(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 107938515 A(43)申请公布日 2018.04.20
(21)申请号 201711088706.8(22)申请日 2017.11.08
(71)申请人 中国人民武装交通指挥部
应急救援工程技术研究所
地址 102206 北京市昌平区沙河镇巩华大
街25号
申请人 赵启林 潘大荣(72)发明人 张宏建 赵启林 曾智刚 高一峰
潘大荣 李洪伟 陈立 高建岗 张冬冬 汪效良 李飞 李伟 马森 赵栋 晏孝强 (74)专利代理机构 南京苏创专利代理事务所
(普通合伙) 32273
代理人 沈振涛
权利要求书2页 说明书5页 附图4页
(51)Int.Cl.
E01D 21/00(2006.01)E01D 15/12(2006.01)
CN 107938515 A(54)发明名称
适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁的架设方法(57)摘要
本发明提供的适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁的架设方法，包括以下步骤：按应急桥梁的结构形式搭建应急桥梁，将张弦结构的旋转式撑杆绑在应急桥梁的桥面系上，推送应急桥梁连接待搭建桥梁的连杆；将张弦结构的两个梯形结构拼装并与张弦结构的旋转式撑杆连接，将张弦结构的两个梯形结构向下旋转至张弦结构的主体部分位于应急桥梁的正下方；连接张弦结构所有构件，并利用设置于张弦结构的旋转式撑杆上的千斤顶控制旋转式撑杆的高度使张弦结构提供预拱力。该本发明提供的大跨度轻量化应急桥梁的架设方法施工方便、效率高。
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权 利 要 求 书
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1.适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁的架设方法，其特征在于：所述应急桥梁包括主桥节、边桥节和栏杆；主桥节与边桥节相连形成桥梁主体结构，栏杆分布于主桥节桥面系两端；
所述张弦结构包括一组旋转式撑杆以及一组弦杆，所述一组弦杆分别与应急桥梁的底部构成两个与应急桥梁通行方向相同的倒置的梯形，两个梯形之间通过弦杆连接，所述一组旋转式撑杆分别位于应急桥梁的底部与梯形顶点之间；所述旋转式撑杆上设有千斤顶；
包括以下步骤：
(1)按应急桥梁的结构形式搭建应急桥梁，将张弦结构的旋转式撑杆绑在应急桥梁的桥面系上，推送应急桥梁连接待搭建桥梁的连杆；
(2)将张弦结构的两个梯形结构拼装并与张弦结构的旋转式撑杆连接，将张弦结构的两个梯形结构向下旋转至张弦结构的主体部分位于应急桥梁的正下方；
(3)连接张弦结构所有构件，并利用设置于张弦结构的旋转式撑杆上的千斤顶控制旋转式撑杆的高度使张弦结构提供预拱力。
2.适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁的架设方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将边桥节(12)与主桥节(11)连接，将栏杆(13)固定于主桥节(11)桥面系两端，同时，将旋转式撑杆(26)通过其一端的连接部(20)套接于主桥节(11)底部的杆件上，将旋转式撑杆(26)另一端的连接部(20)通过细绳绑在主桥节(11)桥面系上；
(2)推送桥梁结构(1)连接待搭建桥梁的两岸；
(3)在三角桁架(22)上按左张弦体系和右张弦体系的连接方式连接斜向弦杆一(23)的一端、斜向弦杆二(24)的一端、中间弦杆(25)、一对旋转式撑杆(26)；将铰支座连接的导线拴在左张弦体系、右张弦体系上；
(4)控制铰支座上导线的长度将左张弦体系和右张弦体系分别向下旋转，旋转中心位于旋转式撑杆(26)与主桥节(11)底部的杆件连接的连接部(20)上，当左张弦体系和右张弦体系旋转至桥梁结构(1)正下方时，停止操作；
(5)将接斜向弦杆一(23)的另一端、斜向弦杆二(24)的另一端分别与主桥节(11)的底部连接；
(6)将连接横杆(27)、连接斜杆(28)连接于左张弦体系和右张弦体系之间；(7)启动旋转式撑杆(26)的液压千斤顶(21)控制预应力张弦结构(2)的预拱力。3.适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁的架设方法，其特征在于：包括以下步骤：所述应急桥梁包括桥梁结构(1)、设于桥梁结构(1)底部的预应力张弦结构(2)；其中，
所述桥梁结构(1)包括主桥节(11)、设于主桥节(11)两端的边桥节(12)、设于主桥节(11)桥面系两端的栏杆(13)；
所述预应力张弦结构(2)包括上部架设平台和下部张弦体系；所述上部架设平台包括一组三角桁架(22)和铰支座，所述一组三角桁架(22)固定于栏杆(13)上，所述铰支座固定于栏杆(13)上且靠近三角桁架(22)；所述下部张弦体系包括结构相同的左张弦体系和右张弦体系，所述左张弦体系和右张弦体系分别包括斜向弦杆一(23)、斜向弦杆二(24)、中间弦杆(25)、一对旋转式撑杆(26)，所述斜向弦杆一(23)的一端、斜向弦杆二(24)的一端分别通过连接件(29)与主桥节(11)的底部连接，所述斜向弦杆一(23)的另一端、斜向弦杆二(24)
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的另一端分别通过连接件(29)与中间弦杆(25)的两端连接，所述一对旋转式撑杆(26)的一端分别与连接件(29)连接，另一端与主桥节(11)的底部连接；所述左张弦体系和右张弦体系之间通过连接横杆(27)、连接斜杆(28)连接；所述旋转式撑杆(26)包括液压千斤顶(21)以及设于液压千斤顶(21)两端部的连接部(20)。
4.一种大跨度轻量化应急桥梁，其特征在于：包括桥梁结构(1)、设于桥梁结构(1)底部的预应力张弦结构(2)；其中，
所述桥梁结构(1)包括主桥节(11)、设于主桥节(11)两端的边桥节(12)、设于主桥节(11)桥面系两端的栏杆(13)；
所述预应力张弦结构(2)包括上部架设平台和下部张弦体系；所述上部架设平台包括一组三角桁架(22)和铰支座，所述一组三角桁架(22)固定于栏杆(13)上，所述铰支座固定于栏杆(13)上且靠近三角桁架(22)；所述下部张弦体系包括结构相同的左张弦体系和右张弦体系，所述左张弦体系和右张弦体系分别包括斜向弦杆一(23)、斜向弦杆二(24)、中间弦杆(25)、一对旋转式撑杆(26)，所述斜向弦杆一(23)的一端、斜向弦杆二(24)的一端分别通过连接件(29)与主桥节(11)的底部连接，所述斜向弦杆一(23)的另一端、斜向弦杆二(24)的另一端分别通过连接件(29)与中间弦杆(25)的两端连接，所述一对旋转式撑杆(26)的一端分别与连接件(29)连接，另一端与主桥节(11)的底部连接；所述左张弦体系和右张弦体系之间通过连接横杆(27)、连接斜杆(28)连接；所述旋转式撑杆(26)包括液压千斤顶(21)以及设于液压千斤顶(21)两端部的连接部(20)。
5.根据权利要求4所述的一种大跨度轻量化应急桥梁，其特征在于：所述主桥节与边桥节通过单双耳连接。
6.根据权利要求4所述的一种大跨度轻量化应急桥梁，其特征在于：所述三角桁架(22)为铝合金桁架，相邻三角桁架(22)的间距为5-7m。
7.根据权利要求4所述的一种大跨度轻量化应急桥梁，其特征在于：所述斜向弦杆一(23)、斜向弦杆二(24)、中间弦杆(25)分别的为玻璃纤维增强树脂基复合材料，其端部的连接件(29)均为预紧力齿接头。
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说 明 书
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适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁的架设方法
技术领域
[0001]本发明属于桥梁架设领域，特别涉及一种适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁，还提供了该桥梁的预应力张弦结构的架设方法。背景技术
[0002]现有的制式应急桥梁装备中，张弦结构多数为金属结构，其中包括为数较多的钢结构和为数较少的铝合金结构。虽然钢材具有强度高、塑性和韧性好、各向受力均匀以及设计计算理论成熟等优点，但是钢制张弦存在自重大、机动性差、和作业劳动强度大等缺陷，难以满足现阶段机动保障任务不断增强的苛刻需求。[0003]另外，现有的应急桥梁在桥梁主体结构推送完成后，张弦结构的安装通常在桥面以下进行，桥下较小的空间范围无疑增加了作业人员的难度，并且自重较大的金属张弦结构使得安装过程耗时耗力。
[0004]无论从战时角度还是非战争救援行动角度讲，都迫切需要我们寻求新型的张弦结构系统。结构轻型化、高强化和模块化是张弦结构未来发展的主要方向，新结构的设计、新材料的应用以及简化安装步骤是实现结构轻型化的必由之路。
发明内容
[0005]技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁，还提供了该桥梁的预应力张弦结构的架设方法。[0006]技术方案：本发明提供的适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁的架设方法，其中，所述应急桥梁包括主桥节、边桥节和栏杆；主桥节与边桥节相连形成桥梁主体结构，栏杆分布于主桥节桥面系两端；所述张弦结构包括一组旋转式撑杆以及一组弦杆，所述一组弦杆分别与应急桥梁的底部构成两个与应急桥梁通行方向相同的倒置的梯形，两个梯形之间通过弦杆连接，所述一组旋转式撑杆分别位于应急桥梁的底部与梯形顶点之间；所述旋转式撑杆上设有千斤顶；[0007]该桥梁的架设方法，包括以下步骤：[0008](1)按应急桥梁的结构形式搭建应急桥梁，将张弦结构的旋转式撑杆绑在应急桥梁的桥面系上，推送应急桥梁连接待搭建桥梁的连杆；[0009](2)将张弦结构的两个梯形结构拼装并与张弦结构的旋转式撑杆连接，将张弦结构的两个梯形结构向下旋转至张弦结构的主体部分位于应急桥梁的正下方；[0010](3)连接张弦结构所有构件，并利用设置于张弦结构的旋转式撑杆上的千斤顶控制旋转式撑杆的高度使张弦结构提供预拱力。
[0011]本发明还提供了一种适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁的架设方法，包括以下步骤：[0012](1)将边桥节与主桥节连接，将栏杆固定于主桥节桥面系两端，同时，将旋转式撑杆通过其一端的连接部套接于主桥节底部的杆件上，将旋转式撑杆另一端的连接部通过细
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绳绑在主桥节桥面系上；[0013](2)推送桥梁结构连接待搭建桥梁的两岸；[0014](3)在三角桁架上按左张弦体系和右张弦体系的连接方式连接斜向弦杆一的一端、斜向弦杆二的一端、中间弦杆、一对旋转式撑杆；将铰支座连接的导线拴在左张弦体系、右张弦体系上；[0015](4)控制铰支座上导线的长度将左张弦体系和右张弦体系分别向下旋转，旋转中心位于旋转式撑杆与主桥节底部的杆件连接的连接部上，当左张弦体系和右张弦体系旋转至桥梁结构正下方时，停止操作；[0016](5)将接斜向弦杆一的另一端、斜向弦杆二的另一端分别与主桥节的底部连接；[0017](6)将连接横杆、连接斜杆连接于左张弦体系和右张弦体系之间；[0018](7)启动旋转式撑杆的液压千斤顶控制预应力张弦结构的预拱力。[0019]其中，所述应急桥梁包括桥梁结构、设于桥梁结构底部的预应力张弦结构；其中，[0020]所述桥梁结构包括主桥节、设于主桥节两端的边桥节、设于主桥节桥面系两端的栏杆；
[0021]所述预应力张弦结构包括上部架设平台和下部张弦体系；所述上部架设平台包括一组三角桁架和铰支座，所述一组三角桁架固定于栏杆上，所述铰支座固定于栏杆上且靠近三角桁架；所述下部张弦体系包括结构相同的左张弦体系和右张弦体系，所述左张弦体系和右张弦体系分别包括斜向弦杆一、斜向弦杆二、中间弦杆、一对旋转式撑杆，所述斜向弦杆一的一端、斜向弦杆二的一端分别通过连接件与主桥节的底部连接，所述斜向弦杆一的另一端、斜向弦杆二的另一端分别通过连接件与中间弦杆的两端连接，所述一对旋转式撑杆的一端分别与连接件连接，另一端与主桥节的底部连接；所述左张弦体系和右张弦体系之间通过连接横杆、连接斜杆连接；所述旋转式撑杆包括液压千斤顶以及设于液压千斤顶两端部的连接部。
[0022]本发明还提供了一种大跨度轻量化应急桥梁，包括桥梁结构、设于桥梁结构底部的预应力张弦结构；其中，
[0023]所述桥梁结构包括主桥节、设于主桥节两端的边桥节、设于主桥节桥面系两端的栏杆；
[0024]所述预应力张弦结构包括上部架设平台和下部张弦体系；所述上部架设平台包括一组三角桁架和铰支座，所述一组三角桁架固定于栏杆上，所述铰支座固定于栏杆上且靠近三角桁架；所述下部张弦体系包括结构相同的左张弦体系和右张弦体系，所述左张弦体系和右张弦体系分别包括斜向弦杆一、斜向弦杆二、中间弦杆、一对旋转式撑杆，所述斜向弦杆一的一端、斜向弦杆二的一端分别通过连接件与主桥节的底部连接，所述斜向弦杆一的另一端、斜向弦杆二的另一端分别通过连接件与中间弦杆的两端连接，所述一对旋转式撑杆的一端分别与连接件连接，另一端与主桥节的底部连接；所述左张弦体系和右张弦体系之间通过连接横杆、连接斜杆连接；所述旋转式撑杆包括液压千斤顶以及设于液压千斤顶两端部的连接部。[0025]作为改进，所述主桥节与边桥节通过单双耳连接。[0026]作为另一种改进，所述三角桁架为铝合金桁架，相邻三角桁架的间距为-m。[0027]作为另一种改进，所述斜向弦杆一、斜向弦杆二、中间弦杆分别的为玻璃纤维
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增强树脂基复合材料，其端部的连接件均为预紧力齿接头。[0028]有益效果：本发明提供的大跨度轻量化应急桥梁的架设方法施工方便、效率高。具体而言，本发明与传统预应力张弦结构相比有如下优点：[0029]1、采用复合材料杆件结构重量轻，连接方便，整个张弦结构可通过人工快速拼装，解决应急桥梁装备张弦安装困难的问题；[0030]2、整个张弦斜向弦杆、中间弦杆和旋转式撑杆可以在桥面体系人工安装，通过铰支座自动旋转到张弦下面，减少了人工到桥面下安装张弦体系的困难；[0031]3、撑杆采用液压千斤顶结构，可以在张弦安装好后给桥梁主体施加竖向力，调整液压千斤顶的高度来调整竖向力的大小，从而调整竖向力对桥梁主体结构的反拱作用，自动化程度高；[0032]4、张弦体系两端接头与桥梁主桥节和边桥节下弦连接处相连，使整个主体桥梁受力更合理。
附图说明
[0033]图1为本发明适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁的结构示意图；[0034]图2为本发明张弦结构两端接头的结构示意图；[0035]图3为本发明旋转式撑杆的结构示意图；
[0036]图4为本发明桥面上张弦体系结构安装平台的示意图；[0037]图5为本发明张弦结构施工过程第一步骤示意图；[0038]图6为本发明张弦结构施工过程第二步骤示意图；[0039]图7为本发明张弦结构施工过程第三步骤示意图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和发明内容对于本发明作进一步的说明。[0041]适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁的架设方法，其中，所述应急桥梁包括主桥节、边桥节和栏杆；主桥节与边桥节相连形成桥梁主体结构，栏杆分布于主桥节桥面系两端；所述张弦结构包括一组旋转式撑杆以及一组弦杆，所述一组弦杆分别与应急桥梁的底部构成两个与应急桥梁通行方向相同的倒置的梯形，两个梯形之间通过弦杆连接，所述一组旋转式撑杆分别位于应急桥梁的底部与梯形顶点之间；所述旋转式撑杆上设有千斤顶；
[0042]该桥梁的架设方法，包括以下步骤：[0043](1)按应急桥梁的结构形式搭建应急桥梁，将张弦结构的旋转式撑杆绑在应急桥梁的桥面系上，推送应急桥梁连接待搭建桥梁的连杆；[0044](2)将张弦结构的两个梯形结构拼装并与张弦结构的旋转式撑杆连接，将张弦结构的两个梯形结构向下旋转至张弦结构的主体部分位于应急桥梁的正下方；[0045](3)连接张弦结构所有构件，并利用设置于张弦结构的旋转式撑杆上的千斤顶控制旋转式撑杆的高度使张弦结构提供预拱力。[0046]具体而言，大跨度轻量化应急桥梁，见图1至4，包括桥梁结构1、设于桥梁结构1底部的预应力张弦结构2；其中：
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桥梁结构1包括主桥节11、设于主桥节11两端的边桥节12、设于主桥节11桥面系两
端的栏杆13；主桥节与边桥节通过单双耳连接；
[0048]预应力张弦结构2包括上部架设平台和下部张弦体系；上部架设平台包括一组三角桁架22和铰支座，一组三角桁架22固定于栏杆13上，铰支座固定于栏杆13上且靠近三角桁架22；下部张弦体系包括结构相同的左张弦体系和右张弦体系，左张弦体系和右张弦体系分别包括斜向弦杆一23、斜向弦杆二24、中间弦杆25、一对旋转式撑杆26，斜向弦杆一23的一端、斜向弦杆二24的一端分别通过连接件29与主桥节11的底部连接，斜向弦杆一23的另一端、斜向弦杆二24的另一端分别通过连接件29与中间弦杆25的两端连接，一对旋转式撑杆26的一端分别与连接件29连接，另一端与主桥节11的底部连接；左张弦体系和右张弦体系之间通过连接横杆27、连接斜杆28连接；旋转式撑杆26包括液压千斤顶21以及设于液压千斤顶21两端部的连接部20。三角桁架22为铝合金桁架，相邻三角桁架22的间距为5-7m，用于下部张弦体系在桥面上搭载、安装。[0049]斜向弦杆一23、斜向弦杆二24、中间弦杆25分别的为玻璃纤维增强树脂基复合材料，其端部的连接件29均为预紧力齿接头；例如，本发明中，[0050]斜向弦杆一23、斜向弦杆二24的杆件为玻璃纤维增强树脂基复合材料，其两端采用预紧力齿接头；其中一端的预紧力齿接头增加锚固双耳孔板与主桥节和边桥节下弦连接处相连，锚固双耳孔板含两高强螺栓可调节斜向弦杆预应力大小，斜向弦杆一23另一端的预紧力齿接头同样含单双耳与中间弦杆25和旋转式撑杆26相连，形成整体；[0051]中间弦杆25可分为多段，例如为三段杆件，每一段的杆件为玻璃纤维增强树脂基复合材料，各段杆件两端都采用预紧力齿接头，相互通过接头所含的单双耳孔板相连，两端的中间弦杆通过单双耳与斜向弦杆一23、斜向弦杆二24和旋转式撑杆26相连，形成整体；[0052]横杆27的杆件为玻璃纤维增强树脂基复合材料，其两端采用预紧力齿接头，其两端接头含双耳孔板与焊接在旋转式撑杆26上的单孔板相连；[0053]连接斜杆28的杆件为玻璃纤维增强树脂基复合材料，其两端采用预紧力齿接头，其两端接头含双耳孔板与焊接在旋转式撑杆26上的单孔板相连。
[0054]适用于抢险救灾时大跨度轻量化应急桥梁的预应力张弦结构的架设方法，包括以下步骤：[0055](1)将边桥节12与主桥节11连接，将栏杆13固定于主桥节11桥面系两端，同时，将旋转式撑杆26通过其一端的连接部20套接于主桥节11底部的杆件上，将旋转式撑杆26另一端的连接部20通过细绳绑在主桥节11桥面系上；[0056](2)推送桥梁结构1连接待搭建桥梁的两岸；[0057](3)在三角桁架22上按左张弦体系和右张弦体系的连接方式连接斜向弦杆一23的一端、斜向弦杆二24的一端、中间弦杆25、一对旋转式撑杆26；将铰支座连接的导线拴在左张弦体系、右张弦体系上，见图5；操作通过人工都在桥面上进行；[0058](4)控制铰支座上导线的长度将左张弦体系和右张弦体系分别向下旋转，旋转中心位于旋转式撑杆26与主桥节11底部的杆件连接的连接部20上，当左张弦体系和右张弦体系旋转至桥梁结构1正下方时，停止操作，见图6；操作通过人工都在桥面上进行；[0059](5)将接斜向弦杆一23的另一端、斜向弦杆二24的另一端分别与主桥节11的底部连接；
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(6)将连接横杆27、连接斜杆28连接于左张弦体系和右张弦体系之间，见图7；
[0061](7)启动旋转式撑杆26的液压千斤顶21控制预应力张弦结构2的预拱力；操作通过人工都在桥面上进行。[0062]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
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