CN1337495A - 竖向旋转桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种属活动桥的竖向旋转桥,由引桥、带顶端楔的旋转段、支撑墩、控制墩、操纵室和多种传感器、多种液压缸等构成。旋转段可作竖向旋转。当其前顶端旋至水下时桥区可通过无限高的船;当其接通时桥上可通车。此桥结构简单、开闭动作少、开闭需时仅几十秒钟,是一座全自动桥;建造周期短、造价极低、易于维修和利于对抗战争时的空袭。设有抗风抗浪器的此桥适合在任何大风浪的水域建造。本发明有三种桥型可供选择。

Description

竖向旋转桥

本发明涉及活动桥，尤其是竖向旋转桥。

随着集装箱船的迅速普及，随着各类高崇的豪华游轮增多，对桥的通航高度提出了新要求，而仅提高桥的高度是无法满足这一要求的，必须广泛采用活动桥。然而传统活动桥由于结构限制，只能造开闭跨度很小的活动桥，因此亦难满足上述要求。

本人97年发明的横向移动桥(申请号：98110783.4，已公开)满足了造大跨度活动段的要求，但存在需占水域广、开闭需时较长和需要较大驱动力、不太适用拱型桥、抗风浪机构复杂等缺陷。

本发明的目的就是提供一种结构更简单、造价更低、需占水域小、开闭需时短和所需驱动力小，抗风浪机构简单，桥型更优美的桥。

为了实现上述目的，本发明采用了竖向旋转桥，由支撑墩、两控制墩、两旋转段、连接陆基与岸线和岸线至旋转段并由支撑墩支撑的引桥、旋转段开闭操纵系统、车流控制系统、过船控制系统等构成。两控制墩设于桥的主开闭两端。设在控制墩上，由带前顶端的前段和带后顶端的后段构成，并由旋转轴、前液压缸、后液压缸与控制墩连接的旋转段受控制墩控制。所述旋转段为板式结构梁。在旋转段上还设有由旋转段顶端延伸出的多根托板托固有由液压缸抬负式连接的顶端楔，并在所述顶端上与托板平行延伸出多只可控制所述顶端楔的控楔钩。顶端楔上与桥轴线垂直的两侧面为凹凸形。各相邻顶端间为凹凸形啮合性对接。在旋转段的各端上，至少在一端上设有抗风抗浪器。在接通的桥上，两前顶端对接，两后顶端分别与引桥的顶端对接，对接后的各顶端由用液压缸形成的顶端栓拴住。

桥上旋转段开闭操纵系统由带电脑和操纵软件的操纵室、传感器、电缆等构成。

桥上车流控制系统由位于桥上行车前进向上的近第一个所述顶端处设有车流栅，并在车流栅处的人行道一侧设有一只以上的红绿交通信号灯，所述车流栅是顶端与桥面平、并由竖向安装的液压缸控制升降的栅栏。

桥区的过船控制系统由船情传感器及与过船通信必须设施构成；所述传感器由安装于桥的支撑墩上的多只测速仪构成。其安装高度≤旋转段接通后的安全通航高度。

所述抗风抗浪器由气流水流流压传感器和气流水流流压消释器两种机构构成；所述气流水流流压传感器为同心安装的两夹层管形成的内管内含装有由两压簧夹持的可顺内管腔往复移动、腰段带有一圈铁箍、含有中心通孔的活塞，在所述夹层内与所述活塞对应安装有从中间向两端、由低电流位至高电位的两组电位器，在所述电位器的簧片顶端贴有永磁铁，可在移动的所述铁箍的吸拉下改变电位；也可将活塞上的铁箍改为永磁箍，并将电位器上的簧片改为贴有良导体的钢片，其作用与上述结构相同。所述气水流流压消释器由一管内设有可让气水流通过的支架夹住一带有桨叶的防水电机形成。

本发明上的旋转段为板结构梁时，对气水流的阻力较大，为了减少上述阻力还可将旋转段设计成管网状结构梁，用焊、铆工艺将管网状结构梁插装于前、中、后三个扼头内形成完整的旋转段，在此旋转段上扼头与扼头间贴上网状面板和实心面板，为了减少阻力还可在实心面板上留有一定量的泄压孔。

本发明也可设计成由一个控制墩替代两个控制墩的结构，此时旋转段的后顶端位于桥区主航道上，其前顶端与后顶端均与引桥对接。

本发明还可设计成由两个所述后顶端对接的桥型替代两个前顶端对接的桥型，此种设计时将两所述前顶端对接的桥型上的两控制墩换位，两后顶端与支撑墩上延伸出的引桥对接。

在上拱幅度小的本发明桥上，可以不带顶端楔。

在风浪小的水域建造的本发明桥，也可以不设抗风抗浪器。

本发明的优点是，旋转段竖向旋转，需占水域小；旋转段只需45°左右的旋转角就可实现开闭目的；而且旋转段两端质量平衡，因而旋转所需驱动力极小，开闭需时仅几十秒钟；本发明尤其适合上拱幅度大的桥型，因而可大幅度降低自重；本发明的抗风抗浪器结构极简单有效，既降低了造价也适合在大风浪区建造；本发明采用的液压缸驱动与传统活动桥采用的轮系驱动比较，结构极简单，控制更可靠，还可大量节省优质钢，从而大幅度降低了造价。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明竖向旋转桥主视图(E——E部视)。

图2是图1俯视图。

图3是本发明左旋转段主视图。

图4是图3俯视图。

图5是图6主视(剖视)图。

图6是图4“I”处放大图。

图7是图8主视(剖视)图。

图8是车流栅(见图2、10)俯视图。

图9是顶端楔主视图(见图3、19)。

图10是图9俯视图。

图11是图9左视图。

图12是图10“B——B”剖视图。

图13是气流水流流压传感器主视图。

图14是气水流流压消释器主视图。

图15是图13左视(A——A剖视)图。

图16是图14左视(B——B剖视)图。

图17是本发明左控制墩主视(剖视)图。

图18是图17俯视图。

图19是图17左视图。

图20是中扼头主视图(参照图4、25)。

图21是图20左视图。

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6，在两岸线1之间架设的本发明竖向旋转桥设有照明灯2、摄像机3、左旋转段4、右旋转段5、黄绿色信号灯6、在支撑墩7上设有操纵室(如果是较短的桥，操纵室可设在岸上)和船情传感器；船情传感器对桥区航道的观察区形成扇面8、两控制墩9分别控制左旋转段4和右旋转段5。车流栅10的右后方设有红绿色交通信号灯11。引桥12在支撑墩7上与旋转段成啮合性对接。在上拱幅度大的桥上，此处可增设一顶端楔19。13为扶栏。在控制墩9上设有与旋转段连接的后液压缸14，前液压缸16。15为旋转轴。在旋转段上，气水流流压消释器17和气水流流压传感器18共同形成抗风抗浪器，气流流压传感器与水流流压传感器相同、气流流压消释器与水流流压消释器仅在桨叶尺寸上稍有不同，因此，必要时可通用。顶端栓22含装于顶端之内(参照图11)。在桥梁梁体23上贴有网状面板24、实心面板26，均为中扼头25、后扼头(后顶端)21、前扼头(前顶端)30的表面齐平，使桥梁梁面平整。在实心面板上设有一定量的泄压孔28。29为人行道。31是用于控制上升后的顶端楔19的控楔钩。顶端楔19在上升时，控楔钩31下表面与设于顶端楔19上的缺口32的口底抵合，使控楔钩能有效控制顶端楔19。

参照图7、图8，车流栅10在车流栅液压缸33的上举后超出引桥12的桥面，以阻止车流前进。

参照图9、图10、图11、图12，控制顶端楔19的液压缸41由紧固件35与顶端楔上面板固装。设于顶端楔19两端的液压缸41上升后举起顶端楔19；使19的两侧面与左旋转段4、右旋转段5的端面分开空出，使右旋转段5在向下运动时其左上角(见图12)无阻碍。顶端楔19上的凸出体38使19的两侧面与其相邻的顶端端面成极稳固的凹凸形啮合性对接，并由顶端栓22拴紧。37是从左旋转段4的顶端底面上延伸出用于支撑顶端楔液压缸的托板。39为桥轴线，40为液压缸油孔。

参照图13、图14、图15、图16，气水流流压传感器由同心安装并由两固定片54固定的两节圆管，在两圆管间设有水密层52、电路板44、两压簧51在内管内夹持一带有通孔49的活塞50，通过通孔49的气水流可清洁压簧区，在自然气水流流压从一端管口进入并驱动活塞50时，活塞50在克服压簧51压力后，可顺管腔移动，使活塞50上的铁箍48接近电位器的某对电极，该电极上与弹性导体46固装一起的永磁铁47被吸拉——碰触电极触点45，接通安装在支架55上的防水电机57的电源，使桨叶58旋转驱动水、气流。被驱动的水、气流流压方向与上述自然流压方向一致，从而实现消释水、气流流压的目的。当自然流压从另一端进入并压迫活塞50时，活塞50被推向相反端，相反端电位器使电机通电反转，达到与上述结果相同的目的。

53为桥梁梁体纬向结构用管。

所述电位器为以图13A——A剖线为界，向两端由低电流位向高电位变化各接通相反电极电路的两只独立的电位器构成。

压簧51的承压力应≤旋转段顶端两侧所能承受的压力。

在进出水、气流的管口处设置防垃圾网。

在风浪大的水域建此桥时，可在旋转段的近各顶端处设置抗风抗浪器(下沉端设抗浪器、上翘端设抗风器)。

图17、图18、图19共同表达控制墩4的三面图，控制墩通过前液压缸16与后液压缸14和与旋转段15活套的轴孔对旋转段实现控制。设计时前液压缸16基轴59可高于后液压缸基轴。并靠向内侧。旋转段上的后段可稍重于前段，以有利于控制。

图20、图21共同示出中扼头的主视图和左视图，桥梁段的管网状结构，图中60为构成管网状结构的经向用管。中扼头通过焊、铆工艺扼住管网状结构梁。管网状结构梁对气、水流的阻力小、自重轻、更适合在大风浪水域建造和适合造大跨度桥。

旋转段开启过程是：船情传感器探知来船需开启才能通过——发出开启指令(进入开启程序)——桥上黄红灯亮(红灯以后的车流停车、红灯以前的车继续前进)——车流栅升起——通过桥上摄像机确定桥上两栅间已无人、车，桥下无船——松开顶端栓——顶端升起到必要高度——右旋转段开始逆时针方向旋转——几秒钟后左旋转段开始作顺时针方向旋转——几十秒钟后两旋转段的前顶端到达设计位置——过船开始通过——通过完毕——旋转段开始关闭(动作与上述相反)——关闭完毕——通车。

本发明的另两种桥型的开闭动作基本与此同。

在设有顶端栓的顶端上的合适处设有供维修用舱口。

凡影响磁铁作功的零部件均用抗磁质材料制作。

文中所述传感器除本发明设计的气水流流压传感器外，可在我发明的“横向移动桥”中和《传感器应用及其电路精选》——张福学著一书中找到。

Claims (12)

1、一种竖向旋转桥，由支撑墩、两控制墩、两旋转段、连接陆基与岸线和岸线至旋转段并由支撑墩支撑的引桥、旋转段开闭操纵系统、车流控制系统、过船控制系统等构成；其特征在于控制墩设于桥的主开闭跨度两端，在所述控制墩上设有旋转轴孔和与所述旋转段连接的一根以上和一排以上的前后液压缸，固装于所述旋转段上的旋转轴与所述轴孔呈活套连接；所述旋转段为带前顶端的前段和带后顶端的后段形成的一段板结构桥梁；在两旋转段的各顶端上至少在一顶端上设有由液压缸连接的顶端楔，并在相应的所述顶端上延伸出一根以上的凌空于设置在所述顶端楔的相应缺口之上的控楔钩；在所述顶端楔上与桥轴线垂直的两侧墙各设有一只以上的向所述两侧凸出的凸出体，使所述墙面与其相邻的顶端端面形成凹凸形啮合性对接；在所述旋转段上，至少在一个所述前段和所述后段上装有抗风抗浪器；在接通的桥上，两所述前顶端对接，两所述后顶端分别与所述引桥对接；各所述顶端的对接处，至少设有一只由液压缸形成的顶端栓。

2、根据权利要求1所述桥，其特征在于所述旋转段开闭操纵系统由带有电脑和操纵软件的操纵室、传感器、电缆等构成。

3、根据权利要求1所述桥，其特征在于所述车流控制系统由位于桥上行车前进向上的近第一个所述顶端处设有车流栅，并在车流栅处的人行道一侧设有一只以上的红绿交通信号灯，所述车流栅是顶端与桥面平、并由竖向安装的液压缸控制升降的栅栏。

4、根据权利要求1所述桥，其特征在于过船控制系统由船情传感器及与过船通信必须设施构成；所述传感器为装于两支撑墩上可对桥区上下游航道船情进行监测的一只以上的测速仪，其安装高度≤所述桥接通后的安全通航高度。

5、根据权利要求1所述桥，其特征在于所述抗风抗浪器由气水流流压传感器和气水流流压消释器两种机构构成；所述气水流流压传感器为同心安装的两夹层管形成的内管内含装有由两压簧夹持的可顺内管腔往复移动，腰段带有一圈铁箍、含有中心通孔的活塞；在所述夹层内与所述活塞对应安装有从中间向两端、由低电流位至高电位的两组电位器；在所述电位器的簧片顶端贴有永磁铁，可在移动的所述铁箍的吸拉下改变电位；所述气水流流压消释器由一管内设有可让气水流通过的支架架住一带有桨叶的防水电机形成。

6、根据权利要求1所述桥，其特征在于所述旋转段由管网状结构梁替代板结构梁，并在所述旋转段的前中后分别设有前扼头、中扼头、后扼头，用焊接和铆接工艺将所述管网状结构梁插装于所述扼头内。

7、根据权利要求6所述桥，其特征在于所述管网状结构梁的上表面贴有使桥面平整的网状板和实心板，并在所述实心板上设有一只以上的泄压孔。

8、根据权利要求1所述桥，其特征在于由一座控制墩替代两座控制墩；此种设计的所述旋转段上的所述后段位于桥区水域的主航道上。

9、根据权利要求1所述桥，其特征在于用两所述后顶端对接的结构形式替代两所述前顶端对接的结构形式；此种设计的两对接的所述后顶端位于桥区水域的主航道上。

10、根据权利要求9所述桥，其特征在于桥接通后的所述前顶端与由支撑墩上横向凸出的所述引桥成所述凹凸形啮合性对接。

11、根据权利要求1、8或9所述桥，其特征在于用不带顶端楔的所述旋转段替代至少在一所述顶端上设有由液压缸连接的顶端楔的所述旋转段。

12、根据权利要求1、8或9所述桥，其特征在于用不带抗风抗浪器的旋转段替代至少在一所述前段和所述后段上装有抗风抗浪器的旋转段。

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