CN111535150B - 刚柔组合折叠浮桥 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及刚柔组合折叠浮桥，包括：多个并排连接的浮桥模块；每个浮桥模块通过对应柔性连接器与相邻的浮桥模块可拆卸式铰接；每个浮桥模块首尾端的两侧都向外延伸出一根圆柱固定轴；每根圆柱固定轴都可通过柔性连接器与所在浮桥模块的相邻浮桥模块上同侧对端的圆柱固定轴相互紧靠。本发明能够灵活组装，并且便于存放和运移。

Description

刚柔组合折叠浮桥

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及刚柔组合折叠浮桥。

背景技术

浮桥作为临时性交通装备，可用于抢险救灾、交通应急等无需或无法搭建永久桥梁的场合来满足通行需要；也可作为内河水利工程或海上工程的临时过渡，便于工人和车辆设备通行与工作。

传统浮桥缺点为体积大、自重大，由此造成箱体运移困难、存放所占空间大及存放成本高。传统浮桥组装不具有灵活性，往往由于浮桥本身的限制降低水上施工效率。

发明内容

本发明提供的刚柔组合折叠浮桥，其能够灵活组装，并且便于存放和运移。

本发明提供的刚柔组合折叠浮桥，其特征在于，包括：多个并排连接的浮桥模块；

每个浮桥模块通过对应柔性连接器与相邻的浮桥模块可拆卸式铰接；

每个浮桥模块首尾端的两侧都向外延伸出一根圆柱固定轴；

每根圆柱固定轴都可通过柔性连接器与所在浮桥模块的相邻浮桥模块上同侧对端的圆柱固定轴相互紧靠。

进一步地，所述柔性连接器，包括：

柔性连接带，用于缠绕在两根相互紧靠的圆柱固定轴的曲面外侧，使得两根相互紧靠的圆柱固定轴所在浮桥模块相互铰接。

更进一步地，所述柔性连接器，还包括：

外层钢圈，包裹在柔性连接带的外表面，加固两根相互紧靠的圆柱固定轴之间的连接。

再进一步地，每根圆柱固定轴的外侧端面都固定设置有吊耳；

相互紧靠的两根圆柱固定轴上的吊耳通过钢链连接。

在上述技术方案中，所述浮桥模块，由上至下依次包括：桥面板、气囊层和水囊层；

所述圆柱固定轴设置在桥面板的两侧。

进一步地，所述气囊层，包括：沿桥面板长度方向设置的主气囊和辅助气囊；

所述辅助气囊设置在主气囊的两侧；所述辅助气囊的两端都位于对应桥面板的下方；

所述主气囊的一端延伸至对应桥面板的一个相邻桥面板下方的中部，另一端位于对应桥面板下方的中部。

更进一步地，所述水囊层，包括多个水囊；

每个主气囊、辅助气囊和水囊的外表面都覆盖有编织网；

所述编织网，用于相互约束各主气囊、辅助气囊和水囊的位置；

所属同一浮桥模块的气囊层和水囊层通过编制外网包裹为一体，使所述气囊层和水囊层与对应桥面板固定。

在上述技术方案中，所述桥面板的下方沿桥面板长度方向等距设置有多根加强筋；

所述桥面板的下方沿气囊层的轮廓设置有多个内部轮廓；

各内部轮廓与气囊层接触，并且每个内部轮廓的形状与气囊层表面相匹配。

优选地，每个内部轮廓与气囊层的接触面上都涂覆有表面涂层；

所述桥面板的下方，向下延伸有内置隔板；

所述内置隔板，用于限制气囊层沿桥面板长度方向的位移。

优选地，所述桥面板上开设有多个通孔；

所述桥面板的上表面沿长度方向设置有多根防滑焊条；

每根防滑焊条的两侧设置有橡胶条；

所述桥面板的两侧还固定设置有锚固环。

本发明所提供的浮桥是由多个浮桥模块并排连接构成的，由此在组装或拆卸时都可以进行模块化；并且在运移和存放时，可将多个浮桥模块叠放，大大减少了存放空间。另外，在本发明中，使用柔性连接器连接相邻浮桥模块的圆柱固定轴，由此能够实现各浮桥模块之间的折叠与预连接，能够极大地提高浮桥储运效率和拼装作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中两个浮桥模块的主视结构示意图；

图2为本发明实施例中柔性连接器的主视结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图1的仰视图；

图5为图1的左视图；

图6本发明实施例中桥面板的主视结构示意图；

图7为图6的仰视图；

图8为图6的左视图；

图9为本发明实施例中桥面板上表面单元图；

图10为本发明实施例中桥面板的立体透视示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和6所示，本实施例提供的刚柔组合折叠浮桥，包括：多个并排连接的浮桥模块；

每个浮桥模块通过对应柔性连接器4与相邻的浮桥模块可拆卸式铰接；

每个浮桥模块首尾端的两侧都向外延伸出一根圆柱固定轴3；

每根圆柱固定轴3都可通过柔性连接器4与所在浮桥模块的相邻浮桥模块上同侧对端的圆柱固定轴3相互紧靠。

在本实施例中，相邻两个浮桥模块中，一个浮桥模块的尾端的对端为另一个浮桥模块的首端。所以，当两个浮桥模块相邻铰接时，只有分属同侧对端的两个圆柱固定轴3才能够相互紧靠。

浮桥是由多个浮桥模块并排连接构成的，由此在组装或拆卸时都可以进行模块化；并且在运移和存放时，可将多个浮桥模块叠放，大大减少了存放空间。另外，在本实施例中，使用柔性连接器4连接相邻浮桥模块的圆柱固定轴，由此能够实现各浮桥模块之间的折叠与预连接，能够极大地提高浮桥储运效率和拼装作业效率。

如图1、4至5所示，所述浮桥模块，由上至下依次包括：桥面板2、气囊层1和水囊层5；

在桥面板2的两侧设置有圆柱固定轴3。

在本实施例中，为了举例方便，只举出两个浮桥模块之间的相互连接，由此，在图1、4至5中，两个浮桥模块之间只用到了两个柔性连接器4。一个浮桥模块的尾端两侧的两个圆柱固定轴3分别与另一个浮桥模块的首端相连两侧的两个圆柱固定轴3紧靠，然后通过对应柔性连接器4相连。

所述气囊层1，包括：沿桥面板2长度方向设置的主气囊1.1和辅助气囊1.2；

所述辅助气囊1.2设置在主气囊1.1的两侧；所述辅助气囊1.2的两端都位于对应桥面板2的下方；

所述主气囊1.1的一端延伸至对应桥面板2的一个相邻桥面板2下方的中部，另一端位于对应桥面板2下方的中部。

在本实施例中，针对每个浮桥模块，气囊层1由五个气囊构成，包括：两个辅助气囊1.2和三个主气囊1.1。五个气囊对应所属同一浮桥模块的桥面板2。所属同一浮桥模块的三个主气囊1.1共用一个充气阀管道7进行充气和放气。充气阀管道7位于三个主气囊1.1的一端。三个主气囊1.1共用一个充气阀管道7提高了充气效率。

两个辅助气囊1.2分别设置在三个主气囊1.1的两侧，每个辅助气囊1.2的一端分别设置有一个控制阀门8，用于针对辅助气囊1.2进行充气和放气。每个辅助气囊1.2的一端在控制阀门8的周围进行局部加强，保证控制阀门8能安全工作。

以图4中的视角为例，位于图中左侧的浮桥模块为左边浮桥模块，位于图中右侧的浮桥模块为右边浮桥模块。从图4中可以看出，左边的浮桥模块的三个主气囊1.1的一端向左延伸出，从而三个主气囊1.1另一端位于左边浮桥模块的桥面板2下方的中部。左边浮桥模块的桥面板2下方离右端就具有空间。右边的浮桥模块的三个主气囊1.1的一端向左延伸出至左边浮桥模块的桥面板2下方空间处。

上述主气囊1.1与对应桥面板2交错设置的作用是利用气囊充气后的纵向强度抵抗两相邻浮桥模块连接处竖直方向的力，从而可以大大减小浮桥模块连接处的变形。

所述水囊层5，包括多个水囊5.1；

每个主气囊1.1、辅助气囊1.2和水囊5.1的外表面都覆盖有编织网10；

所述编织网10，用于相互约束各主气囊1.1、辅助气囊1.2和水囊5.1的位置；

所属同一浮桥模块的气囊层1和水囊层5通过编制外网6包裹为一体，使所述气囊层1和水囊层5与对应桥面板2固定。

在本实施例中，针对每个浮桥模块，水囊层5由四个水囊5.1构成。水囊层5位于气囊层1的下方，每个水囊5.1都位于两个相邻气囊之间空隙的下方。这样的结构能够保证水囊层5和气囊层1之间的稳定，使各气囊和水囊5.1之间不易发生桥面板2宽度方向上的位移。

水囊层5的作用是降低浮桥重心，保证浮桥稳性。四个水囊5.1共用一个注水管道9，方便注水。注水管道9设置在四个水囊5.1的一端，可以提高冲水和放水的效率。

每个气囊和水囊5.1表面由编织网10覆盖，编织网10采用尼龙扁带编制而成，通过将编织网10相互连接来固定每个气囊和水囊5.1的相对位置，防止在浮桥架设与回收时，每个气囊和水囊5.1发生错位移动。编制外网6使气囊层1和水囊层5更好的固定在对应桥面板2上，使整体浮桥模块更加稳定。

每个气囊和水囊5.1的囊体的结构形式属于膜结构，依次由防老化层、胶粘层、阻气层、胶粘层、编织式载荷承载层、胶粘层压制而成的层压复合材料制成。上述材料具备较强的抗拉伸性能，使囊体在较大的表面张力的作用下不易发生撕裂。

如图2和3，所述柔性连接器4，包括：

柔性连接带11，用于缠绕在两根相互紧靠的圆柱固定轴3的曲面外侧，使得两根相互紧靠的圆柱固定轴3所在浮桥模块相互铰接。

通过柔性连接带11就可以达到各浮桥模块之间的预连接。柔性连接带11只是包裹在两根相互紧靠的圆柱固定轴3表面，由于圆柱固定轴3的形状为圆柱形，所以两根圆柱固定轴3在柔性连接带11的作用下可以相互转动又不能分离，从而达到使相邻浮桥模块相互铰接的效果。

在一种实施例中，将各浮桥模块分离后，可以折叠存储；在另一种实施例中，相互紧靠的圆柱固定轴3被柔性连接带11包裹时，各浮桥模块亦可相互折叠存放。

所述柔性连接器4，还包括：

外层钢圈12，包裹在柔性连接带11的外表面，加固两根相互紧靠的圆柱固定轴3之间的连接。

在本实施例中，柔性连接器4由内层的柔性连接带11和外层钢圈12组合而成。内层的柔性连接带11为高强度材料，利用其自身受挤压时的弹性变形，减少外层钢圈12与圆柱固定轴3之间的形变。外层钢圈12可使相邻两个浮桥模块之间的连接更加牢靠。柔性连接器4实现了浮桥在陆地上的预连接，搭建浮桥时，可以将各浮桥模块在陆地上先用柔性连接带11连接起，搭建起浮桥的雏形，然后在相互紧靠的各圆柱固定轴3外再包裹上外层钢圈12，使得预连接更加牢靠。由此，柔性连接器4使得搭建时省去浮桥模块在水中连接的步骤，提高了浮桥拼装作业效率。由于柔性连接带11和外层钢圈12在对圆柱固定轴3的相对转动时摩擦阻力很小，因此，还可以通过圆柱的相对转动实现浮桥的收缩折叠，节省了浮桥的储运空间与成本。

每根圆柱固定轴3的外侧端面都固定设置有吊耳13；

相互紧靠的两根圆柱固定轴3上的吊耳13通过钢链14连接。

在本实施例中，每个吊耳13都设置在对应圆柱固定轴3的偏心处，方便起吊施工。两个吊耳13之间的钢链14可在浮桥展开后进一步限制两浮桥模块之间的相对转动。通过柔性连接带11的阻尼作用，可以有效减小波浪载荷的影响，避免浮桥受压时出现明显凹陷，增强了浮桥整体的可靠性，故对于波浪对浮桥产生的剪切应力和扭矩有较强的抵抗作用。

如图6至10所示，所述桥面板2的下方沿桥面板2长度方向等距设置有多根加强筋22；

所述桥面板2的下方沿气囊层1的轮廓设置有多个内部轮廓18；

各内部轮廓18与气囊层1接触，并且每个内部轮廓18的形状与气囊层1表面相匹配。

在本实施例中，加强筋22的作用是提高桥面板2承重能力。桥面板2剖面为空腔结构，在保证力学性能的同时尽可能减小桥面重量，提高实际的铺设效率。桥面板2内部采取类似于船舶骨架式的结构，在节省了金属材料用量的同时保证足够的强度。桥面板2内部轮廓18贴合气囊1曲面，使气囊1更好地与桥面板2接触固定，

由图7和10可知，桥面板2的下方沿桥面板2长度方向上，设置有加强筋22，而在桥面板2的下方沿桥面板2宽度方向，设置有内部轮廓18。每个内部轮廓18为拱形。设桥面板2长度方向为行，宽度方向为列。六条加强筋22(包括桥面板2的两侧板)位于行上，相邻两条加强筋22之间都设置有一行内部轮廓18。在本实施例中，位于同一列的五个内部轮廓18构成桥面板2宽度方向上的加强筋。由此，在桥面板2的下方(内部)在长度方向和宽度方向都有加强，使得桥面板2承重能力有所提高。

每个内部轮廓18与气囊层1的接触面上都涂覆有表面涂层19；

所述桥面板2的下方，向下延伸有内置隔板20；

所述内置隔板20，用于限制气囊层1沿桥面板2长度方向的位移。

在本实施例中，内部轮廓18在与气囊1接触的地方覆有表面涂层19，可以减小金属结构对气囊的磨损，延长气囊的使用寿命。内置隔板20的作用是限制各气囊沿桥面板2长度方向的位移。

所述内置隔板20，包括：主隔板20.2和辅助隔板20.1。由于主气囊1.1向相邻浮桥模块延伸，所以为了各气囊层1的稳定，在各桥面板2的中部下方，向下延伸有主隔板20.2。如图2、7和10所示，在主隔板20.2的两侧分别是左边浮桥模块的三个主气囊1.1的另一端和右边浮桥模块的三个主气囊1.1的一端。

在本实施例中，各气囊的长度与桥面板2的长度相同，所以辅助隔板20.1设置在每块桥面板2的首尾两端，用于将辅助气囊1.2限制于桥面板2内。

所述桥面板2上开设有多个通孔15；

所述桥面板2的上表面沿长度方向设置有多根防滑焊条16；

每根防滑焊条16的两侧设置有橡胶条17；

所述桥面板2的两侧还固定设置有锚固环21。

在本实施例中，为了方便图示，所以在图4、7和10中都省略了通孔15。由于圆柱固定轴3也可算属于桥面板2的一部分，所以在圆柱固定轴3上也开设有通孔15(如图3所示)。在桥面板2上开设通孔15的作用是在桥面板2上浪后及时排水，保证浮桥的浮性，并且可以减轻桥面板2的重量。

如图9所示，桥面板2上表面喷涂防滑涂层、加装防滑焊条16。采用冲压成型的技术在防滑焊条16两侧冲压橡胶条17镶嵌槽，槽内镶嵌相应尺寸的高耐磨性能的橡胶条17，同时桥面板2与橡胶条17的连接采用胶粘剂粘结与螺栓栓接联合固定方式，达到较好的防滑效果。

如图6所示，桥面板2侧面设置有锚固环21，用来连接锚链，固定浮桥。

当架设浮桥时，步骤如下：

步骤1、将各浮桥模块通过柔性连接器预连接完成；

步骤2、利用空压机对第一个浮桥模块的辅助气囊1.2进行充气成型；充气完成后浮桥模块具备一定浮力；

步骤3、使用起重设备将第一个浮桥模块翻转吊运至水面；

步骤4、针对第二个浮桥模块，重复执行步骤2至3；

步骤5、用拖轮牵引第一个浮桥模块，并对其三个主气囊1.1进行充气，以提供更大的浮力；

步骤6、针对余下浮桥模块，重复执行步骤2至5，直至整个浮桥在水面上铺开；

步骤7、打开各水囊层5的注水管道9的阀门对水囊层5进行注水；降低浮桥的重心以提高其稳性；

步骤8、各水囊层5充水完毕后关掉注水管道9的阀门，完成浮桥展开；

步骤9、将浮桥两侧的锚固环21上连接锚链，用拖轮进行重力锚抛锚；

步骤10、相邻浮桥模块之间的吊耳13用钢链14连接起来；防止浮桥模块发生相对转动。

当撤收浮桥时，步骤如下：

Step1、将锚链收起，利用拖船将浮桥移至岸边；

Step2、卸下所有柔性连接器4，将各浮桥模块分离；

针对每个浮桥模块，执行如下步骤：

Step3、利用抽水泵对水囊层5进行排水；

Step4、对各主气囊1.1进行放气，以保留一定的浮力；

Step5、利用起重设备将浮桥模块吊运至岸上；

Step6、对辅助气囊1.2进行排气；

Step7、将各气囊和水囊5.1收回至桥面板2下方；

Step8、将浮桥模块折叠回收。

本实施例具有以下有益效果：

1、采用柔性连接器4，相比传统插销公母头的连接方式，具有不易变形、容易拼装拆卸的优点，还可以实现折叠与预连接功能，能够极大地提高浮桥储运效率和拼装作业效率。

2、采用纵向气囊与刚性框架交错布置的方式，利用气囊充气后的纵向强度抵抗两浮桥模块连接处竖直方向的力，大大减小浮桥单元连接处的变形。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种刚柔组合折叠浮桥，其特征在于，包括：多个并排连接的浮桥模块；

每个浮桥模块通过对应柔性连接器(4)与相邻的浮桥模块可拆卸式铰接；

每个浮桥模块首尾端的两侧都向外延伸出一根圆柱固定轴(3)；

每根圆柱固定轴(3)都可通过柔性连接器(4)与所在浮桥模块的相邻浮桥模块上同侧对端的圆柱固定轴(3)相互紧靠；

每根圆柱固定轴(3)的外侧端面都固定设置有吊耳(13)；每个吊耳(13)都设置在对应圆柱固定轴(3)的偏心处；

相互紧靠的两根圆柱固定轴(3)上的吊耳(13)通过钢链(14)连接；

所述浮桥模块，由上至下依次包括：桥面板(2)和气囊层(1)；

所述桥面板(2)的下方沿气囊层(1)的轮廓设置有多个内部轮廓(18)；

每个内部轮廓(18)与气囊层(1)的接触面上都涂覆有表面涂层(19)；

所述柔性连接器(4)，包括：

柔性连接带(11)，用于缠绕在两根相互紧靠的圆柱固定轴(3)的曲面外侧，使得两根相互紧靠的圆柱固定轴(3)所在浮桥模块相互铰接。

2.根据权利要求1所述的刚柔组合折叠浮桥，其特征在于，所述柔性连接器(4)，还包括：

外层钢圈(12)，包裹在柔性连接带(11)的外表面，加固两根相互紧靠的圆柱固定轴(3)之间的连接。

3.根据权利要求1或2所述的刚柔组合折叠浮桥，其特征在于，所述浮桥模块，还包括水囊层(5)，所述水囊层(5)在气囊层(1)下方；

所述圆柱固定轴(3)设置在桥面板(2)的两侧。

4.根据权利要求3所述的刚柔组合折叠浮桥，其特征在于，所述气囊层(1)，包括：沿桥面板(2)长度方向设置的主气囊(1.1)和辅助气囊(1.2)；

所述辅助气囊(1.2)设置在主气囊(1.1)的两侧；所述辅助气囊(1.2)的两端都位于对应桥面板(2)的下方；

所述主气囊(1.1)的一端延伸至对应桥面板(2)的一个相邻桥面板(2)下方的中部，另一端位于对应桥面板(2)下方的中部。

5.根据权利要求4所述的刚柔组合折叠浮桥，其特征在于，所述水囊层(5)，包括多个水囊(5.1)；

每个主气囊(1.1)、辅助气囊(1.2)和水囊(5.1)的外表面都覆盖有编织网(10)；

所述编织网(10)，用于相互约束各主气囊(1.1)、辅助气囊(1.2)和水囊(5.1)的位置；

所属同一浮桥模块的气囊层(1)和水囊层(5)通过编制外网(6)包裹为一体，使所述气囊层(1)和水囊层(5)与对应桥面板(2)固定。

6.根据权利要求3所述的刚柔组合折叠浮桥，其特征在于，所述桥面板(2)的下方沿桥面板(2)长度方向等距设置有多根加强筋(22)；

各内部轮廓(18)与气囊层(1)接触，并且每个内部轮廓(18)的形状与气囊层(1)表面相匹配。

7.根据权利要求6所述的刚柔组合折叠浮桥，其特征在于，

所述桥面板(2)的下方，向下延伸有内置隔板(20)；

所述内置隔板(20)，用于限制气囊层(1)沿桥面板(2)长度方向的位移。

8.根据权利要求6所述的刚柔组合折叠浮桥，其特征在于，所述桥面板(2)上开设有多个通孔(15)；

所述桥面板(2)的上表面沿长度方向设置有多根防滑焊条(16)；

每根防滑焊条(16)的两侧设置有橡胶条(17)；

所述桥面板(2)的两侧还固定设置有锚固环(21)。

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