CN110284414B - 一种平开式人行景观开启桥 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平开式人行景观开启桥，至少包括两个固定跨、两个过渡跨以及一个开启跨；固定跨包括固定跨钢管桩、盖梁、固定桥跨；两个固定桥跨连接亲水平台连接；两个固定跨分别通过过渡跨连接开启跨；过渡跨相对于固定跨静止设置；所述开启跨包括两个相对开启的活动跨，活动跨包括至少三个活动跨钢管桩、活动桥跨；活动跨钢管桩上端桩顶平台与活动桥跨之间设有驱动活动跨水平移动的驱动机构；两个活动桥跨的拼接端相对设有定位装置；在靠近拼接端的所述活动跨钢管柱的桩顶平台上安装缓冲装置；在活动桥跨的外侧所述活动跨钢管桩的桩顶平台上的限位装置和防倾覆装置。本发明结构安全合理、开启方式节能高效、设备维护简单，提供观景、休憩。
Description
技术领域
本发明属于桥梁建造技术领域，尤其涉及一种平开式人行景观开启桥。
背景技术
开启桥是为通航需要，上部结构能以立转、平转、升降等方式开合，以达到通航要求的桥梁。当江河水面有通航要求，而固定式桥梁不能满足船舶通航净空要求时，开启桥是最好的选择。开启桥不仅解决了河流通航问题，而且成为了当地一种城市景观，部分开启桥还成为城市的代表性建筑和象征。
现代开启桥主要有立转开启、平转开启、垂直升降等三种主要的开启方式，立转开启桥开启跨绕一根水平轴竖向旋转开启，平转开启桥为桥跨结构绕一根竖轴水平旋转开启，垂直升降开启桥一般是对开启桥跨结构进行竖直提升开启以达到净空要求。立转开启和水平转开启需要在转动轴位置有一个桥墩，通常这个桥墩体积庞大，景观上较难处理，桥墩对河道阻水作用明显，而且在转动开启过程中，要保持桥梁结构的平衡，抵抗较大的不平衡力矩，对机械和结构设计要求较高，开启过程能耗较大，效率较低，过程中存在构件失效发生倾覆等危险的可能。垂直升降开启需要在开启跨两侧设置高大厚实的桥塔及墩柱，一般在桥塔要设置配重，结构同样比较复杂。
作为人行开启桥，除要求具有通行功能之外，通常还要求具备景观、亲水的要求，以上三种常规开启方式虽然满足了开启的功能，但开启原理较为复杂，开启过程中受力状态变化较大，对桥梁构件及开启系统维护成本高，对于人行景观开启桥梁，并不是最佳的选择。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种结构安全合理、开启方式节能高效、设备维护简单，提供观景、休憩，将开启和景观融为一体的平开式人行景观开启桥。
本发明是这样实现的，一种平开式人行景观开启桥，其特征在于，至少包括两个固定跨、两个过渡跨以及一个开启跨；所述固定跨包括固定跨钢管桩；安装在固定跨钢管桩上方的支承和传递上部结构的荷载的盖梁，所述盖梁采用钢结构盖梁；安装在盖梁上方的固定桥跨；所述固定桥跨采用钢结构纵横梁体系；两个固定桥跨的一端分别与河道两侧的亲水平台连接；固定桥跨的另一端延伸至河道内，在河道内所述两个固定桥跨之间留有通航水域；在固定桥跨上表面铺设固定跨桥面；在河道内所述固定桥跨的端部设有固定跨景观亭；在固定桥跨两侧和景观亭侧设有固定跨安全护栏；两个固定跨分别通过过渡跨连接开启跨；所述开启跨的中心线与两个固定跨的中心线呈平行设置，所述过渡跨相对于固定跨静止设置，过渡跨与固定跨连接处设有通道口；所述开启跨包括两个相对开启的活动跨，两个活动跨的中心线位于同一中心线上；所述活动跨包括至少三个活动跨钢管桩；安装在活动跨钢管桩上部的活动桥跨，所述活动桥跨采用悬臂钢箱梁结构；铺设在活动桥跨上表面的活动跨桥面；设置在所述活动桥跨外端部的活动跨景观亭；以及设置在活动桥跨的两侧和活动跨景观亭侧的活动跨安全护栏；所述活动跨上设有与过渡跨连通的通道口；所述活动跨钢管桩上端桩顶平台与活动桥跨之间设有驱动活动跨水平移动的驱动机构；两个活动桥跨的拼接端相对设有定位装置；在靠近拼接端的所述活动跨钢管柱的桩顶平台上安装缓冲装置；在活动桥跨的外侧所述活动跨钢管桩的桩顶平台上的限位装置和防倾覆装置。
上述技术方案，优选的，所述驱动机构包括安装在活动跨上部结构的下表面的两根平行设置的导轨；对应导轨位置所述活动跨钢管桩的桩顶平台上安装有轮架，所述轮架上安装有支撑滚轮；在自重的作用下所述活动跨上部结构放置在支撑滚轮上，所述支撑滚轮与导轨配合；在活动跨的中间的活动跨钢管桩的桩顶平台上安装有动力装置，所述动力装置包括电机、减速器以及动力输出齿轮；对应动力输出齿轮所述活动跨上部结构的下表面沿活动跨长度方向设有与动力输出齿轮啮合的齿条。
上述技术方案，优选的，所述定位装置包括设置其中一个活动桥跨拼接端端面上的插销组件，在对应侧的活动桥跨端面上设有定位套组件；所述插销组件包括插销安装套和插销；所述插销安装套固定设置在活动桥跨上，所述插销安装套中心线与开启跨的开启中心线平行，所述插销安装套内安装有插销，所述插销包括连接为一体的圆柱形安装段、定位法兰盘以及插销段，所述插销段的端部设有锥形导引面，所述定位法兰盘与插销安装段的端面法兰通过紧固螺栓固定连接；所述定位套组件包括固定安装在相对活动跨端面上的定位套，所述定位套的外端面设有连接法兰，所述定位套内插装定心套，所述定心套的外端面设有与定位套连接法兰配合的端面法兰，定位套连接法兰和定心套的端面法兰通过紧固螺栓固定连接。
上述技术方案，优选的，所述缓冲装置包括安装在活动跨钢管桩的桩顶平台的缓冲器以及安装在活动跨下表面与缓冲器对应位置的缓冲块。
上述技术方案，优选的，所述限位装置包括垂直固定安装在活动跨钢管桩的桩顶平台上的限位立板，所述限位立板的上端部内侧固定安装有固定架，所述固定架上安装有限位约束轮，所述限位约束轮与活动桥跨钢箱梁的外边缘贴合。
上述技术方案，优选的，所述防倾覆装置包括垂直固定安装在活动跨钢管桩的桩顶平台上的防倾覆立板，所述防倾覆立板的上端面设有支撑槽；所述防倾覆立板的上端部外侧所述防倾覆立板上设有防倾覆挂件；所述防倾覆挂件包括连接板，所述连接板的下端设有下定位板，所述连接板的上端在与定位板同侧方向设有上限位板；所述防倾覆挂件通过垫块和紧固螺栓固定安装在防倾覆立板上；所述上限位板卡在活动桥跨钢箱梁的上边缘。
在上述技术方案中，优选的，所述轮架上安装有导轨配合的夹轨器。
本发明具有的优点和技术效果：本发明公开的平开式景观开启桥梁中固定跨为固定部分桥梁，过渡跨为连接固定跨和活动跨的连接部分，开启跨在需要通航时可以开启，满足一定的通航宽度，固定跨和过渡跨可以设置在开启跨的一侧，也可以在两侧分别设置，三者之间的平面布置可视设计条件因地制宜制定，以达到较好的的桥梁平面景观造型。桥下有一定通航要求时，设置开启跨既可满足船舶通过，又可有效降低桥面高度，同时在固定跨和开启跨桥梁一端，设置景观亭，为景观桥提供观景、休憩的亲水平台，将开启和景观融为一体。本发明具有造型美观，结构新颖、结构安全合理、开启方式节能高效、设备维护简单等效果；在中小型景观开启桥梁中有很好的适应性，能带来较大的经济和社会效益。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明开启跨结构示意图；
图3是驱动机构安装结构示意图；
图4是固定跨截面结构示意图；
图5是动力装置结构示意图；
图6是动力装置安装结构示意图；
图7是定位装置安装结构示意图
图8是限位装置安装结构示意图；
图9是防倾覆装置安装结构示意图；
图10是夹轨器安装结构示意图；
图11是开启跨打开状态结构示意图；
图12是另一种结构布局的开启桥结构示意图。
图中、1、固定跨；1-1、固定跨钢管桩；1-2、盖梁；1-3、固定桥跨；1-4、固定跨桥面；1-5、固定跨景观亭；1-6、固定跨安全护栏；2、过渡跨；3、开启跨；3-1、活动跨；3-2、活动跨钢管桩；3-3、活动桥跨；3-4、活动跨桥面；3-5、活动跨景观亭；3-6、活动跨安全护栏；3-7、桩顶平台；4、亲水平台；5、驱动机构；5-1、导轨；5-2、轮架；5-3、支撑滚轮；5-4、动力装置；5-40、电机；5-41、减速器；5-42、动力输出齿轮；5-43、齿条；6、定位装置；6-1、插销组件；6-10、插销安装套；6-11、插销；6-111、圆柱形安装段；6-112、定位法兰盘；6-113、插销段；6-114、锥形导引面；6-2、定位套组件；6-20、定位套；6-21、连接法兰；6-22、定心套；6-23、端面法兰；7、缓冲装置；7-1、缓冲器；7-2、缓冲块；8、限位装置；8-1、限位立板；8-2、固定架；8-3、限位约束轮；9、防倾覆装置；9-1、防倾覆立板；9-2、支撑槽；9-3、防倾覆挂件；9-30、连接板；9-31、下定位板；9-32、上限位板；10、夹轨器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图11：一种平开式人行景观开启桥，至少包括两个固定跨1、两个过渡跨2以及一个开启跨3；所述固定跨1包括固定跨钢管桩1-1；安装在固定跨钢管桩上方的支承和传递上部结构的荷载的盖梁1-2，所述盖梁采用钢结构盖梁，钢结构盖梁的具体结构形式采用桥梁建设中常用的结构形式；安装在盖梁上方的固定桥跨1-3；所述固定桥跨采用桥梁领域中公开的钢结构纵横梁体系；两个固定桥跨的一端分别与河道两侧的亲水平台4连接；固定桥跨的另一端延伸至河道内，在河道内所述两个固定桥跨之间留有通航水域；在固定桥跨上表面铺设固定跨桥面1-4；在河道内所述固定桥跨的端部设有固定跨景观亭1-5；在固定桥跨两侧和景观亭侧设有固定跨安全护栏1-6；两个固定跨分别通过过渡跨2连接开启跨3；所述开启跨的中心线与两个固定跨的中心线呈平行设置，所述过渡跨相对于固定跨静止设置，过渡跨与固定跨连接处设有通道口；所述开启跨3包括两个相对开启的活动跨3-1，两个活动跨的中心线位于同一中心线上；所述活动跨包括至少三个活动跨钢管桩3-2；安装在活动跨钢管桩上部的活动桥跨3-3，所述活动桥跨采用桥梁建造领域公开的悬臂钢箱梁结构；铺设在活动桥跨上表面的活动跨桥面3-4；设置在所述活动桥跨外端部的活动跨景观亭3-5；以及设置在活动桥跨的两侧和活动跨景观亭侧的活动跨安全护栏3-6，所述活动跨上设有与过渡跨连通的通道口；所述活动跨钢管桩上端桩顶平台与活动桥跨之间设有驱动活动跨水平移动的驱动机构5，活动跨钢管桩上端的桩顶平台3-7采用桥梁建设中公开牛腿平台结构；在驱动机构的带动下实现活动跨移动，实现活动跨的开启和关闭；两个活动桥跨的拼接端相对设有定位装置6，此定位装置保证两个活动跨合拢后的拼接的准确性和稳定性；在靠近拼接端的所述活动跨钢管柱的桩顶平台上安装缓冲装置7，有效减少了在活动跨开启或关闭时对钢管桩的冲击；在活动桥跨的外侧所述活动跨钢管桩的桩顶平台上的限位装置8和防倾覆装置9，上述限位装置有效保证活动左右不发生偏移，保证开启稳定性，防倾覆装置有效避免了因桥面受力不均或者遇到大风、较大水流冲击时发生倾倒的问题。
上述技术方案，优选的，所述驱动机构5包括安装在活动跨上部结构的下表面的两根平行设置的导轨5-1；对应导轨位置所述活动跨钢管桩的桩顶平台上安装有轮架5-2，所述轮架上安装有支撑滚轮5-3；在自重的作用下所述活动跨上部结构放置在支撑滚轮上，所述支撑滚轮与导轨配合；在活动跨的中间的活动跨钢管桩的桩顶平台上安装有动力装置5-4，所述动力装置包括电机5-40、减速器5-41以及动力输出齿轮5-42；对应动力输出齿轮所述活动跨上部结构的下表面沿活动跨长度方向设有与动力输出齿轮啮合的齿条5-43。此外，还有必不可以保证开启安全和检测开启位置的行车开关和位置检测开关，行车开关一般设置在活动跨景观亭内，位置检测开关设置在活动跨钢管桩的桩顶平台上，上述行车开关和位置检测开关根据实际是需要市场采购，按照产品说明书安装使用即可。
上述技术方案，优选的，所述定位装置6包括设置其中一个活动桥跨拼接端端面上的插销组件6-1，在对应侧的活动桥跨端面上设有定位套组件6-2；所述插销组件6-1包括插销安装套6-10和插销6-11；所述插销安装套固定设置在活动桥跨上，所述插销安装套中心线与开启跨的开启中心线平行；所述插销安装套内安装有插销，所述插销6-11包括连接为一体的圆柱形安装段6-111、定位法兰盘6-112以及插销段6-113，所述插销段的端部设有锥形导引面6-114，所述定位法兰盘与插销安装段6-10的端面法兰6-101通过紧固螺栓固定连接；所述定位套组件6-2包括固定安装在相对活动跨端面上的定位套6-20，所述定位套的外端面设有连接法兰6-21，所述定位套内插装定心套6-22，所述定心套的外端面设有与定位套连接法兰配合的端面法兰6-23，定位套连接法兰和定心套的端面法兰通过紧固螺栓固定连接。
上述技术方案，优选的，所述缓冲装置7包括安装在活动跨钢管桩的桩顶平台的缓冲器7-1以及安装在活动跨下表面与缓冲器对应位置的缓冲块7-2，也可以相对吊环位置。
上述技术方案，优选的，所述限位装置8包括垂直固定安装在活动跨钢管桩的桩顶平台上的限位立板8-1，所述限位立板的上端部内侧固定安装有固定架8-2，所述固定架上安装有限位约束轮8-3，所述限位约束轮与活动桥跨钢箱梁的外边缘贴合。
上述技术方案，优选的，所述防倾覆装置9包括垂直固定安装在活动跨钢管桩的桩顶平台上的防倾覆立板9-1，所述防倾覆立板的上端面设有支撑槽9-2；当活动桥跨下沉时，起到支撑的作用；所述防倾覆立板的上端部外侧所述防倾覆立板上设有防倾覆挂件9-3；所述防倾覆挂件包括连接板9-30，所述连接板的下端设有下定位板9-31，所述连接板的上端在与定位板同侧方向设有上限位板9-32；所述防倾覆挂件通过垫块和紧固螺栓固定安装在防倾覆立板9-1上；所述上限位板卡在活动桥跨钢箱梁的上边缘。
在上述技术方案中，优选的，所述轮架上安装有导轨配合的夹轨器10，夹轨器市场采购的电夹轨器，其安装方式和使用方法按照产品说明书进行安装。
上述的平开式景观开启桥梁中固定跨为固定部分桥梁，过渡跨为连接固定跨和活动跨的连接部分，开启跨在需要通航时可以开启，满足一定的通航宽度，固定跨和过渡跨可以设置在开启跨的一侧，也可以在两侧分别设置，三者之间的平面布置可视设计条件因地制宜制定，以达到较好的的桥梁平面景观造型，请参阅图12。桥下有一定通航要求时，设置开启跨既可满足船舶通过，又可有效降低桥面高度，同时在固定跨和开启跨桥梁一端，设置景观亭，为景观桥提供观景、休憩的亲水平台，将开启和景观融为一体。
下面具体的某实验项目为例说明：固定跨与过渡跨桥梁宽度为6m，跨径为6m，主要部件为上部结构、盖梁、桩基础、建筑景观亭及桥面附属设施。上部结构为钢结构纵横梁体系，其中纵梁为工字钢28b，横断面上设置5道，横梁为槽钢16a，在墩位处设置，跨中每隔约2m设置一道；盖梁采用双排工字钢36b，盖梁下翼缘板与钢管桩顶板焊接；下部结构采用φ600×10mm钢管桩，每个标准墩位布置两根，桩间距3.1m，桩长16m；景观亭为中式木质结构；附属设施主要包括桥面木铺装及栏杆照明等设施。
开启跨包括两个相对开启的活动跨，桥梁结构宽度为6m，桥梁跨径布置为2x10+20+2x10m，其中中跨20m可开启或闭合，主要部件包含上部结构钢箱梁、桩基础及桩顶平台、建筑景观亭及桥面附属设施。上部结构采用带悬臂的钢箱梁，箱梁顶底板均采用正交异性板结构，梁体每5m设置横隔板一道，每2.5m设置横向加劲肋一道，在纵梁底部对应支承滚轮和驱动轮位置顺桥向设置2道110x110mm钢质导轨，桥梁启闭时，导轨与支承滚轮及驱动轮配合；下部结构采用φ600×10mm钢管桩，桩长20m，桩顶根据开启系统部件尺寸大小需要设置钢结构牛腿承台，承台顶设置启闭系统需要的支承滚轮、动力装置、缓冲装置、限位装置以及防倾覆装置等；景观亭及附属设施同固定跨桥梁。
开启跨桥梁采用平开启闭的方式，在动力装置的带动下，平稳向外或向内实现开启或者闭合；在两个活动跨对接面上，设置两个位置对应的定位销装置，保证活动跨的定位精度。根据实验检测，开启跨开启后可以实现16m通航宽度为例，开启过程需要3～4分钟；综上所述，本发明景观桥开启平稳，开启原理简单，同时具有桥梁启闭速度快、能耗较少、安全性高等优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种平开式人行景观开启桥，其特征在于，至少包括两个固定跨、两个过渡跨以及一个开启跨；
所述固定跨包括固定跨钢管桩；安装在固定跨钢管桩上方的支承和传递上部结构的荷载的盖梁，所述盖梁采用钢结构盖梁；安装在盖梁上方的固定桥跨；
所述固定桥跨采用钢结构纵横梁体系；两个固定桥跨的一端分别与河道两侧的亲水平台连接；固定桥跨的另一端延伸至河道内，在河道内所述两个固定桥跨之间留有通航水域；
在固定桥跨上表面铺设固定跨桥面；在河道内所述固定桥跨的端部设有固定跨景观亭；在固定桥跨两侧和景观亭侧设有固定跨安全护栏；
两个固定跨分别通过过渡跨连接开启跨；所述开启跨的中心线与两个固定跨的中心线呈平行设置；所述过渡跨相对于固定跨静止设置，过渡跨与固定跨连接处设有通道口；
所述开启跨包括两个相对开启的活动跨，两个活动跨的中心线位于同一中心线上；所述活动跨包括至少三个活动跨钢管桩；安装在活动跨钢管桩上部的活动桥跨，所述活动桥跨采用悬臂钢箱梁结构；铺设在活动桥跨上表面的活动跨桥面；设置在所述活动桥跨外端部的活动跨景观亭；以及设置在活动桥跨的两侧和活动跨景观亭侧的活动跨安全护栏；所述活动跨上设有与过渡跨连通的通道口；
所述活动跨钢管桩上端桩顶平台与活动桥跨之间设有驱动活动跨水平移动的驱动机构；两个活动桥跨的拼接端相对设有定位装置；
在靠近拼接端的所述活动跨钢管柱的桩顶平台上安装缓冲装置；
在活动桥跨的外侧所述活动跨钢管桩的桩顶平台上的限位装置和防倾覆装置。
2.根据权利要求1所述的平开式人行景观开启桥，其特征在于：所述驱动机构包括安装在活动跨上部结构的下表面的两根平行设置的导轨；对应导轨位置所述活动跨钢管桩的桩顶平台上安装有轮架，所述轮架上安装有支撑滚轮；在自重的作用下所述活动跨上部结构放置在支撑滚轮上，所述支撑滚轮与导轨配合；在活动跨的中间的活动跨钢管桩的桩顶平台上安装有动力装置，所述动力装置包括电机、减速器以及动力输出齿轮；对应动力输出齿轮所述活动跨上部结构的下表面沿活动跨长度方向设有与动力输出齿轮啮合的齿条。
3.根据权利要求1所述的平开式人行景观开启桥，其特征在于：所述定位装置包括设置其中一个活动桥跨拼接端端面上的插销组件，在对应侧的活动桥跨端面上设有定位套组件；所述插销组件包括插销安装套和插销；所述插销安装套固定设置在活动桥跨上，所述插销安装套中心线与开启跨的开启中心线平行；所述插销安装套内安装有插销，所述插销包括连接为一体的圆柱形安装段、定位法兰盘以及插销段，所述插销段的端部设有锥形导引面，所述定位法兰盘与插销安装段的端面法兰通过紧固螺栓固定连接；所述定位套组件包括固定安装在相对活动跨端面上的定位套，所述定位套的外端面设有连接法兰，所述定位套内插装定心套，所述定心套的外端面设有与定位套连接法兰配合的端面法兰，定位套连接法兰和定心套的端面法兰通过紧固螺栓固定连接。
4.根据权利要求1所述的平开式人行景观开启桥，其特征在于：所述缓冲装置包括安装在活动跨钢管桩的桩顶平台的缓冲器以及安装在活动跨下表面与缓冲器对应位置的缓冲块。
5.根据权利要求1所述的平开式人行景观开启桥，其特征在于：所述限位装置包括垂直固定安装在活动跨钢管桩的桩顶平台上的限位立板，所述限位立板的上端部内侧固定安装有固定架，所述固定架上安装有限位约束轮，所述限位约束轮与活动桥跨钢箱梁的外边缘贴合。
6.根据权利要求1所述的平开式人行景观开启桥，其特征在于：所述防倾覆装置包括垂直固定安装在活动跨钢管桩的桩顶平台上的防倾覆立板，所述防倾覆立板的上端面设有支撑槽；所述防倾覆立板的上端部外侧所述防倾覆立板上设有防倾覆挂件；所述防倾覆挂件包括连接板，所述连接板的下端设有下定位板，所述连接板的上端在与定位板同侧方向设有上限位板；所述防倾覆挂件通过垫块和紧固螺栓固定安装在防倾覆立板上；所述上限位板卡在活动桥跨钢箱梁的上边缘。
7.根据权利要求2所述的平开式人行景观开启桥，其特征在于：所述轮架上安装有导轨配合的夹轨器。
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2019
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