CN114197292B - 装配式桥梁双层组合式钢桁架结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了装配式桥梁双层组合式钢桁架结构，包括桁架拼接单元部，所述桁架拼接单元部包括上纵梁、下纵梁、非闭合铰链三杆机构、槽型板、插销和牵引定位组合。本发明中，设置桁架拼接单元部，装配式桥梁的桁架采用若干桁架拼接单元部收尾拼接构成，桁架拼接单元部包括上纵梁、下纵梁、非闭合铰链三杆机构、槽型板、插销和牵引定位组合，上纵梁通过非闭合铰链三杆机构和下纵梁活动连接而且通过插销实现固定连接，当上纵梁和下纵梁通过非闭合铰链三杆机构活动连接时，牵引定位组合起到导向的作用，上纵梁和下纵梁靠近时通过插销可以锁定来缩小桁架拼接单元部的体积，便于存放和转运，反之桁架拼接单元部展开固定并具有桁架的功能。

Description

装配式桥梁双层组合式钢桁架结构

技术领域

本发明涉及装配式桥梁桁架技术领域，尤其涉及装配式桥梁双层组合式钢桁架结构。

背景技术

桁架桥指的是以桁架作为上部结构主要承重构件的桥梁，桁架桥一般由主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架以及桥面系组成，在桁架中，弦杆是组成桁架外围的杆件，包括上弦杆和下弦杆，连接上、下弦杆的杆件叫腹杆，按腹杆方向之不同又区分为斜杆和竖杆，弦杆与腹杆所在的平面就叫主桁平面，大跨度桥架的桥高沿跨径方向变化，形成曲弦桁架；中、小跨度采用不变的桁高，即所谓平弦桁架或直弦桁架；目前此类桁架多为现场组装，采用吊车逐一将桁架部件吊装拼接，此种安装方式的桁架安装效率低下；而且市面上存在一体式桁架，安装时直接整体吊装安装，但是其体积大不方便定点存放和转运；另外整体式桁架在和基梁对接时容易出现错位的现象，对接不方便。

为此，本发明提供装配式桥梁双层组合式钢桁架结构。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决背景技术中提到的问题，而提出的装配式桥梁双层组合式钢桁架结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

装配式桥梁双层组合式钢桁架结构，包括桁架拼接单元部，所述桁架拼接单元部包括上纵梁、下纵梁、非闭合铰链三杆机构、槽型板、插销和牵引定位组合，所述上纵梁位于下纵梁的上部且为平行分布，所述上纵梁的外周壁固定连接有相对中部对称分布的槽型板和上吊柱，所述槽型板的开口端和上吊柱均朝向下纵梁，所述上吊柱靠近上纵梁的端部，所述下纵梁的外壁固定连接有相对中部对称分布的下撑柱和槽型板，所述下撑柱和槽型板的开口端均朝向上纵梁，对称分布的所述下撑柱之间的距离小于上纵梁上对称分布的所述槽型板之间的距离，位于所述下纵梁上对称分布的槽型板之间的距离大于位于所述上纵梁上对称分布的槽型板之间的距离之间的距离且小于对称分布的所述上吊柱之间的距离，所述非闭合铰链三杆机构的一端和上吊柱的一端铰接且其另一端和距离上吊柱最近的下撑柱铰接，所述牵引定位组合设置在上纵梁和下纵梁的中部且和非闭合铰链三杆机构连接，该非闭合铰链三杆机构为Z型，当上纵梁向远离下纵梁的方向运动至极限位置时，所述非闭合铰链三杆机构内的一个铰接点通过插销和上纵梁上的槽型板连接且另一个铰接点也通过插销和下纵梁上的槽型板连接，当上纵梁向靠近下纵梁的方向运动至极限位置时，位于非闭合铰链三杆机构上的连杆陷入槽型板的槽内。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述下纵梁的外壁固定设置有朝向上纵梁且和上吊柱相对的托柱。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述牵引定位组合包括矩形吊框、导向套和牵引杆，所述导向套固定套设在上纵梁的中部，所述矩形吊框间隙套设在导向套的外部，所述非闭合铰链三杆机构上和下撑柱连接的连杆的外壁通过牵引杆和矩形吊框的底部铰接连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述导向套的外壁固定设置有限位连接轴，所述矩形吊框的两侧贯穿开设有和限位连接轴间隙配合的腰型孔，该腰型孔的长度方向和上纵梁垂直，且与上纵梁和下纵梁所在的同一片面平行，所述矩形吊框的顶部固定连接有吊板。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述牵引定位组合还包括限位套，所述限位套的一端和下纵梁外壁的中部固定连接另一端朝向上纵梁，所述矩形吊框的顶部固定设置有和限位套配合使用的插柱。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，设置桁架拼接单元部，装配式桥梁的桁架采用若干桁架拼接单元部收尾拼接构成，桁架拼接单元部包括上纵梁、下纵梁、非闭合铰链三杆机构、槽型板、插销和牵引定位组合，上纵梁通过非闭合铰链三杆机构和下纵梁活动连接而且通过插销实现固定连接，当上纵梁和下纵梁通过非闭合铰链三杆机构活动连接时，牵引定位组合起到导向的作用，上纵梁和下纵梁靠近时通过插销可以锁定来缩小桁架拼接单元部的体积，便于存放和转运，当上纵梁远离下纵梁展开并通过插销锁定时，桁架拼接单元部展开固定并具有桁架的功能。

2、本发明中，牵引定位组合包括矩形吊框、导向套和牵引杆，导向套固定套设在上纵梁的中部，矩形吊框间隙套设在导向套的外部，非闭合铰链三杆机构上和下撑柱连接的连杆的外壁通过牵引杆和矩形吊框的底部铰接连接，进一步描述为导向套的外壁固定设置有限位连接轴，矩形吊框的两侧贯穿开设有和限位连接轴间隙配合的腰型孔，该腰型孔的长度方向和上纵梁垂直，且与上纵梁和下纵梁所在的同一片面平行，当起吊上纵梁时，在矩形吊框和牵引杆的导向下便于两侧的非闭合铰链三杆机构近似同步展开并和槽型板通过插销对接，对接固定方便。

3、本发明中，牵引定位组合还包括限位套，限位套的一端和下纵梁外壁的中部固定连接另一端朝向上纵梁，矩形吊框的顶部固定设置有和限位套配合使用的插柱，插柱插入限位套内后使得上纵梁和下纵梁更加相对固定，便于桁架拼接单元部折叠存放时使用插销对接固定。

附图说明

图1为本发明提出的装配式桥梁双层组合式钢桁架结构的桁架拼接单元部的结构示意图；

图2为本发明提出的装配式桥梁双层组合式钢桁架结构的上纵梁、下纵梁、非闭合铰链三杆机构、槽型板、插销和牵引定位组合详细连接的结构示意图；

图3为本发明提出的装配式桥梁双层组合式钢桁架结构的矩形吊框、导向套和限位套详细配合的结构示意图；

图4为本发明提出的装配式桥梁双层组合式钢桁架结构的桁架拼接单元部折叠固定的结构示意图。

图例说明：

1、桁架拼接单元部；11、上纵梁；111、上吊柱；12、下纵梁；121、下撑柱；122、托柱；13、非闭合铰链三杆机构；14、槽型板；15、插销；16、牵引定位组合；161、矩形吊框；1611、腰型孔；1612、吊板；1613、插柱；162、导向套；1621、限位连接轴；163、牵引杆；164、限位套。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-4，装配式桥梁双层组合式钢桁架结构，包括桁架拼接单元部1，由于桥梁双层桁架比较长，本技术方案中的桁架拼接单元部1为桁架的组装单元，将多个桁架拼接单元部1首尾装配构成一个完整的桁架，桁架拼接单元部1包括上纵梁11、下纵梁12、非闭合铰链三杆机构13、槽型板14、插销15和牵引定位组合16，上纵梁11位于下纵梁12的上部且为平行分布，上纵梁11的外周壁固定连接有相对中部对称分布的槽型板14和上吊柱111，上吊柱111为倒T型结构，槽型板14的开口端和上吊柱111均朝向下纵梁12，上吊柱111靠近上纵梁11的端部，下纵梁12的外壁固定连接有相对中部对称分布的下撑柱121和槽型板14，下撑柱121为T型结构，下撑柱121和槽型板14的开口端均朝向上纵梁11，对称分布的下撑柱121之间的距离小于上纵梁11上对称分布的槽型板14之间的距离，位于下纵梁12上对称分布的槽型板14之间的距离大于位于上纵梁11上对称分布的槽型板14之间的距离之间的距离且小于对称分布的上吊柱111之间的距离，非闭合铰链三杆机构13采用三段连杆串联铰接的连接方式制成，非闭合铰链三杆机构13的一端和上吊柱111的一端铰接且其另一端和距离上吊柱111最近的下撑柱121铰接，牵引定位组合16设置在上纵梁11和下纵梁12的中部且和非闭合铰链三杆机构13连接，该非闭合铰链三杆机构13为Z型，具体的是牵引定位组合16包括矩形吊框161、导向套162和牵引杆163，导向套162固定套设在上纵梁11的中部，矩形吊框161间隙套设在导向套162的外部，非闭合铰链三杆机构13上和下撑柱121连接的连杆的外壁通过牵引杆163和矩形吊框161的底部铰接连接，进一步描述为导向套162的外壁固定设置有限位连接轴1621，矩形吊框161的两侧贯穿开设有和限位连接轴1621间隙配合的腰型孔1611，该腰型孔1611的长度方向和上纵梁11垂直，且与上纵梁11和下纵梁12所在的同一片面平行，矩形吊框161的顶部固定连接有吊板1612，其中牵引定位组合16还包括限位套164，限位套164的一端和下纵梁12外壁的中部固定连接另一端朝向上纵梁11，矩形吊框161的顶部固定设置有和限位套164配合使用的插柱1613，插柱1613插入限位套164内后使得上纵梁11和下纵梁12更加相对固定，当上纵梁11向远离下纵梁12的方向运动至极限位置时，非闭合铰链三杆机构13内的一个铰接点通过插销15和上纵梁11上的槽型板14连接且另一个铰接点也通过插销15和下纵梁12上的槽型板14连接，当上纵梁11向靠近下纵梁12的方向运动至极限位置时，位于非闭合铰链三杆机构13上的连杆陷入槽型板14的槽内，槽型板14上开设有和插销15配合的插孔，非闭合铰链三杆机构13上铰接轴出采用铰接管的结构，铰接管方便和插销15连接，其中下纵梁12的外壁固定设置有朝向上纵梁11且和上吊柱111相对的托柱122，托柱122起到支撑上吊柱111的作用。

工作原理：使用时，当需要转运或者存放时，将下纵梁12放置在地面上，控制上纵梁11向下纵梁12靠近，并将非闭合铰链三杆机构13以Z字形的方式缩小体积，此时非闭合铰链三杆机构13会进入上纵梁11和下纵梁12上的槽型板14内，当上纵梁11靠近下纵梁12至极限位置后，使用插销15插入槽型板14上的插孔内，此时整个非闭合铰链三杆机构13体积最小并被上纵梁11和下纵梁12通过插销15约束，方便转运和存放；当需要吊装时，吊装前桁架拼接单元部1为折叠状态，使用吊机连接限位连接轴1621并起吊，将桁架拼接单元部1吊装至桥梁待对接的纵梁连接头处，此时将下纵梁12的一端和纵梁连接头通过法兰或者是直接焊接连接，然后将下一端采用辅助工具支撑固定，此时将折叠状态的桁架拼接单元部1上的插销15拔出，然后起吊，上纵梁11开始上升，需要注意的是起吊上纵梁11时需要确保上纵梁11位近似水平的状态，可以在吊具上安装一个矫正杆，矫正杆和上纵梁11的外壁接触，随着上纵梁11的上升非闭合铰链三杆机构13开始展开，上纵梁11带动矩形吊框161向上运动时会通过牵引杆163带动两侧的非闭合铰链三杆机构13上的一个连杆近似同步摆动上升，此时非闭合铰链三杆机构13逐渐展开，当其上的两个铰接点运动至上纵梁11和下纵梁12上的槽型板14内后，使用插销15将此铰接点固定在槽型板14上，此时本桁架拼接单元部1完全展开并固定，进而起到支撑固定的作用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.装配式桥梁双层组合式钢桁架结构，其特征在于，包括桁架拼接单元部（1），所述桁架拼接单元部（1）包括上纵梁（11）、下纵梁（12）、非闭合铰链三杆机构（13）、槽型板（14）、插销（15）和牵引定位组合（16），所述上纵梁（11）位于下纵梁（12）的上部且与下纵梁（12）平行分布，所述上纵梁（11）的外周壁固定连接有相对上纵梁（11）的中部对称分布的槽型板（14）和上吊柱（111），上纵梁（11）上的所述槽型板（14）的开口端和上吊柱（111）均朝向下纵梁（12），所述上吊柱（111）靠近上纵梁（11）的端部，所述下纵梁（12）的外壁固定连接有相对中部对称分布的下撑柱（121）和槽型板（14），所述下撑柱（121）和下纵梁（12）上的槽型板（14）的开口端均朝向上纵梁（11），对称分布的所述下撑柱（121）之间的距离小于上纵梁（11）上对称分布的所述槽型板（14）之间的距离，位于所述下纵梁（12）上对称分布的槽型板（14）之间的距离大于位于所述上纵梁（11）上对称分布的槽型板（14）之间的距离之间的距离且小于对称分布的所述上吊柱（111）之间的距离，所述非闭合铰链三杆机构（13）的一端和上吊柱（111）的一端铰接且其另一端和距离上吊柱（111）最近的下撑柱（121）铰接，所述牵引定位组合（16）设置在上纵梁（11）和下纵梁（12）的中部且和非闭合铰链三杆机构（13）连接，该非闭合铰链三杆机构（13）为Z型，当上纵梁（11）向远离下纵梁（12）的方向运动至极限位置时，所述非闭合铰链三杆机构（13）内的一个铰接点通过插销（15）和上纵梁（11）上的槽型板（14）连接且另一个铰接点也通过插销（15）和下纵梁（12）上的槽型板（14）连接，当上纵梁（11）向靠近下纵梁（12）的方向运动至极限位置时，位于非闭合铰链三杆机构（13）上的连杆陷入槽型板（14）的槽内。

2.根据权利要求1所述的装配式桥梁双层组合式钢桁架结构，其特征在于，所述下纵梁（12）的外壁固定设置有朝向上纵梁（11）且和上吊柱（111）相对的托柱（122）。

3.根据权利要求1所述的装配式桥梁双层组合式钢桁架结构，其特征在于，所述牵引定位组合（16）包括矩形吊框（161）、导向套（162）和牵引杆（163），所述导向套（162）固定套设在上纵梁（11）的中部，所述矩形吊框（161）间隙套设在导向套（162）的外部，所述非闭合铰链三杆机构（13）上和下撑柱（121）连接的连杆的外壁通过牵引杆（163）和矩形吊框（161）的底部铰接连接。

4.根据权利要求3所述的装配式桥梁双层组合式钢桁架结构，其特征在于，所述导向套（162）的外壁固定设置有限位连接轴（1621），所述矩形吊框（161）的两侧贯穿开设有和限位连接轴（1621）间隙配合的腰型孔（1611），该腰型孔（1611）的长度方向和上纵梁（11）垂直，且与上纵梁（11）和下纵梁（12）所在的同一片面平行，所述矩形吊框（161）的顶部固定连接有吊板（1612）。

5.根据权利要求3所述的装配式桥梁双层组合式钢桁架结构，其特征在于，所述牵引定位组合（16）还包括限位套（164），所述限位套（164）的一端和下纵梁（12）外壁的中部固定连接另一端朝向上纵梁（11），所述矩形吊框（161）的顶部固定设置有和限位套（164）配合使用的插柱（1613）。

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