CN109610291B - 一种大跨度柔性增强应急桥及其平推架设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大跨度柔性增强应急桥及其平推架设方法，属于轻量化应急桥梁快速建造及架设技术领域，包括：桥体主梁、用于连接桥体主梁的支撑组件及位于桥体主梁下方的下弦增强组件；所述桥体主梁为由两个以上箱体模块对接而成的片状结构；两个以上桥体主梁平行设置，且两个以上桥体主梁通过两个以上支撑组件固定连接为一体；该应急桥可完全依靠人工或通用机械拼装架设，构件数量少，单元重量轻，架设迅速，有利于提高应急抢修快速保障作业能力。
Description
技术领域
本发明属于轻量化应急桥梁快速建造及架设技术领域，具体涉及一种大跨度柔性增强应急桥及其平推架设方法。
背景技术
我国现有的大跨度应急桥梁主要有“321”战备钢桥、GQL230重型桁架桥、ZB-200装配式公路钢桥，多数为钢制桥梁，虽然钢材具有强度高、塑性和韧性好、各向受力均匀以及设计计算理论成熟等诸多优点，但是钢制桥梁存在自重大、构件数量多、机动性差、运输车辆多和作业劳动强度大等缺陷，拼装架设时间长，不能适应应急保障任务不断增强的苛刻需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种大跨度柔性增强应急桥及其平推架设方法，该应急桥可完全依靠人工或通用机械拼装架设，构件数量少，单元重量轻，架设迅速，有利于提高应急抢修快速保障作业能力。
本发明是通过下述技术方案实现的：
一种大跨度柔性增强应急桥，包括：桥体主梁、用于连接桥体主梁的支撑组件及位于桥体主梁下方的下弦增强组件；
所述桥体主梁为由两个以上箱体模块对接而成的片状结构；两个以上桥体主梁平行设置，且两个以上桥体主梁通过两个以上支撑组件固定连接为一体；
所述下弦增强组件包括：V型撑架、下弦增强拉索、销轴、斜连杆、横连杆及滑道；每个桥体主梁的底部安装有两个滑道、与所述滑道相对应的两个V型撑架及一个下弦增强拉索；且相邻两个桥体主梁上的V型撑架位置一一相对；所述V型撑架的两根杆销接；V型撑架开口端的一端通过销轴安装在滑道内，另一端与滑道滑动配合，且滑动配合可锁定；下弦增强拉索的两端与桥体主梁的两端活动连接，且下弦增强拉索的中部与位于同一个桥体主梁下的两个V型撑架的尖端活动连接；斜连杆和横连杆分别安装在沿桥体主梁横向相邻两个V型撑架之间，将两个以上沿桥体主梁横向布置的V型撑架连接为稳固结构；当架设应急桥时，V型撑架与滑道滑动配合端可沿滑道移动，使V型撑架展开为水平的收拢状态，进而带动斜连杆和横连杆随之处于水平状态，同时收紧下弦增强拉索使其收拢在桥体主梁的底部，即使下弦增强组件处于收拢状态；
用于架设应急桥的上弦增强组件位于桥体主梁上方，在架设时用于增强应急桥的稳固，架设完成后拆除；所述上弦增强组件包含：顶部撑架、顶部连杆、顶部拉杆、端导梁及端撑杆；位于中部的两个桥体主梁的顶部分别安装有两个顶部撑架，且两个桥体主梁上的顶部撑架位置一一相对；所述顶部撑架为V型结构，其开口两端与桥体主梁的箱体模块顶部连接；位于同一个桥体主梁上的两个顶部撑架的尖端通过顶部拉杆连接，位于两个桥体主梁上的两个相对顶部撑架的尖端通过顶部连杆连接；桥体主梁沿纵向移动的前端安装有上扬的端导梁，且与所述端导梁最近的两个相对的顶部撑架的尖端分别通过端撑杆与端导梁连接。
进一步的，所述支撑组件包括桥面板、横连架和抗风拉杆；两个以上横连架沿桥体主梁横向布置，每个横连架与相邻两个互相平行相对的箱体模块的侧壁沿横向连接；两个以上抗风拉杆交叉布置，每个抗风拉杆将相邻两个互相平行相对的箱体模块的底部沿对角方向连接；两个以上桥面板沿桥体主梁横向布置，将两个以上桥体主梁的顶部封闭为可通行的平面结构。
进一步的，所述横连架为框架结构，包括上弦杆、下弦杆、斜撑及竖撑；所述上弦杆和下弦杆平行设置，且上弦杆和下弦杆通过斜撑和竖撑连接为一体；上弦杆和下弦杆的两端分别设有连接耳；上弦杆和下弦杆通过其两端的连接耳与相邻两个互相平行相对的箱体模块的侧壁沿横向连接。
进一步的，每个桥面板由两个以上顺序对接的挤压板组成，且两个以上挤压板通过套管连接为一体，桥面板的纵向长度与箱体模块的纵向长度相同，其横向两端设有定位钩，桥面板通过所述定位钩与相邻两个互相平行相对的箱体模块的顶部的凹槽连接。
进一步的，所述斜连杆的一端与V型撑架的开口端连接，另一端与相邻的V型撑架尖端连接，同一横截面内的斜连杆关于应急桥轴线对称；一组横连杆分别与相邻的V型撑架的开口端连接，另一组横连杆分别与相邻的V型撑架的尖端连接。
进一步的，所述两个以上桥体主梁组成的整体结构的横向两侧设有沿其纵向的路缘。
进一步的，所述两个以上桥体主梁组成的整体结构的纵向两端设有跳板。
基于所述应急桥的平推架设方法，具体步骤如下：
第一步，在我岸设置一个架桥支架及位于架桥支架后方的一个以上托滚，架桥支架和托滚的支撑面形成架桥平台；
第二步，在架桥平台上沿应急桥平推的反方向逐段拼接桥体主梁，并在桥体主梁上同步安装横连架、抗风拉杆及上弦增强组件；
第三步，完成桥体主梁、横连架、抗风拉杆及上弦增强组件的组装后形成桥体，向对岸平推部分桥体后，在伸出于架桥平台的桥体主梁下方安装下弦增强组件，且使下弦增强组件保持水平的收拢状态；
第四步，随着桥体向前推送，逐步完成下弦增强组件的安装；
第五步，当上弦增强组件的端导梁推送到对岸设有的支撑架上时，端导梁支撑在所述支撑架上，并引导桥体支撑在支撑架上；
第六步，拆除所述支撑架，桥体主梁前端落地；
第七步，拆除上弦增强组件，并通过放开V型撑架和下弦增强拉索，使下弦增强组件展开；
第八步，当V型撑架与滑道的滑动配合端移动到设定位置时，将所述滑动配合端锁定在滑道上，并张紧下弦增强拉索；
第九步，铺设桥面板、跳板及路缘，完成应急桥的架设。
有益效果：本发明的桥体主梁采用箱体模块拼装组成，且采用下弦增强组件加强桥体主梁的稳固性，使得应急桥的结构跨越能力强、可承受较大荷载；且在平推架设时，采用上弦增强组件加强桥体主梁的稳固性，降低了平推架设的难度；本发明的单元重量轻，人工可快速搬运拼装；总体重量轻，比ZB200型钢桥减重50％。
附图说明
图1为本发明的结构组成图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的左视图；
图4为横连架的结构图；
图5-6为桥面板的结构图；
图7为上弦增强组件的组成及安装图；
图8为图7的俯视图；
图9为图7的左视图；
图10为本发明的架设过程图；
其中，1-箱体模块，2-跳板，3-V型撑架，4-下弦增强拉索，5-桥面板，6-销轴，7-斜连杆，8-横连杆，9-横连架，11-抗风拉杆，12-路缘，13-滑道，14-上弦杆，15-下弦杆，16-斜撑，17-竖撑，18-连接耳，19-定位钩，20-挤压板，21-套管，22-顶部撑架，23-顶部连杆，24-顶部拉杆，25-端导梁，26-端撑杆，27-架桥支架，28-托滚。
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。
本实施例提供了一种大跨度柔性增强应急桥，参见附图1，包括：桥体主梁、用于连接桥体主梁的支撑组件及位于桥体主梁下方的下弦增强组件；
参见附图2，所述桥体主梁为由两个以上箱体模块1对接而成的片状结构；两个以上桥体主梁平行设置，且两个以上桥体主梁通过两个以上支撑组件固定连接为一体；所述两个以上桥体主梁组成的整体结构的横向两侧设有沿其纵向的路缘12，整体结构的纵向两端设有跳板2；
参见附图3，所述支撑组件包括桥面板5、横连架9和抗风拉杆11；参见附图4，所述横连架9为框架结构，包括上弦杆14、下弦杆15、斜撑16及竖撑17；所述上弦杆14和下弦杆15平行设置，且上弦杆14和下弦杆15通过斜撑16和竖撑17连接为一体；上弦杆14和下弦杆15的两端分别设有连接耳18；两个以上横连架9沿桥体主梁横向布置，每个横连架9的上弦杆14和下弦杆15通过其两端的连接耳18与相邻两个互相平行相对的箱体模块1的侧壁沿横向连接；两个以上抗风拉杆11交叉布置，每个抗风拉杆11将相邻两个互相平行相对的箱体模块1的底部沿对角方向连接；两个以上桥面板5沿桥体主梁横向布置，将两个以上桥体主梁的顶部封闭为可通行的平面结构，参见附图5-6，每个桥面板5由两个以上顺序对接的挤压板20组成，且两个以上挤压板20通过套管21连接为一体，桥面板5的纵向长度与箱体模块1的纵向长度相同，其横向两端设有定位钩19，桥面板5通过所述定位钩19与相邻两个互相平行相对的箱体模块1的顶部的凹槽连接；
参见附图3，所述下弦增强组件包括：V型撑架3、下弦增强拉索4、销轴6、斜连杆7、横连杆8及滑道13；每个桥体主梁的底部安装有两个滑道13、与所述滑道13相对应的两个V型撑架3及一个下弦增强拉索4；且相邻两个桥体主梁上的V型撑架3位置一一相对；所述V型撑架3的两根杆销接，即V型撑架3尖端的角度可变；V型撑架3开口端的一端通过销轴6安装在滑道13内，另一端与滑道13滑动配合，且滑动配合可锁定；下弦增强拉索4的两端与桥体主梁的两端活动连接，且下弦增强拉索4的中部与位于同一个桥体主梁下的两个V型撑架3的尖端活动连接，即V型撑架3的另一端沿滑道13移动时，下弦增强拉索4不会产生运动干涉；斜连杆7和横连杆8分别安装在沿桥体主梁横向相邻两个V型撑架3之间，将两个以上沿桥体主梁横向布置的V型撑架3连接为稳固结构；其中，斜连杆7的一端与V型撑架3的开口端连接，另一端与相邻的V型撑架3尖端连接，同一横截面内的斜连杆7关于应急桥轴线对称；一组横连杆8分别与相邻的V型撑架3的开口端连接，另一组横连杆8分别与相邻的V型撑架3的尖端连接；当架设应急桥时，V型撑架3与滑道13滑动配合端可沿滑道13移动，使V型撑架3展开为水平的收拢状态，进而带动斜连杆7和横连杆8随之处于水平状态，同时收紧下弦增强拉索4使其收拢在桥体主梁的底部，即使下弦增强组件处于收拢状态；
用于架设应急桥的上弦增强组件位于桥体主梁上方，在架设时用于增强应急桥的稳固，保证其挠性变形小，架设任务完成后拆除；参见附图7-9，所述上弦增强组件包含：顶部撑架22、顶部连杆23、顶部拉杆24、端导梁25及端撑杆26；位于中部的两个桥体主梁的顶部分别安装有两个顶部撑架22，且两个桥体主梁上的顶部撑架22位置一一相对；所述顶部撑架22为V型结构，其开口两端与桥体主梁的箱体模块1顶部连接；位于同一个桥体主梁上的两个顶部撑架22的尖端通过顶部拉杆24连接，位于两个桥体主梁上的两个相对顶部撑架22的尖端通过顶部连杆23连接；桥体主梁沿纵向移动的前端安装有上扬的端导梁25，且与所述端导梁25最近的两个相对的顶部撑架22的尖端分别通过端撑杆26与端导梁25连接；
所述应急桥的平推架设方法，参见附图10，具体步骤如下：
第一步，在我岸设置一个架桥支架27及位于架桥支架27后方的一个以上托滚28，架桥支架27和托滚28的支撑面形成架桥平台；其中，所述架桥支架27上安装有可调滚轮及制动板，确保桥体主梁能够快速推送及紧急制动；
第二步，在架桥平台上沿应急桥平推的反方向逐段拼接桥体主梁，并在桥体主梁上同步安装横连架9、抗风拉杆11及上弦增强组件；
第三步，完成桥体主梁、横连架9、抗风拉杆11及上弦增强组件的组装后形成桥体，向对岸平推部分桥体后，在伸出于架桥平台的桥体主梁下方安装下弦增强组件，且使下弦增强组件保持水平的收拢状态；
第四步，随着桥体向前推送，逐步完成下弦增强组件的安装；
第五步，当上弦增强组件的端导梁25推送到对岸设有的支撑架上时，端导梁25支撑在所述支撑架上，并引导桥体支撑在支撑架上；
第六步，拆除所述支撑架，桥体主梁前端落地；
第七步，拆除上弦增强组件，并通过放开V型撑架3和下弦增强拉索4，使下弦增强组件展开；
第八步，当V型撑架3与滑道13的滑动配合端移动到设定位置时，将所述滑动配合端锁定在滑道13上，并张紧下弦增强拉索4；
第九步，铺设桥面板5、跳板2及路缘12，完成应急桥的架设。
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 (8)
1.一种大跨度柔性增强应急桥，其特征在于，包括：桥体主梁、用于连接桥体主梁的支撑组件及位于桥体主梁下方的下弦增强组件；
所述桥体主梁为由两个以上箱体模块(1)对接而成的片状结构；两个以上桥体主梁平行设置，且两个以上桥体主梁通过两个以上支撑组件固定连接为一体；
所述下弦增强组件包括：V型撑架(3)、下弦增强拉索(4)、销轴(6)、斜连杆(7)、横连杆(8)及滑道(13)；每个桥体主梁的底部安装有两个滑道(13)、与所述滑道(13)相对应的两个V型撑架(3)及一个下弦增强拉索(4)；且相邻两个桥体主梁上的V型撑架(3)位置一一相对；所述V型撑架(3)的两根杆销接；V型撑架(3)开口端的一端通过销轴(6)安装在滑道(13)内，另一端与滑道(13)滑动配合，且滑动配合可锁定；下弦增强拉索(4)的两端与桥体主梁的两端活动连接，且下弦增强拉索(4)的中部与位于同一个桥体主梁下的两个V型撑架(3)的尖端活动连接；斜连杆(7)和横连杆(8)分别安装在沿桥体主梁横向相邻两个V型撑架(3)之间，将两个以上沿桥体主梁横向布置的V型撑架(3)连接为稳固结构；当架设应急桥时，V型撑架(3)与滑道(13)滑动配合端可沿滑道(13)移动，使V型撑架(3)展开为水平的收拢状态，进而带动斜连杆(7)和横连杆(8)随之处于水平状态，同时收紧下弦增强拉索(4)使其收拢在桥体主梁的底部，即使下弦增强组件处于收拢状态；
用于架设应急桥的上弦增强组件位于桥体主梁上方，在架设时用于增强应急桥的稳固，架设完成后拆除；所述上弦增强组件包含：顶部撑架(22)、顶部连杆(23)、顶部拉杆(24)、端导梁(25)及端撑杆(26)；位于中部的两个桥体主梁的顶部分别安装有两个顶部撑架(22)，且两个桥体主梁上的顶部撑架(22)位置一一相对；所述顶部撑架(22)为V型结构，其开口两端与桥体主梁的箱体模块(1)顶部连接；位于同一个桥体主梁上的两个顶部撑架(22)的尖端通过顶部拉杆(24)连接，位于两个桥体主梁上的两个相对顶部撑架(22)的尖端通过顶部连杆(23)连接；桥体主梁沿纵向移动的前端安装有上扬的端导梁(25)，且与所述端导梁(25)最近的两个相对的顶部撑架(22)的尖端分别通过端撑杆(26)与端导梁(25)连接。
2.如权利要求1所述的一种大跨度柔性增强应急桥，其特征在于，所述支撑组件包括桥面板(5)、横连架(9)和抗风拉杆(11)；两个以上横连架(9)沿桥体主梁横向布置，每个横连架(9)与相邻两个互相平行相对的箱体模块(1)的侧壁沿横向连接；两个以上抗风拉杆(11)交叉布置，每个抗风拉杆(11)将相邻两个互相平行相对的箱体模块(1)的底部沿对角方向连接；两个以上桥面板(5)沿桥体主梁横向布置，将两个以上桥体主梁的顶部封闭为可通行的平面结构。
3.如权利要求2所述的一种大跨度柔性增强应急桥，其特征在于，所述横连架(9)为框架结构，包括上弦杆(14)、下弦杆(15)、斜撑(16)及竖撑(17)；所述上弦杆(14)和下弦杆(15)平行设置，且上弦杆(14)和下弦杆(15)通过斜撑(16)和竖撑(17)连接为一体；上弦杆(14)和下弦杆(15)的两端分别设有连接耳(18)；上弦杆(14)和下弦杆(15)通过其两端的连接耳(18)与相邻两个互相平行相对的箱体模块(1)的侧壁沿横向连接。
4.如权利要求2所述的一种大跨度柔性增强应急桥，其特征在于，每个桥面板(5)由两个以上顺序对接的挤压板(20)组成，且两个以上挤压板(20)通过套管(21)连接为一体，桥面板(5)的纵向长度与箱体模块(1)的纵向长度相同，其横向两端设有定位钩(19)，桥面板(5)通过所述定位钩(19)与相邻两个互相平行相对的箱体模块(1)的顶部的凹槽连接。
5.如权利要求1所述的一种大跨度柔性增强应急桥，其特征在于，所述斜连杆(7)的一端与V型撑架(3)的开口端连接，另一端与相邻的V型撑架(3)尖端连接，同一横截面内的斜连杆(7)关于应急桥轴线对称；一组横连杆(8)分别与相邻的V型撑架(3)的开口端连接，另一组横连杆(8)分别与相邻的V型撑架(3)的尖端连接。
6.如权利要求1所述的一种大跨度柔性增强应急桥，其特征在于，所述两个以上桥体主梁组成的整体结构的横向两侧设有沿其纵向的路缘(12)。
7.如权利要求1所述的一种大跨度柔性增强应急桥，其特征在于，所述两个以上桥体主梁组成的整体结构的纵向两端设有跳板(2)。
8.基于所述权利要求2的应急桥的平推架设方法，其特征在于，具体步骤如下：
第一步，在我岸设置一个架桥支架(27)及位于架桥支架(27)后方的一个以上托滚(28)，架桥支架(27)和托滚(28)的支撑面形成架桥平台；
第二步，在架桥平台上沿应急桥平推的反方向逐段拼接桥体主梁，并在桥体主梁上同步安装横连架(9)、抗风拉杆(11)及上弦增强组件；
第三步，完成桥体主梁、横连架(9)、抗风拉杆(11)及上弦增强组件的组装后形成桥体，向对岸平推部分桥体后，在伸出于架桥平台的桥体主梁下方安装下弦增强组件，且使下弦增强组件保持水平的收拢状态；
第四步，随着桥体向前推送，逐步完成下弦增强组件的安装；
第五步，当上弦增强组件的端导梁(25)推送到对岸设有的支撑架上时，端导梁(25)支撑在所述支撑架上，并引导桥体支撑在支撑架上；
第六步，拆除所述支撑架，桥体主梁前端落地；
第七步，拆除上弦增强组件，并通过放开V型撑架(3)和下弦增强拉索(4)，使下弦增强组件展开；
第八步，当V型撑架(3)与滑道(13)的滑动配合端移动到设定位置时，将所述滑动配合端锁定在滑道(13)上，并张紧下弦增强拉索(4)；
第九步，铺设桥面板(5)、跳板(2)及路缘(12)，完成应急桥的架设。
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