CN107761543A - 一种快速构建大跨度轻量化应急桥梁的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种快速构建大跨度轻量化应急桥梁的装置，包括辅助导梁、压重装置和推送装置；所述辅助导梁为复合材料导梁；所述压重装置包括底部开口的方形钢架、一组钢板桩、一组钢丝绳和一组滚轮；所述推送装置包括驱动电机和一组滑轮，所述驱动电机与滚轮连接，所述一组滑轮固定于辅助导梁和/或应急桥梁的主梁底部。本发明还提供了一种快速构建大跨度轻量化应急桥梁的方法。该装置结构简单、运输方便、拼装简捷，架设快速可靠，利用该装置可实现在场地狭窄、运输不便的地方架设复合材料桁架桥。

Description

一种快速构建大跨度轻量化应急桥梁的装置和方法

技术领域

本发明属于桥梁设备领域，特别涉及一种适用于抢险救灾时快速构建大跨度轻量化应急桥梁的装置，还涉及一种快速构建大跨度轻量化应急桥梁的方法。

背景技术

随着经济的快速发展，我国的道路桥梁行业取得了巨大进步。桥梁作为经济发展的重要载体，其强度和稳定性极为重要。近年来，我国部分地区地震灾害频繁发生，许多桥梁在地震作用下受到较严重的破坏，不仅带来巨大的财产损失，人民群众的生命安全也受到了威胁。地震灾害发生后，强烈的地震波造成道路被掩埋或坍塌沉陷，桥梁隧道损毁，交通阻断。这时正是大量人员需要疏散，伤病人员需要救治转移，物质设备亟需调运至抢险救援一线的关键时刻，对道路的抢通抢险就显的非常重要和迫切。然而，现有桁架桥重量大，架设不方便，而震后山区架设空间较狭小、只能单岸架设难以架设现有桁架桥。

道路桥梁保障器械的重量、机动性都是重要的保障参数指标，复合材料桁架桥具有强度高、重量轻、易拆卸的特点，因此利用复合材料制备的桁架桥，可充分发挥复合材料轻质高强的优势，可更好的满足山地狭窄区域作为应用背景，为保障抗震救灾时的应急交通需求。然而，在震后架设应急桥梁也具有较多困难，通常只能从一端架设，为了避免倾覆，必须在端部压重，通常采用沙包压重、车辆压重等方式，采用这样的方式，桥梁底部也必须在路面上推动；然而，采用沙包压重、车辆压重、地面直接推动等方式极易造成复合材料桥梁损坏。

发明内容

技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种适用于抢险救灾时快速构建大跨度轻量化应急桥梁的装置，还提供了一种快速构建大跨度轻量化应急桥梁的方法，利用该装置在相对不利的施工条件下能够实现安全、快速的架设桁架桥。

技术方案：本发明提供的一种快速构建大跨度轻量化应急桥梁的装置，包括辅助导梁、压重装置和推送装置；

所述辅助导梁为复合材料导梁，由数个模块化三角桁梁单元组成；

所述压重装置包括底部开口的方形钢架、一组钢板桩、一组钢丝绳和一组滚轮；所述一组钢板桩分别固定于方形钢架外侧的地面内；所述一组钢丝绳一端与方形钢架的顶部连接，另一端与钢板桩连接；所述滚轮固定于方形钢架的顶部内壁上，即所述滚轮固定于方形钢架的顶部的横梁内壁上；

所述推送装置包括驱动电机和一组滑轮，所述驱动电机与滚轮连接，所述一组滑轮固定于辅助导梁和/或应急桥梁的主梁底部。通过设置压重装置保证了导梁前端到达对岸前，保持整个推送结构包括桥跨主梁和辅助导梁的平衡，不发生倾覆。

作为改进，所述辅助导梁由一组依次连接的三棱柱组成；每个三棱柱的每条边均为复合材料杆或铝合金杆，每个三棱柱内部还设有一对复合材料或铝合金斜腹杆；复合材料杆或铝合金杆的端部采用常规金属连接件连接。

本发明还提供了一种快速构建大跨度轻量化应急桥梁的方法，其特征在于：利用上述装置，采用悬臂推送法架设，包括以下步骤：

(1)将压重装置固定于待架设桥梁位置附近：将方形钢架底部、一组钢板桩分别固定于待架设桥梁位置附近的地面内，将一组钢丝绳一端与方形钢架的顶部连接，另一端与钢板桩连接；

(2)将滑轮固定于辅助导梁和/或应急桥梁的主梁底部；

(3)将辅助导梁的一端与待架设应急桥梁主梁的一端连接；

(4)将辅助导梁和应急桥梁的主梁穿过压重装置，使滚轮与应急桥梁的主梁顶面紧密接触；

(5)利用驱动电机对辅助导梁和应急桥梁的主梁推送，使辅助导梁和应急桥梁依次达到待架设桥梁对面的地面，固定应急桥梁，拆卸辅助导梁，即可。

其中，步骤(3)中，所述辅助导梁和应急桥梁之间通过单双耳连接。

有益效果：本发明提供的装置结构简单、运输方便、拼装简捷，架设快速可靠，利用该装置可实现在场地狭窄、运输不便的地方架设复合材料桁架桥。

附图说明

图1为辅助导梁的结构示意图；

图2为辅助导梁的侧视图；

图3为辅助导梁的俯视图；

图4为辅助导梁的使用状态图；

图5为压重装置和推送装置的结构示意图；

图6为压重装置的侧视图；

图7为快速构建大跨度轻量化应急桥梁的过程状态图一；

图8为快速构建大跨度轻量化应急桥梁的过程状态图二；

图9为快速构建大跨度轻量化应急桥梁的过程状态图三；

图10为快速构建大跨度轻量化应急桥梁的过程状态图四。

具体实施方式

下面对本发明快速构建大跨度轻量化应急桥梁的装置和方法作出进一步说明。

快速构建大跨度轻量化应急桥梁的装置，包括辅助导梁1、压重装置2和推送装置3；

辅助导梁1为复合材料导梁；辅助导梁1，见图1至4，由一组依次连接的三棱柱组成；每个三棱柱的每条边均为复合材料杆或铝合金杆，每个三棱柱内部还设有一对复合材料斜腹杆或铝合金斜腹杆；复合材料杆或铝合金杆的端部采用常规金属连接件连接。

主梁结构呈双倒三角箱型桁架型式，是由多个单桥节拼接而成。主桥架中各杆连接方式都为运用预紧力齿连接技术装配所有FRP杆件端头以及跨中节点位置后，再采用焊接节点板构造进行连接；单个桥节双车辙之间除了上弦连接桥面板的横向联结系外，还有下弦位于预紧力齿接头位置的横向与斜向连接系，下弦连接系都是采用单双耳进行连接，每个模块化桥节之间是采用下弦杆的单双耳以及上弦桥面板的顶块进行连接。该复合材料桁架桥可根据实际需要调整桥节个数，通过化整为零的方法，在运输及架设上具有独特的优势，尤其是增加张弦结构后，可适应较大跨度要求区域内的应用。

压重装置2，见图5至6，包括底部开口的方形钢架21、一组钢板桩22、一组钢丝绳23和一组滚轮24；一组钢板桩22分别固定于方形钢架21外侧的地面内；一组钢丝绳23一端与方形钢架21的顶部连接，另一端与钢板桩22连接；滚轮24固定于方形钢架21的顶部横梁的内壁上；

推送装置3，见图5，包括驱动电机31和一组滑轮32，驱动电机31与滚轮24连接，一组滑轮32固定于辅助导梁1和/或应急桥梁的主梁底部。

快速构建大跨度轻量化应急桥梁，利用上述装置，采用悬臂推送法架设，见图7至10，包括以下步骤：

(1)将压重装置(2)固定于待架设桥梁位置附近：将方形钢架(21)底部、一组钢板桩(22)分别固定于待架设桥梁位置附近的地面内，将一组钢丝绳(23)一端与方形钢架(21)的顶部连接，另一端与钢板桩(22)连接；

(2)将滑轮32固定于辅助导梁1和/或应急桥梁的主梁底部；

(3)将辅助导梁1的一端与待架设应急桥梁主梁的一端连接；

(4)将辅助导梁1和应急桥梁的主梁穿过压重装置2，使滚轮24与应急桥梁的主梁的顶面紧密接触；

(5)利用驱动电机31对辅助导梁1和应急桥梁的主梁推送，使辅助导梁1和应急桥梁依次达到待架设桥梁对面的地面，固定应急桥梁，拆卸辅助导梁1，即可。

其中，步骤3中，辅助导梁1和应急桥梁之间通过单双耳连接。

Claims (4)

1.一种快速构建大跨度轻量化应急桥梁的装置，其特征在于：包括辅助导梁(1)、压重装置(2)和推送装置(3)；

所述辅助导梁(1)为复合材料导梁；

所述压重装置(2)包括底部开口的方形钢架(21)、一组钢板桩(22)、一组钢丝绳(23)和一组滚轮(24)；所述一组钢板桩(22)分别固定于方形钢架(21)外侧的地面内；所述一组钢丝绳(23)一端与方形钢架(21)的顶部连接，另一端与钢板桩(22)连接；所述滚轮(24)固定于方形钢架(21)的顶部内壁上；

所述推送装置(3)包括驱动电机(31)和一组滑轮(32)，所述驱动电机(31)与滚轮(24)连接，所述一组滑轮(32)固定于辅助导梁(1)和/或应急桥梁的主梁底部。

2.根据权利要求1所述的一种快速构建大跨度轻量化应急桥梁的装置，其特征在于：所述辅助导梁(1)由一组依次连接的三棱柱组成；每个三棱柱的每条边均为复合材料杆或铝合金杆，每个三棱柱内部还设有一对复合材料斜腹杆或铝合金斜腹杆；复合材料杆或铝合金杆的端部采用金属连接件连接。

3.一种快速构建大跨度轻量化应急桥梁的方法，其特征在于：利用权利要求1所述的装置，采用悬臂推送法架设，包括以下步骤：

(1)将压重装置(2)固定于待架设桥梁位置附近：将方形钢架(21)底部、一组钢板桩(22)分别固定于待架设桥梁位置附近的地面内，将一组钢丝绳(23)一端与方形钢架(21)的顶部连接，另一端与钢板桩(22)连接；

(2)将滑轮(32)固定于辅助导梁(1)和/或应急桥梁的主梁底部；

(3)将辅助导梁(1)的一端与待架设应急桥梁主梁的一端连接；

(4)将辅助导梁(1)和应急桥梁的主梁穿过压重装置(2)，使滚轮(24)与应急桥梁的主梁顶面紧密接触；

(5)利用驱动电机(31)对辅助导梁(1)和应急桥梁的主梁推送，使辅助导梁(1)和应急桥梁依次达到待架设桥梁对面的地面，固定应急桥梁，拆卸辅助导梁(1)，即可。

4.根据权利要求4所述的一种快速构建大跨度轻量化应急桥梁的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述辅助导梁(1)和应急桥梁之间通过单双耳连接。