CN107419654A - 一种可变载重浮桥 - Google Patents

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凌宏杰
王志东
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    • E01D15/00—Movable or portable bridges; Floating bridges
    • E01D15/14—Floating bridges, e.g. pontoon bridges
    • E01D15/20—Floating bridges, e.g. pontoon bridges collapsible, expandable, inflatable or the like with main load supporting structure consisting only of non-rigid members

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Abstract

本发明公开了一种可变载重浮桥，包括多个桥节，通过一个连接装置首尾连接并通过系泊系统定位于水中；所述桥节包括：高压气泵站、浮箱、钢制气管、导气管、减摇水舱、系泊锚链孔、进/排水孔。其浮箱为矩形的钢结构封闭空腔，其上表面四个顶端设置有系泊锚链孔，浮箱两顶端均设置连接装置，浮箱两侧沿长度方向对称设置有减摇水舱；其减摇水舱的底部均布有多个排/进水孔，其顶部均布有多个导气管；所述的导气管均连接到沿浮箱长度方向布置的钢制气管；浮箱两端的两侧各设置有一个高压气泵站，所述的钢制气管与高压气泵站相连接。本发明施工方便、结构紧凑、稳定性强、安全性高，单个桥节的承载能力可调，能使用在浅水区域。

Description

一种可变载重浮桥
技术领域
本发明涉及一种可移动的水上交通设施，特别是可以快速拼组成满足大型重装备通行的一种可变载重浮桥。
背景技术
地球上70％的面积为海洋，海岸线较长，岛屿众多，岛礁的基本生活设施很落后，珊瑚礁盘上的水位很浅，物资的调运仅依靠机动舢板转运，在环境恶劣时，不能按时补给。中国出现上述情况的地区较多，为使居民能行走于岛—岸之间并且能方便地把建设材料等运送到岛上，研制连接岛—岸浮桥成为海洋建设的紧迫需求。申请号为201710060182.1，名称为“海上多用途浮箱”的中国发明专利申请，采用骨架式全焊接钢质结构的浮箱模块，浮箱模块间通过刚性接头和铰接接头拼接形成浮式码头、浮桥及大型作业平台等。该发明尚存在以下缺陷： 1.单个浮箱承载能力不可调；2.大吨位货物通行时，桥面变形大，连接器承受载荷大；3.不适用于浅水，易触底。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种可变载重浮桥，其施工方便、结构紧凑、稳定性强、安全性能高，单个桥节的承载能力可调，能使用在浅水区域；该浮桥可以横跨岛—岸，可供行走且能适应不同载重车辆运载物资，达到“一桥多用”的目的。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。
本发明的一种可变载重浮桥，包括多个桥节，分别通过一个连接装置(7)首尾连接构成浮桥，并通过系泊系统定位于水中；所述桥节包括：高压气泵站(1)、浮箱(2)、钢制气管(3)、导气管(4)、减摇水舱(5)、系泊锚链孔(8)、进/排水孔(9)；
所述的浮箱(2)为矩形的钢结构封闭空腔，其上表面的四个顶端设置有系泊锚链孔(8)，浮箱(2)两顶端均设置连接装置(7)，浮箱(2)的两侧沿长度方向对称设置有减摇水舱(5)；所述的减摇水舱(5)的底部均布有多个排/进水孔(9)，减摇水舱(5)的顶部均布有多个导气管(4)；所述的导气管(4)均连接到沿浮箱长度方向布置的钢制气管(3)；浮箱两端的两侧各设置有一个高压气泵站(1)，所述的钢制气管(3)与高压气泵站(1)相连接。
进一步的，所述的浮箱(2)两侧下边沿长度方向对称设置减摇水舱(5)，使桥节两侧形成内凹型结构。所述的浮箱(2)的尺寸长宽比为2:1-10:1。所述的浮箱(2)两顶端均设置有防撞垫(6)。
进一步的，所述的进/排水孔9的数目多于通气管4的数目。
进一步的，所述的连接装置(7)采用铰接连接装置。
进一步的，所述的连接装置(7)采用锚链连接装置。
进一步的，所述的钢制气管(3)的位置高出浮箱(2)上表面，与连通的导气管(4)形成桥节的护栏。
与现有技术相比，本发明包括有以下有益效果和优点：
1、本发明采用多个桥节连接而成，可成批生产、减少成本、方便快捷、便于拆卸与更换、施工方便、连接件受力小，安全性能高。
2、本发明沿桥节长度方向布置减摇水舱，增强浮桥的整体稳定性。
3、本发明可向单个桥节内充高压气体，调节浮桥排水量的动态调整，适应不同载重的车辆通行，实现“一桥多用”的优势，且浮桥适应性强，解除了浮桥对水深条件的要求。
附图说明
图1是本发明的一实施例的可变载重浮桥结构示意图。
图2是本发明的一实施例的单个桥节的三维结构示意图。
图3是本发明的一实施例的单个桥节的俯视图。
其中，1高压气泵站，2浮箱，3钢制气管，4导气管，5减摇水舱，6防撞垫，7连接装置，8系泊锚链孔，9排/进水孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明的一实施例的可变载重浮桥结构示意图。如图1所示，浮桥由多个桥节通过系泊锚链连接而成，通过系泊系统定位于水中，浮桥长度由浮箱的数量确定，理论上无限制。所述桥节包括：浮箱、减摇水舱、高压气泵站、钢制气管、导气管、防撞垫、铰接或锚链连接装置、系泊锚链孔、进/排水孔。浮桥由系泊系统固定于水中某个特定区域形成水上通行平台，供人行走及载重车辆通行，拼接与撤离快速高效。
浮箱为矩形的钢结构封闭空腔，其内部有横向及纵向的骨架和横撑等结构焊接而成，保证浮箱的结构强度和提供浮力。浮箱上表面的四个顶端设置系泊锚链孔用于桥节的系泊定位。浮箱两顶端均设置连接装置与防撞垫。在浮箱的两侧下方沿长度方向对称布置减摇水舱，使桥节两侧形成内凹型结构，从而提高桥节的横向稳定性。减摇水舱底部均布排/进水孔，减摇水舱顶部均布密度的导气管，所有导气管连接至沿浮箱长度方向布置的钢制气管；浮箱两端的两侧各分布一个高压气泵站，优选设置4个高压气泵站，钢制气管与高压气泵站连接；钢制气管高出浮箱表面与通气管形成桥节护栏。当桥节置于水中时，水通过减摇水舱底部的进水孔进入减摇水舱内，当桥节处于自然漂浮的状态下，水恰好完全浸没减摇水舱。当不同载重量的车辆驶经桥节时，高压气泵站向钢制气管内充高压气体，高压气体经过钢制气管到导气管到减摇水舱，高压气体挤压水舱内的水通过排水孔排出，桥节浮力增加，保证车辆通行过程中不会引起桥节下沉，尤其在车辆经过两桥节连接处时，用于桥节间的错动给车辆通行带来的不便。浮桥根据通行车辆的载重量向减摇水舱内注入不同体积的空气，调节桥节排水量以便适应不同重量的车。而当行人欲往返于岛-岸之间时，无需上述操作，可自由行走于该浮桥之上。
如图2所示，浮箱2为封闭的长方体空腔，上表面长方形，长宽比范围在2:1～10：1之间，高度根据桥节自重及通行车辆最大载重来确定。锚链孔8固接于浮箱上表面的四个顶端处，用于安装固定桥节的系泊锚链。防撞垫6与连接装置7固接于浮箱2的两个顶端垂直面内，使相邻桥节通过连接装置7连接在一起，连接装置7应保证相邻桥节可以在垂直面内出现一定范围内的转动，转动角度小于15度，水平面内小量转动小于3度，不要出现平动。防撞垫6主要吸收相邻桥节之间的撞击能力，达到保护桥节的作用。减摇水舱5表面沿长度方向两侧连接有两根钢制气管3，钢制气管3两端均与高压气泵站1相连；长度方向上相邻两个高压气泵站1距离不得大于20m，且钢制气管长度小于浮箱的长度，以免影响浮桥的连接。
如图3所示。浮桥浮于水面时，水经过浮箱底部的进水孔9进入减摇水舱5，当浮桥处于自然漂浮的状态下，海水刚好浸没减摇水舱5，其中减摇水舱5在浮箱2高度方向的长度与浮箱2高度比值约为1:8至1:4。单桥节的主体部分呈凹形，提高了桥节的横向稳定性。
钢制气管3沿长度方向开孔，与导气管4焊接相连。当重载车辆驶经桥节时，利用高压充气泵1向钢制气管3内充气，高压气体经过导气管4进入减摇水舱5，减摇水舱5中气压升高，水经过进/排水孔9排出减摇水舱5，增加桥节的浮力来抵抗外界负载。其中导气管4 与排水孔9交错排列，以免导气管4中高压气体直接从排水孔9中排出，且进/排水孔9的数目多于通气管4的数目，提高进水与排水速度，提高工作效率。相邻导气管4的距离约占浮箱2长度1/10～1/5，相邻导气管4之间可以分布1～2个排水孔9。
车辆安全驶过桥节时，在保证吃水不变的前提下，保证重载车辆安全通过浮桥，重载车辆通行中浮桥垂向运动量较小，桥节间的连接器承受载荷较小，提高桥节使用寿命。该浮桥具有可在浅水中保证大载重量车辆安全通行的优势。
该浮桥可承受不同重量的车辆。其桥节具备浮力调节能力，根据自身负载状态，向浮箱减摇水舱内注入不同体积的空气，在保证桥节吃水不变的前提下，可调节浮箱吃水以便适应不同载重的车辆通行，提高了重载车辆通行的安全性和效率。而当行人欲往返于岛-岸之间时，无需上述充气操作，可自由行走于该浮式栈桥之上。该浮桥可适用于浅水环境，尤其岛屿与深海码头的通行平台。

Claims (8)

1.一种可变载重浮桥，其特征在于：
包括多个桥节，分别通过一个连接装置(7)首尾连接构成浮桥，并通过系泊系统定位于水中；所述桥节包括：高压气泵站(1)、浮箱(2)、钢制气管(3)、导气管(4)、减摇水舱(5)、系泊锚链孔(8)、进/排水孔(9)；
所述的浮箱(2)为矩形的钢结构封闭空腔，其上表面的四个顶端设置有系泊锚链孔(8)，浮箱(2)两顶端均设置连接装置(7)，浮箱(2)的两侧沿长度方向对称设置有减摇水舱(5)；所述的减摇水舱(5)的底部均布有多个排/进水孔(9)，减摇水舱(5)的顶部均布有多个导气管(4)；所述的导气管(4)均连接到沿浮箱长度方向布置的钢制气管(3)；浮箱两端的两侧各设置有一个高压气泵站(1)，所述的钢制气管(3)与高压气泵站(1)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种可变载重浮桥，其特征是，所述的浮箱(2)两侧下边沿长度方向对称设置减摇水舱(5)，使桥节两侧形成内凹型结构。
3.根据权利要求1所述的一种可变载重浮桥，其特征是，所述的浮箱(2)的尺寸长宽比为2:1--10:1。
4.根据权利要求1所述的一种可变载重浮桥，其特征是，所述的浮箱(2)两顶端均设置有防撞垫(6)。
5.根据权利要求1所述的一种可变载重浮桥，其特征是，所述的进/排水孔9的数目多于通气管4的数目。
6.根据权利要求1所述的一种可变载重浮桥，其特征是，所述的连接装置(7)采用铰接连接装置。
7.根据权利要求1所述的一种可变载重浮桥，其特征是，所述的连接装置(7)采用锚链连接装置。
8.根据权利要求1所述的一种可变载重浮桥，其特征是，所述的钢制气管(3)的位置高出浮箱(2)上表面，与连通的导气管(4)形成桥节的护栏。
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