CN112252156A - 一种给浮桥提供浮力的悬浮机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其包括承重支撑固定架及设于承重支撑固定架内的悬浮体，承重支撑固定架由顶部支撑框、底部支撑框及多根斜支撑连杆，顶部支撑框包括多根平行间隔设置的顶横梁，底部支撑框包括多根与顶横梁一一对应且较长的底横梁，对应的顶横梁和底横梁通过至少四根斜支撑连杆连接固定，连续四根斜支撑连杆在对应的顶横梁和底横梁之间形成以相邻斜支撑连杆为腰的三个等腰三角形框且在纵向上多个平行间隔的等腰三角形框构成供悬浮体装入固定的固定通道。优点为，易安装维护、组装式结构易拆开打散且可循环利用，浮力调节方便、水位差变化适应能力强、易断开让道便于船只临时通过。

Description

一种给浮桥提供浮力的悬浮机构

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，主要用于浮桥的搭设，具体涉及一种给浮桥提供浮力的悬浮机构。

背景技术

浮桥通常是指用船或浮箱代替桥墩，浮在水面的桥梁。在跨越水域的桥梁施工过程中，为了便于工程材料、机械设备及人员输送，浮桥是一个必不可少的装置。为常规浮桥提供浮力的悬浮机构为船或浮箱，其中又以浮箱为主，现有技术中的的浮箱式的悬浮机构通常是整体式的且体积较大，存在安装维护及保养繁琐、浮力调节不便、水位差变化适应能力弱、不易断开让道导致船只临时通过性差、不能拆开打散故不可循环利用等诸多问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，旨在克服现有的浮体通常为整体体且体积大导致的上述诸多问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其包括承重支撑固定架及设于所述承重支撑固定架内的悬浮体，所述承重支撑固定架由顶部支撑框、底部支撑框及多根斜支撑连杆，所述顶部支撑框包括多根平行间隔设置的顶横梁，所述底部支撑框包括多根与所述顶横梁一一对应的底横梁且底横梁长于顶横梁，上下对应的所述顶横梁和底横梁通过至少四根所述斜支撑连杆连接固定，相邻的四根所述斜支撑连杆在对应的所述顶横梁和底横梁之间形成以相邻所述斜支撑连杆为腰的三个等腰三角形框且在纵向上多个平行间隔的等腰三角形框构成供所述悬浮体装入固定的固定通道，所述悬浮体包括多个浮筒组，每个所述浮筒组对应装入一个所述固定通道内，所述浮筒组包括多根沿纵向伸展的长浮筒且多根长浮筒堆垛成三棱柱状并卡入固定于所述固定通道内。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，还包括多根顶纵梁和多根底纵梁，每根所述顶纵梁与所有所述顶横梁垂直固定连接，每根所述底纵梁与所述底横梁垂直固定连接。

采用上述进一步结构改进的好处为，通过顶和底纵梁将丛多的顶和底横梁连接为一体，使承重支撑固定架的整体性和稳固性更好。

进一步，所述顶横梁的两端分别固定有一根所述顶纵梁，所述底横梁的两端分别固定有一根所述底纵梁。

采用上述进一步结构改进的好处为，顶纵梁和底纵梁各仅有两根，一方面保证达到使整个承重支撑固定架整体和稳固性更好的基本目的，另一方面尽可能减少顶和底纵梁的数量，减轻承重支撑固定架的自重，使悬浮机构能够提供的最大浮力值更大。

进一步，每个所述浮筒组中的多个所述长浮筒中一部分为可进水排水的调压塑料浮筒，另一部分为填充有泡沫填充物的非调压塑料浮筒。

采用上述进一步结构改进的好处为，可通过向调压塑料浮筒中进水以降低浮力及使悬浮机构下潜一定深度以适应水位上升的情况，或者将调压塑料浮筒内的水排出以增加浮力或使悬浮机构上浮上定距离以适应水位下降的情况；同时通过进水和排水，也能起到方便安装该悬浮机构的作用。非调压浮筒内填充泡沫填充物，在增强长浮筒抵抗压力变形的能力上，基本不过多增加其自重，同时填充泡沫填充物后，即便长浮筒意外破损，短时间内也不会有水快速而导致浮力较快丧失，破损后流出的泡沫浮于水面也易被发现，便于及时修补。

进一步，所述斜支撑连杆有且仅有四根，所述固定通道有且仅有三个，每个所述固定通道内的所述浮筒组均分别包括三个所述长浮筒，两侧的所述固定通道内的每个所述浮筒组包括两个位于下部的两个非调压浮筒和一个位于上部的调压塑料浮筒，中间的所述固定通道内的所述浮筒组包括一个位于下部的非调压浮筒和两个位于上部的调压浮筒。

采用上述进一步结构改进的好处为，结构简单，调压浮筒和非调压浮筒数量及位置均较合适，能更好的实现各自功能。

进一步，还包括多块便于所述浮筒组在相应的所述固定通道内得以夹紧固定的塑料垫块，所述塑料垫块夹紧于相邻的所述长浮筒间、长浮筒与斜支撑连杆间、长浮筒与顶横梁间和长浮筒与底横梁间，所述塑料垫块为背面为弧面且正面为平面的橡胶垫。

采用上述进一步结构改进的好处为，塑料垫块能够保证浮筒组能够在固定通道内得到更有效的夹紧固定，同时夹设塑料垫块后，相邻的长浮筒间会留有明显的间隙，水流可由间隙流过，有助于减轻悬浮机构整体受水流冲击时的横向冲击力。

进一步，所述斜支撑连杆的上端及下端通过螺栓与所述顶横梁及底横梁分别固定连接。

采用上述进一步结构改进的好处为，螺栓连接的方式便于拆装，固定方便且牢靠。

进一步，所述顶横梁、底横梁、顶纵梁和底纵梁分别均为H型钢或工字钢，所述顶纵梁及底纵梁与相应的各顶横梁和底横梁分别通过螺栓固定连接或焊接。

采用上述进一步结构改进的好处为，H型钢或工字钢方便固定且强度好。

进一步，所述长浮筒的两端均具有半球壳状封盖，所述长浮筒在纵向上的总长度小于所述固定通道的长度，所述长浮筒完全伸入所述固定通道内。

采用上述进一步结构改进的好处为，两端采用半球装封盖，则来自于纵向水流冲击时半球状的封盖能够更好卸力，减少纵向水流冲击力，同时长浮筒完全位于固定通道内可更好的受承重支撑固定架的保护，防止碰撞破损。

进一步，所述长浮筒为长圆柱状橡胶浮筒。

采用上述进一步结构改进的好处为，便于安装并减少水流冲击力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的悬浮机构为组装式结构，易安装和拆卸，且拆卸后各部件体积不大，拆散后易转运，也便于多次循环利用，同时当以其为浮力提供机构的浮桥造好后，有船只通过时，可快速断开连接为船只让道；每个悬浮体包括多个浮筒组而每个浮筒组又包括多个长浮筒，故某一长浮筒出现破损不会对整体浮力造成大的不利影响，故障率低，容错能力强；多个长浮筒堆垛形成的浮筒组是组合式的，能够更好的抵抗车辆行人等过浮桥时产生的冲击振动，相邻的长浮筒间通常留有明显间隙，特别是夹设有塑料垫片的情形下，间隙能够供水流通过，有效减轻了水流对悬浮机构的冲击力；多个长浮筒中有些为调压塑料浮筒，另一些为装有泡沫填充物的非调压塑料浮筒，使悬浮机构具有较好的浮力调节能力和水位差适应能力。

附图说明

图1为本发明提供的一种给浮桥提供浮力的悬浮机构的轴测示意图；

图2为图1所示悬浮机构的主视图(未显示顶和底纵梁)；

图3为图1所示悬浮机构的右视图；

图4为图2所示悬浮机构三个固定通道内未装入悬浮体时的示意图；

图5为图2所示悬浮机构的悬浮体的示意图；

图6为本发明一实施例中相邻斜支撑连杆相互靠近的一端不重叠固定时的示意图(分别通过独立的螺栓与相应的顶或底横梁固定)；

图7为本发明一实施例中使用图6所示的连接方式形成的承重支撑固定架且长浮筒在纵向上长于固定通道时的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、斜支撑连杆；2、顶横梁；3、底横梁；4、长浮筒；5、顶纵梁；6、底纵梁；7、泡沫填充物；8、塑料垫块；9、螺栓。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

在本发明的描述中，若用到“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位的术语，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至7所示，本发明提供一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其包括承重支撑固定架及设于所述承重支撑固定架内的悬浮体，所述承重支撑固定架由顶部支撑框、底部支撑框及多根斜支撑连杆1，所述顶部支撑框包括多根平行间隔设置的顶横梁2，所述底部支撑框包括多根与所述顶横梁2一一对应的底横梁3且底横梁3长于顶横梁2，上下对应的所述顶横梁2和底横梁3通过至少四根所述斜支撑连杆1连接固定，相邻的四根所述斜支撑连杆1在对应的所述顶横梁2和底横梁3之间形成以相邻所述斜支撑连杆1为腰的三个等腰三角形框且在纵向上多个平行间隔的等腰三角形框构成供所述悬浮体装入固定的固定通道，所述悬浮体包括多个浮筒组，每个所述浮筒组对应装入一个所述固定通道内，所述浮筒组包括多根沿纵向伸展的长浮筒4且多根长浮筒4堆垛成三棱柱状并卡入固定于所述固定通道内。

需要说明的是，上述内容中描述的等腰三角形框应作广义理解，包括图1、2和4中所示的情形，也应包括图6和7中所示的情形，其中前者的三个等腰三角形框基本为严格意义的三角形，其中两侧的等腰三角形以底横梁为底边，中间的一个等腰三角形以顶横梁为底边，相邻的两个斜支撑连杆相互靠近的一端有重叠且与顶横梁或底横梁在重叠处螺栓固定，后者的三个等腰三角形框非严格意义的三角形，更类似于等腰梯形(以斜支撑连杆为腰)，此时相邻的两个斜支撑连杆相互靠近的一端不重叠，而是各自通过螺栓与顶横梁或底横梁固定连接。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，所述承重支撑固定架还包括多根顶纵梁5和多根底纵梁6，每根所述顶纵梁5与所有所述顶横梁2垂直固定连接，每根所述底纵梁6与所述底横梁3垂直固定连接。优选的，所述顶横梁2的两端分别固定有一根所述顶纵梁5，所述底横梁3的两端分别固定有一根所述底纵梁6。

需要说明的是，顶或底纵梁并非必须的，当水流不大或基本无流动的情况下，水流冲击力小，也可以考虑不设置顶和底纵梁，具体如图6和7所示，各顶横梁之间及各底横梁之间分别均不设置固定结构。其优点是，悬浮机构自重轻，缺点为，稳固定性稍差。

在本发明的一个实施例中，每个所述浮筒组中的多个所述长浮筒4中一部分为可进水排水的调压塑料浮筒，另一部分为填充有泡沫填充物7的非调压塑料浮筒。在上述基础上，本发明提供悬浮机构的所述斜支撑连杆1可仅设置四根，如此所述固定通道有且仅有三个，每个所述固定通道内的所述浮筒组均分别包括三个所述长浮筒4，两侧的所述固定通道内的每个所述浮筒组包括两个位于下部的两个非调压浮筒和一个位于上部的调压塑料浮筒，中间的所述固定通道内的所述浮筒组包括一个位于下部的非调压浮筒和两个位于上部的调压浮筒。所述承重支撑固定架还包括多块便于所述浮筒组在相应的所述固定通道内得以夹紧固定的塑料垫块8，所述塑料垫块8夹紧于相邻的所述长浮筒4间、长浮筒4与斜支撑连杆1间、长浮筒4与顶横梁2间和长浮筒4与底横梁3间，所述塑料垫块8为背面为弧面且正面为平面的橡胶垫块或正面背面均为弧面的橡胶垫块，塑料垫块在悬浮机构组装时可以与各长浮筒同步置入，也可以是各长浮筒先置入，塑料垫块后期再楔入相应位置进行固定，或者两种方式兼而有之。进水排水的调压塑料浮筒可设置方便抽排水的结构，比如进水管、排水管、阀门、水泵等，抽排水较易实现，在此不作赘述。

需要说明的是，所述长浮筒4的两端优选设置为半球壳状封盖(可以与筒主体是一体成型或螺纹连接)，所述长浮筒4在纵向上的总长度小于所述固定通道的长度，所述长浮筒4完全伸入所述固定通道内。所述长浮筒4为长圆柱状橡胶浮筒。可以理解的是，长浮筒除了图1中所示的形状外，还可以是如图7所示的形状。塑料垫片应采用具有足够弹性的橡胶或其他类似材料，避免浮筒在受力过程中发生应力集中现象。浮筒采用具有硬度大、强度高、弹性好等特性的橡胶。选用具有足够硬度、强度、弹性的橡胶，能够保证浮筒在尽可能自身重量轻的情况下具有足够的强度和硬度以及弹性，保证浮筒尽量不发生变形，以免发生应力集中现象，对浮筒造成破坏。

在上述实施例的基础上，所述斜支撑连杆1的上端及下端通过螺栓9与所述顶横梁2及底横梁3分别固定连接。所述顶横梁2、底横梁3、顶纵梁5和底纵梁6分别均为H型钢，所述顶纵梁5及底纵梁6与相应的各顶横梁2和底横梁3分别通过螺栓9固定连接或焊接。

本发明提供的给浮桥提供浮力悬浮机构的一种组装方法如下：

先在岸边工地上平行间隔放置6根底横梁(两两间隔1.725米)，然后用底纵梁在两端垂直固定，随后在各底横梁的适当位置放置塑料垫片，随后将两侧固定通道内各两个非调压塑料浮筒放置于所述塑料垫片上(如图2所示)，然后再在两个的非调压塑料浮筒间的上方放置一调压塑料浮筒并放置各长浮筒间的塑料垫片，安装各斜支撑连杆(下端与相应的底横梁固定)，再放置位于中间固定通道内的各调压塑料浮筒和非调压塑料浮筒，最后安装顶横梁使其与各斜支撑连杆的顶部固定连接，此时各斜支撑连杆也通过塑料垫片压紧各浮筒，最后固定顶纵梁，完成安装。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其特征在于，包括承重支撑固定架及设于所述承重支撑固定架内的悬浮体，所述承重支撑固定架由顶部支撑框、底部支撑框及多根斜支撑连杆(1)，所述顶部支撑框包括多根平行间隔设置的顶横梁(2)，所述底部支撑框包括多根与所述顶横梁(2)一一对应的底横梁(3)且底横梁(3)长于顶横梁(2)，上下对应的所述顶横梁(2)和底横梁(3)通过至少四根所述斜支撑连杆(1)连接固定，相邻的四根所述斜支撑连杆(1)在对应的所述顶横梁(2)和底横梁(3)之间形成以相邻所述斜支撑连杆(1)为腰的三个等腰三角形框且在纵向上多个平行间隔的等腰三角形框构成供所述悬浮体装入固定的固定通道，所述悬浮体包括多个浮筒组，每个所述浮筒组对应装入一个所述固定通道内，所述浮筒组包括多根沿纵向伸展的长浮筒(4)且多根长浮筒(4)堆垛成三棱柱状并卡入固定于所述固定通道内。

2.根据权利要求1所述的一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其特征在于，还包括多根顶纵梁(5)和多根底纵梁(6)，每根所述顶纵梁(5)与所有所述顶横梁(2)垂直固定连接，每根所述底纵梁(6)与所述底横梁(3)垂直固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其特征在于，所述顶横梁(2)的两端分别固定有一根所述顶纵梁(5)，所述底横梁(3)的两端分别固定有一根所述底纵梁(6)。

4.根据权利要求1所述的一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其特征在于，每个所述浮筒组中的多个所述长浮筒(4)中一部分为可进水排水的调压塑料浮筒，另一部分为填充有泡沫填充物(7)的非调压塑料浮筒。

5.根据权利要求3所述的一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其特征在于，所述斜支撑连杆(1)有且仅有四根，所述固定通道有且仅有三个，每个所述固定通道内的所述浮筒组均分别包括三个所述长浮筒(4)，两侧的所述固定通道内的每个所述浮筒组包括两个位于下部的两个非调压浮筒和一个位于上部的调压塑料浮筒，中间的所述固定通道内的所述浮筒组包括一个位于下部的非调压浮筒和两个位于上部的调压浮筒。

6.根据权利要求1所述的一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其特征在于，还包括多块便于所述浮筒组在相应的所述固定通道内得以夹紧固定的塑料垫块(8)，所述塑料垫块(8)夹紧于相邻的所述长浮筒(4)间、长浮筒(4)与斜支撑连杆(1)间、长浮筒(4)与顶横梁(2)间和长浮筒(4)与底横梁(3)间。

7.根据权利要求1所述的一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其特征在于，所述斜支撑连杆(1)的上端及下端通过螺栓(9)与所述顶横梁(2)及底横梁(3)分别固定连接。

8.根据权利要求2所述的一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其特征在于，所述顶横梁(2)、底横梁(3)、顶纵梁(5)和底纵梁(6)分别均为H型钢或工字钢，所述顶纵梁(5)及底纵梁(6)与相应的各顶横梁(2)和底横梁(3)分别通过螺栓(9)固定连接或焊接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其特征在于，所述长浮筒(4)的两端均具有半球壳状封盖，所述长浮筒(4)在纵向上的总长度小于所述固定通道的长度，所述长浮筒(4)完全伸入所述固定通道内。

10.根据权利要求9所述的一种给浮桥提供浮力的悬浮机构，其特征在于，所述长浮筒(4)为长圆柱状橡胶浮筒。

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