CN115198625A - 一种封闭式箱型栈桥及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种封闭式箱型栈桥及其施工方法，属于栈桥技术领域，该封闭式箱型栈桥，包括多个箱体、灌排水机构和多个搭板；多个箱体沿纵向排成一排，箱体内设有用于承载压载水的腔室，箱体设有与腔室相连通的灌排口，箱体的顶面设有用于通行的桥面；灌排水机构连接于灌排口，用于在安装封闭式箱型栈桥时向空腔内注入压载水以使箱体沉于水底，并在拆除封闭式箱型栈桥时向外排出空腔内的压载水以使箱体上浮；两两相邻的两个箱体之间均设置有搭板，搭板的纵向一端铰接于一个箱体顶部的桥面上，搭板的纵向另一端搭接于相邻的另一个箱体顶部的桥面上。该封闭式箱型栈桥适合于地质复杂且地形高差变化大的海岸区域，而且，其稳定性好，可满足重载交通。

Description

一种封闭式箱型栈桥及其施工方法

技术领域

本发明属于栈桥技术领域，尤其涉及一种封闭式箱型栈桥及其施工方法。

背景技术

栈桥是建筑在车站、港口、矿山或工厂等区域，用于装卸货物或上下旅客或专供施工现场交通、机械布置及架空作业用的临时桥式结构。为了满足海上施工需要，有时需要在海岸区域建筑临时栈桥，这种临时栈桥有时需要在使用后拆除，然而，现有栈桥结构的安装和拆除施工过程均较为繁琐，施工周期长。虽然装配式的栈桥结构能够满足快速施工的要求，但现有装配式栈桥结构通常采用支撑桩支撑在持力层上，无法满足重载交通。此外，现有栈桥结构对于持力层要求较高，且较难在地形高差变化大的区域施工，因而，现有栈桥结构在地质复杂且地形高差变化大的海岸区域应用时极为受限。

发明内容

针对现有栈桥结构存在的上述问题，本发明提供了一种封闭式箱型栈桥及其施工方法，该封闭式箱型栈桥直接坐落于海床上，对持力层要求低且能够适应地形高差变化，适合于地质复杂且地形高差变化大的海岸区域，而且，该封闭式箱型栈桥稳定性好，可满足重载交通，且其装配化程度高，便于安装和拆除，施工周期短。

本发明提供一种封闭式箱型栈桥，包括：

多个箱体，多个箱体沿纵向排成一排，箱体内设有用于承载压载水的腔室，箱体设有与腔室相连通的灌排口，箱体的顶面设有用于通行的桥面；

灌排水机构，灌排水机构连接于灌排口，用于在安装封闭式箱型栈桥时向空腔内注入压载水以使箱体沉于水底，并在拆除封闭式箱型栈桥时向外排出空腔内的压载水以使箱体上浮；

多个搭板，两两相邻的两个箱体之间均设置有搭板，搭板的纵向一端铰接于一个箱体顶部的桥面上，搭板的纵向另一端搭接于相邻的另一个箱体顶部的桥面上。

本技术方案提供的封闭式箱型栈桥中，设置的箱体可直接坐底于海床，相邻两个箱体之间通过设置的搭板搭接，从而使多个箱体依次连接成桥，在海岸地区施工时，当海床地形高差变化大时，不同箱体可坐底于不同高程的海床上，从而满足地形高差变化大的海岸区域的施工要求；而且，其箱体直接坐底于海床，与海床的接触面积大，只要海床承载力满足淤泥质土以上且地形大致平坦，即可满足施工要求，对海床持力层要求低，无需地基处理，能够满足地质复杂的海岸区域的施工要求；进一步的，其箱体直接坐底于海床，稳定性好、安全可靠，抵抗海浪的能力强，交通通行能力强，可满足重载交通；更进一步的，其由箱体和搭板装配而成，装配化程度高，能够满足快速成桥要求，1天内即可完成安装施工，大大缩短了施工周期，而且通过回收搭板和箱体上浮即可拆除栈桥，拆除简便、移运方便，可重复使用，大大降低了施工成本；此外，其箱体尺寸可根据水深情况进行设计，适用范围广泛。

在其中一些实施例中，搭板与桥面通过铰接组件铰接，铰接组件包括转轴和套接于转轴的套筒，转轴和套筒分别连接于桥面和搭板。本技术方案中，采用转轴与套筒相配合的铰接组件，便于搭板的转动且结构可靠

在其中一些实施例中，封闭式箱型栈桥还包括用于驱动搭板绕铰接端旋转的驱动机构。本技术方案中，设置的驱动机构，便于在搭接搭板时驱动搭板转动，以及在拆除栈桥时驱动搭板回收。

在其中一些实施例中，驱动机构包括卷扬机和绳缆，绳缆的一端固定于卷扬机，绳缆的另一端连接于搭板的搭接端。本技术方案中，通过卷扬机收放绳缆，即可驱动搭板转动。

在其中一些实施例中，搭板呈上凸的弧形结构，有利于提高搭板的稳定性。

在其中一些实施例中，腔室内设有多个隔板，多个隔板将腔室分隔为多个仓格，灌排口分别与仓格相连通。本技术方案中，设置的隔板能够加强中空箱体的结构强度，提高箱体的稳定性。

在其中一些实施例中，灌排水机构包括连接于灌排口的水管，安装于水管的双向泵，以及连接于双向泵以控制进水和排水的控制装置。本技术方案中，通过控制装置自动控制注排水，箱体沉放和上浮效率高。

在其中一些实施例中，箱体顶部开设有与腔室相连通的槽口以供人员通过，槽口上盖设有用于遮蔽槽口的盖板，盖板的顶面与桥面相平齐。本技术方案中，通过设置槽口，便于在箱体内安装设备或进行设备检修等。

在其中一些实施例中，箱体通过混凝土预制而成，箱体外壁下侧以及底面均外包有钢壳，以保护箱体结构。

本发明还提供了一种封闭式箱型栈桥的施工方法，包括安装方法和拆除方法；

安装方法包括如下步骤：

将箱体浮运至待施工区域，利用灌排水机构经灌排口向箱体内注入压载水，以使箱体沉放至坐底于海床上；采用相同的沉放步骤将相邻的下一个箱体沉放到位，转动在先沉放的箱体上铰接的搭板，以使搭板搭接至在后沉放的箱体顶部的桥面上；如此逐一沉放箱体并逐一搭接搭板，以连成栈桥；

拆除方法包括如下步骤：

转动相邻两个箱体之间的搭板以回收搭板，并利用灌排水机构将箱体内的压载水经灌排口排出，以使箱体上浮，回收箱体。

基于上述技术方案，本发明实施例中封闭式箱型栈桥直接坐落于海床上，对持力层要求低且能够适应地形高差变化，适合于地质复杂且地形高差变化大的海岸区域，而且，该封闭式箱型栈桥稳定性好，可满足重载交通，且其装配化程度高，便于安装和拆除，施工周期短。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明封闭式箱型栈桥一个实施例的主视图(路面前侧挡板未示出)；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本发明封闭式箱型栈桥一个实施例的俯视图；

图4为图3中B处的局部放大图；

图5为本发明封闭式箱型栈桥一个实施例中搭板的结构示意图；

图6为本发明封闭式箱型栈桥一个实施例中搭板处于回收状态时的状态示意图；

图7为沿图3中C-C线剖开的箱体的剖视图；

图8为沿图3中D-D线剖开的箱体的剖视图；

图9为沿图3中E-E线剖开的箱体的剖视图。

图中：

1、箱体；2、搭板；3、驱动机构；4、铰接组件；5、灌排水机构；6、

11、挡墙；12、桥面；13、灌排口；14、钢壳；15、连接孔；16、盖板；17、隔板；18、仓格；19、槽口；

31、卷扬机；32、绳缆；33、支架；34、滑轮；

41、转轴；42、套筒；

51、水管；52、双向泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”是指图1中的左右方向、“横向”是指图3中的上下方向，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图9所示，在本发明封闭式箱型栈桥的一个示意性实施例中，该封闭式箱型栈桥包括多个箱体1、灌排水机构5和多个搭板2；多个箱体1沿纵向排成一排，箱体1内设有用于承载压载水的腔室，箱体1设有与腔室相连通的灌排口13，箱体1的顶面设有用于通行的桥面12；灌排水机构5连接于灌排口13，用于在安装封闭式箱型栈桥时向空腔内注入压载水以使箱体1沉于水底，并在拆除封闭式箱型栈桥时向外排出空腔内的压载水以使箱体1上浮；两两相邻的两个箱体1之间均设置有搭板2，搭板2的纵向一端铰接于一个箱体1顶部的桥面12上，搭板2的纵向另一端搭接于相邻的另一个箱体1顶部的桥面12上。

上述封闭式箱型栈桥中，设置的箱体1可直接坐底于海床，相邻两个箱体1之间通过设置的搭板2搭接，从而使多个箱体1依次连接成桥，在海岸地区施工时，当海床地形高差变化大时，不同箱体1可坐底于不同高程的海床上，从而满足地形高差变化大的海岸区域的施工要求。而且，上述封闭式箱型栈桥中，箱体1直接坐底于海床，与海床的接触面积大，只要海床承载力满足淤泥质土以上且地形大致平坦，即可满足施工要求，对海床持力层要求低，无需地基处理，能够满足地质复杂的海岸区域的施工要求。进一步的，上述封闭式箱型栈桥中，箱体1直接坐底于海床，稳定性好、安全可靠，抵抗海浪的能力强，交通通行能力强，可满足重载交通。更进一步的，上述封闭式箱型栈桥由箱体1和搭板2装配而成，装配化程度高，能够满足快速成桥要求，1天内即可完成安装施工，大大缩短了施工周期，而且通过回收搭板2和箱体1上浮即可拆除栈桥，拆除简便、移运方便，可重复使用，大大降低了施工成本。此外，上述封闭式箱型栈桥中，箱体1尺寸可根据水深情况进行设计，适用范围广泛。

在一些实施例中，如图1、图3-图6所示，搭板2与桥面12通过铰接组件4铰接，铰接组件4包括转轴41和套接于转轴41的套筒42，转轴41和套筒42分别连接于桥面12和搭板2。采用转轴41与套筒42相配合的铰接组件4，便于搭板2的转动且结构可靠。本实施例中，如图4所示，转轴41设置于桥面12，套筒42设置于搭板2与箱体1铰接的一端。可以理解的是，也可以将转轴41设置于搭板2与箱体1铰接的一端，而将套筒42设置于桥面12，这样设置时，套筒42套设于转轴41的横向两端。

在一些实施例中，为了便于在搭接搭板2时驱动搭板2转动，以及在拆除栈桥时驱动搭板2回收，如图1、图3、图4和图6所示，封闭式箱型栈桥还包括用于驱动搭板2绕铰接端(本实施例中具体为转轴41)旋转的驱动机构3，驱动机构3包括卷扬机31和绳缆32，绳缆32的一端固定于卷扬机31，绳缆32的另一端连接于搭板2的搭接端。通过卷扬机31收放绳缆32，即可驱动搭板2转动。需要说明的是，本实施例中，卷扬机31设置于搭板2铰接端的箱体1顶部的路面上，为了便于通过卷扬机31和绳缆32将长度较长的搭板2拉起，驱动机构3还包括设置于路面的支架33，支架33顶部设置滑轮34，绳缆32绕于滑轮34上，以利用支架33撑起绳缆32，从而使绳缆32从上方向搭板2施力，以便于将搭板2拉起。还需要说明的是，也可在箱体1顶部内开设容纳腔，以将卷扬机31放置于容纳腔中，从而减少路面上的设备。可以理解的是，也可以不设置驱动机构3，搭板2在搭接时通过人工驱动转动。

在一些实施例中，如图1所示，搭板2呈上凸的弧形结构，有利于提高搭板2的稳定性。优选的，搭板2为钢结构。此外，在桥面12宽度较大时，如图3和图4所示，相邻两个箱体1之间的搭板2可以设置为多个，相邻两个箱体1之间的多个搭板2相互平行设置。

在一些实施例中，如图7和图8所示，腔室内设有多个隔板17，多个隔板17将腔室分隔为多个仓格18，灌排口13分别与仓格18相连通。设置的隔板17能够加强中空箱体1的结构强度，提高箱体1的稳定性。需要说明的是，根据箱体1的尺寸，隔板17可沿纵向或横向设置。

在一些实施例中，如图8所示，桥面12横向两侧设有挡墙11，以限定通行通道。

在一些实施例中，如图9所示，灌排水机构5包括连接于灌排口13的水管51，安装于水管51的双向泵52，以及连接于双向泵52以控制进水和排水的控制装置。在沉放箱体1时，通过控制装置控制双向泵52正向启动，双向泵52将箱体1外周的水经灌排口13泵入箱体1的腔室内，箱体1坐底后，控制装置控制双向泵52关闭；在箱体1上浮时，通过控制装置控制双向泵52反向启动，双向泵52将箱体1腔室内的压载水经水管51和灌排口13排出，箱体1上浮至水面后，控制装置控制双向泵52关闭。通过控制装置自动控制注排水，箱体1沉放和上浮效率高。需要说明的是，本实施例中，灌排口13优选设置于箱体1侧壁靠近底部的位置，以确保在箱体1浮于水面时，灌排口13可没入水下，以便于通过双向泵52使箱体1外周的水泵入箱体1的腔室内；双向泵52设置于箱体1的腔室内。还需要说明的是，控制装置采用本领域常规的压载水系统的控制装置即可，在此不做赘述，控制装置可设置于岸边控制室内。

在一些实施例中，为了便于在箱体1内安装设备或进行设备检修等，如图9所示，箱体1顶部开设有与腔室相连通的槽口19以供人员通过，槽口19上盖设有用于遮蔽槽口19的盖板16，盖板16的顶面与桥面12相平齐。需要说明的是，针对内部设有仓格18的箱体1，槽口19沿纵向设置并跨越纵向同排的所有仓格18，槽口19数量与仓格18排数相一致。还需要说明的是，若需更换腔室内的双向泵52，则需要先将腔室内的压载水排空，同时采用封板将灌排口13封闭，灌排口13封闭后进行双向泵52的更换操作。为了便于封闭灌排口13，如图2所示，灌排口13的外周设有用于连接封板的连接孔15。

在一些实施例中，如图8所示，箱体1通过混凝土预制而成，箱体1外壁下侧以及底面均外包有钢壳14，以保护箱体1结构。

基于上述的封闭式箱型栈桥，本发明还提供一种封闭式箱型栈桥的施工方法，包括安装方法和拆除方法；

安装方法包括如下步骤：

将箱体1浮运至待施工区域，利用灌排水机构5经灌排口13向箱体1内注入压载水，以使箱体1沉放至坐底于海床上；采用相同的沉放步骤将相邻的下一个箱体1沉放到位，转动在先沉放的箱体1上铰接的搭板2，以使搭板2搭接至在后沉放的箱体1顶部的桥面12上；如此逐一沉放箱体1并逐一搭接搭板2，以连成栈桥；

拆除方法包括如下步骤：

转动相邻两个箱体1之间的搭板2以回收搭板2，并利用灌排水机构5将箱体1内的压载水经灌排口13排出，以使箱体1上浮，回收箱体1。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种封闭式箱型栈桥，其特征在于，包括：

多个箱体，多个所述箱体沿纵向排成一排，所述箱体内设有用于承载压载水的腔室，所述箱体设有与所述腔室相连通的灌排口，所述箱体的顶面设有用于通行的桥面；

灌排水机构，所述灌排水机构连接于所述灌排口，用于在安装所述封闭式箱型栈桥时向所述空腔内注入压载水以使所述箱体沉于水底，并在拆除所述封闭式箱型栈桥时向外排出所述空腔内的压载水以使所述箱体上浮；

多个搭板，两两相邻的两个所述箱体之间均设置有所述搭板，所述搭板的纵向一端铰接于一个所述箱体顶部的桥面上，所述搭板的纵向另一端搭接于相邻的另一个所述箱体顶部的桥面上。

2.根据权利要求1所述的封闭式箱型栈桥，其特征在于，所述搭板与桥面通过铰接组件铰接，所述铰接组件包括转轴和套接于所述转轴的套筒，所述转轴和套筒分别连接于所述桥面和所述搭板。

3.根据权利要求1或2所述的封闭式箱型栈桥，其特征在于，所述封闭式箱型栈桥还包括用于驱动所述搭板绕铰接端旋转的驱动机构。

4.根据权利要求3所述的封闭式箱型栈桥，其特征在于，所述驱动机构包括卷扬机和绳缆，所述绳缆的一端固定于所述卷扬机，所述绳缆的另一端连接于所述搭板的搭接端。

5.根据权利要求1所述的封闭式箱型栈桥，其特征在于，所述搭板呈上凸的弧形结构。

6.根据权利要求1所述的封闭式箱型栈桥，其特征在于，所述腔室内设有多个隔板，多个所述隔板将所述腔室分隔为多个仓格，所述灌排口分别与所述仓格相连通。

7.根据权利要求1或6所述的封闭式箱型栈桥，其特征在于，所述灌排水机构包括连接于所述灌排口的水管，安装于所述水管的双向泵，以及连接于所述双向泵以控制进水和排水的控制装置。

8.根据权利要求1或6所述的封闭式箱型栈桥，其特征在于，所述箱体顶部开设有与所述腔室相连通的槽口以供人员通过，所述槽口上盖设有用于遮蔽所述槽口的盖板，所述盖板的顶面与所述桥面相平齐。

9.根据权利要求1或6所述的封闭式箱型栈桥，其特征在于，所述箱体通过混凝土预制而成，所述箱体外壁下侧以及底面均外包有钢壳。

10.权利要求1-9任一项所述的封闭式箱型栈桥的施工方法，其特征在于，包括安装方法和拆除方法；

所述安装方法包括如下步骤：

将所述箱体浮运至待施工区域，利用所述灌排水机构经所述灌排口向所述箱体内注入压载水，以使所述箱体沉放至坐底于海床上；采用相同的沉放步骤将相邻的下一个所述箱体沉放到位，转动在先沉放的所述箱体上铰接的所述搭板，以使所述搭板搭接至在后沉放的所述箱体顶部的桥面上；如此逐一沉放所述箱体并逐一搭接所述搭板，以连成栈桥；

所述拆除方法包括如下步骤：

转动相邻两个所述箱体之间的所述搭板以回收所述搭板，并利用所述灌排水机构将所述箱体内的压载水经所述灌排口排出，以使所述箱体上浮，回收所述箱体。

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