122)左端与B的二号上弦杆(112)右端相连接,以得到二号平面桁架系统。
7.根据权利要求6所述的一种纵向可折叠的平面桁架的应用方法,其特征在于:当四个平面桁架(1)组装以得到三号平面桁架系统时: 先取四个所述平面桁架1,设四个平面桁架(1)分别为C、D、E、F,再将C、D按照一号平面桁架系统组装方法组装成一号平面桁架系统P,将E、F按照一号平面桁架系统组装方法组装成一号平面桁架系统Q,然后将一号平面桁架系统P、一号平面桁架系统Q按照二号平面桁架系统组装方法组装成三号平面桁架系统。
8.—种权利要求1所述的纵向可折叠的平面桁架的应用方法,其特征在于:所述应用方法包括以下步骤:当一号斜腹杆(141)、二号斜腹杆(142)均为可拉伸杆时: 当两个平面桁架(1)组装以得到四号平面桁架系统时:先取两个所述平面桁架(1),设其中一个平面桁架(1)为G,另一个平面桁架(1)为H,再将G、H并行横向放置,然后将G的三号竖向腹杆(133)拆下,Η的一号竖向腹杆(131)拆下,再将G的三号竖向腹杆(133)或Η的一号竖向腹杆(131)的上端与G的二号上弦杆(112)的右端和Η的一号上弦杆(111)的左端相铰接,将G的三号竖向腹杆(133)或Η的一号竖向腹杆(131)的下端与G的二号下弦杆(122)的右端和Η的一号下弦杆(121)的左端相铰接,以得到四号平面桁架系统。
9.根据权利要求8所述的一种纵向可折叠的平面桁架的应用方法,其特征在于:当两个平面桁架(1)组装以得到五号平面桁架系统时: 先将G、H沿横向间隔立起并平行放置,再通过杆件(17)将G的一号竖向腹杆(131)上端与Η的一号竖向腹杆(131)上端相连接,通过杆件(17)将G的二号竖向腹杆(132)上端与Η的二号竖向腹杆(132)上端相连接,通过杆件(17)将G的三号竖向腹杆(133)上端与Η的三号竖向腹杆(133)上端相连接,然后将面板(18)设置于G和Η形成的上端面上,再通过杆件(17)将G的一号上弦杆(111)左端与Η的一号下弦杆(121)左端相连接,通过杆件(17)将G的一号下弦杆(121)左端与Η的一号上弦杆(111)左端相连接,通过杆件(17)将G中二号上弦杆(112)右端与Η的二号下弦杆(122)右端相连接,通过杆件(17)将G的二号下弦杆(122)右端与Η的二号上弦杆(112)右端相连接,以得到五号平面桁架系统。
10.根据权利要求9所述的一种纵向可折叠的平面桁架的应用方法,其特征在于:当四个平面桁架(1)组装以得到六号平面桁架系统时: 先取四个所述平面桁架(1),设四个平面桁架(1)分别为1、J、K、L,再将1、J按照四号平面桁架系统组装方法组装成四号平面桁架系统M,将K、L按照四号平面桁架系统组装方法组装成四号平面桁架系统N,然后将四号平面桁架系统M、四号平面桁架系统N按照五号号平面桁架系统组装方法组装成六号平面桁架系统。
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