CN105821754B - 一种frp板和气肋梁组成的轻型折叠桥 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种FRP板和气肋梁组成的轻型折叠桥，其特征在于，包括多个矩形桥板，所述多个矩形桥板通过多个180度门合页依次铰接而形成一个桥面，在桥面的底部固定有气枕，所述气枕的长度与桥面的长度相适配，气枕的宽度与桥面的宽度相适配，在气枕的底部沿着桥面长度方向固定有多个软质的肋条，当气枕充满气体后在肋条的作用下成型为多个沿着桥面长度方向的气肋梁，所述多个矩形桥板均为采用纤维增强复合材料制作的蜂窝板；所述多个肋条均采用软质的纤维增强复合材料制作；实现了一种安装便捷、承载能力强、自重轻、利于拆卸和反复利用的FRP板和气肋梁组成的轻型折叠桥。
Description
技术领域
本发明属于桥梁结构技术领域，特别是涉及一种FRP板和气肋梁组成的轻型折叠桥。
背景技术
桥是人类为了跨越江河湖海或障碍物而建造的便于通行的建筑结构。从古代建造的木桥、石桥到现代的钢筋混凝土桥、钢桥、新材料桥，人们已经建造了各种各样的桥，其中常见的桥多数为永久性建筑，所用的材料也多数为受压能力强、自重较大的材料，建造一座桥所用的时间较长，少则数月，多则数年。
而在实际生活中，有时候需要快速地搭建桥梁，例如，发生地震时，某些桥梁被毁，交通中断，灾区救援十分火急，这时就需要能够快速地搭建桥梁；在军事战争中，野外通行难免遇到各种江河阻碍，也需要快速地搭建桥梁；还有在一些展览或演出需要搭建天桥时，为了不影响其下面交通或其他场地的正常工作也需要能够快速地搭建桥梁；随着发展的需要，需要能够快速地搭建桥梁的场合越来越多。
纤维增强复合材料( Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)是由纤维材料（碳纤维、玻璃纤维等）和基体材料（不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂等）按照一定比例混合后经过特别模具挤压、拉拔而形成的高性能型材料。FRP的抗拉强度明显高于钢筋, 与高强钢丝抗拉强度差不多, 一般是钢筋的2倍甚至达10倍。与此同时，FRP的比强度很高，即通常所说的轻质高强，因此采用FRP材料可有效减轻结构自重，其重量一般为钢材的20%。在耐久性和耐腐蚀性方面，FRP材料的性能同样优越。FRP以其优异的力学性能和适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、轻质发展的需求，正在被广泛应用于桥梁工程，是现在各国优先发展的战略性非金属结构材料。
目前，能够实现快速地搭建成型的折叠桥梁很少，而且其结构仍然比较笨重，建成后收回重复利用性低。
发明内容
本发明目的是为解决现有的折叠桥结构仍然比较笨重、建成后收回重复利用性低的问题而提出了一种安装便捷、承载能力强、自重轻、利于拆卸和反复利用的FRP板和气肋梁组成的轻型折叠桥。
本发明为解决上述问题所采取的技术方案是：一种FRP板和气肋梁组成的轻型折叠桥，包括多个矩形桥板，所述多个矩形桥板通过多个180度门合页依次铰接而形成一个桥面，在桥面的底部固定有气枕，所述气枕的长度与桥面的长度相适配，气枕的宽度与桥面的宽度相适配，在气枕的底部沿着桥面长度方向固定有多个软质的肋条，当气枕充满气体后在肋条的作用下成型为多个沿着桥面长度方向的气肋梁，所述多个矩形桥板均为采用纤维增强复合材料制作的蜂窝板；所述多个肋条均采用软质的纤维增强复合材料制作。
进一步，所述180度门合页通过胶栓混接的方式固定在相对应的矩形桥板上。
进一步，所述气枕的上表面为平面且通过环氧树脂胶贴在桥面的底部，所述肋条通过环氧树脂胶贴在气枕的底部，所述肋条的两端固定在相对应的矩形桥板上，当气枕充满气体后，气枕的厚度由中间向桥面两端方向逐渐变薄。
进一步，所述肋条的厚度为1.4毫米。
本发明具有的有益效果为：本折叠桥采用多个矩形桥板依次相铰接的结构形式，折叠后体积小运输方便同时也便于快速展开；在桥面底部固定的带有肋条的气枕进一步加强了桥面的稳定性和承载能力，通过对气枕的充气过程可实现折叠桥的快速展开而到达对岸，其充气展开的过程所用时间很少，正常情况下10分钟之内便可完成。
进一步，将矩形桥板采用纤维增强复合材料制作成蜂窝板、采用软质的纤维增强复合材料制作肋条，大大减轻了本折叠桥的自重同时还保证了其刚性和承载能力，与常用材质相比，对于跨度24米、宽度4米的桥面，每平方米的重量大约只有8千克，整座桥面的重量大约960千克，还不到1吨，远远低于目前已建成的各种桥，便于运输和移动。
本折叠桥折叠后的体积较小，对于跨度24米和宽度4米的桥面，折叠后的体积大约1.5米*3米*4米的尺寸，便于安放和运输，而且可多次拆卸和反复利用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的使用状态图；
图3为图2中气枕的仰视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述。
如图1、2、3所示，本发明包括多个矩形桥板2，所述多个矩形桥板2均为采用FRP制作的蜂窝板，所述多个矩形桥板2之间通过180度门合页铰接而形成一个桥面5，所述180度门合页通过胶栓混接的方式固定在相对应的矩形桥板2上，在桥面5的底部固定有气枕4，所述气枕4的长度与桥面5的长度相适配，气枕4的宽度与桥面5的宽度相适配，在气枕4的底部沿着桥面5长度方向固定有多个厚度为1.4毫米的软质的肋条5，所述多个肋条5均采用软质的FRP制作，当气枕4充满气体后在肋条5预应力拉索的作用下气枕4成型为多个沿着桥面5长度方向的气肋梁7且气枕4的厚度由中间向桥面5长度两端的方向逐渐变薄。
为了使得本折叠桥更加牢固，所述气枕4的上表面为平面且通过环氧树脂胶贴在桥面5的底部，所述肋条6通过环氧树脂胶贴在气枕4的底部，所述肋条4的两端固定在相对应的矩形桥板2上。
本实施例中，由八个长为3米、宽为4米、厚为40毫米的FRP材质蜂窝板以3米边依次铰接而形成一个长24米、宽4米的折叠桥；采用软质的纤维增强复合材料制作的肋条6对气枕4起到预应力拉索的作用，气枕4内设计的压强为1.5个大气压，充气后气枕4中间最厚处为2米，将其折叠后其长度方向由24米缩短为大约1.5米。
使用时，将本折叠桥用运输车运至现场小河的岸边，对场地进行平整，然后运输车通过自带的吊杆将折叠桥吊至岸边，通过辅助钢板压住折叠桥的一端3，并开动运输车压住辅助钢板，将折叠桥的另一端1吊起适当高度，然后通过运输车自带的充气机对气枕4进行充气，随着空气的进入，气枕4逐渐膨胀起来，在肋条6预应力拉索的作用下气枕4成型为多个气肋梁7，同时带动折叠桥的另一端1逐渐向河的对岸伸去，折叠桥的另一端1到达河对岸后，停止充气，最后移动运输机放开辅助钢板，将折叠桥两端分别固定即可架设完毕，也可以在桥面5的两侧设置栏杆和扶手；安装完成后，可供行人通过，其可达到的承载力为均布荷载2kN/ m2。普通行人和物资可安全通过，载重为3吨的小型汽车可单辆通行，对于重量更大的车辆需要重新设计计算FRP材质蜂窝板、气枕4及肋条6的尺寸。
这种设有肋条6的气枕4，其结构类似于水立方结构，承载力比较强。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种FRP板和气肋梁组成的轻型折叠桥，其特征在于，包括多个矩形桥板，所述多个矩形桥板通过多个180度门合页依次铰接而形成一个桥面，在桥面的底部固定有气枕，所述气枕的长度与桥面的长度相适配，气枕的宽度与桥面的宽度相适配，在气枕的底部沿着桥面长度方向固定有多个软质的肋条，当气枕充满气体后在肋条的作用下成型为多个沿着桥面长度方向的气肋梁，所述多个矩形桥板均为采用纤维增强复合材料制作的蜂窝板；所述多个肋条均采用软质的纤维增强复合材料制作；所述气枕的上表面为平面且通过环氧树脂胶贴在桥面的底部，所述肋条通过环氧树脂胶贴在气枕的底部，所述肋条的两端固定在相对应的矩形桥板上，当气枕充满气体后，气枕的厚度由中间向桥面两端方向逐渐变薄。
2.根据权利要求1所述的FRP板和气肋梁组成的轻型折叠桥，其特征在于，所述180度门合页通过胶栓混接的方式固定在相对应的矩形桥板上。
3.根据权利要求2所述的FRP板和气肋梁组成的轻型折叠桥，其特征在于，所述肋条的厚度为1.4毫米。
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