CN113957812B - 一种可展式铁路抢修梁及其架设方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可展式铁路抢修梁及其架设方法，外空间桁架梁，其包括左右并列设置的两主平面桁架组件，两主平面桁架组件之间通过上平联和下平联连接，所述主平面桁架组件包括至少两可折叠的主平面桁架，主平面桁架折叠可使所述外空间桁架梁整体折叠；内空间桁架梁，其设置在所述外空间桁架梁形成的矩形空间内，所述内空间桁架梁包括两可折叠的间断腹杆平面桁架，两所述间断腹杆平面桁架之间通过若干的横联组件连接形成一个整体结构，间断腹杆平面桁架折叠可使内空间桁架梁整体折叠，可作为抢修梁架设时的导梁。本发明存储运输空间小，拼组架设速度快，承载性能好。

Description

一种可展式铁路抢修梁及其架设方法

技术领域

本发明涉及桥梁抢修技术领域，具体是一种可展式铁路抢修梁及其架设方法。

背景技术

我国铁路桥梁数量多、分布广、占比大，在自然灾害下可能发生损毁，在战时亦是敌方重点打击目标，对损毁的桥梁进行快速抢修是交通应急保障领域重点研究课题。我国既有铁路梁部抢修器材包括六四式铁路军用梁、八七式铁路军用梁、拆装式桁梁等，其技战术指标是根据上世纪六七十年代国家经济技术水平和当时战争中桥梁抢修的特点和战术要求确定的，现代铁路桥梁在结构形式、桥梁跨度、荷载等级、通车速度等方面与建国初期铁路桥梁有很大区别。既有铁路梁部抢修器材存在一系列缺点，六四式铁路军用梁采用构架式结构，存储、运输占用空间大，承载力低；八七式铁路军用梁、拆装式桁梁采用线性杆件结构，器材种类多，拼组架设时间长，劳动强度大；同时，既有铁路抢修梁普遍存在通车速度慢的缺点，其技战术指标、抢修技术和方法，已不能完全适应现代铁路桥梁抢修的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种存储运输空间小，拼组架设速度快，承载性能好的可展式铁路抢修梁，以解决上述背景技术中的问题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种可展式铁路抢修梁，其包括：

外空间桁架梁，其包括左右并列设置的两主平面桁架组件，两主平面桁架组件之间通过上平联和下平联连接，所述主平面桁架组件包括至少两可折叠的主平面桁架，主平面桁架折叠可使所述外空间桁架梁整体折叠；

内空间桁架梁，其设置在所述外空间桁架梁形成的矩形空间内，所述内空间桁架梁包括两可折叠的间断腹杆平面桁架，两所述间断腹杆平面桁架之间通过若干的横联组件连接形成一个整体结构，间断腹杆平面桁架折叠可使内空间桁架梁整体折叠；

架设状态时，所述外空间桁架梁和所述内空间桁架梁呈折叠状态，所述内空间桁架梁可在外空间桁架梁内沿纵桥向滑动，并兼做架设时的导梁；

通车状态下，所述外空间桁架梁和内空间桁架梁展开并固定，所述内空间桁架梁的间断腹杆平面桁架与对应侧的主平面桁架通过连接副 连接。

作为本发明的进一步改进，所述主平面桁架包括上弦杆、下弦杆、若干的主平面斜腹杆和两个竖腹杆；

所述上弦杆和所述下弦杆且平行设置；

所述主平面斜腹杆的两端分别与所述上弦杆和下弦杆铰接，若干的所述主平面斜腹杆倾斜且平行等距设置；

所述上弦杆和下弦杆的端部通过所述竖腹杆连接，所述竖腹杆用于承担所述主平面桁架端部节间的竖向力。

作为本发明的进一步改进，所述主平面桁架的上弦杆包括第一上弦杆、若干的中间上弦杆和第二上弦杆，所述下弦杆包括与所述上弦杆对应设置的第一下弦杆、若干的中间下弦杆和第二下弦杆；

所述第一上弦杆、第一下弦杆、若干的主平面斜腹杆和竖腹杆形成第一主平面构架；

所述中间上弦杆、中间下弦杆和若干的主平面斜腹杆形成中间主平面构架；

所述第二上弦杆、第二下弦杆、若干的主平面斜腹杆和竖腹杆形成第二主平面构架；

所述第一主平面构架、若干的中间主平面构架和第二主平面构架通过连接副连接成一片整体的主平面桁架。

作为本发明的进一步改进，所述主平面桁架组件包括三片所述主平面桁架，相邻的两片所述主平面桁架上的主平面斜腹杆的倾斜方向相反，通过连接副相互连接固定，使所述主平面桁架组件成为几何不变的结构体系。

作为本发明的进一步改进，所述主平面桁架的上弦杆和下弦杆之间设置有伸缩装置，用于使所述主平面桁架自动实现折叠或展开状态。

作为本发明的进一步改进，所述间断腹杆平面桁架包括等长且平行设置的间断腹杆平面桁架上弦杆和间断腹杆平面桁架下弦杆，所述间断腹杆平面桁架上弦杆和间断腹杆平面桁架下弦杆之间等距设置有若干的间断腹杆组件；

所述间断腹杆组件整体呈N字形的连杆结构，其包括第一斜腹杆、第二斜腹杆和第三斜腹杆 ；

第一斜腹杆的上端与所述第二斜腹杆的上端通过环形销轴铰接后与所述间断腹杆平面桁架上弦杆通过销轴铰接，所述第一斜腹杆的下端与所述间断腹杆平面桁架下弦杆通过销轴铰接；

第二斜腹杆下端和第三斜腹杆下端通过环形销轴铰接后与间断腹杆平面桁架下弦杆通过可拔插销轴铰接，所述第三斜腹杆的上端与所述间断腹杆平面桁架上弦杆通过可拔插销轴铰接；

通过拔插两所述可拔插销轴以调整所述第三斜腹杆的安装位置使所述间断腹杆组件呈折叠状态或展开状态。

作为本发明的进一步改进，所述上平联包括若干等距排布的上平联构架3；

所述上平联构架设置在两组所述主平面桁架组件的上端面上，其包括两个横桥向设置的上平联横梁，两所述上平联横梁之间交叉设置有两个上平联斜撑杆，所述上平联横梁两端均设置有上平联固定板，所述上平联横梁通过所述上平联固定板与所述上弦杆连接。

作为本发明的进一步改进，所述下平联包括若干等距排布的下平联构架；

所述下平联构架设置在两组所述主平面桁架组件的下端面上，所述下平联构架两端均设置有下平联固定板，所述下平联构架通过所述下平联固定板与所述下弦杆连接。

作为本发明的进一步改进，所述横联组件包括交叉设置的两个长横联杆和交叉设置的两个短横联杆，所述长横联杆的一端与一侧的所述间断腹杆平面桁架的间断腹杆平面桁架上弦杆通过耳板连接，所述长横联杆的另一端与另一侧的所述间断腹杆平面桁架的间断腹杆平面桁架下弦杆通过耳板连接；

所述短横联杆与所述长横联杆的安装方式相同；

两所述间断腹杆平面桁架上弦杆上的耳板通过横撑杆连接，两所述间断腹杆平面桁架下弦杆上的耳板通过另一个横撑杆连接；

两所述长横联杆和两所述横撑杆配合用于支撑和固定所述内空间桁架梁的展开状态；两所述短横联杆和两所述横撑杆配合用于支撑和固定所述内空间桁架梁的折叠状态。

一种可展式铁路抢修梁的架设方法，其具体包括如下步骤：

步骤一、将主平面桁架、间断腹杆平面桁架、上平联、下平联、横联组件和桥面系构架装载在平板车上；

步骤二、 通过机车将平板车推至待架孔桥位前方，在平板车上安装起升装置，在待架孔桥位前方安装可旋转前支腿；

步骤三、 利用平板车上的滑轮系统和起升装置将主平面桁架的构件拼接成至少两组的完整的折叠状态的主平面桁架组件，其中相邻主平面桁架的上弦杆通过螺栓副连接，下弦杆之间不连接，在相邻两组的主平面桁架组件上安装上平联和下平联形成外空间桁架梁，将桥面系构架安装在所述上平联上；

步骤四、利用平板车上的滑轮系统和起升装置将间断腹杆平面桁架的构件拼接成完整的折叠状态的间断腹杆平面桁架，通过若干横撑杆和交叉设置的短横联杆将两组间断腹杆平面桁架连接成折叠状态的内空间桁架梁；

步骤五、 将折叠状态的内空间桁架梁通过液压缸机构推入外空间桁架梁中；

步骤六、通过液压缸机构将外空间桁架梁沿可旋转前支腿水平推至待架孔桥位跨度的三分之一处；

步骤七、利用液压缸机构将折叠状态的内空间桁架梁的前端水平推至既有梁梁端上方；

步骤八、调整可旋转前支腿使内空间桁架梁的前端支撑在既有梁梁端上；

步骤九、 通过液压缸机构将外空间桁架梁前端沿内空间桁架梁推至待架孔桥位前方桥墩上方；

步骤十、利用伸缩装置将每组的主平面桁架组件展开，展开到位后连接相邻主平面桁架的下弦杆之间的螺栓副组件，安装竖腹杆与上弦杆之间的连接销轴；

步骤十一、 在待架孔桥位两侧桥梁上分别安装落梁千斤顶；

步骤十二、调整可旋转前支腿，将可展式铁路抢修梁放至待架孔桥位两侧的落梁千斤顶上；

步骤十三、 拆除内空间桁架梁上的短横联杆，调整间断腹杆平面桁架上的间断腹杆组件与间断腹杆平面桁架上弦杆和间断腹杆平面桁架下弦杆的连接位置以展开间断腹杆平面桁架；

步骤十四、 通过螺栓组件将间断腹杆平面桁架的间断腹杆平面桁架上弦杆与主平面桁架的上弦杆连接固定；将间断腹杆平面桁架的间断腹杆平面桁架下弦杆和主平面桁架的下弦杆连接固定，安装若干交叉设置的长横联杆将内空间桁架梁和外空间桁架梁连接成展开状态；

步骤十五、利用落梁千斤顶将可展式铁路抢修梁落梁到位；

步骤十六、安装并张拉预应力筋，完成可展式铁路抢修梁的架设。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本发明抢修梁采用可展式结构，整套抢修梁器材部件种类少，主要构件可折叠/展开。与既有构架式抢修梁相比，可有效减少存储、运输空间，提高运输装载系数；与既有线性杆件式抢修梁相比，可大大提高抢修梁的拼组架设速度，减少器材部件种类。通过不同主平面桁架片数，不同空间桁架梁的组合，可适应单、双线、不同荷载等级铁路桥梁的抢修。此外，本发明抢修梁承载力高，刚度大，可显著提高通车速度，更好的适应现代铁路桥梁抢修技战术要求。更换桥面系后，本抢修梁亦可方便地应用于公路梁桥的抢修。

2、本发明中，相邻的两个折叠状态的主平面桁架组件、上平联和下平联形成外空间桁架梁，间断腹杆桁架组件在折叠状态时能在外空间桁架梁内滑动，作为架设作业的导梁。此结构设计在架设抢修梁时，无需其它大型吊装设备辅助，适应桥隧相连、高山峡谷等恶劣工况桥梁抢修作业，环境适应性强，架设效率高。在通车状态，间断腹杆桁架组件和主平面桁架组件连接固定，可有效提高抢修梁的强度和刚度，改善其力学性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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它的附图。

图1是实施例完成架设后的主视图。

图2是图1隐藏间断腹杆组件后的侧视图。

图3是实施例的主平面桁架组件和间断腹杆桁架组件折叠状态时的断面视图。

图4是实施例的第一主平面桁架的主视图。

图5是图4的侧视图。

图6是实施例的间断腹杆桁架的主视图。

图7是实施例的间断腹杆桁架的构件展开状态的示意图。

图8是实施例的间断腹杆桁架的构件折叠状态的示意图。

图9是图8的侧视图。

图10是实施例的上平联构架的俯视图。

图11是实施例的上平联构架的主视图。

图12是实施例在架设前的示意图。

图13是实施例的外空间桁架梁位于待架孔桥位跨度三分之一处的示意图。

图14是实施例的折叠状态的间断腹杆组件支撑在既有梁梁端的示意图。

图15是实施例进行落梁时的示意图。

图16是实施例架设后的示意图。

其中：100 可展式铁路抢修梁；1 主平面桁架组件；1-1第一主平面桁架；1-2 第二主平面桁架；1-3 第三主平面桁架； 11-1 第一上弦杆；11-2 中间上弦杆；11-3 第二上弦杆；12 第一竖腹杆；13 主平面斜腹杆；14 第二竖腹杆；15-1 第一下弦杆；15-2 中间下弦杆；15-3 第二下弦杆；16 第一半固定销轴；17 第一活动销轴；18 上弦杆连接孔；19 下弦杆连接孔；

2 间断腹杆平面桁架；21 间断腹杆平面桁架上弦杆；22 间断腹杆平面桁架下弦杆；23-1 第一斜腹杆；23-2 第二斜腹杆；23-3 第三斜腹杆；24 第二半固定销轴；25 环形销轴；26 第二活动销轴；27-1 折叠固定孔；27-2 展开固定孔；28 上部平面连接孔； 29下部平面连接孔；210 耳板；211 恒撑杆；

3 上平联构架；31 上平联横梁；32 上平联斜撑杆；33 撑杆铰连孔；34 固定销轴；35 第三活动销轴；36 上平联固定板；

4 下平联构架；5 桥面系构架；6 长横联杆；7 短横联杆；8 伸缩装置；9 预应力筋；

A1 机车；A2 平板车；A3 可旋转前支腿；A4 起升装置；A5待架孔桥位；A6 落梁千斤顶；A7 既有梁。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述，需要理解的是，术语“中心”、“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等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。

具体实施例：

实施例一

如图1至图16所示的一种可展式铁路抢修梁100，其包括：

外空间桁架梁，其包括左右并列设置的两主平面桁架组件1，两主平面桁架组件1之间通过上平联和下平联连接，所述主平面桁架组件1包括至少两可折叠的主平面桁架，主平面桁架折叠可使所述外空间桁架梁整体折叠；

内空间桁架梁，其设置在所述外空间桁架梁形成的矩形空间内，所述内空间桁架梁包括两可折叠的间断腹杆平面桁架2，两所述间断腹杆平面桁架2之间通过若干横联组件连接形成一个整体结构，间断腹杆平面桁架2折叠可使内空间桁架梁整体折叠。

架设状态时，所述外空间桁架梁和所述内空间桁架梁呈折叠状态，所述内空间桁架梁可在外空间桁架梁内沿纵桥向滑动，并兼做架设时的导梁。

通车状态下，所述外空间桁架梁和内空间桁架梁展开并固定，所述内空间桁架梁的间断腹杆平面桁架与对应侧的主平面桁架通过连接副连接，提升可展式铁路抢修梁100整体的力学性能。

上平联的上端面上设置有桥面系构架5，本实施例中的桥面系构架5与既有梁A7上的桥面系结构相匹配。

如图2所示，本实施例的主平面桁架组件1包括3片的主平面桁架，分别是：第一主平面桁架1-1、第二主平面桁架1-2和第三主平面桁架1-3，相邻的两片主平面桁架的上弦杆11和下弦杆15通过螺栓连接，如图2和图4所示，主平面桁架包括平行设置的上弦杆11和下弦杆15，上弦杆11和下弦杆15之间平行等距设置有若干的主平面斜腹杆13，主平面斜腹杆13的上端通过第一半固定销轴16与上弦杆11铰接，主平面斜腹杆13的下端通过第一半固定销轴16与下弦杆15铰接，上弦杆11和下弦杆15对应主平面斜腹杆13的两端开设有铰接用的通孔。

如图4和图5所示，上弦杆11和下弦杆15的左端通过第一竖腹杆12连接，上弦杆11和下弦杆15的右端通过第二竖腹杆14连接，第一竖腹杆12和第二竖腹杆14的下端均通过第一半固定销轴16与下弦杆15铰链，其中第一竖腹杆12与一个主平面斜腹杆13共用一个第一半固定销轴16，拆除竖腹杆与上弦杆11的连接钢销后，主平面桁架整体呈可活动的平行四边形多连杆机构，当主平面桁架展开后，将第一竖腹杆12和第二竖腹杆14的上端通过第一活动销轴17与上弦杆11连接。

实施例中的一组主平面桁架组件1包括第一主平面桁架1-1、第二主平面桁架1-2和第三主平面桁架1-3，其中第一主平面桁架1-1和第三主平面桁架1-3的主平面斜腹杆13的倾斜方向一致，第二主平面桁架1-2的主平面斜腹杆13与其他两片上的主平面斜腹杆13的倾斜方向相反，使得从横桥向方向看，主平面桁架组件1的主平面斜腹杆13呈连续的“W”形状，第二主平面桁架1-2和第一、三主平面桁架结构组成和结构形式相同，可由第一、三主平面桁架翻转180°后得到。优选的，第二主平面桁架1-2的主平面斜腹杆13的截面可以与所述第一、三主平面桁架的主平面斜腹杆13的截面不同，以使第二主平面桁架1-2的力学性能优于第一、三主平面桁架的，使主平面桁架组件1整体的力学性能提高。优选的，一组主平面桁架组件1可以包括两片主平面桁架，两片主平面桁架的主平面斜腹杆13倾斜方向相反；根据通车实际的承载要求，一组的主平面桁架组件1还可以包括多片主平面桁架，相邻两组的主平面桁架的主平面斜腹杆13倾斜方向相反。

如图4所示，主平面桁架的上弦杆11上开设有若干组的上弦杆连接孔18，下弦杆15上开设有若干组的下弦连接孔19，实施例中3片主平面桁架通过在上弦杆连接孔18中穿设螺栓副和在下弦杆连接孔19中穿设螺栓副完成固定连接，使主平面桁架组件1成为几何不变的结构体系，形成一组的主平面桁架组件1。

本实施例中主平面桁架的上弦杆11和下弦杆15，对应拆分为了图4所示的构件，即上弦杆11包括第一上弦杆11-1、若干的中间上弦杆11-2和第二上弦杆11-3，下弦杆15包括与上弦杆对应的第一下弦杆15-1、若干的中间下弦杆15-2和第二下弦杆15-3。所述第一上弦杆11-1、第一下弦杆15-1、若干的主平面斜腹杆13和竖腹杆构成第一主平面构架；所述中间上弦杆11-2、中间下弦杆15-2和若干的主平面斜腹杆13构成中间主平面构架；所述第二上弦杆11-3、第二下弦杆15-3、若干的主平面斜腹杆13和竖腹杆构成第二主平面构架。拔出第一主平面构架竖腹杆与所述第一上弦杆11-1的连接销轴后，第一主平面构架成为一个几何可变的平行四边形多连杆机构，可实现折叠/展开；拔出第二主平面构架竖腹杆与第二上弦杆11-3的连接销轴后，第二主平面构架成为一个几何可变的平行四边形多连杆机构，可实现折叠/展开；中间主平面构架本身为一几何可变的平行四边形多连杆机构，可实现折叠/展开；在存储、运输状态，第一主平面构架、第二主平面构架、中间主平面构架呈折叠状态，可有效节省存储、运输空间，增大运输装载系数。

一片主平面桁架由1个第一主平面构架、若干中间主平面构架和1个第二主平面构架通过上、下弦杆处的螺栓连接而成。第一上弦杆11-1、第二上弦杆11-3、第一下弦杆15-1、第二下弦杆15-3的跨中方向、中间上弦杆11-2、中间下弦杆15-2的两端设有连接法兰板。第一上弦杆11-1与中间上弦杆11-2通过螺栓组件和一个片间连接板连接，相邻两个中间上弦杆11-2通过螺栓组件和一个片间连接板连接，第二上弦杆11-3与中间上弦杆11-2通过螺栓组件和一个片间连接板连接，片间连接板夹持在两上弦杆端部法兰板之间，横桥向连接3片主平面桁架，在拼组主平面桁架时，片间连接板还可保证各片主平面桁架上弦杆端部对齐，有利于上、下弦杆片间连接螺栓连接对位。第一下弦杆15-1与中间下弦杆15-2通过螺栓组件连接，相邻两个中间下弦杆15-2通过螺栓组件连接，第二下弦杆15-3与中间下弦杆15-2通过螺栓组件连接，三片主平面桁架下弦杆15的纵向连接位置呈错台状态。

本发明将主平面桁架拆分成了若干个可折叠/展开的构件。通过增减中间主平面构架的数量，可适应不同跨度桥梁抢修的需要，同时减少了抢修梁构件的种类，可有效减少拼组工作量，提高拼组、架设速度，节省存储、运输空间，提高运输装载系数。

如图2、图6、图7和图8所示，本实施例中的内空间桁架梁包括两组间断腹杆平面桁架2，两所述间断腹杆平面桁架2之间通过若干的横联组件连接，间断腹杆平面桁架2包括平行设置的间断腹杆平面桁架上弦杆21和间断腹杆平面桁架下弦杆22，所述间断腹杆平面桁架上弦杆21和间断腹杆平面桁架下弦杆22之间等距设置有若干的间断腹杆组件，间断腹杆平面桁架上弦杆21和间断腹杆平面桁架下弦杆22上分别开设有上部平面连接孔28和下部平面连接孔29，分别与主平面桁架的上弦杆连接孔18和下弦杆连接孔19对应，用于穿设螺钉使间断腹杆平面桁架2与主平面桁架连接固定。

本实施例中间断腹杆平面桁架上弦杆21和间断腹杆平面桁架下弦杆22对应拆分成若干段等长的杆件形成若干相同的构架，相邻两个构架的间断腹杆平面桁架上弦杆21杆件和间断腹杆平面桁架下弦杆22杆件之间通过螺栓连接，即图6和图7所示，使间断腹杆平面桁架2拆分成了若干个可折叠或展开的构件，方便组装和运输。优选的内空间桁架梁包括偶数组的间断腹杆平面桁架2，均分在左右两侧，每侧的若干组间断腹杆平面桁架2以及主平面桁架通过连接副连接，加大了抢修梁的承载能力和刚度。

详见图7所述间断腹杆组件整体呈N字形的连杆结构，其包括依次铰接设置的第一斜腹杆23-1、第二斜腹杆23-2和第三斜腹杆23-3，第一斜腹杆23-1和第二斜腹杆23-2通过环形销轴25铰接形成第一铰接点，所述第二斜腹杆23-2和第三斜腹杆23-3通过环形销轴25铰接形成第二铰接点。第一铰接点通过第二半固定销轴24与间断腹杆平面桁架上弦杆21铰接，第一斜腹杆23-1下端通过第二半固定销轴24与间断腹杆平面桁架下弦杆22铰接；第三斜腹杆23-3上端通过第二活动销轴26与间断腹杆平面桁架上弦杆21铰接，第二铰接点通过第二活动销轴26与间断腹杆平面桁架下弦杆22铰接，间断腹杆平面桁架上弦杆21和间断腹杆平面桁架下弦杆22上对应每组的间断腹杆组件均设置有若干的折叠固定孔27-1和展开固定孔27-2，展开固定孔27-2距离第一斜腹杆23-1近，折叠固定孔27-1距离第一斜腹杆23-1远，通过拔插每组间断腹杆组件的第二活动销轴26将第三斜腹杆23-3的两端分别铰接在所述间断腹杆平面桁架上弦杆21和间断腹杆平面桁架下弦杆22上的折叠固定孔27-1中，使间断腹杆平面桁架上弦杆21和间断腹杆平面桁架下弦杆22相互靠近，间断腹杆组件呈折叠状态，进而使间断腹杆平面桁架2呈折叠状（参见图8）；反之，通过拔插每组间断腹杆组件的第二活动销轴26将第三斜腹杆23-3的两端分别铰接在所述间断腹杆平面桁架上弦杆21和间断腹杆平面桁架下弦杆22上的展开固定孔27-2中，使所述间断腹杆平面桁架上弦杆21和间断腹杆平面桁架下弦杆22相互远离，间断腹杆组件呈展开状，进而使间断腹杆平面桁架2呈展开状。

本实施例中为保证间断腹杆组件铰接不发生干涉，如图9所示，本实施例的第二斜腹杆23-2和第一斜腹杆23-1的截面均为“H”型，第二斜腹杆23-2的中间横板的宽度小于第一斜腹杆23-1和第三斜腹杆23-3中间横板的宽度，使得第二斜腹杆23-2的端部能插入于第一斜腹杆23-1和第三斜腹杆23-3端部的两侧板中间。

参见图3和图9，本实施例的两片间断腹杆平面桁架相对一侧设置有若干组的耳板组件，耳板组件包括上下对称设置的两个耳板210，两个耳板210分别设置在间断腹杆平面桁架上弦杆21和间断腹杆平面桁架下弦杆22上，用于连接横联组件。两所述间断腹杆平面桁架上弦杆21上的耳板210通过横撑杆211连接，两所述间断腹杆平面桁架下弦杆22上的耳板210通过另一个横撑杆211连接。本实施例中所述横联组件包括交叉设置的两个长横联杆6，即图2所示，所述长横联杆6设置在一侧的所述间断腹杆平面桁架的间断腹杆平面桁架上弦杆21与另一侧的所述间断腹杆平面桁架的间断腹杆平面桁架下弦杆22之间，所述长横联杆6配合两所述横撑杆211用在通车状态（展开状态）的抢修梁上。所述横联组件还包括交叉设置的两个短横联杆7，即图3所示，所述短横联杆7设置在一侧的所述间断腹杆平面桁架的间断腹杆平面桁架上弦杆21与另一侧的所述间断腹杆平面桁架的间断腹杆平面桁架下弦杆22之间，所述短横联杆7配合两所述横撑杆211用在架设状态（折叠状态）的抢修梁上。

如图10至图11所示，上平联包括若干等距设置的上平联构架3，所述上平联构架3设置在两组所述主平面桁架组件1的上端面上，其包括两个横桥向设置的上平联横梁31，两所述上平联横梁31之间交叉设置有两个上平联斜撑杆32，所述上平联横梁31两端均设置有上平联固定板36，所述上平联横梁31通过所述上平联固定板36与所述上弦杆连接本实施例中上平联固定板36上对应上弦杆连接孔18开设有通孔，在组装连接三片的主平面桁架的同时可固定连接上平联固定板36，使上平联固定连接在主平面桁架组件1的上端面上。本实施例中，两个上平联斜撑杆32交点处相对开设有撑杆铰连孔33，用于穿设销轴使两个上平联斜撑杆32铰接，上平联斜撑杆32的一端与一侧的上平联横梁31铰接，其另一端通过活动销轴与另一侧的上平联横梁31铰接，通过拔插活动销轴使上平联呈折叠或展开状，方便储存运输。

本实施例中下平联包括若干等距设置的下平联构架4；所述下平联构架4设置在两组所述主平面桁架组件1的下端面上，所述下平联横梁两端均设置有下平联固定板，下平联固定板上对应下弦杆连接孔19开设有通孔，在组装连接三片的主平面桁架的同时可固定连接下平联固定板，所述下平联横梁通过所述下平联固定板与所述下弦杆连接。本实施例中下平联横梁上开设有螺栓孔用于穿设螺栓组件以固定连接预应力筋9。

参见图1、图2、图3、图5、图8和图9，折叠状态下的两组主平面桁架组件1、上平联机构和下平联机构形成截面为口字型的外空间桁架梁，折叠状态下的内空间桁架梁通过其两组间断腹杆平面桁架上弦杆21和两组间断腹杆平面桁架下弦杆22形成与外空间桁架梁的内径尺寸和形状相适配的口字型结构，因为本实施例的上弦杆11、下弦杆15、间断腹杆平面桁架上弦杆21和间断腹杆平面桁架下弦杆22采用截面呈“H”形状的杆件，本实施例中的第一半固定销轴16、第一活动销轴17、环形销轴25、第二活动销轴26和第二半固定销轴24均安装在“H”形状的杆件内部，使得折叠状态下的内空间桁架梁在液压缸组件的推动下可以流畅的在外空间桁架梁内滑动，同理外空间桁架梁在液压缸组件的推动下可以沿所述内空间桁架梁滑动，本实施例采用折叠状态下的内空间桁架梁在折叠状态下的外空间桁架梁内部进行相对滑动，然后在待架孔桥位展开，提高了抢修梁拼组架设速度，同时可避免对大型吊装设备的依赖。

实施例二

本实施例介绍实施例一中所述的可展式铁路抢修梁100的假设方法，参见图12至图16本实施例的具体操作步骤：

步骤一、参见图12将主平面桁架、间断腹杆平面桁架2、上平联、下平联、横联组件和桥面系的最小单元构件装载在平板车A2上；

步骤二、通过机车A1将平板车A2推至待架孔桥位A5前方，在平板车A2上安装起升装置A4，在待架孔桥位A5前方安装可旋转前支腿A3；

步骤三、利用平板车A2上的滑轮系统和起升装置A4将主平面桁架的构件拼接成至少两组的完整的折叠状态的主平面桁架组件，其中相邻主平面桁架的上弦杆11通过螺栓副连接，下弦杆15之间不连接；在相邻两组的主平面桁架组件上安装上平联和下平联形成外空间桁架梁，将桥面系构架5安装在所述上平联上；

步骤四、利用平板车A2上的滑轮系统和起升装置A4将间断腹杆平面桁架2的构件拼接成完整的折叠状态的间断腹杆平面桁架2，通过若干的横撑杆211和短横联杆7将两组间断腹杆平面桁架2连接成折叠状态的内空间桁架梁；

步骤五、将折叠状态的内空间桁架梁通过液压缸机构推入外空间桁架梁中；

步骤六、参见图13通过液压缸机构将外空间桁架梁沿可旋转前支腿A3水平推至待架孔桥位A5跨度的三分之一处；

步骤七、利用液压缸机构将折叠状态的内空间桁架梁的前端水平推至既有梁A7梁端上方；

步骤八、参见图14调整可旋转前支腿A3使内空间桁架梁的前端支撑在既有梁A7梁端上；

步骤九、通过液压缸机构将外空间桁架梁前端沿内空间桁架梁推至待架孔桥位A5前方桥墩上方；

步骤十、 参见图15利用伸缩装置8，将每组的主平面桁架组件1展开，本实施例中选用多级液压缸装置，展开到位后连接相邻主平面桁架下弦杆15之间的连接螺栓，安装竖腹杆与上弦杆11之间的连接销轴；

步骤十一、 参见图15在待架孔桥位A5两端桥墩上分别安装落梁千斤顶A6；

步骤十二、调整可旋转前支腿A3，将可展式铁路抢修梁100放至待架孔桥位A5两侧的落梁千斤顶A6上；

步骤十三、拆除内空间桁架梁上的短横联杆7，调整间断腹杆平面桁架2上的间断腹杆组件与间断腹杆平面桁架上弦杆21和间断腹杆平面桁架下弦杆22的连接位置使间断腹杆平面桁架2从图7展成图6的状态以；

步骤十四、 通过螺栓组件将间断腹杆平面桁架2的间断腹杆平面桁架上弦杆21与主平面桁架的上弦杆11连接固定；将间断腹杆平面桁架2的间断腹杆平面桁架下弦杆22和主平面桁架的下弦杆15连接固定，安装若干交叉设置的长横联杆6将内空间桁架梁和外空间桁架梁连接成展开状态；

步骤十五、利用落梁千斤顶A6将可展式铁路抢修梁100落梁到位；

步骤十六、参见图16安装并张拉预应力筋9，完成可展式铁路抢修梁100的架设。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种可展式铁路抢修梁，其特征在于，其包括：

外空间桁架梁，其包括左右并列设置的两主平面桁架组件（1），两主平面桁架组件（1）之间通过上平联和下平联连接，所述主平面桁架组件（1）包括至少两可折叠的主平面桁架，主平面桁架折叠可使所述外空间桁架梁整体折叠；

内空间桁架梁，其设置在所述外空间桁架梁形成的矩形空间内，所述内空间桁架梁包括两可折叠的间断腹杆平面桁架（2），两所述间断腹杆平面桁架（2）之间通过若干的横联组件连接形成一个整体结构，间断腹杆平面桁架（2）折叠可使内空间桁架梁整体折叠；

架设状态时，所述外空间桁架梁和所述内空间桁架梁呈折叠状态，所述内空间桁架梁可在外空间桁架梁内沿纵桥向滑动，并兼做架设时的导梁；

通车状态下，所述外空间桁架梁和内空间桁架梁展开并固定，所述内空间桁架梁的间断腹杆平面桁架与对应侧的主平面桁架通过连接副连接。

2.根据权利要求1所述的一种可展式铁路抢修梁，其特征在于：所述主平面桁架包括上弦杆（11）、下弦杆（15）、若干主平面斜腹杆（13）和两个竖腹杆；

所述上弦杆（11）和所述下弦杆（15）平行设置；

所述主平面斜腹杆（13）的两端分别与所述上弦杆（11）和下弦杆（15）铰接，若干所述主平面斜腹杆（13）倾斜且平行等距设置；

所述上弦杆（11）和下弦杆（15）的端部通过所述竖腹杆连接，所述竖腹杆用于承担所述主平面桁架端部节间的竖向力。

3.根据权利要求2所述的一种可展式铁路抢修梁，其特征在于：所述主平面桁架的上弦杆（11）包括第一上弦杆（11-1）、若干的中间上弦杆（11-2）和第二上弦杆（11-3），所述下弦杆（15）包括与所述上弦杆（11）对应设置的第一下弦杆（15-1）、若干的中间下弦杆（15-2）和第二下弦杆（15-3）；

所述第一上弦杆（11-1）、第一下弦杆（15-1）、若干的主平面斜腹杆（13）和竖腹杆形成第一主平面构架；

所述中间上弦杆（11-2）、中间下弦杆（15-2）和若干的主平面斜腹杆（13）形成中间主平面构架；

所述第二上弦杆（11-3）、第二下弦杆（15-3）、若干的主平面斜腹杆（13）和竖腹杆形成第二主平面构架；

所述第一主平面构架、若干的中间主平面构架和第二主平面构架通过连接副连接成一片整体的主平面桁架。

4.根据权利要求2所述的一种可展式铁路抢修梁，其特征在于：所述主平面桁架组件（1）包括至少两片所述主平面桁架，相邻两所述主平面桁架上的主平面斜腹杆（13）的倾斜方向相反，通过连接副相互连接固定，使所述主平面桁架组件（1）成为几何不变的结构体系。

5.根据权利要求2所述的一种可展式铁路抢修梁，其特征在于：所述主平面桁架的上弦杆（11）和下弦杆（15）之间设置有伸缩装置（8），用于使所述主平面桁架自动实现折叠或展开状态。

6.根据权利要求1所述的一种可展式铁路抢修梁，其特征在于：所述间断腹杆平面桁架（2）包括平行设置的间断腹杆平面桁架上弦杆（21）和间断腹杆平面桁架下弦杆（22），所述间断腹杆平面桁架上弦杆（21）和间断腹杆平面桁架下弦杆（22）之间设置有若干的间断腹杆组件；

所述间断腹杆组件整体呈N字形的连杆结构，其包括第一斜腹杆（23-1）、第二斜腹杆（23-2）和第三斜腹杆（23-3）；

第一斜腹杆（23-1）的上端与所述第二斜腹杆（23-2）的上端通过环形销轴铰接后与所述间断腹杆平面桁架上弦杆（21）通过销轴铰接，所述第一斜腹杆（23-1）的下端与所述间断腹杆平面桁架下弦杆（22）通过销轴铰接；

第二斜腹杆（23-2）下端和第三斜腹杆（23-3）下端通过环形销轴铰接后与间断腹杆平面桁架下弦杆（22）通过可拔插销轴铰接，所述第三斜腹杆（23-3）的上端与所述间断腹杆平面桁架上弦杆（21）通过可拔插销轴铰接；

所述间断腹杆平面桁架上弦杆（21）和间断腹杆平面桁架下弦杆（22）上对应第三斜腹杆（23-3）的两端均设有两个铰接孔位，通过调整可插拔销轴的连接位置以调整所述间断腹杆组件使所述间断腹杆平面桁架（2）呈折叠状态或展开状态。

7.根据权利要求2所述的一种可展式铁路抢修梁，其特征在于：所述上平联包括若干等距排布的上平联构架（3）；

所述上平联构架（3）设置在两组所述主平面桁架组件（1）的上端面上，其包括两个横桥向设置的上平联横梁（31），两所述上平联横梁（31）之间交叉设置有两个上平联斜撑杆（32），所述上平联横梁（31）两端均设置有上平联固定板（36），所述上平联横梁（31）通过所述上平联固定板（36）与所述上弦杆（11）连接。

8.根据权利要求2所述的一种可展式铁路抢修梁，其特征在于：所述下平联包括若干等距排布的下平联构架（4）；

所述下平联构架（4）设置在两组所述主平面桁架组件（1）的下端面上，所述下平联构架（4）两端均设置有下平联固定板，所述下平联构架（4）通过所述下平联固定板与所述下弦杆（15）连接。

9.根据权利要求6所述的一种可展式铁路抢修梁，其特征在于：所述横联组件包括交叉设置的两个长横联杆（6）和交叉设置的两个短横联杆（7），所述长横联杆（6）的一端与一侧的所述间断腹杆平面桁架（2）的间断腹杆平面桁架上弦杆（21）通过耳板（210）连接，所述长横联杆（6）的另一端与另一侧的所述间断腹杆平面桁架（2）的间断腹杆平面桁架下弦杆（22）通过耳板（210）连接；

所述短横联杆（7）与所述长横联杆（6）的安装方式相同；

两所述间断腹杆平面桁架上弦杆（21）上的耳板（210）通过横撑杆（211）连接，两所述间断腹杆平面桁架下弦杆（22）上的耳板（210）通过另一个横撑杆（211）连接；

两所述长横联杆（6）和两所述横撑杆（211）配合用作通车状态下抢修梁的横联组件；两所述短横联杆（7）和两所述横撑杆（211）配合用作架设状态下内空间桁架梁的横联组件。

10.如权利要求1所述的可展式铁路抢修梁的架设方法，其特征在于，其具体包括如下步骤：

步骤一、将主平面桁架、间断腹杆平面桁架（2）、上平联、下平联、横联组件和桥面系构架（5）装载在平板车（A2）上；

步骤二、通过机车（A1）将平板车（A2）推至待架孔桥位（A5）前方，在平板车（A2）上安装起升装置（A4），在待架孔桥位（A5）前方安装可旋转前支腿（A3）；

步骤三、利用平板车（A2）上的滑轮系统和起升装置（A4）将主平面桁架的构件拼接成至少两组的完整的折叠状态的主平面桁架组件，其中相邻主平面桁架的上弦杆（11）通过螺栓副连接，下弦杆（15）之间不连接，在相邻两组的主平面桁架组件上安装上平联和下平联形成外空间桁架梁，将桥面系构架（5）安装在所述上平联上；

步骤四、利用平板车（A2）上的滑轮系统和起升装置（A4）将间断腹杆平面桁架（2）的构件拼接成完整的折叠状态的间断腹杆平面桁架（2），通过若干横撑杆（211）和交叉设置的短横联杆（7）将两组间断腹杆平面桁架（2）连接成折叠状态的内空间桁架梁；

步骤五、将折叠状态的内空间桁架梁通过液压缸机构推入外空间桁架梁中；

步骤六、通过液压缸机构将外空间桁架梁沿可旋转前支腿（A3）水平推至待架孔桥位（A5）跨度的三分之一处；

步骤七、利用液压缸机构将折叠状态的内空间桁架梁的前端水平推至既有梁（A7）梁端上方；

步骤八、调整可旋转前支腿（A3）使内空间桁架梁的前端支撑在既有梁（A7）梁端上；

步骤九、通过液压缸机构将外空间桁架梁前端沿内空间桁架梁推至待架孔桥位（A5）前方桥墩上方；

步骤十、利用伸缩装置（8）将每组的主平面桁架组件（1）展开，展开到位后连接相邻主平面桁架的下弦杆（15）之间的螺栓副组件，安装竖腹杆与上弦杆（11）之间的连接销轴；

步骤十一、 在待架孔桥位（A5）两端桥墩上分别安装落梁千斤顶（A6）；

步骤十二、调整可旋转前支腿（A3），将可展式铁路抢修梁（100）放至待架孔桥位（A5）两侧的落梁千斤顶（A6）上；

步骤十三、拆除内空间桁架梁上的短横联杆（7），调整间断腹杆平面桁架（2）上的间断腹杆组件与间断腹杆平面桁架上弦杆（21）和间断腹杆平面桁架下弦杆（22）的连接位置以展开间断腹杆平面桁架（2）；

步骤十四、通过螺栓组件将间断腹杆平面桁架（2）的间断腹杆平面桁架上弦杆（21）与主平面桁架的上弦杆（11）连接固定；将间断腹杆平面桁架（2）的间断腹杆平面桁架下弦杆（22）和主平面桁架的下弦杆（15）连接固定，安装若干交叉设置的长横联杆（6）将内空间桁架梁和外空间桁架梁连接成展开状态；

步骤十五、利用落梁千斤顶（A6）将可展式铁路抢修梁（100）落梁到位；

步骤十六、安装并张拉预应力筋（9），完成可展式铁路抢修梁（100）的架设。

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