CN206693028U - 一种多孔梁及后预应力人行桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多孔梁及后预应力人行桥，涉及梁柱结构技术领域。该多孔梁包括长条状的梁本体；所述梁本体横断面的外形呈矩形；所述梁本体内设置多个梁内通孔，多个所述梁内通孔沿所述梁本体的长度方向并排设置；所述梁本体的一侧设置凸条，另一侧设置凹槽；一个所述梁本体的所述凸条能够与另一个所述梁本体的所述凹槽咬合。该后预应力人行桥包括多个上述多孔梁以及预应力梁，且预应力梁通过插接槽和插接条与相邻的多孔梁咬合连接。本实用新型的多孔梁，方便多个梁本体快速安装固定形成人行桥体，而后预应力人行桥由多孔梁和预应力梁拼装搭建，具有生产制作灵活、自重轻、架设速度快以及结构强度高等优点。

Description

一种多孔梁及后预应力人行桥

技术领域

本实用新型涉及梁柱结构技术领域，尤其涉及一种多孔梁及后预应力人行桥。

背景技术

目前，常见的桥梁通常采用以下四种材料搭建而成：钢筋混凝土、纯钢材构件、木质和塑料。其中，不同的材料建造桥梁所使用的工艺和方法也不同。

1、使用钢筋混凝土建造的桥梁，将水泥、沙土等材料混合搅拌后与钢筋组合，按特定的顺序搭建成型，一座桥梁从建造到凝固交付使用，往往需要花费大量的人力、财力和时间成本，在城市建设过程中还需要占用大量的场地进行施工，并且长时间阻碍人们的出行。

2、使用钢结构搭建的桁架结构桥梁，往往造价成本高、建造技术要求同样很高，并且容易受到阳光雨水的侵蚀，后续维护困难费用高。

上述两种结构形式的桥梁还有自重过大的缺点，在某些黄土地区或盐碱土地区，容易造成地基沉陷或内部钢筋受到腐蚀，缩短桥梁的使用寿命。

3、木材、塑料制作的桥梁，往往各个组件之间的结合程度不够，在组合过程中过度依赖螺栓、钢筋等材料进行紧固，其承载能力较差，使用寿命短、搭建效率也不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多孔梁及后预应力人行桥，以解决现有技术中的桥梁结构件和桥梁整体建造存在的时间人力财力成本高、使用寿命短、搭建效率低、维护困难等的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种多孔梁，包括长条状的梁本体；所述梁本体横断面的外形呈矩形；所述梁本体内设置多个梁内通孔，多个所述梁内通孔沿所述梁本体的长度方向并排设置；所述梁本体的一侧设置凸条，另一侧设置凹槽；一个所述梁本体的所述凸条能够与另一个所述梁本体的所述凹槽咬合。

进一步，一个所述梁本体内设置2～4个所述梁内通孔。该技术方案的技术效果在于：梁内通孔数量过多，则梁本体侧壁的数量也随着增加，不利于预应力的形成；而梁内通孔数量设置得太少，那么梁本体侧壁的数量也随着减少，导致梁本体的承载能力下降。经过实际生产试验，在梁本体内设置2～4个梁内通孔，能够满足桥梁建造的要求，特殊地，将梁本体设置成3孔梁较为合理。

进一步，所述梁本体拉挤成型。该技术方案的技术效果在于：拉挤成型的梁本体其本身的应力没有损失，在使用多个多孔梁制造预应力桥梁时，能够大大提高桥体本身的承载能力。

进一步，所述梁本体由纤维增强复合材料制成。该技术方案的技术效果在于：纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer或Fiber Reinforced Plastic，简称FRP)是由增强纤维材料如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等材料与基体材料经过缠绕、模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。FRP材料具有如下特点：

(1)比强度高、比模量大；

(2)材料性能具有可设计性；

(3)抗腐蚀性和耐久性能好；

(4)热膨胀系数与混凝土的系数相近等。

由纤维增强复合材料制成的梁本体还具有耐腐蚀、绝缘、自重轻等特点，使得采用此类多孔梁搭建的桥梁几乎不受地区限制，安全耐用。

进一步，所述梁本体的上侧设置有沿两侧壁延伸而出的延伸壁。该技术方案的技术效果在于：延伸壁的设计一方面利于在梁本体上方安装桥面的耐磨、防滑等部件；另一方面，能够避免多孔梁上表面出现裂口，防止渗水及破损。

本实用新型还提供一种后预应力人行桥，包括预应力梁以及多个上述的多孔梁；所述预应力梁的一个侧壁设置有插接槽，与所述凸条配合连接；所述预应力梁的另一个侧壁设置有插接条，与所述凹槽配合连接；所述预应力梁内置拉力组件，拉紧所述拉力组件，能够使所述预应力梁沿径向弯曲并具备伸张应力。

进一步，所述拉力组件包括拉伸绳和多个隔挡杆；所述预应力梁两端面封闭，多个所述隔挡杆沿所述预应力梁长度方向排列在所述预应力梁的内腔，位于所述预应力梁中段的所述隔挡杆低于位于所述预应力梁两端的所述隔挡杆；所述拉伸绳从所述预应力梁的一端靠近上沿处伸入，并从全部所述隔挡杆的下方穿过，再从所述预应力梁的另一端靠近上沿处伸出。该技术方案的技术效果在于：拉伸绳和多个隔挡杆与预应力梁组合设置，当拉紧拉伸绳时，预应力梁在拉伸绳的拉压应力下，受到隔挡杆的抬升，形成沿弯曲的梁体并积蓄弯曲应力。同时，由于预应力梁与相邻的多孔梁通过插接槽、插接条咬合，所以多孔梁也具备弯曲应力。(具体方案详见本申请人于2016年11月3日申请的实用新型专利产品：一种设置预应力结构的空心梁和预应力设置方法，专利号为：2016211833244)。

进一步，多个所述隔挡杆朝两端延伸，贯穿全部所述预应力梁和全部所述多孔梁。该技术方案的技术效果在于：隔挡杆朝两端延伸，连接起所有的预应力梁和全部多孔梁，形成弯曲的、具备预应力的桥面，大大加强了桥体的承载能力。同时，朝两端延伸的隔挡杆在两端设置螺纹和螺母，还能够起到紧固的作用，将所有预应力梁和多孔梁紧紧夹持成一个整体。

进一步，所述预应力梁由纤维增强复合材料制成。该技术方案的技术效果在于：预应力梁在与多孔梁咬合安装后，为后预应力人行桥提供拉压应力，需要比多孔梁及桥面更高的强度和更优秀的耐久性能。采用纤维增强复合材料制作，大大延长了人行桥的使用寿命。

进一步，所述预应力梁为空心梁，内腔设置有加强填充物。该技术方案的技术效果在于：根据预应力梁的工艺流程，首先应该设置为空心结构，以满足安装后的应力供应。同时，往往空心结构的预应力梁其本身的结构强度仍显不足，故在预应力梁内腔填充能够提高承载能力的物料。加强填充物优选采用混凝土或者高强发泡剂等常规的填充物，来源广泛成本低廉，可以满足预应力梁的强度要求。

本实用新型的有益效果是：

1、多孔梁一侧设置凸条，另一侧设置凹槽，相邻的两个梁本体通过凸条和凹槽咬合，方便了多个多孔梁快速安装固定形成人行桥体。

2、后预应力人行桥由多孔梁和预应力梁组合搭建，除了具备快速安装搭建的优点外，还通过预应力梁径向弯曲提供伸张应力，增强了人行桥的整体承载能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式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实用新型的一些实施方式，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他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的多孔梁的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的多孔梁的左侧视图；

图3为本实用新型实施例提供的多孔梁的右侧视图；

图4为本实用新型实施例提供的后预应力人行桥的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的后预应力人行桥的预应力梁的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的后预应力人行桥的预应力梁的侧面视图；

图7为本实用新型实施例提供的后预应力人行桥的外形图。

附图标记：

1-多孔梁； 2-梁本体； 3-梁内通孔；

4-凸条； 5-凹槽； 6-延伸壁；

7-插接槽； 8-插接条； 9-拉伸绳；

10-隔挡杆； 11-加强填充物； 12-预应力梁。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；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实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种多孔梁1，其中：图1为本实用新型实施例提供的多孔梁1的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的多孔梁1的左侧视图；图3为本实用新型实施例提供的多孔梁1的右侧视图。

如图1～3所示，本实施例提供的多孔梁1，包括长条状的梁本体2。其中，梁本体2横断面的外形呈矩形，而梁本体2内设置多个梁内通孔3，多个梁内通孔3沿梁本体2的长度方向并排设置。另外，梁本体2的一侧设置凸条4，另一侧设置凹槽5。在使用多孔梁1搭建桥梁时，一个梁本体2的凸条4与另一个梁本体2的凹槽5咬合，即实现了两个多孔梁1的紧密结合。

在现有技术中，桥梁通常采用以下四种材料搭建而成：钢筋混凝土、纯钢材构件、木质和塑料。其中，不同的材料建造桥梁所使用的工艺和方法也不同。钢筋混凝土和钢结构搭建的桥梁，存在时间人力财力成本高、搭建效率低、维护困难等问题，并且此类桥梁还有自重过大的缺点，在某些黄土地区或盐碱土地区，容易造成地基沉陷或者内部钢筋受到腐蚀，大大影响桥梁的使用寿命。而木材、塑料制作的桥梁，往往各个组件之间的结合程度不够，在组合过程中过度依赖螺栓、钢筋等材料进行紧固，其承载能力较差，使用寿命短、搭建效率也不高。

而本实用新型的多孔梁1，一侧设置凸条4，另一侧设置凹槽5，相邻的两个梁本体2通过凸条4和凹槽5咬合，方便了多个多孔梁1快速安装固定形成人行桥体，能够较好地解决上述问题。

如图1～3所示，进一步地，一个梁本体2内设置2～4个梁内通孔3。在本实施例中，梁内通孔3数量设置过多，则梁本体2侧壁的数量也随着增加，不利于预应力的形成；而梁内通孔3数量设置得太少，那么梁本体2侧壁的数量也随着减少，导致梁本体2的承载能力下降。经过实际生产试验，在梁本体2内设置2～4个梁内通孔3，能够满足桥梁建造的要求，特殊地，将梁本体2设置成3孔梁较为合理。

如图1～3所示，进一步地，梁本体2使用拉挤工艺一体成型。拉挤成型的梁本体2其本身的应力没有损失，在使用多个多孔梁1制造预应力桥梁时，能够大大提高桥体本身的承载能力。

如图1～3所示，进一步地，梁本体2由纤维增强复合材料(Fiber ReinforcedPolymer或Fiber Reinforced Plastic，简称FRP)制成。纤维增强复合材料是由增强纤维材料如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等材料与基体材料经过缠绕、模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。FRP材料具有如下特点：

(1)比强度高、比模量大；

(2)材料性能具有可设计性；

(3)抗腐蚀性和耐久性能好；

(4)热膨胀系数与混凝土的系数相近等。

由纤维增强复合材料制成的梁本体2还具有耐腐蚀、绝缘、自重轻等特点，使得采用此类多孔梁1搭建的桥梁几乎不受地区限制，安全耐用。

如图1、2、3所示，进一步地，梁本体2的上侧设置有沿两侧壁延伸而出的延伸壁6。在本实施例中，延伸壁6的设计一方面利于在梁本体2上方安装桥面的耐磨、防滑等部件；另一方面，能够避免多孔梁1上表面出现裂口，防止渗水及破损。

本实用新型还提供一种后预应力人行桥，其中：图4为本实用新型实施例提供的后预应力人行桥的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的后预应力人行桥的预应力梁12的结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的后预应力人行桥的预应力梁12的侧面视图；图7为本实用新型实施例提供的后预应力人行桥的外形图。如图4～7所示，本实施例的后预应力人行桥，包括预应力梁12以及多个上述的多孔梁1。具体地，预应力梁12的一个侧壁设置有与凸条4配合连接的插接槽7，预应力梁12的另一个侧壁设置有与凹槽5配合连接的插接条8。并且，预应力梁12内置拉力组件，拉紧拉力组件，能够使预应力梁12沿径向弯曲并具备伸张应力。

如图4～6所示，进一步地，拉力组件包括拉伸绳9和多个隔挡杆10。具体地，预应力梁12的两个端面封闭，多个隔挡杆10沿预应力梁12长度方向排列在预应力梁12的内腔，并且，位于预应力梁12中段的隔挡杆10低于位于预应力梁12两端的隔挡杆10。另外，拉伸绳9从预应力梁12的一端靠近上沿处伸入，并从全部隔挡杆10的下方穿过，再从预应力梁12的另一端靠近上沿处伸出。在本实施例中，拉伸绳9和多个隔挡杆10与预应力梁12组合设置，当拉紧拉伸绳9时，预应力梁12在拉伸绳9的拉压应力下，受到隔挡杆10的抬升，形成沿弯曲的梁体并积蓄弯曲应力。同时，由于预应力梁12与相邻的多孔梁1通过插接槽7、插接条8咬合，所以，全部的多孔梁1也具备弯曲应力。(具体方案详见本申请人于2016年11月3日申请的实用新型专利产品：一种设置预应力结构的空心梁和预应力设置方法，专利号为：2016211833244)。

如图4～7所示，进一步地，多个隔挡杆10朝两端延伸，贯穿全部预应力梁12和全部多孔梁1。当隔挡杆10朝两端延伸，连接起所有的预应力梁12和全部多孔梁1时，后预应力人行桥形成弯曲的、具备预应力的桥面，大大加强了桥体的承载能力。同时，朝两端延伸的隔挡杆10在两端设置螺纹和螺母，还能够起到紧固的作用，将所有预应力梁12和多孔梁1紧紧夹持成一个整体。

如图4～7所示，进一步地，预应力梁12由纤维增强复合材料制成。由于预应力梁12在与多孔梁1咬合安装后，为后预应力人行桥提供拉压应力，需要比多孔梁1及桥面更高的强度和更优秀的耐久性能。采用纤维增强复合材料制作，大大延长了人行桥的使用寿命。

如图4、5、6所示，进一步地，预应力梁12为空心梁，内腔设置有加强填充物11。在本实施例中，根据预应力梁12的工艺流程，首先应该设置为空心结构，以满足安装后的应力供应。同时，往往空心结构的预应力梁12其本身的结构强度仍显不足，故在预应力梁12内腔填充能够提高承载能力的物料。优选地，加强填充物11可以选择使用混凝土或者高强发泡剂。混凝土或者高强发泡剂为常规的填充物，来源广泛成本低廉，可以满足预应力梁12的强度要求。

综上所述，后预应力人行桥由多孔梁1和预应力梁12组合搭建，除了具备快速安装搭建的优点外，还通过预应力梁12径向弯曲提供伸张应力，增强了人行桥的整体承载能力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种多孔梁，其特征在于，包括长条状的梁本体；所述梁本体横断面的外形呈矩形；所述梁本体内设置多个梁内通孔，多个所述梁内通孔沿所述梁本体的长度方向并排设置；

所述梁本体的一侧设置凸条，另一侧设置凹槽；一个所述梁本体的所述凸条能够与另一个所述梁本体的所述凹槽咬合。

2.根据权利要求1所述的多孔梁，其特征在于，一个所述梁本体内设置2～4个所述梁内通孔。

3.根据权利要求1所述的多孔梁，其特征在于，所述梁本体拉挤成型。

4.根据权利要求1～3任一项所述的多孔梁，其特征在于，所述梁本体由纤维增强复合材料制成。

5.根据权利要求1～3任一项所述的多孔梁，其特征在于，所述梁本体的上侧设置有沿两侧壁延伸而出的延伸壁。

6.一种后预应力人行桥，其特征在于，包括预应力梁以及多个如权利要求1～5任一项所述的多孔梁；

所述预应力梁的一个侧壁设置有插接槽，与所述凸条配合连接；所述预应力梁的另一个侧壁设置有插接条，与所述凹槽配合连接；

所述预应力梁内置拉力组件，拉紧所述拉力组件，能够使所述预应力梁沿径向弯曲并具备伸张应力。

7.根据权利要求6所述的后预应力人行桥，其特征在于，所述拉力组件包括拉伸绳和多个隔挡杆；

所述预应力梁两端面封闭，多个所述隔挡杆沿所述预应力梁长度方向排列在所述预应力梁的内腔，位于所述预应力梁中段的所述隔挡杆低于位于所述预应力梁两端的所述隔挡杆；

所述拉伸绳从所述预应力梁的一端靠近上沿处伸入，并从全部所述隔挡杆的下方穿过，再从所述预应力梁的另一端靠近上沿处伸出。

8.根据权利要求7所述的后预应力人行桥，其特征在于，多个所述隔挡杆朝两端延伸，贯穿全部所述预应力梁和全部所述多孔梁。

9.根据权利要求6所述的后预应力人行桥，其特征在于，所述预应力梁由纤维增强复合材料制成。

10.根据权利要求6所述的后预应力人行桥，其特征在于，所述预应力梁为空心梁，内腔设置有加强填充物。