CN107012781B - 一种高稳定性桥跨垂向折叠式浮桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高稳定性桥跨垂向折叠式浮桥，属于浮桥技术领域，该浮桥包括两个以上的模块化浮桥单元、锚定系统及电气控制系统；模块化浮桥单元内部安装稳定装置，模块化浮桥单元与稳定装置能够共同沿河流的宽度方向合拢和展开，位于河流宽度中间位置的模块化浮桥单元之间通过锁定装置进行固定；固定模块化浮桥单元完全展开后形成浮桥主体横跨河流，浮桥主体从安装锁定装置的模块化浮桥单元开始依次合拢，合拢完成后即可开放航道供船舶通行；每个模块化浮桥单元对应连接一套锚定系统；电气控制系统控制模块化浮桥单元的合拢和展开动作以及动作时序。本发明能够迅速开放航道，船舶通行后浮桥可快速展开恢复原样，同时具备良好的稳定性。

Description

一种高稳定性桥跨垂向折叠式浮桥

技术领域

本发明涉及浮桥技术领域，具体涉及一种可快速开放和关闭航道的折叠式浮桥。

背景技术

浮桥具有架设速度快、克服江河障碍能力大、受河底土壤影响小、可随水位变化、便于撤收等优点，但其桥面离水面近，架设后就会中断船舶通航，限制航行。现有开放桥门方法有：带式门桥移出法、伸缩门桥移出法、局部桁架分解法、搭接门桥移出法等。上述这些浮桥架设方法操作使用复杂、人员数量多、作业时间长。此外，由于浮桥漂浮在水面上，一旦出现水流湍急以及风浪变化剧烈等恶劣的自然条件，浮桥的稳定性就不容易得到保障。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高稳定性桥跨垂向折叠式浮桥，该浮桥遇有船舶通行时能够迅速由浮桥中心向两岸方向折叠收拢，开放航道，船舶通行后浮桥可快速展开恢复原样，同时浮桥具有良好的稳定性。

一种高稳定性桥跨垂向折叠式浮桥，该浮桥包括两个以上的模块化浮桥单元、连岸跳板、锚定系统及电气控制系统；

所述模块化浮桥单元内部安装稳定装置，模块化浮桥单元与稳定装置能够共同沿河流的宽度方向合拢和展开，模块化浮桥单元顺序固定连接，位于河流宽度中间位置的模块化浮桥单元之间通过锁定装置进行固定；固定模块化浮桥单元完全展开后形成浮桥主体横跨河流，岸边的模块化浮桥单元搭接连岸跳板后形成完整的浮桥供人员车辆通行，浮桥主体从安装锁定装置的模块化浮桥单元开始依次合拢，合拢时即可开放航道供船舶通行；每个模块化浮桥单元对应连接一套锚定系统，锚定系统保持模块化浮桥单元不受水体流动的影响；所述电气控制系统与模块化浮桥单元中的动力部分相连，电气控制系统控制模块化浮桥单元的合拢和展开动作以及动作时序。

进一步地，所述模块化浮桥单元包括舟体、桥跨、桥跨间搭板、桥跨起吊装置、单元间连接部和起锚绞车，所述稳定装置为伸缩架；

所述舟体的数量为奇数个；

所述桥跨为长方形平面板材，该板材同一平面长度方向的两端加工有下凹结构，两端的端面上固定有四个带销孔的连接座，四个连接座分布在板材的顶角位置；

所述桥跨间搭板为矩形平面板材，桥跨间搭板的宽度为桥跨宽度的一半，桥跨间搭板的厚度等于桥跨上凹陷结构的深度；所述桥跨的两端分别连接一个桥跨间搭板，两端的桥跨间搭板位于桥跨的对角位置；桥跨间搭板活动连接在桥跨下凹结构的垂直端面上，桥跨间搭板相对桥跨具有180°的转动自由度，分别由下凹结构的水平表面和桥跨间搭板的表面进行限位；

所述舟体之间通过伸缩架连接在一起，所述起锚绞车固定安装在偶数位置的舟体上，相邻的舟体之间并列连接两块桥跨，同一连接点处同侧桥跨间搭板形成的空缺由相邻舟体上桥跨的桥跨间搭板进行填充；桥跨一端的连接座与奇数位置的舟体上的铰接点实现转动连接，桥跨另一端的连接座与相邻桥跨上的连接座在偶数位置的舟体上活动连接形成能垂直上下移动的桥跨铰点，起锚绞车与桥跨铰点连接并带动桥跨沿垂直方向进行提升和下降，桥跨上的桥跨间搭板跟随桥跨运动，当航道需要开放时，桥跨起吊装置向上提升桥跨，桥跨围绕铰接点旋转并垂直向上折叠，桥跨间搭板亦随桥跨向上折叠，起锚绞车与之同步放松锚链；当航道需要关闭时，模块化浮桥单元需要展开，桥跨起吊装置放松，桥跨依靠自身重力围绕铰接点和桥跨铰点旋转自行展开，桥跨间搭板亦随桥跨自行展开，起锚绞车与之同时收紧锚链，可帮助桥跨更快展开；

所述模块化浮桥单元首尾两端的舟体上设置有单元间连接部，单元间连接部的作用为连接两个模块化浮桥单元。

进一步地，为了增强浮桥的稳定性，模块化浮桥单元中的舟体之间连接有伸缩架，伸缩架能够跟随相邻舟体间的靠近和分离，使得浮桥能够抵抗河流流速对浮桥造成的不利影响。

进一步地，所述桥跨起吊装置包括门型吊架、滑轮、钢丝绳和卷扬机；门型吊架固定连接在偶数位置的舟体上，所述滑轮安装在门型吊架上，所述钢丝绳的自由端穿过滑轮后与桥跨铰点固定连接。

本发明的桥跨垂向折叠式浮桥进行收拢和展开的方法如下：

第一步：对河流宽度中间位置的模块化浮桥单元之间的锁定装置解除锁定；

第二步：电气控制系统根据航道需要的宽度计算模块化浮桥单元需要收拢的个数；

第三步：模块化浮桥单元的收拢顺序首先从解除锁定的模块化浮桥单元开始，电气控制系统对解除锁定的模块化浮桥单元中的第一个桥跨起吊装置中的卷扬机发出启动指令，卷扬机启动后通过钢丝将桥跨通过桥跨铰点垂直向上提升，桥跨铰点两侧的桥跨由水平状态开始向锐角状态转变，同时使得奇数位置的舟体向安装桥跨起吊装置的偶数位置的舟体完全靠拢，提升过程中，桥跨铰点上的桥跨间搭板始终保持与桥跨处于同一平面，位于奇数舟体上的桥跨间搭板的自由端与对应搭接的桥跨表面产生相对移动，使得桥跨间搭板跟随桥跨的角度产生转动而不发生干涉；电气控制系统顺序控制模块化浮桥单元中的桥跨起吊装置启动直至模块化浮桥单元中的舟体完全靠拢。

第四步：后续的模块化浮桥单元依次逐个进行收拢，直至航道打开的宽度达到所需宽度。

第五步：桥跨垂向折叠式浮桥进行展开的过程与收拢的过程相反。

进一步地，所述航道两侧的模块化浮桥单元上安装有测距传感器，测距传感器将航道宽度信息实时传递给电气控制系统，当航道宽度大于打开航道所需宽度时，电气控制系统向模块化浮桥单元中桥跨起吊装置中的卷扬机发出停止指令，实现智能化操作。

有益效果：

1.本发明采用模块化的浮桥单元实现桥跨垂向折叠，能够快速开放航道，满足了抢险救灾等紧急情况时的应急需求，模块化浮桥单元中的舟体之间连接有伸缩架，舟体之间的距离发生变化时伸缩架跟随运动，使得舟体之间形成一个有机的整体，能够有效的抵抗风浪等恶劣条件对浮桥稳定性的影响。

2.本发明通过模块化浮桥单元中的桥跨及桥跨搭板的配合实现了整个桥体表面的无缝拼接，充分满足了高质量的通行要求，桥跨及桥跨搭板在收拢时不产生运动干涉，能够达到模块化浮桥单元的最大收拢距离，提高了作业效率。

3.本发明通过电气控制系统能够实现智能化操作，管理人员少，便于快速作业。

附图说明

图1为浮桥展开状态平面布置图；

图2为浮桥航道开放状态平面布置图；

图3位模块化浮桥单元展开状态示意图；

图4为模块化浮桥单元收拢状态示意图；

图5为图4的局部放大图；

图6为模块化浮桥单元中单个桥跨与桥跨间搭板的连接示意图；

图7为浮桥横截面示意图；

图8为模块化浮桥单元的轴测图。

其中，1-模块化浮桥单元、2-连岸跳板、3-锚定系统、4-电气控制系统、5-舟体、6-桥跨、7-桥跨间搭板、8-铰接点、9-桥跨起吊装置、10-单元间连接部、11-起锚绞车、12-门型吊架、13-滑轮、14-钢丝绳、15-卷扬机、16-伸缩架。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1和2所示，本发明提供了一种高稳定性桥跨垂向折叠式浮桥，该浮桥包括四个模块化浮桥单元1、两个连岸跳板2、锚定系统3及电气控制系统4；

图1和图2分别为浮桥展开和航道开放状态示意图，该图均分为主视图和俯视图两个部分；

模块化浮桥单元1能够沿河流的宽度方向合拢和展开，四个模块化浮桥单元1顺序固定连接，位于河流宽度中间位置的模块化浮桥单元1之间通过锁定装置进行固定；固定模块化浮桥单元1完全展开后形成浮桥主体横跨河流，岸边的模块化浮桥单元1搭接连岸跳板2后形成完整的浮桥供人员车辆通行，浮桥主体从安装锁定装置的模块化浮桥单元1开始依次合拢，合拢时即可开放航道供船舶通行；每个模块化浮桥单元1对应连接一套锚定系统3，锚定系统3保持模块化浮桥单元1不受水体流动的影响；所述电气控制系统4与模块化浮桥单元1中的动力部分相连，电气控制系统4控制模块化浮桥单元1的合拢和展开动作以及动作时序。

如附图3、4和5所示，模块化浮桥单元1包括七个舟体5、伸缩架16、桥跨6、桥跨间搭板7、桥跨起吊装置9、单元间连接部10和起锚绞车11；

如附图6所示，桥跨6为长方形平面板材，该板材同一平面长度方向的两端加工有下凹结构，两端的端面上固定有四个带销孔的连接座，四个连接座分布在板材的顶角位置；

桥跨间搭板7为矩形平面板材，桥跨间搭板7的宽度为桥跨6宽度的一半，桥跨间搭板7的厚度等于桥跨6上凹陷结构的深度；所述桥跨6的两端分别连接一个桥跨间搭板7，两端的桥跨间搭板7位于桥跨6的对角位置；桥跨间搭板7活动连接在桥跨6下凹结构的垂直端面上，桥跨间搭板7相对桥跨6具有180°的转动自由度，分别由下凹结构的水平表面和桥跨间搭板7的表面进行限位；

舟体1之间通过伸缩架16连接在一起，起锚绞车11固定安装在二、四、六位置的舟体5上，相邻的舟体5之间并列连接两块桥跨6，同一连接点处同侧桥跨间搭板7形成的空缺由相邻舟体上桥跨6的桥跨间搭板7进行填充；桥跨6一端的连接座与一、四、七位置的舟体5上的铰接点8实现转动连接，桥跨6另一端的连接座与相邻桥跨6上的连接座在二、四、六位置的舟体5上活动连接形成能垂直上下移动的桥跨铰点，起锚绞车11与桥跨铰点连接并带动桥跨6沿垂直方向进行提升和下降，桥跨6上的桥跨间搭板7跟随桥跨6运动，当航道需要开放时，桥跨起吊装置9向上提升桥跨6，桥跨6围绕桥跨铰点8旋转并垂直向上折叠，桥跨间搭板7亦随桥跨6向上折叠，舟体1之间互相靠近，伸缩架同时跟随收缩，起锚绞车11与之同步放松锚链；当航道需要关闭时，模块化浮桥单元1需要展开，桥跨起吊装置9放松，桥跨6依靠自身重力围绕桥跨铰点8和铰接点旋转自行展开，桥跨间搭板7亦随桥跨6自行展开并铺平，起锚绞车11与之同时收紧锚链，可帮助桥跨更快展开。

如附图8所示，模块化浮桥单元1中最右侧为第一个舟体，最左侧的舟体与相邻的舟体间的桥跨6和桥跨间搭板7在图中未示出；第一、二、三个舟体1处于收拢状态。

如附图3所示，模块化浮桥单元1首尾两端的舟体5上设置有单元间连接部10，单元间连接部10的作用为连接两个模块化浮桥单元1。

如附图7所示，桥跨起吊装置9包括门型吊架12、滑轮13、钢丝绳14和卷扬机15；门型吊架12固定连接在偶数位置的舟体5上，所述滑轮13安装在门型吊架12上，所述钢丝绳14的自由端穿过滑轮后与桥跨铰点8固定连接。

本发明的桥跨垂向折叠式浮桥进行收拢和展开的方法如下：

第一步：对河流宽度中间位置的模块化浮桥单元之间的锁定装置解除锁定；

第二步：电气控制系统根据航道需要的宽度计算模块化浮桥单元需要收拢的个数；

第三步：模块化浮桥单元1的收拢顺序首先从解除锁定的模块化浮桥单元1开始，电气控制系统4对解除锁定的模块化浮桥单元中的第一个桥跨起吊装置中的卷扬机发出启动指令，卷扬机15启动后通过钢丝绳14将桥跨6通过桥跨铰点垂直向上提升，桥跨铰点两侧的桥跨由水平状态开始向锐角状态转变，同时使得奇数位置的舟体5向安装桥跨起吊装置9的偶数位置的舟体完全靠拢，提升过程中，桥跨铰点上的桥跨间搭板始终保持与桥跨处于同一平面，位于奇数舟体上的桥跨间搭板的自由端与对应搭接的桥跨6表面产生相对移动，使得桥跨间搭板7跟随桥跨的角度产生转动而不发生干涉；电气控制系统4顺序控制模块化浮桥单元1中的桥跨起吊装置9启动直至模块化浮桥单元中的舟体5完全靠拢。

第四步：后续的模块化浮桥单元1依次逐个进行收拢，直至航道打开的宽度达到所需宽度；

第五步：桥跨垂向折叠式浮桥进行展开的过程与收拢的过程相反。

航道两侧的模块化浮桥单元1上安装有测距传感器，测距传感器将航道宽度信息实时传递给电气控制系统4，当航道宽度大于打开航道所需宽度时，电气控制系统4向模块化浮桥单元中桥跨起吊装置中的卷扬机发出停止指令，实现智能化操作。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高稳定性桥跨垂向折叠式浮桥，其特征在于，该浮桥包括两个以上的模块化浮桥单元、连岸跳板、锚定系统及电气控制系统；

所述模块化浮桥单元内部安装稳定装置，模块化浮桥单元与稳定装置能够共同沿河流的宽度方向合拢和展开，模块化浮桥单元顺序固定连接，位于河流宽度中间位置的模块化浮桥单元之间通过锁定装置进行固定；固定模块化浮桥单元完全展开后形成浮桥主体横跨河流，岸边的模块化浮桥单元搭接连岸跳板后形成完整的浮桥供人员车辆通行，浮桥主体从安装锁定装置的模块化浮桥单元开始依次合拢，合拢时即可开放航道供船舶通行；每个模块化浮桥单元对应连接一套锚定系统，锚定系统保持模块化浮桥单元不受水体流动的影响；所述电气控制系统与模块化浮桥单元中的动力部分相连，电气控制系统控制模块化浮桥单元的合拢和展开动作以及动作时序；

所述模块化浮桥单元包括舟体、伸缩架、桥跨、桥跨间搭板、桥跨起吊装置、单元间连接部和起锚绞车；

所述舟体的数量为奇数个；

所述桥跨为长方形平面板材，该板材同一平面长度方向的两端加工有下凹结构，两端的端面上固定有四个带销孔的连接座，四个连接座分布在板材的顶角位置；

所述桥跨间搭板为矩形平面板材，桥跨间搭板的宽度为桥跨宽度的一半，桥跨间搭板的厚度等于桥跨上凹陷结构的深度；所述桥跨的两端分别连接一个桥跨间搭板，两端的桥跨间搭板位于桥跨的对角位置；桥跨间搭板活动连接在桥跨下凹结构的垂直端面上，桥跨间搭板相对桥跨具有180°的转动自由度，分别由下凹结构的水平表面和桥跨间搭板的表面进行限位；

所述舟体之间通过伸缩架连接在一起，所述起锚绞车固定安装在偶数位置的舟体上，相邻的舟体之间并列连接两块桥跨，同一连接点处同侧桥跨间搭板形成的空缺由相邻舟体上桥跨的桥跨间搭板进行填充；桥跨一端的连接座与奇数位置的舟体上的铰接点实现转动连接，桥跨另一端的连接座与相邻桥跨上的连接座在偶数位置的舟体上活动连接形成能垂直上下移动的桥跨铰点，起锚绞车与桥跨铰点连接并带动桥跨沿垂直方向进行提升和下降，桥跨上的桥跨间搭板跟随桥跨运动，当航道需要开放时，桥跨起吊装置向上提升桥跨，桥跨围绕铰接点旋转并垂直向上折叠，桥跨间搭板亦随桥跨向上折叠，起锚绞车与之同步放松锚链；当航道需要关闭时，模块化浮桥单元需要展开，桥跨起吊装置放松，桥跨依靠自身重力围绕铰接点和桥跨铰点旋转自行展开，桥跨间搭板亦随桥跨自行展开，起锚绞车与之同时收紧锚链；

所述模块化浮桥单元首尾两端的舟体上设置有单元间连接部，单元间连接部的作用为连接两个模块化浮桥单元。

2.如权利要求1所述的桥跨垂向折叠式浮桥，其特征在于，所述桥跨起吊装置包括门型吊架、滑轮、钢丝绳和卷扬机；门型吊架固定连接在偶数位置的舟体上，所述滑轮安装在门型吊架上，所述钢丝绳的自由端穿过滑轮后与桥跨铰点固定连接。