CN110820533A - 一种实现可重复拆装的桥梁设计方法及其新型桥梁 - Google Patents

Abstract

一种实现可重复拆装的桥梁设计方法及其新型桥梁，其特征在于，整体结构采用预制拼装的梁式桥；其中，纵桥向桥梁上部结构采用桥梁节段加工预制，各个桥梁节段通过本发明特殊预应力拉索及特殊接头连接而成；横桥向的盖梁结构,采用传统的节段加工预制，也通过传统的预应力拉索及本发明特殊接头固定而成；竖向的墩柱结构，采用本发明圆柱节段预制和本发明另一特殊接头连接而成；节段在竖向的拼接也仅利用传统技术实现。所述桥梁节段、盖梁和墩柱结构均为桥梁中受力节段，设计时均采用拼装式施工；进行“倒拆”施工，实现各节段的卸除；拆卸后的节段可再次拼装连接使用。

Description

一种实现可重复拆装的桥梁设计方法及其新型桥梁

技术领域

本发明属于桥梁工程领域，特别是预应力混凝土梁桥技术领域，适应当前我国装配化施工技术的推广。

背景技术

我国是桥梁建设大国，特别是混凝土桥梁量大面广，上部结构多采用密排的装配式桥梁，截面形式包括空心板、T梁、小箱梁等。近年来，工业化施工桥梁正在成为行业热点，主要体现了环保、预制件质量检验体系有保证，以及现场施工速度快捷的优点。同时现代化的施工方法也符合行业技术进步的需求。

在小跨径的装配式桥梁领域，梁体多采用整跨预制吊装；在大跨径桥梁领域，我国预制节段拼装施工的混凝土桥梁的跨径已接近200米；钢-砼组合桥梁的装配式施工桥梁的跨径增加至70米左右。而这些装配式施工工艺或设计均是考虑节段间的完全粘结，不存在其拆开或重复连接施工。

目前桥梁设计和施工均以“正装”的角度进行，这些桥梁都无法“倒拆”，即在设计之初并没有考虑将来如何处理这些桥梁，受业内对混凝土桥梁最终可拆除对环境的影响，加上我国城市的迅速扩大和交通快速发展，许多桥梁存在使用寿命短的问题，通常采用拆除重建，而不是采用“搬走”重装使用，也就是未形成完整的、成系统的全寿命周期的桥梁建设方法。

如何建立一套完整系统的，范围覆盖从小跨径装配式桥梁到中、大跨径预制节段拼装施工桥梁，包括大跨径斜拉桥的所有混凝土桥梁可拆卸和可重复拼装的桥梁结构及施工技术，必将为我国环境、经济还来巨大效益。

发明内容

本申请的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种一种适用于桥梁的可重复拆装设计方法及新型桥梁，本申请针对混凝土桥梁上部结构、下部结构的装配式施工，从而实现结构预制、运输和安装，构件重复利用。

本发明的目的着眼于我国经济和社会发展，导致当前经济建设发展对交通特别是桥梁建设所需与将来的城市发展导致现有建设的桥梁不在寿命期内的拆除问题，从而带来较大的经济浪费和环境资源破坏，提出基于结构全寿命设计理念的可重复拆装的桥梁结构及其方法，这一全寿命设计理念不仅仅是全桥设计到全桥使用寿命结束，而是包括局部节段的重复利用，既满足因发展需要对桥梁的拆除，也满足因功能或环境调整需要的异地重建等，从而拓展了现有的桥梁全寿命设计理念从整体到局部节段，实现了构件级或材料级的全寿命，大大提高材料利用效率，降低环境影响资源的浪费。

本发明的目的着眼于我国经济和社会大发展过程中，部分桥梁建设与将来的城市发展速度不一致，导致部分建设的桥梁影响了城市发展，使得其不在寿命期内需要拆除，从而带来较大的经济浪费和环境资源破坏。

本发明给出以下技术方案：

一种适用于桥梁的可重复拆装设计方法，其特征在于，整体结构采用预制拼装的梁式桥；其中，

纵桥向桥梁上部结构采用桥梁节段加工预制，各个桥梁节段通过本发明特殊预应力拉索及特殊接头连接而成；

横桥向的盖梁结构,采用传统的节段加工预制，也通过传统的预应力拉索及本发明特殊接头固定而成；竖向的墩柱结构，采用本发明圆柱节段预制和本发明另一特殊接头连接而成；节段在竖向的拼接也仅利用传统技术实现。

所述桥梁节段、盖梁和墩柱结构均为桥梁中关键受力节段，设计时均考虑采用拼装式施工，并设计有在需要情况下，可进行“倒拆”施工，实现各节段的卸除，拆卸后的节段可再次拼装连接使用。相对于纵桥向桥梁上部结构，所述盖梁、和墩柱这两类桥梁结构它们的构件尺寸和体量都小，所以预应力拉索仅需要利用传统技术实现，而为了可重复拆装则必须需要利用本发明设计的接头固定和连接。

由上述方法设计获得的可重复拆装全新桥梁，其特征在于，包括可拆装梁式桥梁纵向结构、盖梁结构、桥墩结构，它们位置和安装关系与传统桥梁一样，其特征在于，它们的结构设计为：

可拆装梁式桥梁纵向结构(图2-图6)，采用预制拼装的梁式桥，包括桥梁节段、预应力索系体和特殊接头三部分；将每个桥梁节段作为受力节段通过预应力短拉索6及特殊接头连接，同时整体又通过预应力长拉索5连接。预应力索系体通过其锚固点设计为可拆装的拉索转向及固定件，实现快速转向和锚固件、灵活拆卸和再组装；特殊接头实现桥梁节段的快速拼装、拆卸、再拼装。所述锚固节点，包括本体、预埋件93、紧固件94，本体安装于预埋件93上，锚固点9通过预埋件93的一端预埋入节段内；所述本体包括上夹板91、下夹板92，并由两者相合形成索端穿入的连接孔95，紧固件94的自由端由紧固件94螺纹紧固。一种接头机构，包括分布于相邻节段间的若干接头，各个接头分布于相邻节段端部截面。接头包括母头、子头及销栓件；子头和母头分别与桥梁节段预埋固定，排列分布在截面处；销栓件为子头和母头连接件。母接头2包括本体和脚22，母接头2通过脚22预埋入节段中或焊接于接段端部；所述本体包括外部的基板211、嵌于节段内的扁形引入腔212，所述基板211平面上开设入口213，所述引入腔212侧部上开设通孔214。所述子接头3包括本体和脚32，子接头3通过脚32预埋入节段中或焊接于接段端部；所述本体包括外部的基板311、插入于扁形引入腔212内的扁形舌312，所述基板311平面上开设扁形舌312，所述扁形舌312侧部上开设通孔314。还包括销栓4以及分布于相邻节段内的通孔。每个子接头3插入对应母接头2中，在拼装达到预定位置后，采用销栓4插入节段中的通孔，用于实现接头机构的整体固定。

可重复拆装桥梁盖梁结构(图7-图8)，包括若干横桥向节段、顺桥向分片、预应力索和连接体系四部分组成；由若干横桥向节段组合成横桥向构件；各个横桥向节段101在横桥向拼接起来；由若干顺桥向分片组合成顺桥向构件；三个顺桥向分片102，在顺桥向拼接起来，其左右两片在顺桥向以中央片为对称，左右两片外形又与所述横桥向节段101的外形相吻合，用于上下叠加安装；所述横桥向节段、顺桥向分片布置有可重复穿张拉的预应力索管道，用于在拆除后重装时可以再次穿索；存在于横桥向节段间、顺桥向分片间的连接体系,包括连杆、专用接头机构；三个顺桥向分片102，在顺桥向拼接起来，其左右两片在顺桥向分别与中央片之间采用连杆连接。各个横桥向节段101在横桥向拼接采用连接接头机构，接头用插销式连接，由众多的连接接头构成，连接接头可以采用预埋或焊接，分别布置在两接触构件两侧的截面。所述接头机构，包括母头、子头及销栓件；每个接头分为子接头3、母接头2，分别预埋或焊接于相邻节段或分片；母接头2包括本体和脚22，母接头2通过脚22预埋入节段(分片)中或焊接于节段(分片)端部；所述本体包括外部的基板211、嵌于节段内的扁形引入腔212，所述基板211平面上开设入口213，所述引入腔212侧部上开设通孔214；所述子接头3包括本体和脚32，子接头3通过脚32预埋入节段中或焊接于接段端部；所述本体包括外部的基板311、插入于扁形引入腔212内的扁形舌312，所述基板311平面上开设扁形舌312，所述扁形舌312侧部上开设通孔314。所述销栓4以及分布于相邻节段内的通孔。每个子接头3插入对应母接头2中，在拼装达到预定位置后，采用销栓4插入节段中的通孔，用于实现接头机构的整体固定。

可重复拆装圆柱型桥墩结构(图9-图11)，包括若干受力节段301和连接于节段间的特殊连接头段302两部分；相邻上下受力节段301之间的接触端侧，设计有配对的凹凸结构，上下吊装时方便对位，静止后稳定可靠；所述连接头段302结构设计为上下对称，包括上下连接机构以及中间的限制机构；以上连接机构为例，包括预埋锚钉307、钢板303、插销板304，所述钢板303的下面均匀密布固定有插销板304，固定钢板303的上面密布均匀固定有锚钉307，各个锚钉307的另一端焊接于上节段301中的钢筋上；所述插销板304中间腰部设计有槽结构；分布于上下两个连接机构上的插销板304，相互错开；下连接机构与上连接机构结构一致，两个连接机构上下合并后位于不同连接机构上插销板304进入相同区间内，其腰部的槽结构形成带间隙环形槽；中间的限制机构包括两个法兰扣环305、预紧螺栓306，两个法兰扣环305相抱并锁紧于插销板环形槽内，通过预紧螺栓306实现径向约束。

与现有技术相比，本申请提供的技术方案，作为举例而非限定，具有如下有益效果：本发明不仅适用于混凝土梁桥及其相同受力结构，如盖梁等，同时也适用于钢-砼组合结构梁桥，且完全适用于钢结构梁桥。本申请提供的结构，为我国资源或环境保护，减少材料和经济浪费，实现桥梁的重复使用提供了全新思路，具有重大经济和社会效益，具有极大的推广与应用价值。

附图说明

图1：现有技术中传统的预制装配式桥梁基本组成(图例所示仅为箱梁截面主梁形式，其它截面梁或受弯构件不另图示)

图2：本发明主梁结构组成示意图

图3：本发明主梁结构接对处分解布置示意图

图4：本发明接头连接件分解示意图

图5：本发明内部可拆装拉索及安装结构断面示意图

图6：锚固点和转向点的锚固状态(a)、分解状态图(b)

图7是本发明盖梁横桥向节段连接示意图

图8是本发明盖梁顺桥向分段连接示意图

图9是本申请圆形墩整体结构组成示意图

图10是本申请圆形墩结构接对处分解布置示意图

图11是本申请圆形墩接头连接件分解示意图

具体实施方式

在可拆装可重复利用的方法思想下，以下分别由3个“局部”以此从纵向主梁结构、盖梁、下部桥墩结构三个方面介绍，由此全面了解技术方案。

实施1、纵向结构

本发明可拆装梁式桥梁纵向主梁结构，采用预制拼装的梁式桥，包括桥梁节段、预应力索系体和特殊接头三部分；将每个桥梁节段作为受力节段通过预应力短拉索6及特殊接头连接，同时整体又通过预应力长拉索5连接。

第一部分、桥梁节段

所述的桥梁节段，可以分解成小节段拼装，也可以整跨结构地面或施工平台上对接后吊装式安装，相应的连接只针对截面在满足具体施工要求情况下的对接。

所述桥梁节段，为可重复的钢筋混凝土结构、钢结构、或钢-混凝土组合结构成型的现有梁式桥梁截面形式，如箱型、工字型、T型、U型和矩形等截面形式，并按一定规律划分为不同节段形式，以利于预制施工。

所述桥梁节段，自身结构需要满足设计规范条件，这属于现有技术规范。

第二部分、预应力拉索体系

该体系包括通长预应力索5、节段间的短连接索6构成、锚固点、穿越或转向节点。

桥梁节段上设计和安装具有预应力拉索锚固、穿越或转向等节点或构造，以便于结构可实现预应力施加和预应力索的更换。具体来说，节段上的锚固索需要满足安装和拆除过程中节段的受力，因此相应的拉索既要保证受力，同时还要保证灵活拆卸和再组装，拉索5以整体受力为主，其布置根据照常规节段拼装桥施工工艺布置和张拉，拉索6以节段安装与拆卸中的受力为主，同时兼顾成桥后与接索5共同受力。

如图2所示，预应力索包括通长预应力索5、节段间的短连接索6；这些索的设计基于桥梁的体外预应力设计理念进行配置，但不同之处在于需要考虑索的可拆卸，因而索的锚固点机构、转向节点与现有的设计不同。主要原因是要保证适用于本发明拆除后的再安装的需要，以及具备挂索或转向需要，因而需要公开本发明设计的具有灵活布置功能的锚固点机构和转向装置。

预制节段纵向由多个预制节段拼装而成，各节段之所以能形成整体，除了有常规的通长预应力索5，还有节段间的连接索6。通长索5和节段索6除了必须为满足结构安装与使用过程中受力外，节段索6更多的功能是为实现在重复拆除与安装。

同时要考虑到结构重装时更换索后的再次张拉与布置，因而设计时还要考虑索与节段间的穿越与连接。通长预应力索5通过锚固点实现顶处端点的锚固，以及长距离中在节段范围布设锚固的转向点用于辅助其转向以适应整体桥梁的设计走向。

所述预应力拉索，在保证桥梁耐久性规范要求基础上，借助梁体顶顶板、底板和腹板预置的锚固和转向装置，根据桥梁拆除需要可进行灵活卸载和更换。

所述锚固点机构，具体实现如图6所示：锚固点机构9包括本体、预埋件93、紧固件94，本体安装于预埋件93上，锚固点9通过预埋件93的一端预埋入节段内；所述本体包括上夹板91、下夹板92，并由两者相合形成索端穿入的连接孔95，紧固件94的自由端由紧固件94螺纹紧固。

锚固点机构9设计为可拆装的拉索转向及固定件，即为实现快速转向和锚固件。

第三部分、相邻节段间的连接体系

所述的桥梁节段除了考虑上述预应力索的布置外，同时需要考虑与相邻节段间的连接。

为此，本发明命名为连接接头机构。

连接接头机构，由众多的连接接头构成，连接接头可以采用与预制节段(钢筋混凝土、钢结构)间预埋或焊接。

所用预埋或焊接接头位置根据结构受力需要，将作为结构承载力抗剪和抗弯，甚至抗扭的关键构造部位，为此可以根据需要布置在截面的位置主要有以正负弯矩较大截面的受拉区，以及截面主应力较大区域附近即可，为本领域普通技术人员具备的常识性结构力学知识。

所述接头机构，包括母头、子头及销栓件；子头和母头分别与桥梁节段预埋固定，根据受力需要按受力要求排列分布在截面处；销栓件为子头和母头连接件，根据受力需要，同一截面销栓件可以有多个，采用同轴穿过多个子母连接件，位置分布根据梁截面受力需要而定。

具体的结构设计：

所述接头机构包括分布于相邻节段间的若干接头，各个接头分布于相邻节段端部截面；

每个接头分为子接头3(图4b)、母接头2(图4a)，分别预埋或焊接于相邻节段(图4a预埋于图3的左节段中、图4b预埋于图3的右节段中)，两子母接头具有一定的定位导向机构以实现结构灵活对接。结构实现：母接头2包括本体和脚22，母接头2通过脚22预埋入节段中或焊接于接段端部；所述本体包括外部的基板211、嵌于节段内的扁形引入腔212，所述基板211平面上开设入口213，所述引入腔212侧部上开设通孔214。所述子接头3包括本体和脚32，子接头3通过脚32预埋入节段中或焊接于接段端部；所述本体包括外部的基板311、插入于扁形引入腔212内的扁形舌312，所述基板311平面上开设扁形舌312，所述扁形舌312侧部上开设通孔314。

如图3所示，所述接头机构还包括销栓4以及分布于相邻节段内的通孔。每个子接头3插入对应母接头2中，在拼装达到预定位置后，采用销栓4插入节段中的通孔，用于实现接头机构的整体固定。

以上节段、接头和销栓，当节段的拆除与移动时：根据需要，可在需要时通过卸载后进行销栓的拨出，接头的分离，预应力的放松。

接头机构与桥梁节段具有足够固定、预埋、焊接，以符合安全规范，以传统现有技术完全可以做到，在说明书中仅作为声明，确保拼装后的受力、拆装时操作、再拼装时的安装。

本发明所有构件，除预应力拉索根据需要更新外，均可在异地重新拼装，实现梁桥的二次使用。

实施2、盖梁结构

一种可重复拆装的桥梁盖梁设计和施工方法，其特征在于，将盖梁根据分段吊装重量及受力特点，采用横桥向分成若干段，同时根据主梁与盖梁搭接和传力部位特点，在顺桥向分成若干片，然后以预制形式加工制作；相邻段或片其接头采用可拆和再装专用接头，实现快速连接，通过横向桥的可重复张拉的预应力设置，实现横桥向的整体连接；通过顺桥向的拉杆或接送，实现顺桥向相邻片的连接，从而形成完整的盖梁实现整体受力。

一种可重复拆装桥梁盖梁结构，其特征在于，包括若干横桥向节段、顺桥向分片、预应力索和连接体系四部分组成。

一、由若干横桥向节段组合成横桥向构件；

如图7所示，各个横桥向节段101在横桥向拼接起来。

二、由若干顺桥向分片组合成顺桥向构件；

如图8所示，三个顺桥向分片102，在顺桥向拼接起来，其左右两片在顺桥向以中央片为对称，左右两片外形又与所述横桥向节段101的外形相吻合，用于上下叠加安装。

三、预应力索

所述横桥向节段、顺桥向分片，除了专用接头连接外，根据受力要求，还可以布置有可重复穿张拉的预应力索管道103或孔道105，用于在拆除后重装时可以再次穿索或用104拉杆连接。预应力索如何布置是根据盖梁各结构自身需要满足设计规范、安全规范条件，这属于现有技术规范。预应力索设置和施工，参照规范，不是本发明的创新点。

四、存在于横桥向节段间、顺桥向分片间的连接体系

横桥向节段间、顺桥向分片间除了考虑上述预应力索的布置外，同时需要考虑与相邻间的连接。

为此，本发明命名为专用连接机构，包括连杆、专用接头机构，它们根据需要，可进行结构的拆卸而不破坏盖梁结构主体，并拆卸后根据需要重新拼装后仍保证结构受力。

如图2所示，三个顺桥向分片102，在顺桥向拼接起来，其左右两片在顺桥向分别与中央片之间采用连杆连接。

各个横桥向节段101在横桥向拼接采用连接接头机构，接头用插销式连接，由众多的连接接头构成，连接接头可以采用与预制节段(钢筋混凝土、钢结构)间预埋或焊接，预埋或焊接接头位置根据结构受力需要，主要是克服弯矩和剪力需要(为本领域普通技术人员具备的常识性结构力学知识)分别布置在截面两侧。

所用接头分别预埋或焊接于相邻横桥向节段101之间，以及横桥向结构叠加安装于顺桥向结构之间的接触面。也就是说，在横桥向节段101之间接触截面，以及横桥向节段101与顺桥向分片102之间接触截面间，都分布有接头。子母两接头具有一定的定位导向机构以实现结构灵活对接。所用接头中的子母接头，在拼装达到预定位置后，采用插销固定。

所述接头机构，包括母头、子头及销栓件；子头和母头分别与节段或分片预埋固定，根据受力需要按规律排列分布在截面处；销栓件为子头和母头连接件，根据受力需要，同一截面销栓件可以有多个，采用同轴穿过多个子母连接件，位置分布根据梁截面受力需要而定。

具体的结构设计：

各个接头分布于相邻节段101端部截面，以及横桥向节段101与顺桥向分片102之间接触截面。

每个接头分为子接头3(图4b)、母接头2(图4a)，分别预埋或焊接于相邻节段或分片(图a预埋于图3的左节段中、图b预埋于图3的右节段中)，两子母接头具有一定的定位导向机构以实现结构灵活对接。结构实现：母接头2包括本体和脚22，母接头2通过脚22预埋入节段(分片)中或焊接于节段(分片)端部；所述本体包括外部的基板211、嵌于节段内的扁形引入腔212，所述基板211平面上开设入口213，所述引入腔212侧部上开设通孔214。所述子接头3包括本体和脚32，子接头3通过脚32预埋入节段中或焊接于接段端部；所述本体包括外部的基板311、插入于扁形引入腔212内的扁形舌312，所述基板311平面上开设扁形舌312，所述扁形舌312侧部上开设通孔314。

如图3所示，所述接头机构还包括销栓4以及分布于相邻节段内的通孔。每个子接头3插入对应母接头2中，在拼装达到预定位置后，采用销栓4插入节段中的通孔，用于实现接头机构的整体固定。

以上节段101、节片102、母接头2、子接头3和销栓4，当节段101或者节片102的拆除与移动时：根据需要，可在需要时通过卸载后进行销栓的拨出，接头的分离，预应力的放松。

所述接头，分别布置在各分段和分片两侧构件上，连接件在接头两侧与混凝土段具有足够固定、预埋、焊接，以符合安全规范，以传统现有技术完全可以做到，在说明书中仅作为声明，确保拼装后的受力、拆装时操作、再拼装时的安装。这些安全方面的设定要求以及如何实现，是本申请技术领域的规范、常识。如何来进行固定、预埋、焊接，以确保拼装后的受力安全，这不是本申请技术方案需要详细公开的内容，利用现有技术达到行业规范即可。

本发明所有构件，除预应力拉索根据需要更新外，均可在异地重新拼装，实现梁桥的二次使用。

设计时采用节段拼装式施工，也可以进行“倒拆”，实现各节段或者分片的卸除，并在需要情况下，可再次拼装连接和使用。

在顺桥向布置有可重复空穿张拉的连杆104，在拆除后重装时可以再次采用连杆104连接。

所述的节段和分片，体内外体外

在横桥向，设置有可重复安装预应力索(图中未画)或；在顺桥向设置有可重复空穿张拉的连杆104。

所用节段101和分片102，根据需要拆分时，只需要截断横向桥预应力索和顺桥面向连杆，拨除连接接头插销，即可实现分离。

所用节段和分片，根据需要重装组装时，只需要再次利用原有字母接头和插销连接相邻节段或分片，并在原有孔道103中重新安装预应力索或连杆并张拉固定，即可实现盖梁的重装和二次使用。

本申请整体结构，在横桥向根据施工时受力与吊装要求分成若干段，顺桥向分成若干片；横桥向采用可拆装接头，结合可重复张拉的预应力设置实现快速拼装与拆卸；顺桥向采用可拆装接头和拉杆，实现顺桥向片装可拼装和拆卸。

实施3、桥墩结构

一种可重复拆装圆柱型桥墩结构设计方法，其特征在于，整体结构采用分段预制形式，由多个预制节段拼装而成；

其接头段采用可搭接并可拆装的专用接头，将受力节段快速连接，完成“正装”；反之进行“倒拆”，实现各节段的卸除，整体受力不受影响；

根据需要可在异地重新拼装，实现圆柱梁墩的二次使用。

如图9、图10和图11所示，上述设计方法得到的相应的可重复拆装圆柱型桥墩结构，其特征在于，包括若干受力节段301和连接于节段间的特殊连接头段302两部分；

相邻上下受力节段301之间的接触端侧，设计有配对的凹凸结构，上下吊装时方便对位，静止后稳定可靠；所述连接头段302结构设计为上下对称，包括上下连接机构以及中间的限制机构；以上连接机构为例，包括预埋锚钉307、钢板303、插销板304，所述钢板303的下面均匀密布固定有插销板304，固定钢板303的上面密布均匀固定有锚钉307，各个锚钉307的另一端焊接于上节段301中的钢筋上；所述插销板304中间腰部设计有槽结构；分布于上下两个连接机构上的插销板304，相互错开；下连接机构与上连接机构结构一致，两个连接机构上下合并后位于不同连接机构上插销板304进入相同区间内，其腰部的槽结构形成带间隙环形槽；中间的限制机构包括两个法兰扣环305、预紧螺栓306，两个法兰扣环305相抱并锁紧于插销板环形槽内，通过预紧螺栓306实现径向约束。

如图11所示，所述的特殊接头，其特征在于，为桥墩的连接头段，其结构设计为环向对称，包括上下两个连接机构以及中间的限制机构；

以上连接机构为例，包括预埋锚钉7、钢板3、插销板4，所述钢板3的下面均匀密布固定有插销板4，固定钢板3的上面密布均匀固定有锚钉7，各个锚钉7的另一端焊接于上节段1中的钢筋上；所述插销板4中间腰部设计有槽结构；

分布于上下两个连接机构上的插销板4，相互错开；

下连接机构与上连接机构结构一致，两个连接机构上下合并后位于不同连接机构上插销板4进入相同区间内，其腰部的槽结构形成带间隙环形槽；

中间的限制机构包括两个法兰扣环5、预紧螺栓6，两个法兰扣环5相抱并锁紧于插销板环形槽内，通过预紧螺栓6实现径向约束。

本申请整体结构采用分段预制拼装的结构，由受力节段通过专门接头连接而成；设计时采用节段拼装式施工，但可实现在需要情况下，允许部分微损情况下，进行“倒拆”，实现各节段的卸除，并在需要情况下，可再次拼装连接和使用。

所用于拼装的节段需要考虑与相邻节段间的连接，连接接头可以采用与预制节段预埋或焊接。所用预埋或焊接接头位置根据结构受力需要，尤其是抗震受力需要，必须保证结构的压弯剪综合受力，这部分以现有技术完全可以做到的，不是本申请技术方案需要详细公开的内容。

本申请圆柱形桥墩核心受力区采用凹凸面设计，保证施工时核心区承压，同时接头与混凝土段(即各个受力节段1)具有足够固定、预埋、焊接，确保拼装后的受力、拆装时操作、再拼装时的安装。这些安全方面的设定要求以及如何实现，是本申请技术领域的规范、常识。如何来进行固定、预埋、焊接，以确保拼装后的受力安全，这不是本申请技术方案需要详细公开的内容，利用现有技术达到行业规范即可。

需要说明的是，目前我国大力推进建筑工业化，装配化施工在房屋建设中由于其构件相同数量多，尺寸和重量小，容易拆分实现装配化施工，但也只是针对永久性建设，不考虑重复折装问题。另一方面，建筑是三维性结构，各构件长宽高比例在相近尺度，结构受力特点可以分解成梁、柱、板等构件实现针对性的设计，其尺寸和重量对拼装施工无难度。相比较于房屋建设，对于本发明的主要对象梁式桥梁的结构形式表示出的是杆件特性，长度方向较截面尺寸不在同一量级，加上使用的荷载多为移动重载，其表现出的弯矩和剪力特征也完全有别于房屋建筑，所处野外环境也不同于房屋建筑结构，地理环境也对施工方式提出不同要求。虽然本发明提出的可拆装思想虽与房屋建筑部分领域如钢结构和木结构有部分类似，但基于上述的不同点，本发明在结构构造、结构设计方法、连接头设计均无法从房屋建筑领域去借鉴。

应当理解，此处所描述的实施方案和图例仅是箱梁示例，仅仅用以解释本发明，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 (2)

1.一种适用于桥梁的可重复拆装设计方法，其特征在于，整体结构采用预制拼装的梁式桥；其中，

纵桥向桥梁上部结构采用桥梁节段加工预制，各个桥梁节段通过本发明特殊预应力拉索及特殊接头连接而成；

横桥向的盖梁结构,采用传统的节段加工预制，也通过传统的预应力拉索及本发明特殊接头固定而成；

竖向的墩柱结构，采用本发明圆柱节段预制和本发明另一特殊接头连接而成；节段在竖向的拼接也仅利用传统技术实现。

所述桥梁节段、盖梁和墩柱结构均为桥梁中受力节段，设计时均采用拼装式施工；

进行“倒拆”施工，实现各节段的卸除；

拆卸后的节段可再次拼装连接使用。

2.一种可重复拆装全新桥梁，其特征在于，包括可拆装梁式桥梁纵向结构、盖梁结构、桥墩结构，它们位置和安装关系与传统桥梁一样，其特征在于，它们的结构设计为：

可拆装梁式桥梁纵向结构，采用预制拼装的梁式桥，包括桥梁节段、预应力索系体和特殊接头三部分；将每个桥梁节段作为受力节段通过预应力短拉索6及特殊接头连接，同时整体又通过预应力长拉索5连接。预应力索系体通过其锚固点设计为可拆装的拉索转向及固定件，实现快速转向和锚固件、灵活拆卸和再组装；特殊接头实现桥梁节段的快速拼装、拆卸、再拼装。所述锚固节点，包括本体、预埋件93、紧固件94，本体安装于预埋件93上，锚固点9通过预埋件93的一端预埋入节段内；所述本体包括上夹板91、下夹板92，并由两者相合形成索端穿入的连接孔95，紧固件94的自由端由紧固件94螺纹紧固。一种接头机构，包括分布于相邻节段间的若干接头，各个接头分布于相邻节段端部截面。接头包括母头、子头及销栓件；子头和母头分别与桥梁节段预埋固定，排列分布在截面处；销栓件为子头和母头连接件。母接头2包括本体和脚22，母接头2通过脚22预埋入节段中或焊接于接段端部；所述本体包括外部的基板211、嵌于节段内的扁形引入腔212，所述基板211平面上开设入口213，所述引入腔212侧部上开设通孔214。所述子接头3包括本体和脚32，子接头3通过脚32预埋入节段中或焊接于接段端部；所述本体包括外部的基板311、插入于扁形引入腔212内的扁形舌312，所述基板311平面上开设扁形舌312，所述扁形舌312侧部上开设通孔314。还包括销栓4以及分布于相邻节段内的通孔。每个子接头3插入对应母接头2中，在拼装达到预定位置后，采用销栓4插入节段中的通孔，用于实现接头机构的整体固定。

可重复拆装桥梁盖梁结构，包括若干横桥向节段、顺桥向分片、预应力索和连接体系四部分组成；由若干横桥向节段组合成横桥向构件；各个横桥向节段101在横桥向拼接起来；由若干顺桥向分片组合成顺桥向构件；三个顺桥向分片102，在顺桥向拼接起来，其左右两片在顺桥向以中央片为对称，左右两片外形又与所述横桥向节段101的外形相吻合，用于上下叠加安装；所述横桥向节段、顺桥向分片布置有可重复穿张拉的预应力索管道，用于在拆除后重装时可以再次穿索；存在于横桥向节段间、顺桥向分片间的连接体系,包括连杆、专用接头机构；三个顺桥向分片102，在顺桥向拼接起来，其左右两片在顺桥向分别与中央片之间采用连杆连接。各个横桥向节段101在横桥向拼接采用连接接头机构，接头用插销式连接，由众多的连接接头构成，连接接头可以采用预埋或焊接，分别布置在两接触构件两侧的截面。所述接头机构，包括母头、子头及销栓件；每个接头分为子接头3、母接头2，分别预埋或焊接于相邻节段或分片；母接头2包括本体和脚22，母接头2通过脚22预埋入节段(分片)中或焊接于节段(分片)端部；所述本体包括外部的基板211、嵌于节段内的扁形引入腔212，所述基板211平面上开设入口213，所述引入腔212侧部上开设通孔214；所述子接头3包括本体和脚32，子接头3通过脚32预埋入节段中或焊接于接段端部；所述本体包括外部的基板311、插入于扁形引入腔212内的扁形舌312，所述基板311平面上开设扁形舌312，所述扁形舌312侧部上开设通孔314。所述销栓4以及分布于相邻节段内的通孔。每个子接头3插入对应母接头2中，在拼装达到预定位置后，采用销栓4插入节段中的通孔，用于实现接头机构的整体固定。

可重复拆装圆柱型桥墩结构，包括若干受力节段301和连接于节段间的特殊连接头段302两部分；相邻上下受力节段301之间的接触端侧，设计有配对的凹凸结构，上下吊装时方便对位，静止后稳定可靠；所述连接头段302结构设计为上下对称，包括上下连接机构以及中间的限制机构；以上连接机构为例，包括预埋锚钉307、钢板303、插销板304，所述钢板303的下面均匀密布固定有插销板304，固定钢板303的上面密布均匀固定有锚钉307，各个锚钉307的另一端焊接于上节段301中的钢筋上；所述插销板304中间腰部设计有槽结构；分布于上下两个连接机构上的插销板304，相互错开；下连接机构与上连接机构结构一致，两个连接机构上下合并后位于不同连接机构上插销板304进入相同区间内，其腰部的槽结构形成带间隙环形槽；中间的限制机构包括两个法兰扣环305、预紧螺栓306，两个法兰扣环305相抱并锁紧于插销板环形槽内，通过预紧螺栓306实现径向约束。

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