伸展式桁架－刚架结构路桥制造技术

本实用新型专利技术涉及伸展式桁架－刚架结构路桥。本实用新型专利技术属于交通路桥技术领域。伸展式桁架－刚架结构路桥，包括桥墩、桥梁和桥面，桥梁为伸展式桁架－刚架结构，伸展式桁架结－钢架结构由弦杆、腹杆和零杆铰接成一体化结构，在结构多处实施加大整体刚度技术措施。桥墩支撑伸展式桁架－刚架结构桥梁，桥面固接于伸展式桁架－刚架结构桥梁的弦杆上。本实用新型专利技术为单体机加工制造，整体装配成路桥，折叠成小尺寸运输，一拉即成路桥，后续工作提高结构整体强度、刚度，实现快速安装，易维护、易保养、易更换，极大节约建设成本，性价比很高；适用于一切大、中、小型、轻型、重型路桥建设，如高速公路、高速铁路、磁悬浮铁路及一切轨道、非轨道路桥建设。

【技术实现步骤摘要】
伸展式桁架－刚架结构路桥
本技术属于交通路桥
，特别是涉及一种伸展式桁架－刚架结构路桥。
技术介绍
世界上钢结构桁架桥的应用已有几百年的历史，证明了它具有跨度大、重量轻且安全的优势。大型钢结构(桥)虽然在应用上有诸多其它形式结构无法与之抗衡的优势，但制造难、运输难、安装难，已是世界上多年未解的难题，这就大大制约了大型钢结构的广泛应用。目前，国内外大型钢结构的制造，几乎都用焊接成形，因为焊接方便、简便易行。由于在焊缝熔池附近，熔化的铁水和周边低温固体间的温差高达1000多度，两者间产生巨大的热应力，热应力的释放造成材料无法控制的不规则变形，这种变形只要是焊接就会出现。用焊接工艺制造钢结构，其变形之大、之无规则，就无法保证钢结构的制造精度，这是通识。因此，对制造(使用)精度要求高的钢结构(如桥梁)就换而用铆接工艺。如武汉长江一桥，铆接虽然避开了焊接的变形，但几十万棵铆钉，工程繁浩，工期太长，费用猛增，效率太低――两者都是制造难。现代工程要求钢结构(桥)的体量越来越大，但“大块头”的钢结构如何能从工厂运低施工现场，成了困扰世界百多年的第二大难题，因而也限制了大型钢结构的应用。我国《钢结构设计规范》规定，结构长度要小于21米，否则无法实施公路运输(道路无法满足长大构件的转弯半径)，规范限定的21米长度与工程上实际需要的“大型”相距甚远。怎么办？运输难多年来没有人能提出很好的解决办法。大型钢结构(桥)每一跨度自重有的几百吨、几千吨甚至几万吨，怎么才能把这么大的物件架上桥墩？世上罕见这么大的起重设备。人们不得不又回到“焊接”、“铆接”工艺上来，把每一根杆焊接和铆接(武汉长江一桥就是这样施工的)成形，则“变形”和“繁琐”也就如影随形――安装难。
技术实现思路
本技术为解决公知大型钢结构(桥)技术的上述一系列难题而提供的全新“伸展式桁架－刚架结构路桥”。可用于高速公路、高速铁路、磁悬浮铁路及其他轨道、非轨道路桥的建设。本技术一举解决了大型钢结构(桥)困绕世界多年的“三难”，而变成一种易制造、易运输、易安装、又易更换、易维护保养。本技术的目的是提供一种易制造的大型路桥结构技术：新结构技术的零件、部件，在成形的过程中也要使用焊接，这些零部件在组装成整体桥结构前都要按图纸进行机加工，然后，就像装配机器一样将有限的几种零部件组装成路桥结构。故新技术路桥结构的制造精度可堪比机器制造精度，能达到毫米级、微米级。此前传统钢结构制造精度无法望其项背。同时，用机加工的工艺，可以实现标准化、系列化、通用化，进而是自动化、智能化，可实现流水作业，不但产品质量得到保障，而且大大降低制造成本。这在钢结构(路桥)制造领域，开创了先河——易制造。本技术的目的是提供一种易运输(储存)的大型路桥结构技术：新结构技术是“机构”和“结构”的有机结合并轻松转化，当运输(储存)状态时，新结构轻松被压缩、折叠，结构长度立减，方便运输。路桥结构的作业长度和被压缩折叠后的长度之变幅比，可根据实际需要设计。更长、更大、更重的路桥结构，既可按单元分拆(新结构是由若干相同可折叠的单元连接而成的桁架)运输；更可分拆成单根杆件，以实现无障碍运输。桁架结构拆成单元，单元结构拆成杆件，只需几个连接件的拆下或松掉，简单易行。这样任意长、大、重的路桥结构运输难的问题迎刃而解――易运输。本技术的目的是提供一种易施工安装的大型路桥结构技术：由于本结构独特的技术原理，对于相对轻便，小巧的路桥，在工厂里单体制造、整体装配、折叠储运到现场后，借助吊车、架桥机等起重设备，将其吊上桥墩，其一端就位固装，利用上述设备轻拉另一端至下一个桥墩，即成桁架结构桥，在其上可继续做余下作业，以增大桁架桥的整体刚度，使之更安全承载；由于本结构独特的技术原理，对于大型、超重的钢结构路桥，在工厂里单体制造，整体装配成单元结构，可以单元运输，也可以单杆运抵现场，借助起重设备将单杆装配成单元――仅连接数个连接件并锁紧。施工安装可先从一端开始，先将首端单元吊上桥墩并固定，然后将第二个单元吊至高度，连上四个连接件、锁定，并依次安装后续桥结构单元至下一个桥墩并固定；也可以在相邻两桥墩间同时吊装单元施工，相向进行，最后可以在两桥墩间实现准确合拢，此时即成桁架结构路桥，在其上继续做余下作业，增大桥的刚度，形成伸展式桁架－刚架结构路桥，以更安全。以上可见，新技术路桥的安装施工彻底摆脱了整体焊接变形和整体铆接的繁难，安装容易、快捷，预期新技术结构路桥的建设周期比传统技术短1/2-2/3，甚至更多――易安装。本技术的目的是提供一种较大刚度的桁架桥。由于本结构技术的特点，采用下述后续的技术措施，以提高桁架路桥结构的整体强度、刚度，而成为桁架－钢架结构：1.本技术路桥结构的主弦杆分上下两层(还可多层)，共4根，均为高0.28m的H型钢，桥面尺寸为6.54m×0.75m×0.28m的箱形结构，路桥结构单元长为3.5m，路桥上下两层，共有6个箱形结构，每层3个与主弦杆固连。大尺寸构件的固连，无疑就极大地提高了路桥的刚度。2.每两箱形结构之间固连数根支撑杆成三角形排布如图6中的双点划线示意。支撑杆选用热压钢管。3.本技术结构中，每单元有4根零杆，在安装施工中，当桁架结构路桥成型后，单元中的零杆两两相对为一组，将每组零杆焊成一组合桁架叫“零杆桁架”，如图3、图9所示，大大提高单根零杆的强度和横向稳定性。4.本技术中，路桥的每个桥墩两侧，都须浇铸出足够宽厚的与路桥结构等高的钢筋混凝土立柱，立柱内侧有多处预埋件，与座落在桥墩上的零杆桁架固连，这样就避免了，零杆桁架在工工作状态时的横向微动，然后将该桥墩两侧的钢筋混凝土立柱连同各排路桥结构中间的钢制“零杆桁架”用型钢32直接固连在一起，形成一个强度、刚度很大的框架，如图1，图2所示。该路桥结构的每个桥墩处，均如上处理。所以新技术路桥的全长有多少桥墩就有多少框架。5.本技术中，所有路桥单元，上层桥面的箱型结构的下方，在靠近“零杆桁架”处，两者间焊有一定夹角的支撑杆，成三角形稳定结构；所有路桥单元，下层桥面箱型结构的上方，在靠近“零杆桁架”处，两者间都焊有一定夹角的三角形支撑板。上方支撑杆与下方支撑板联合作用，即每个单元结构都是一个稳定的小框架。6.本技术中，伸展式桁架－刚架结构中的弦杆、腹杆、零杆在与销轴联接处都固嵌厚壁套管，铰接成一体，以提高节点刚度。如图7示。7.本技术中，桥面箱形结构内表面固装有金属锌(Zn)条块，其余管状杆件也照此处理，以使伸展式桁架－钢架结构防氧化腐蚀、延年。本技术伸展式桁架－刚架结构路桥所采取的技术方案是：一种伸展式桁架－刚架结构路桥，其特点是：伸展式桁架－刚架结构路桥包括桥墩、桥梁和桥面，桥梁为伸展式桁架－刚架结构，伸展式桁架－钢架结构由弦杆、腹杆和零杆铰接成一体化结构，桥墩支撑伸展式桁架－刚架结构桥梁，桥面固接于伸展式桁架－刚架桥梁结构的弦杆上。本技术伸展式桁架－刚架结构路桥还可以采用如下技术方案：所述的伸展式桁架－刚架结构路桥，其特点是：桥墩是整体钢筋混凝土结构，或是伸展式桁架－刚架结构，两者都用于支撑伸展式桁架－刚架结构桥梁；伸展式桁架－刚架桥墩为弦杆、腹杆、零杆和撑杆插接、螺栓连接、焊接或铰接成一体化结构，桥墩底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种伸展式桁架－刚架结构路桥，其特征是：伸展式桁架－刚架结构路桥包括桥墩、桥梁和桥面，桥梁为伸展式桁架－刚架结构，伸展式桁架－钢架结构由弦杆、腹杆和零杆铰接成一体化结构，桥墩支撑伸展式桁架－刚架结构桥梁，桥面固接于伸展式桁架－刚架结构桥梁的弦杆上；桥墩是整体钢筋混凝土结构，或是伸展式桁架－刚架结构，两者都用于支撑伸展式桁架－刚架结构桥梁；伸展式桁架－刚架桥墩为弦杆、腹杆、零杆和撑杆插接、螺栓连接、焊接或铰接成一体化结构，桥墩底部靠地脚螺栓安装于承台上。

【技术特征摘要】
1.一种伸展式桁架－刚架结构路桥，其特征是：伸展式桁架－刚架结构路桥包括桥墩、桥梁和桥面，桥梁为伸展式桁架－刚架结构，伸展式桁架－钢架结构由弦杆、腹杆和零杆铰接成一体化结构，桥墩支撑伸展式桁架－刚架结构桥梁，桥面固接于伸展式桁架－刚架结构桥梁的弦杆上；桥墩是整体钢筋混凝土结构，或是伸展式桁架－刚架结构，两者都用于支撑伸展式桁架－刚架结构桥梁；伸展式桁架－刚架桥墩为弦杆、腹杆、零杆和撑杆插接、螺栓连接、焊接或铰接成一体化结构，桥墩底部靠地脚螺栓安装于承台上。2.根据权利要求1所述的伸展式桁架－刚架结构路桥，其特征是：桥梁是伸展式桁架－刚架结构，伸展式桁架－刚架的上弦杆、下弦杆为H型钢，腹杆为钢管，零杆为钢管，H型钢弦杆、腹杆和零杆在与销轴联接处都固嵌厚壁套管，由销轴铰接连成为一体，以加强节点刚性。3.根据权利要求2所述的伸展式桁架－刚架结构路桥，其特征是：桥梁上弦杆、腹杆和零杆均通过机加工而成型；H型弦杆在铰接处，以其横截面中心线为界，H型弦杆一面剔除，反面固装补偿加强板；相邻单元H型弦杆在另一面剔除和反面固装补偿加强板，两单元在中心线两侧耦合铰接。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑孝群，郑一鸣，
申请(专利权)人：郑孝群，
类型：新型
国别省市：天津,12