CN107489076B - 高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程 - Google Patents

Abstract

本发明涉及国防交通应急救援工程，为了加快应急物资陆空、陆水转运速度，提供一种高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程，陆运转空运工程结构包含空运段高速公路路面管制区、应急物资堆放区，两个应急物资堆放区之间设有连接涵洞，空运段高速公路路面管制区内设有活动式中间护栏串；陆运转水运工程结构包含跨河段高速公路路面管制区、连续刚构梁梁身、连续刚构梁墩身，跨河段高速公路路面管制区通过连续梁匝道和可调式活动栈桥连接至河道中的运输船只，管制区内设有活动式中间护栏串。有效提升应急资源的运输可靠性，提高高速公路网的应急管理能力，保障应急救援工作的顺利开展，尤其符合关于国防交通兼顾经济社会发展需要。

Description

高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程

技术领域

本发明涉及一种国防交通应急救援工程，具体为一种高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程。

背景技术

我国交通工程网络遍布，但我国幅员辽阔，经济日益发展，对交通的需求与日俱增，因此，我国交通工程的建设亦处于发展阶段，目前我国交通主要以陆运、空运、水运为主，陆运转空运主要通过机场，陆运转水运则主要通过码头，对于应急工程来说，存在一定的局限性。

应急工程陆运转空运通过机场和陆运转水运通过码头有以下缺点：

1、转运过程长，不利于应急物资“快速抵达”的要求；

2、必须通过机场或码头转运，不适合应急地点的“随机性”的需要；

3、不适合国防交通法提倡的“提高国防交通平时服务，急时应急，战时应战的能力”要求；

4、为优先安排应急物资运输，将会给正常空运及水运造成极大干扰。

因此，研究一种快速便捷的陆运转空运和陆运转水运应急工程显得十分必要。

发明内容

本发明为了加快应急物资陆空、陆水转运速度、更有效利用现有高速公路、江河网络完善我国应急交通工程，提供一种高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程。

本发明是采用如下技术方案实现的：高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程，包括陆运转空运工程结构和陆运转水运工程结构，其中陆运转空运工程结构包含空运段高速公路路面管制区以及对称分布于空运段高速公路路面管制区中心位置两侧的应急物资堆放区，每个应急物资堆放区是由对称分布于高速公路路基一侧、并且根据地势落差呈卵形曲线结构设置的上桥匝道和下桥匝道包围而成的，两个应急物资堆放区之间设有贯穿于高速公路路基的连接涵洞，空运段高速公路路面管制区内设有活动式中间护栏串Ⅰ和活动式两边护栏串Ⅰ；陆运转水运工程结构包含跨河段高速公路路面管制区以及间隔设置在其下方的连续刚构梁梁身、连续刚构梁墩身，跨河段高速公路路面管制区至少通过一条连续梁匝道和可调式活动栈桥连接至停造于河道边的运输船只，跨河段高速公路路面管制区内设有活动式中间护栏串Ⅱ和活动式两边护栏串Ⅱ。

优选地，空运段高速公路路面管制区的路面采用钢筋混凝土，路面厚度、平整度均按机场跑道标准建设，路基下施作CFG桩或桩帽网结构加固，路基压实度均按机场跑道标准建设，以满足管制区路面在陆运转空运后作为运输飞机的起降跑道。

优选地，陆运转水运工程结构中，连续梁匝道为曲线设置，使入船线路垂直于河道，河道岸边采用垂直护岸；连续梁匝道一端与跨河段高速公路路面连接，另一端下方设有固定墩身，可调式活动栈桥一端铰接于与连续梁匝道相连的固定墩身上，另一端铰接于可高低调节的活动墩身上。因河流水位高低变化、因而运输船只甲板高低并不固定，因此申请人考虑固定高低的连续梁匝道并不能满足随时运输的要求，所以经过多次实践及经验总结，在连续梁匝道与船只之间设置可调式活动栈桥，并在河道岸边采用垂直护岸，而且可调式活动栈桥的入船端（即铰接于活动墩身的一端）可根据水位进行高度调节，以保证运输不受水位高低影响。

优选地，固定墩身及活动墩身下部均设置桩基及承台，活动墩身由保护外套、设置于保护外套内的千斤顶反力支座、千斤顶组、上部升降块以及千斤顶控制油泵组成，可调式活动栈桥一端通过活动墩身连接板、活动墩身连接轴、套管Ⅰ及弹簧Ⅰ连接在上部升降块上，可调式活动栈桥另一端通过固定墩身连接板、固定墩身连接轴、套管Ⅱ及弹簧Ⅱ连接在固定墩身上。本发明在活动墩身内设千斤顶组，当水位上升时，可通过液压泵启动活动墩身内的千斤顶组，对可调式活动栈桥一端进行顶升，可使可调式活动栈桥入船端上升或下降；当水位下降时亦通过千斤顶降低桥墩高度，以使可调式活动栈桥与运输船只甲板衔接；此外，本发明所述可调式活动栈桥的两端通过套管Ⅰ及弹簧Ⅰ、套管Ⅱ及弹簧Ⅱ分别与活动墩身、固定墩身铰接，在运输前，需要调整栈桥入船端高度时，套管Ⅰ及弹簧Ⅰ、套管Ⅱ及弹簧Ⅱ处于伸张状态，顶升两端墩身连接轴，使可调式活动栈桥不与上部活动墩身和固定墩身接触，以便调整高度时适应可调式活动栈桥与活动墩身和固定墩身的不同角度，调整结束后，在运输汽车通过可调式活动栈桥时，因运输汽车的重量，使得套管Ⅰ及弹簧Ⅰ、套管Ⅱ及弹簧Ⅱ处于压缩状态，此时，可调式活动栈桥与活动墩身和固定墩身直接接触，将竖向荷载传递给活动墩身和固定墩身，以保护保护两端连接轴、套管Ⅰ及弹簧Ⅰ、套管Ⅱ及弹簧Ⅱ不受损伤。

优选地，活动式中间护栏串Ⅰ、活动式两边护栏串Ⅰ、活动式中间护栏串Ⅱ和活动式两边护栏串Ⅱ的结构均是由若干护栏单元前后串联而成的，其中护栏单元结构均包含护栏基座、固定在护栏基座内的竖向栏杆以及与竖向栏杆垂直固定的横向栏杆，护栏基座底部前方设有半圆形前凸块，后方设有矩形后凸块，护栏基座的后端中部设有护栏连接后套管，后套管通过插销连有连接杆，连接杆与后套管采用铰接；半圆形前凸块下方安装有前轮轴，前轮轴两端分别安装有护栏前轮，前轮轴中部竖向固定有转向杆，转向杆下端与前轮轴固定，上端通过上轴承、下轴承与护栏基座连接，护拦前牵引杆通过活动基座前下部的贯穿缺口与护栏转向杆固定在一起，共同形成转向架；矩形后凸块下方安装有后轮轴，后轮轴两端分别安装有护栏后轮，相邻护栏单元通过连接杆与护栏前牵引杆串联。本发明采用带转向架的走行轮可以将管制区内的所有护栏单元通过连接杆与护栏前牵引杆串联起来，形成活动式中间护栏串、活动式两边护栏串，在需要转运应急物资时，使用牵引小车通过连续梁匝道或是上下桥匝道牵引至高速公路下，转向架可引导护栏串以牵引车的轨迹前行，避免了护栏串转弯或通过曲线匝道时与匝道相撞；活动基座底部前方设有半圆形前凸块，后方设有矩形后凸块，护栏前轮和护栏后轮分别安装在凸块两侧，行走轮的底部与凸块底部相平，活动基座采用此种结构形式，有利于降低重心，增加稳定性，连接杆与后套管采用铰接，可上下旋转，以便适应不同坡度。

优选地，横向栏杆上设有反光标志，以便为夜间行车提供指示。

优选地，活动式中间护栏串Ⅰ和活动式中间护栏串Ⅱ，护栏基座上分别固定有两根竖向栏杆，竖向栏杆上的横向栏杆及反光标志相背设置。对于活动式中间护栏串Ⅰ和活动式中间护栏串Ⅱ，相当于现有高速公路中间的护栏，用于阻隔双向车道，而且分别设有反光标志，以满足双向车道的夜间指示要求。

与现有技术相比，本发明避免了传统应急转运过程长、速度慢、优先安排对正常运输干扰大的缺点，具有以下优点：

1、可结合遍布全国的高速公路网络，可设置地点多，可就近调度应急物资运输，尤其满足一般应急救援地点不确定性和不可预测性的特点；

2、非应急状况下可用作高速公路正常运营；

3、活动式护栏串的特殊设计进一步降低了重心，提高了稳定性，而且面对突发的应急物资救援运输，变形较快、非常灵活，

4、可调式活动栈桥两端与固定墩身和活动墩身的特殊结构设计，可适应河流中水位高低变化，以保证运输不受水位高低影响；

本发明所述的交通应急救援工程高速公路陆运转空运能提高应急响应速度，快速转运对于应急救援的意义不言而喻，应急救援的需求具有非常大的不确定性与不可预测性，而本发明所述的应急救援工程高速公路陆运转空运工程结构正是利用了遍布全国的高速公路网络，较好的适应了应急救援的不确定性与不可预测性，并在平时仍可做为交通干线服务于社会；交通应急救援工程高速公路陆运转水运工程结构可实现大量物资器材跨区域转运，可结合高速公路顺河流从储存区域转运至所需区域。

总之，本发明有效提升应急资源的运输可靠性，提高高速公路网的应急管理能力，保障应急救援工作的顺利开展，尤其符合《国防交通法》关于国防交通兼顾经济社会发展需要，突出重点，注重效益，促进资源融合共享等要求，均可提交我国国防交通运输与社会发展的协调性。

附图说明

图1为陆运转空运工程结构整体示意图；

图2为陆运转空运工程结构牵引活动式中间护栏串Ⅰ的示意图；

图3为陆运转空运工程结构横断面示意图；

图4为陆运转空运工程结构纵断面示意图；

图5为护栏单元侧面示意图；

图6为护栏单元正面示意图；

图7为护栏单元底部示意图；

图8为活动式中间护栏串Ⅰ中护栏单元的正面示意图；

图9 为陆运转水运工程结构平面示意图；

图10为陆运转水运工程结构横断面示意图；

图11为陆运转水运连续梁匝道及可调式活动栈桥纵面示意图；

图12为可调式活动栈桥及活动墩身示意图；

图13为连续梁匝道、可调式活动栈桥及固定墩身示意图；

图中：1-空运段高速公路路面管制区；2-应急物资堆放区；3-高速公路路基；4-上桥匝道；5-下桥匝道；6-连接涵洞；7-活动式中间护栏串Ⅰ；8-活动式两边护栏串Ⅰ；9-跨河段高速公路路面管制区；10-连续刚构梁梁身；11-连续刚构梁墩身；12-连续梁匝道；13-可调式活动栈桥；14-运输船只；15-活动式中间护栏串Ⅱ；16-活动式两边护栏串Ⅱ；17-垂直护岸；18-固定墩身；19-活动墩身；20-桩基；21-承台；22-保护外套；23-千斤顶反力支座；24-千斤顶组；25-上部升降块；26-千斤顶控制油泵；27-活动墩身连接板；28-活动墩身连接轴；29-套管Ⅰ及弹簧Ⅰ；30-固定墩身连接板；31-固定墩身连接轴；32-套管Ⅱ及弹簧Ⅱ；33-护栏基座；34-竖向栏杆；35-横向栏杆；36-半圆形前凸块；37-矩形后凸块；38-护栏连接后套管；39-插销；40-连接杆；41-前轮轴；42-护栏前轮；43-转向杆；44-上轴承；45-下轴承；46-护拦前牵引杆；47-后轮轴；48-护栏后轮；49-反光标志。

具体实施方式

一种高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程，包括陆运转空运工程结构和陆运转水运工程结构，如图1、2所示，其中陆运转空运工程结构包含空运段高速公路路面管制区1以及对称分布于空运段高速公路路面管制区中心位置两侧的应急物资堆放区2，每个应急物资堆放区是由对称分布于高速公路路基3一侧、并且根据地势落差呈卵形曲线结构设置的上桥匝道4和下桥匝道5包围而成的，上桥匝道4和下桥匝道5主要为运输救援器材及物资上高速公路服务；如图4所示， 两个应急物资堆放区之间设有贯穿于高速公路路基的连接涵洞6，连接涵洞连接了两个存放区，运输时起到协调分流作用，如图3所示，空运段高速公路路面管制区1内设有活动式中间护栏串Ⅰ7和活动式两边护栏串Ⅰ8；

上述陆运转空运工程结构中，空运段高速公路路面管制区因需起降运输飞机，工程整体沉降标准要求需按照机场标准控制，路基下施作CFG桩或桩帽网结构加固，路基压实度、路面跑道厚度、平整度等均需按机场跑道标准建设；路面需采用钢筋混凝土整体铺设，厚度需满足起降运输飞机要求，护栏采用活动式护栏串，采用带转向架的走行轮可以将管制区内护栏串连起来。

当需要进行应急救援物资运输时，使用牵引小车通过下桥匝道将活动式中间护栏串Ⅰ7和活动式两边护栏串Ⅰ牵引至高速公路下，将高速公路路面变为飞机起降跑道，同时将应急物资堆放区内储存的所有应急物资通过上桥匝道运输到高速公路路面，最后通过飞机迅速空运至救援现场。当高速公路恢复正常运行时，再将活动式中间护栏串Ⅰ7和活动式两边护栏串Ⅰ牵引至高速公路两侧及中间，作为道路护栏，起到正常的阻断及指示作用。具体实施时，活动式中间护栏串Ⅰ7和活动式两边护栏串Ⅰ可分段设置，这样更有利于快速牵引。

如图9所示，陆运转水运工程结构为高速公路跨河段，在跨河段设置管制区，包含跨河段高速公路路面管制区9以及间隔设置在其下方的连续刚构梁梁身10、连续刚构梁墩身11，梁身与墩身连接设置为刚性连接，以增加整体稳定性，跨河段高速公路路面管制区至少通过一条连续梁匝道12和可调式活动栈桥13连接至河道中的运输船只14，也可在高速公路两侧、河道两岸分别设置跨河段高速公路路面管制区内设有活动式中间护栏串Ⅱ15和活动式两边护栏串Ⅱ16。

如图9、11所示，陆运转水运工程结构中，连续梁匝道12为曲线设置，使入船线路垂直于河道，河道岸边采用垂直护岸17，保证岸边水深，以便船只能靠近栈桥，垂直护岸可采用混凝土结构，连续梁匝道一端与跨河段高速公路路面连接，另一端下方设有固定墩身18，可调式活动栈桥13一端铰接于与连续梁匝道相连的固定墩身上，另一端铰接于可高低调节的活动墩身19上。

如图12、13所示，固定墩身18及活动墩身19下部均设置桩基20及承台21，活动墩身由保护外套22、设置于保护外套内的千斤顶反力支座23、千斤顶组24、上部升降块25以及千斤顶控制油泵26组成，可调式活动栈桥13一端通过活动墩身连接板27、活动墩身连接轴28、套管Ⅰ及弹簧Ⅰ29连接在上部升降块上，可调式活动栈桥另一端通过固定墩身连接板30、固定墩身连接轴31、套管Ⅱ及弹簧Ⅱ32连接在固定墩身上。

如图5、6、7所示，活动式中间护栏串Ⅰ7、活动式两边护栏串Ⅰ8、活动式中间护栏串Ⅱ15和活动式两边护栏串Ⅱ16的结构均是由若干护栏单元前后串联而成的，其中护栏单元结构均包含护栏基座33、固定在护栏基座内的竖向栏杆34以及与竖向栏杆垂直固定的横向栏杆35，护栏基座底部前方设有半圆形前凸块36，后方设有矩形后凸块37，护栏基座的后端中部设有护栏连接后套管38，后套管通过插销39连有连接杆40，连接杆与后套管采用铰接；半圆形前凸块下方安装有前轮轴41，前轮轴两端分别安装有护栏前轮42，前轮轴中部竖向固定有转向杆43，转向杆下端与前轮轴固定，上端通过上轴承44、下轴承45与护栏基座连接，护拦前牵引杆46通过活动基座前下部的贯穿缺口与护栏转向杆43固定在一起，共同形成转向架；矩形后凸块下方安装有后轮轴47，后轮轴两端分别安装有护栏后轮48，相邻护栏单元通过连接杆与护栏前牵引杆串联。横向栏杆35上设有反光标志49。

如图8所示，活动式中间护栏串Ⅰ7和活动式中间护栏串Ⅱ15，护栏基座上分别固定有两根竖向栏杆34，竖向栏杆上的横向栏杆35及反光标志49相背设置。

因河流水位高低、运输船只甲板高低并不固定，因此连续梁匝道高度固定的话，并不能满足随时运输的要求，所以本发明在连续梁匝道与船只之间设置可调式活动栈桥，以保证运输不受水位高低影响；连续梁匝道与可调式活动栈桥通过固定墩身连接，在连接可调式活动栈桥之前通过曲线设置使入船线路垂直于河岸；可调式活动栈桥的另一端铰接在活动墩身上，而且活动墩身是由保护外套、设置于保护外套内的千斤顶反力支座、千斤顶组、上部升降块以及千斤顶控制油泵组成。

在应急救援物资运输前，使用牵引小车通过将活动式中间护栏串Ⅱ和活动式两边护栏串Ⅱ牵引至非管制区，然后根据河道水位高低调整可调式活动栈桥入船端高度，当河道水位上升时，可通过液压泵启动活动墩身内的千斤顶组，对上部升降块进行顶升，继而使得可调式活动栈桥两端同时上升，当水位下降时亦通过千斤顶组降低栈桥高度，以使栈桥与运输船只甲板衔接。此外，在调整栈桥入船端高度的同时，由于其两端分别通过套管Ⅰ及弹簧Ⅰ和套管Ⅱ及弹簧Ⅱ与活动墩身和固定墩身连接，所以当套管Ⅰ及弹簧Ⅰ和套管Ⅱ及弹簧Ⅱ处于伸张状态，顶升墩身连接轴，使栈桥不与上部活动墩身和固定墩身接触，以便调整高度时适应栈桥与活动墩身和固定墩身的不同角度，调整结束后，在运输汽车通过栈桥时，因运输汽车的重量，使得套管及弹簧处于压缩状态，此时，栈桥与活动墩身和固定墩身直接接触，将竖向荷载传递给活动墩身和固定墩身，以保护保护连接轴、套管及弹簧不受损伤。可调式活动栈桥的高度及角度调整好后，将救援物资及时快速的由高速公路、连续梁匝道以及可调式活动栈桥运输至河道内的船只中。

转运结束后将活动式中间护栏串Ⅱ和活动式两边护栏串Ⅱ牵引至高速公路两侧及中间，作为道路护栏，起到正常的阻断及指示作用，取消交通管制，恢复高速公路交通。

Claims (7)

1.一种高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程，其特征是包括陆运转空运工程结构和陆运转水运工程结构，其中陆运转空运工程结构包含空运段高速公路路面管制区（1）以及对称分布于空运段高速公路路面管制区中心位置两侧的应急物资堆放区（2），每个应急物资堆放区是由对称分布于高速公路路基（3）一侧、并且根据地势落差呈卵形曲线结构设置的上桥匝道（4）和下桥匝道（5）包围而成的，两个应急物资堆放区之间设有贯穿于高速公路路基的连接涵洞（6），空运段高速公路路面管制区（1）内设有活动式中间护栏串Ⅰ（7）和活动式两边护栏串Ⅰ（8）；陆运转水运工程结构包含跨河段高速公路路面管制区（9）以及间隔设置在其下方的连续刚构梁梁身（10）、连续刚构梁墩身（11），跨河段高速公路路面管制区至少通过一条连续梁匝道（12）和可调式活动栈桥（13）连接至河道中的运输船只（14），跨河段高速公路路面管制区内设有活动式中间护栏串Ⅱ（15）和活动式两边护栏串Ⅱ（16）。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程，其特征是空运段高速公路路面管制区（1）的路面采用钢筋混凝土，路面厚度、平整度均按机场跑道标准建设，路基下施作CFG桩或桩帽网结构加固，路基压实度均按机场跑道标准建设。

3.根据权利要求1所述的一种高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程，其特征是陆运转水运工程结构中，连续梁匝道（12）为曲线设置，使入船线路垂直于河道，河道岸边采用垂直护岸（17）；连续梁匝道一端与跨河段高速公路路面连接，另一端下方设有固定墩身（18），可调式活动栈桥（13）一端铰接于与连续梁匝道相连的固定墩身上，另一端铰接于可高低调节的活动墩身（19）上。

4.根据权利要求3所述的一种高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程，其特征是固定墩身（18）及活动墩身（19）下部均设置桩基（20）及承台（21），活动墩身由保护外套（22）、设置于保护外套内的千斤顶反力支座（23）、千斤顶组（24）、上部升降块（25）以及千斤顶控制油泵（26）组成，可调式活动栈桥（13）一端通过活动墩身连接板（27）、活动墩身连接轴（28）、套管Ⅰ及弹簧Ⅰ（29）连接在上部升降块上，可调式活动栈桥另一端通过固定墩身连接板（30）、固定墩身连接轴（31）、套管Ⅱ及弹簧Ⅱ（32）连接在固定墩身上。

5.根据权利要求1所述的一种高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程，其特征是活动式中间护栏串Ⅰ（7）、活动式两边护栏串Ⅰ（8）、活动式中间护栏串Ⅱ（15）和活动式两边护栏串Ⅱ（16）的结构均是由若干护栏单元前后串联而成的，其中护栏单元结构均包含护栏基座（33）、固定在护栏基座内的竖向栏杆（34）以及与竖向栏杆垂直固定的横向栏杆（35），护栏基座底部前方设有半圆形前凸块（36），后方设有矩形后凸块（37），护栏基座的后端中部设有护栏连接后套管（38），后套管通过插销（39）连有连接杆（40），连接杆与后套管采用铰接；半圆形前凸块下方安装有前轮轴（41），前轮轴两端分别安装有护栏前轮（42），前轮轴中部竖向固定有转向杆（43），转向杆下端与前轮轴固定，上端通过上轴承（44）、下轴承（45）与护栏基座连接，护拦前牵引杆（46）通过活动基座前下部的贯穿缺口与护栏转向杆（43）固定在一起，共同形成转向架；矩形后凸块下方安装有后轮轴（47），后轮轴两端分别安装有护栏后轮（48），相邻护栏单元通过连接杆与护栏前牵引杆串联。

6.根据权利要求5所述的一种高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程，其特征是横向栏杆（35）上设有反光标志（49）。

7.根据权利要求6所述的一种高速公路陆运转空运以及陆运转水运应急救援工程，其特征是活动式中间护栏串Ⅰ（7）和活动式中间护栏串Ⅱ（15），护栏基座上分别固定有两根竖向栏杆（34），竖向栏杆上的横向栏杆（35）及反光标志（49）相背设置。