CN106400671A - 索囊结构组合桥 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了索囊结构组合桥，包括锚锭、钢绞线拉索、气囊、充气稳压控制系统、桥面铺装结构层，以及用于固定钢绞线拉索、气囊、桥面铺装结构层成一体的连接结构，两座锚锭分设稳固于桥跨两端，钢绞线拉索两端固定连接锚锭，气囊设于钢绞线拉索上方，桥面铺装结构层铺设于气囊上方，充气稳压控制系统连接气囊。本发明充分利用了高性能纤维织物复合材料制的气囊与钢绞线拉索结合的优良抗拉性能，满足中小桥人群和车辆载荷需求，充气稳压控制系统保证气囊内压力波动较小，提供持续拉应力。本发明结构简单，整体物资用材较少，运输轻便，建设工期大幅缩短，整体造价显著降低。

Description

索囊结构组合桥
技术领域
本发明涉及桥结构领域，具体涉及运用于山区低载荷桥和景区景观桥的索囊结构组合桥。
背景技术
在河流、道路、崖岸上建设用于长期通行的桥结构目前种类较多，但普遍造价高、用材繁多，建设周期较长。尤其在运输不便的山区，建筑材料运输的困难程度尤为突显，更使桥总造价升高，建筑周期拉长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种索囊结构组合桥，材料用量少，建筑周期短，总造价较低，是一种新型结构桥。
本发明通过以下技术方案实现：
索囊结构组合桥，包括锚锭、钢绞线拉索、气囊、充气稳压控制系统、桥面铺装结构层，以及用于固定钢绞线拉索、气囊、桥面铺装结构层成一体的连接结构，两座锚锭分设稳固于桥跨两端，钢绞线拉索两端固定连接锚锭，气囊设于钢绞线拉索上方，桥面铺装结构层铺设于气囊上方，充气稳压控制系统连接气囊。
人群和车辆载荷通过桥面铺装层传递到气囊囊体受压面载荷，在受压载荷作用下囊体会产生径向和纬向拉应力，囊体底部拉索承受全部载荷拉力。采用高性能纤维织物复合材料制成囊体气囊具有较强拉应力，钢绞线拉索具有承受较强拉力性能，索囊结构组合桥充分利用了两者结合的优良抗拉性能。充气稳压控制系统保证囊体内压力波动较小，提供持续拉应力。同时采用高性能纤维织物复合材料制的气囊囊体还具有低渗漏性和高耐候性，满足较长时期的正常使用。
本发明进一步改进方案是，所述气囊囊体由外向内包括耐候层、阻氦层、承力层和热合层，所述耐候层采用tadlar层或镀铝层，阻氦层采用Mylar层，承力层采用有机芳纶纤维层、或聚对苯并二恶唑层、或Kevlar纤维层、或Zylon纤维层、或Nylon纤维层，热合层采用Hytrel层，热合层采用Hytrel层。
本发明更进一步改进方案是，所述充气稳压控制系统包括压力传感器、数据采集卡、计算机、继电器、开关阀和空压机，气囊依次连接压力传感器、数据采集卡、继电器、开关阀，再回接至气囊，计算机连接数据采集卡，空压机连接开关阀。
充气稳压控制系统在工作时，首先由高精度的压力传感器测得气囊内压力并转换成电压信号，USB数据采集卡采集信号后输入计算机，将信号转换为压力数值，并判断是否充气或者保持不变。利用数据采集卡输出电压信号控制功率继电器输出板，继电器控制气动高速开关阀的开闭， 决定是否对气囊进行充气，空气压缩机作为气源与开关阀相连。
本发明更进一步改进方案是，所述空压机通过气动三联件与开关阀连接。
本发明更进一步改进方案是，所述桥面铺装结构层是木质拼装结构、或钢结构、或混凝土结构、或木质钢组合结构。
本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
本发明充分利用了高性能纤维织物复合材料制的气囊与钢绞线拉索结合的优良抗拉性能，满足中小桥人群和车辆载荷需求，充气稳压控制系统保证气囊内压力波动较小，提供持续拉应力。本发明结构简单，整体物资用材较少，运输轻便，建设工期大幅缩短，整体造价显著降低。尤其对于山区而言，解决了材料运输的重要难题。同时索囊结构组合桥造型美观，也可在景区建成景观桥。
附图说明
图1为本发明示意图。
图2为充气稳压控制系统示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括锚锭1、钢绞线拉索2、气囊3、充气稳压控制系统4、桥面铺装结构层5，以及用于固定钢绞线拉索、气囊、桥面铺装结构层成一体的连接结构，两座锚锭1分设稳固于桥跨两端，钢绞线拉索2两端固定连接锚锭1，气囊3设于钢绞线拉索2上方，桥面铺装结构层5铺设于气囊3上方，充气稳压控制系统4连接气囊3。所述气囊3囊体由外向内包括耐候层、阻氦层、承力层和热合层，所述耐候层采用tadlar层（或镀铝层），阻氦层采用Mylar层，承力层采用有机芳纶纤维层（或聚对苯并二恶唑层、或Kevlar纤维层、或Zylon纤维层、或Nylon纤维层，热合层采用Hytrel层），热合层采用Hytrel层。
如图2所示，所述充气稳压控制系统4包括压力传感器41、数据采集卡42、计算机43、继电器44、开关阀45和空压机46，气囊3依次连接压力传感器41、数据采集卡42、继电器44、开关阀45，再回接至气囊3，计算机43连接数据采集卡42，空压机46通过气动三联件47与开关阀45连接。充气稳压控制系统在工作时，首先由高精度的压力传感器测得气囊内压力并转换成电压信号，USB数据采集卡采集信号后输入计算机，计算机利用预先编制好的程序将信号转换为压力数值，并判断是否充气或者保持不变。利用数据采集卡输出电压信号控制功率继电器输出板，继电器控制气动高速开关阀的开闭， 决定是否对气囊进行充气，空气压缩机作为气源与开关阀相连。充气稳压控制系统保证气囊内压力波动较小，提供持续拉应力。
所述桥面铺装结构层5可采用木质拼装结构（或钢结构、或混凝土结构、或木质钢组合结构）。

Claims (5)

1.索囊结构组合桥，其特征在于：包括锚锭（1）、钢绞线拉索（2）、气囊（3）、充气稳压控制系统（4）、桥面铺装结构层（5），以及用于固定钢绞线拉索、气囊、桥面铺装结构层成一体的连接结构，两座锚锭（1）分设稳固于桥跨两端，钢绞线拉索（2）两端固定连接锚锭（1），气囊（3）设于钢绞线拉索（2）上方，桥面铺装结构层（5）铺设于气囊（3）上方，充气稳压控制系统（4）连接气囊（3）。
2.根据权利要求1所述的索囊结构组合桥，其特征在于：所述气囊（3）囊体由外向内包括耐候层、阻氦层、承力层和热合层，所述耐候层采用tadlar层或镀铝层，阻氦层采用Mylar层，承力层采用有机芳纶纤维层、或聚对苯并二恶唑层、或Kevlar纤维层、或Zylon纤维层、或Nylon纤维层，热合层采用Hytrel层，热合层采用Hytrel层。
3.根据权利要求1所述的索囊结构组合桥，其特征在于：所述充气稳压控制系统（4）包括压力传感器（41）、数据采集卡（42）、计算机（43）、继电器（44）、开关阀（45）和空压机（46），气囊（3）依次连接压力传感器（41）、数据采集卡（42）、继电器（44）、开关阀（45），再回接至气囊（3），计算机（43）连接数据采集卡（42），空压机（46）连接开关阀（45）。
4.根据权利要求3所述的索囊结构组合桥，其特征在于：所述空压机（46）通过气动三联件（47）与开关阀（45）连接。
5.根据权利要求1所述的索囊结构组合桥，其特征在于：所述桥面铺装结构层（5）是木质拼装结构、或钢结构、或混凝土结构、或木质钢组合结构。
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