一种装配式金属桥梁结构制造技术

一种装配式金属桥梁结构，包括桥墩、主梁、次梁和路板，所述主梁、次梁和路板为预制金属板；所述桥墩通过连接部与主梁活动连接。本发明专利技术一方面能够实现桥体转向；另一方面，能够使主梁的膨胀应力得到释放；且100%工厂预制，现场安装快速方便，大大节约安装成本和人工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式金属桥梁结构
本专利技术涉及一种桥梁结构，特别是一种装配式金属桥梁结构。
技术介绍
现有的桥梁基本都是采用现浇筑构件拼接形成，或者是采用预制构件和现浇筑构件组合拼接形成，并非100%预制，导致安装速度慢，费时费力，且安装成本和人工成本较高。现有桥梁的桥墩和主梁之间要么固定连接，要么活动连接，来消除热胀冷缩产生的应力，但是却不能转动连接，即不能实现桥体的转向，一旦未来需要桥体进行转向满足交通需求，就需要拆掉部分桥体重新建设，耗钱耗时耗力。现有的桥体均采用混凝土预制或钢结构预制梁，路面板大多采用混凝土现浇于梁单元上方。这种结构存在自重大、工期长、寿命短、存在安全隐患等缺点，因为混凝土受到环境影响后，力学性能大大降低，很容易产生断裂，且混凝土不能预测和计算其使用寿命，安全系数非常低。现有的桥体本身自重大，不便于多层架设，而且基础载荷自重大，大大提高成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种高质量，高工效，低成本，减小应力，桥体可转向的装配式金属桥梁结构。本专利技术的技术方案是：一种装配式金属桥梁结构，包括桥墩、主梁、次梁和路板，所述主梁、次梁和路板为预制金属板体；所述桥墩通过连接部与主梁活动连接。上述方案具有以下优点：（1）主梁、次梁和路板均为预制金属板体，即整个桥体为100%工厂预制，现场安装快速方便，大大节约安装成本和人工成本；（2）采用金属板体，相对于混凝土而言，能够被检测，即可以预测和计算其使用寿命，若力学性能降低至不能满足设计要求时，可随时更换，而且无需全部更换，只需更换不满足要求的那块即可，简单快捷，不会影响交通运行；（3）桥体全部采用预制金属板体，无需安装脚手架，操作人员可在刚建成的桥面上进行下一工序的安装即可。进一步，所述桥墩通过第一连接部与一主梁转动连接，桥墩通过第二连接部与另一主梁滑动连接。这样，主梁可绕第一连接部转动，从而实现桥体的转向；通过滑动连接，能够使主梁的膨胀应力得到释放。进一步，所述第一连接部包括主梁轴，所述桥墩通过墩梁座与主梁轴连接，主梁通过主梁座与主梁轴转动连接。本专利技术中，桥墩连接墩梁座，主梁连接主梁座，而墩梁座和主梁座共同连接主梁轴，且主梁座可绕主梁轴转动，实现桥体转向。墩梁座和主梁座可以间隔设置或者交错设置。一个主梁轴上可设置多个墩梁座和主梁座。主梁轴、主梁座和墩梁座为筒状结构，使主梁轴套设于主梁座和墩梁座内，这种结构连接强度大，稳定性高，连接接触面大，抗压能力强，且安装速度快。本专利技术的墩梁座可以在工厂预制于桥墩上，主梁座可以在工厂预制于主梁上，在现场安装时，只需将主梁轴套设于墩梁座和主梁座内，再对主梁轴与桥墩进行连接即可，安装快速方便。墩梁座与桥墩之间以及主梁座与主梁之间通过焊接或螺栓连接成一体。进一步，所述桥墩通过连接体与第一连接部和第二连接部连接。第一连接部和第二连接部可以直接与桥墩连接，也可以通过连接体连接。连接体优选为板状结构，可以是直板或弯折板，可以是一块板，也可以由多个板组成。进一步，所述第二连接部包括膨胀座，膨胀座通过连接体与桥墩连接，膨胀座上设有滑孔，主梁通过固定件穿过滑孔与膨胀座滑动连接。这样，可防止主梁因热胀冷缩而造成整体结构性能的变化。进一步，所述桥墩的两侧固定有墩梁撑，墩梁撑与主梁滑动连接。墩梁撑可在工厂预制于桥墩上，也可以在现场安装至桥墩上。墩梁撑与主梁滑动连接，使主梁的膨胀应力得到释放。进一步，所述墩梁撑通过膨胀托与主梁连接，主梁能够沿膨胀托摩擦滑动。桥墩两侧的墩梁撑可共用一个膨胀托，也可以单独设置膨胀托。桥墩与桥墩之间可共用一个膨胀托，也可单独设置膨胀托。膨胀托与主梁接触的那一面为平面，以减小主梁滑动的摩擦力。进一步，所述路板上设有膨胀缝，膨胀缝上设有膨胀接头。膨胀缝可防止路板因热胀冷缩产生变形而影响整体结构性能。膨胀接头主要有以下作用：①防止膨胀缝内进水；②起到加固作用；③防止膨胀缝内的填充物因为路板热胀冷缩而移位；④保持路面平整，避免车辆经过膨胀缝时损坏轮胎。进一步，所述膨胀缝的下侧设有次梁，所述膨胀缝一侧的路板与次梁固定连接，膨胀缝另一侧的路板与次梁活动连接。这样，通过活动连接，使得路板能够沿次梁移动。进一步，所述路板在转弯处至少一侧为斜面或弧面，从而便于路板转弯。进一步，所述主梁与路板之间设有加强板，且加强板设于次梁上。现有技术中，主梁一般只与次梁连接，而不与路板连接，而本专利技术将主梁通过加强板与路板连接，一方面，起到排水作用；另一方面，能够对未被路板覆盖的次梁区域进行加固，提高强度。进一步，所述桥墩及桥墩地基的结构按2~30层桥梁载荷设置。由于任何人都无法准确预见未来交通需求，本专利技术将桥墩及桥墩地基按照多层桥梁载荷设置，能大大方便以后对桥梁的加层设计，且成本增加不大。优选地，桥墩及桥墩地基的结构按4层桥梁载荷设置。进一步，所述桥墩的顶部设有吊机，通过吊机吊装桥梁构件。相比现有技术在地面设置吊机而言，具有以下优点：（1）无需地面机械设备辅助，不占用地面空间；（2）无需搭建脚手架、塔吊等辅助设施；（3）施工无需占用原有车道，不妨碍原道路通车。进一步，所述主梁、次梁和路板均为预制金属板体，材质为不锈钢、碳钢、合金钢等。优选为不锈钢，一方面寿命接近永久；另一方面，不锈钢极具韧性，能够消除地震、地陷和疲劳老化威胁；且不锈钢的结构性能可以被检测，即受到环境影响后，能够预测和计算使用寿命，及时维修和更换，大大提高安全系数。优选地，所述主梁、次梁和路板均由芯板制成，芯板包括第一面板、第二面板和设于两面板之间的夹芯层，夹芯层包括设于两面板之间的若干个空心管或瓦楞板等，芯板四周封闭。空心管的截面形状可以是圆形、椭圆形或N边形，N≥3，也可以是其他异形管。其中，空心管上设有翻边，翻边为设于空心管上的接触面，用于与面板连接，以增大空心管与面板之间的接触面积，进而提高连接强度。芯板的具体结构可参见申请人之前提交的一系列芯板专利，如申请号为PCT/CN2017/103301、2017100693117、2017100696863等专利。本专利技术的有益效果：（1）主梁可以绕主梁轴转动，实现桥体转向；（2）主梁通过膨胀座实现滑动连接，使主梁的膨胀应力得到释放；（3）墩梁座和主梁座交错设置，并通过主梁轴串接在一起，连接接触面大，连接结构稳定；（4）墩梁座和墩梁撑均可在工厂预制于桥墩上，主梁座在工厂预制于主梁上，在现场安装时，只需将主梁轴套设于墩梁座和主梁座内，再对主梁轴与桥墩进行连接即可，安装快速方便，大大节约安装成本和人工成本；（5）100%工厂预制，现场螺栓安装，大大缩短工期，实现高质量、高工效、低成本；（6）主梁、次梁和路板均采用芯板制成，一方面重量极轻，例如整个桥体每平方米可达0.4吨重，不到传统技术的十分之一；由于重量轻，便于多层架设，且可事后根据交通容量增大而额外加设；由于重量轻，基础载荷比传统大大降低；另一方面，采用芯板刚度极高，易于实现大跨径（墩距），显著减少土地占用，减少征地费且保护生态；（7）采用芯板，其结构性能可以被检测，即受到环境影响后，能够预测和计算使用寿命，及时维修和更换，大大提高安全系数；（8）采用金属芯板，如不锈钢材质，一方面寿命接近永久；另一方面，不锈钢极具韧性，能够消除地震、地陷和疲劳老化威本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式金属桥梁结构，其特征在于，包括桥墩、主梁、次梁和路板，所述主梁、次梁和路板为预制金属板；所述桥墩通过连接部与主梁活动连接。

【技术特征摘要】
1.一种装配式金属桥梁结构，其特征在于，包括桥墩、主梁、次梁和路板，所述主梁、次梁和路板为预制金属板；所述桥墩通过连接部与主梁活动连接。2.根据权利要求1所述的装配式金属桥梁结构，其特征在于，所述桥墩通过第一连接部与一主梁转动连接，桥墩通过第二连接部与另一主梁滑动连接。3.根据权利要求2所述的装配式金属桥梁结构，其特征在于，所述第一连接部包括主梁轴，所述桥墩通过墩梁座与主梁轴连接，主梁通过主梁座与主梁轴转动连接。4.根据权利要求2所述的装配式金属桥梁结构，其特征在于，所述桥墩通过连接体与第一连接部和第二连接部连接。5.根据权利要求2所述的装配式金属桥梁结构，其特征在于，所述第二连接部包括膨胀座，膨胀座通过连接体与桥墩连接，膨胀座上设有滑孔，主梁通过固定件穿过滑孔与膨胀座滑动连接。6.根据权利要求1~5任一项所述的装配式金属桥梁结构，其特征在于，所述桥墩的两侧固定有墩梁撑，墩梁撑与主梁滑动连接。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，
申请(专利权)人：张跃，
类型：发明
国别省市：湖南,43