竹材桥梁制造技术

本发明专利技术公开了一种竹材桥梁，它包括支撑体、竹制主梁、竹制横隔梁以及桥面板，竹制主梁装设于支撑体上，竹制横隔梁设于相对设置的竹制主梁之间，桥面板铺设于竹制横隔梁上。本发明专利技术是一种结构简单、施工方便、施工材料环保、工程成本较低、同时能够满足使用功能和耐久性的要求的竹材桥梁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到桥梁领域，特指一种可适用于城市人行天桥和普通桥梁的竹材桥梁。
技术介绍
城市、乡村和园林中需要大量的中小型普通桥梁，例如，作为典型代表的人行天桥就是城市中十分常见和重要的交通设施，对于实现人车分流和交通安全非常重要。现在，几乎每座城市在交通要道都建有数量众多的人行天桥，并且随着城市的发展，将有更多的人行天桥投入建设和使用。目前已建的人行天桥，下部结构一般为预制的钢柱或钢筋混凝土柱，上部结构一般有两种形式，一种为钢结构，主梁和横隔梁为焊接钢梁或型钢梁，上面铺设钢制桥面板，主梁与横隔梁之间采用螺栓连接或现场焊接；另一种为钢-混凝土组合结构，主梁为钢梁，钢梁上翼缘设置压型钢板，再在压型钢板上浇捣一层混凝土形成桥面，钢梁和桥面板通过剪力连接件形成整体共同工作，这种结构充分利用钢和混凝土两种材料的优点。对于这两种常用结构形式的人行天桥，主要优点如下1.自重较轻。由于上部结构采用钢结构或钢-混凝土组合结构，较之传统的钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构自重大大减小，因此，人行天桥跨度相同时，梁截面高度可以减小。同时，自重轻也利于现场安装。相对于钢结构而言，组合梁的形式自重有所增加，但这种结构形式桥面刚度大，钢材用量减少，造价降低，在很多情况下是一个不错的选择。2.建设周期短。钢柱或钢筋混凝土柱可以预制，上部结构为钢结构，钢梁、横隔梁和桥面板都可以采用工厂预制，现场安装，如果钢梁和横隔梁采用螺栓连接，还可以避免焊接作用，施工速度更快。如果上部结构为组合结构，钢梁、压型钢板和剪力连接件可以在工厂做好，再在现场吊装，最后浇注混凝土形成桥面，施工速度也较快。无论是采用钢结构还是组合结构，已建的人行天桥及普通中小型桥梁主要存在以下不足1.耐腐蚀性差。无论是钢结构还是组合结构，其主要的承重构件都是钢梁。目前，我国各大、中城市空气质量较差，酸雨严重，导致钢梁腐蚀较严重。钢梁的腐蚀大大缩短了人行天桥的使用寿命，也加大了天桥的维护成本。另外，钢梁的腐蚀也破坏了天桥的美观，影响了市容市貌。2.建筑材料本身不环保。无论是钢材还是水泥，在我国都属于高能耗、高污染业的产物。我国生产钢材和水泥的工艺和设备相对较为落后，工厂的环保设备也不完善，钢材和水泥的生产需要消耗大量能源，同时产生大量的废水、废气和废渣，严重影响了生态环境。在大力提倡可持续发展的今天，“绿色建筑”是必然的选择，继续采用钢和水泥作为主要建筑材料建造人行天桥是不适宜的，需要采用新型、绿色化的材料建造人行天桥。3、现有的钢制桥梁造价较高，而钢筋混凝土桥梁的施工周期较长，而且对施工要求较高以保持桥下交通不受阻碍。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种结构简单、施工方便、施工材料环保、工程成本较低、同时能够满足使用功能和耐久性的要求的竹材桥梁。为解决上述技术问题，本专利技术提出的解决方案为一种竹材桥梁，其特征在于它包括支撑体、竹制主梁、竹制横隔梁以及桥面板，竹制主梁装设于支撑体上，竹制横隔梁设于相对设置的竹制主梁之间，桥面板铺设于竹制横隔梁上。所述竹制主梁的底部设有加固层，加固层为纤维增强塑料层、碳纤维增强塑料层或玻璃纤维增强塑料层。所述竹制横隔梁和竹制主梁之间通过连接件相连。所述连接件为包角铁，包角的一端与竹制主梁相连，另一端与竹制横隔梁相连。所述竹制主梁和竹制横隔梁采用竹胶板制成。所述支撑体为钢筋混凝土柱、竹筋混凝土柱、钢柱、木柱或竹柱。与现有技术相比，本专利技术的优点就在于1、原材料来源广，可再生。本专利技术中，竹材桥梁的上部结构采用竹材，竹子是可再生资源，生长速度快，成材周期短，产量大，竹材来源有保障，更为重要的是，竹材是绿色材料，其生产过程环保，无污染，符合可持续发展的要求；2、本专利技术采用竹梁体系使得桥梁的上部结构自重轻，施工方便。竹材桥梁的主要材质是中空的竹纤维，密度小，因此，竹梁自重远小于钢梁和组合梁。同时，采用竹胶板制成竹梁结构，通过树脂粘结而成的竹梁可刨、可锯、可钻，加工方便。竹材的抗拉强度不如钢材，因此，本专利技术在竹制主梁底部设置加固层，加固层有很高的比强度和比刚度，可以在基本不增加竹梁结构自重、不影响竹梁结构外观的条件下大幅度提供竹材桥梁的承载力，增大竹材桥梁的跨度。采用竹梁结构，上部结构所用构件都可以在工厂预制好，现场安装，没有湿作用和焊接，工艺简单，施工速度快。3、外形美观，耐久性好。竹材经过加工后，可以是竹材的本色，也可以根据需要进行多种方式处理，色彩丰富。同时，竹梁结构的外形规整、表面平滑、美观大方。竹梁结构的主要材料是竹胶板，竹胶板本身防霉防蛀，老化性能好，加工成竹梁结构后也耐酸、耐腐蚀，不会出现钢材的腐蚀性问题，维护费用低。4、本专利技术的采用竹材的桥梁上部结构可以架设在桥端的支座上，或下部支撑体系上，下部支撑体系可采用，钢筋(或竹筋)混凝土柱，钢柱，木或竹柱上。附图说明图1是本专利技术主视结构示意图；图2是本专利技术竹制主梁的截面示意图；图3是本专利技术实施例中竹制主梁与横隔梁的连接示意图。图例说明1、竹制主梁 2、竹制横隔梁3、连接件 4、加固层5、桥面板 6、膨胀螺栓7、螺杆 8、支撑体具体实施方式以下将结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1、图2和图3所示，本专利技术的一种竹材桥梁，它包括支撑体8、竹制主梁1、竹制横隔梁2以及桥面板5，竹制主梁1装设于支撑体8上，竹制横隔梁2设于相对设置的竹制主梁1之间，桥面板5铺设于竹制横隔梁2上。支撑体8可为钢筋混凝土柱、竹筋混凝土柱、钢柱、木柱或竹柱。竹制主梁1与支撑体8通过螺栓连接，并可进一步在支撑体8与竹制主梁1间设置隔震支座。竹制主梁1和竹制横隔梁2采用竹胶板制成，竹胶板切割成规格化的板带，板带沿梁的高度或者宽度方向叠合，板带间采用树脂粘结成为竹梁结构用的竹梁。在竹胶板的生产过程中，首先竹材经过高温压蒸，杀菌除湿，然后竹材浸渍酚醛树脂，最后热压成型，因此竹胶板本身防霉防蛀，老化性能好，加工成竹梁后也耐酸、耐腐蚀，不会出现钢材的腐蚀性问题，维护费用低。竹制主梁1的底部设有加固层4，加固层4为纤维增强塑料层(FRP)、碳纤维增强塑料层(CFRP)或玻璃纤维增强塑料层(GFRP)，这样可以在基本不增加竹材桥梁结构自重、不影响竹材桥梁外观的条件下大幅度提供竹材桥梁的承载力，增大竹材桥梁的跨度。竹制横隔梁2和竹制主梁1之间通过连接件3相连。本实施例中，连接件3为包角，角铁的一端通过膨胀螺栓6与竹制主梁1相连，另一端通过螺杆7与竹制横隔梁2相连。施工方法在工厂按照图纸将各种构件预制好后，运输至现场进行安装。安装好支撑体8后，吊装竹制主梁1，将竹制主梁1与支撑体8用螺栓连接。用膨胀螺栓6将钢制连接件3固定在竹制主梁1的侧面。然后吊装竹制横隔梁2，用对拉螺栓7将竹制横隔梁2与竹制主梁1连接。最后安装桥面板5，桥面板5可以采用钢制连接件3与竹制横隔梁2连接。在一个实例中，具体施工工序如下1、安装竹制主梁1和竹制横隔梁2的尺寸，将40mm后的竹胶板切割成600×3000、600×1500或400×1200、400×600的板带；2、将板带沿宽度方向叠合成相应的梁宽，板带间浸渍环氧树脂，并沿侧向加压固化，室温下固化7天；3、将成型后的竹制主梁1和竹制横隔梁2进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种竹材桥梁，其特征在于：它包括支撑体（８）、竹制主梁（１）、竹制横隔梁（２）以及桥面板（５），竹制主梁（１）装设于支撑体（８）上，竹制横隔梁（２）设于相对设置的竹制主梁（１）之间，桥面板（５）铺设于竹制横隔梁（２）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖岩，单波，黄政宇，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]