本实用新型专利技术提供了一种适于人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥，包括两片平行设置的张弦桁架梁和设于张弦桁架梁顶部的桥面板；所述张弦桁架梁包括桁架梁本体和设于桁架梁本体下方的张弦增强系统；所述桁架梁本体中部由一组中桥节标准模块拼装而成，两端部由边桥节过渡模块、边桥节拼装而成。本实用新型专利技术还提供了一种适于人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥的架设方法。该人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥具有承载能力高、模块化程度高、质量轻、可人工拼装架设的优良特性。
【技术实现步骤摘要】
一种适于人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥
本技术属于轻量化应急桥梁快速建造及架设领域，特别涉及一种适用于应急抢修抢建时快速建造及架设的人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥，还涉及该应急桥借助人工或轻型机械的快速架设方法。
技术介绍
现有的大跨度应急桥梁装备均为钢结构，虽然钢材具有强度高、塑性和韧性好、各向受力均匀及设计理论成熟等优点，但是钢制桥梁存在自重大、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。从近几年多发的几次地质灾害抢建任务来看，任务地常常出现大型运输架设机械难以到达、后方场地狭小、钢制应急桥梁难以到达、展开及架设等问题，只能依靠人工或轻型机械进行建造架设。无论从战时角度还是应急抢修抢建角度讲，都迫切需要一种轻量化、高强度、可人工建造架设的应急桥梁。而采用新材料、新结构、模块化是实现轻量化应急桥梁快速建造架设的必由之路，复合材料具有比强度高、质量轻、耐腐蚀等优良特性，已在民用固定桥梁中广泛应用。因此，申请人前期开发了带下弦增强系统的复合材料-金属组合大跨度桥，该桥为6m双车辙模块，采用倒三角形截面桁架梁的结构形式，采用地面平推的方式进行主桁架梁的架设，主桁架梁到位之后再下到下弦人工安装张弦增强系统。这种桥梁将轻质高强材料应用于应急桥梁，则可在保证承载力的情况下降低桥梁自重，提高应急桥梁的适应性。然而，由于该桥采用地面平推的方式进行架设，导致摩擦对下弦杆产生较大影响；同时，张弦系统需待主桁架梁推送完毕后，下到桥梁下方进行安装，操作难度大；该桥适应性差，难以满足应急抢险需求。
技术实现思路
技术问题：为了解决现有应急桥梁的缺陷，本技术提供了一种适用于抢险救灾时的大跨度、模块化、可人工拼装架设的复合材料轻量化应急桥梁，并提供了完全依靠人工的快速架设方法。技术方案：本技术提供了一种适于人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥，包括两片平行设置的张弦桁架梁和设于张弦桁架梁顶部的桥面板；所述张弦桁架梁包括桁架梁本体和设于桁架梁本体下方的张弦增强系统；所述桁架梁本体中部由一组中桥节标准模块拼装而成，两端部由边桥节过渡模块、边桥节拼装而成；所述中桥节标准模块为正三角形截面空间桁架，包括上弦杆、左下弦杆、右下弦杆、一对左斜竖杆、一对右斜竖杆、一对水平横杆、一组斜腹杆；上弦杆、左下弦杆、右下弦杆平行设置，且上弦杆、左下弦杆、右下弦杆的端部两两之间用左斜竖杆、右斜竖杆、水平横杆连接，左斜竖杆、右斜竖杆、水平横杆形成一正三角形；一组斜腹杆设于上弦杆和左下弦杆之间、上弦杆和右下弦杆之间；所述边桥节过渡模块由一组截面尺寸递减的过渡模块拼接而成，所述过渡模块包括过渡模块上弦杆、过渡模块左下弦杆、过渡模块右下弦杆、左大斜竖杆、右大斜竖杆、大水平横杆、左小斜竖杆、右小斜竖杆、小水平横杆、一组过渡模块斜腹杆；过渡模块上弦杆、过渡模块左下弦杆、过渡模块右下弦杆的一端两两之间用左大斜竖杆、右大斜竖杆、大水平横杆连接，过渡模块上弦杆、过渡模块左下弦杆、过渡模块右下弦杆的另一端两两之间用左小斜竖杆、右小斜竖杆、小水平横杆连接，左大斜竖杆、右大斜竖杆、大水平横杆形成一大正三角形，左小斜竖杆、右小斜竖杆、小水平横杆形成一小正三角形；一组斜腹杆设于过渡模块上弦杆和过渡模块左下弦杆之间、过渡模块上弦杆和过渡模块右下弦杆之间；所述边桥节包括边桥节上弦杆、边桥节左下弦杆、边桥节右下弦杆、边桥节左斜竖杆、边桥节右斜竖杆、边桥节水平横杆；边桥节上弦杆、边桥节左下弦杆、边桥节右下弦杆的一端两两之间用边桥节左斜竖杆、边桥节右斜竖杆、边桥节水平横杆连接，边桥节左斜竖杆、边桥节右斜竖杆、边桥节水平横杆形成一正三角形，边桥节上弦杆、边桥节左下弦杆、边桥节右下弦杆的另一端互相连接；所述张弦增强系统包括平行设置的左张弦系统和右张弦系统；所述左张弦系统和右张弦系统结构相同，分别包括一对液压撑杆以及依次连接的第一斜向弦杆、水平弦杆、第二斜向弦杆，第一斜向弦杆、水平弦杆、第二斜向弦杆与桁架梁本体之间形成一倒置的梯形，一对液压撑杆分别竖直的设置于水平弦杆的两端部和桁架梁本体之间；左张弦系统和右张弦系统之间通过横向杆、斜向杆连接。作为改进，所述中桥节标准模块的左下弦杆、右下弦杆、左斜竖杆、右斜竖杆、水平横杆、斜腹杆以及边桥节过渡模块的过渡模块左下弦杆、过渡模块右下弦杆、左大斜竖杆、右大斜竖杆、大水平横杆、左小斜竖杆、右小斜竖杆、小水平横杆、过渡模块斜腹杆均为复合材料杆件，杆件端部设有预紧力齿接头。作为另一种改进，所述中桥节标准模块的上弦杆、边桥节过渡模块的过渡模块上弦杆为由铝合金或钢材制成的杆件，其端部设有单双耳连接件。作为另一种改进，所述边桥节为铝合金或钢材制成的边桥节。作为另一种改进，所述张弦增强系统的撑杆为金属制成的液压撑杆或带有金属接头的复合材料撑杆。作为另一种改进，所述中桥节标准模块的上弦杆、边桥节过渡模块的过渡模块上弦杆、边桥节的边桥节上弦杆均为两槽型或方形铝合金或钢组合截面弦杆。作为另一种改进，所述中桥节标准模块的长度为1-3m，重量在200Kg以下。本技术还提供了一种适于人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥的架设方法，包括以下步骤：(1)在我岸设置悬吊架，在悬吊架的横梁上安装一组滚轮，使其能够卡住导梁和张弦桁架梁的上弦杆的U形槽内或底部；(2)在后平台上逐段拼装导梁和张弦桁架梁，在确保不会发生倾覆的情况下逐段将导梁和张弦桁架梁向对岸推送；(3)推送架设完一片张弦桁架梁后，移动悬吊架，采用同样方法将另一片张弦桁架梁推送至对岸；(4)如果需要安装张弦桁架梁，在张弦桁架梁未离开我岸之前，在张弦桁架梁下部安装张弦增强系统的杆件，并将张弦增强系统的下弦采用钢丝绳进行临时悬吊以保证其具有良好的线性便于张弦杆件的拼接，随着张弦桁架梁的逐段拼接推送，张弦增强系统也同步安装并推送至对岸；(5)两片张弦桁架梁均到位之后，利用张弦增强系统的液压撑杆进行张弦系统的张紧；(6)由我岸至对岸人工铺设固定桥面板。其中，后方平台与悬吊架均可升降，用以适应地面的平整度和克服推送过程中桁架梁及导梁前段的下挠，使其可以顺利到达对岸；所述后方平台宽为2-5m，长为2-6m，其上设置有滚轮及侧向限位装置。有益效果：本技术提供的一种人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥具有承载能力高、模块化程度高、质量轻、可人工拼装架设的优良特性。具体而言，本技术有如下优点：(1)本技术提供的一种人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥采用双车辙结构，两片车辙均为由上部桁架梁、中间撑杆及下步张弦杆组成的张弦结构，该种结构跨越能力强、可承受较大荷载。(2)本技术提供的一种人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥为双车辙结构，一片车辙的上部桁架梁为正三角形截面空间桁架结构，为悬吊平推的架设方式提供了可能。(3)本技术提供的一种人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥主要由复合材料制成，采用复合材料预紧力齿连接接头，结构质量轻，制造简单。(4)本技术提供的一种人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥模块化程度高，全桥由左、右两片张弦桁架结构组成：一片张弦桁架由中桥节标准模块、边桥节模块及下步张弦系统拼装而成，单个模块优选长度2m，重量不超过200Kg，可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适于人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥，其特征在于：包括两片平行设置的张弦桁架梁(1)和设于张弦桁架梁(1)顶部的桥面板(2)；所述张弦桁架梁(1)包括桁架梁本体(3)和设于桁架梁本体(3)下方的张弦增强系统(4)；所述桁架梁本体(3)中部由一组中桥节标准模块(5)拼装而成，两端部由边桥节过渡模块(6)、边桥节(7)拼装而成；所述中桥节标准模块(5)为正三角形截面空间桁架，包括上弦杆(51)、左下弦杆(52)、右下弦杆(53)、一对左斜竖杆(54)、一对右斜竖杆(55)、一对水平横杆(56)、一组斜腹杆(57)；上弦杆(51)、左下弦杆(52)、右下弦杆(53)平行设置，且上弦杆(51)、左下弦杆(52)、右下弦杆(53)的端部两两之间用左斜竖杆(54)、右斜竖杆(55)、水平横杆(56)连接，左斜竖杆(54)、右斜竖杆(55)、水平横杆(56)形成一正三角形；一组斜腹杆(57)设于上弦杆(51)和左下弦杆(52)之间、上弦杆(51)和右下弦杆(53)之间；所述边桥节过渡模块(6)由一组截面尺寸递减的过渡模块拼接而成，所述过渡模块包括过渡模块上弦杆(61)、过渡模块左下弦杆(62)、过渡模块右下弦杆(63)、左大斜竖杆(64)、右大斜竖杆(65)、大水平横杆(66)、左小斜竖杆(67)、右小斜竖杆(68)、小水平横杆(69)、一组过渡模块斜腹杆(60)；过渡模块上弦杆(61)、过渡模块左下弦杆(62)、过渡模块右下弦杆(63)的一端两两之间用左大斜竖杆(64)、右大斜竖杆(65)、大水平横杆(66)连接，过渡模块上弦杆(61)、过渡模块左下弦杆(62)、过渡模块右下弦杆(63)的另一端两两之间用左小斜竖杆(67)、右小斜竖杆(68)、小水平横杆(69)连接，左大斜竖杆(64)、右大斜竖杆(65)、大水平横杆(66)形成一大正三角形，左小斜竖杆(67)、右小斜竖杆(68)、小水平横杆(69)形成一小正三角形；一组斜腹杆(57)设于过渡模块上弦杆(61)和过渡模块左下弦杆(62)之间、过渡模块上弦杆(61)和过渡模块右下弦杆(63)之间；所述边桥节(7)包括边桥节上弦杆(71)、边桥节左下弦杆(72)、边桥节右下弦杆(73)、边桥节左斜竖杆(74)、边桥节右斜竖杆(75)、边桥节水平横杆(76)；边桥节上弦杆(71)、边桥节左下弦杆(72)、边桥节右下弦杆(73)的一端两两之间用边桥节左斜竖杆(74)、边桥节右斜竖杆(75)、边桥节水平横杆(76)连接，边桥节左斜竖杆(74)、边桥节右斜竖杆(75)、边桥节水平横杆(76)形成一正三角形，边桥节上弦杆(71)、边桥节左下弦杆(72)、边桥节右下弦杆(73)的另一端互相连接；所述张弦增强系统(4)包括平行设置的左张弦系统(41)和右张弦系统(42)；所述左张弦系统(41)和右张弦系统(42)结构相同，分别包括一对液压撑杆(46)以及依次连接的第一斜向弦杆(43)、水平弦杆(44)、第二斜向弦杆(45)，第一斜向弦杆(43)、水平弦杆(44)、第二斜向弦杆(45)与桁架梁本体(3)之间形成一倒置的梯形，一对液压撑杆(46)分别竖直的设置于水平弦杆(44)的两端部和桁架梁本体(3)之间；左张弦系统(41)和右张弦系统(42)之间通过横向杆(47)、斜向杆(48)连接。...
【技术特征摘要】
1.一种适于人工拼装的大跨度模块化复合材料应急桥，其特征在于：包括两片平行设置的张弦桁架梁(1)和设于张弦桁架梁(1)顶部的桥面板(2)；所述张弦桁架梁(1)包括桁架梁本体(3)和设于桁架梁本体(3)下方的张弦增强系统(4)；所述桁架梁本体(3)中部由一组中桥节标准模块(5)拼装而成，两端部由边桥节过渡模块(6)、边桥节(7)拼装而成；所述中桥节标准模块(5)为正三角形截面空间桁架，包括上弦杆(51)、左下弦杆(52)、右下弦杆(53)、一对左斜竖杆(54)、一对右斜竖杆(55)、一对水平横杆(56)、一组斜腹杆(57)；上弦杆(51)、左下弦杆(52)、右下弦杆(53)平行设置，且上弦杆(51)、左下弦杆(52)、右下弦杆(53)的端部两两之间用左斜竖杆(54)、右斜竖杆(55)、水平横杆(56)连接，左斜竖杆(54)、右斜竖杆(55)、水平横杆(56)形成一正三角形；一组斜腹杆(57)设于上弦杆(51)和左下弦杆(52)之间、上弦杆(51)和右下弦杆(53)之间；所述边桥节过渡模块(6)由一组截面尺寸递减的过渡模块拼接而成，所述过渡模块包括过渡模块上弦杆(61)、过渡模块左下弦杆(62)、过渡模块右下弦杆(63)、左大斜竖杆(64)、右大斜竖杆(65)、大水平横杆(66)、左小斜竖杆(67)、右小斜竖杆(68)、小水平横杆(69)、一组过渡模块斜腹杆(60)；过渡模块上弦杆(61)、过渡模块左下弦杆(62)、过渡模块右下弦杆(63)的一端两两之间用左大斜竖杆(64)、右大斜竖杆(65)、大水平横杆(66)连接，过渡模块上弦杆(61)、过渡模块左下弦杆(62)、过渡模块右下弦杆(63)的另一端两两之间用左小斜竖杆(67)、右小斜竖杆(68)、小水平横杆(69)连接，左大斜竖杆(64)、右大斜竖杆(65)、大水平横杆(66)形成一大正三角形，左小斜竖杆(67)、右小斜竖杆(68)、小水平横杆(69)形成一小正三角形；一组斜腹杆(57)设于过渡模块上弦杆(61)和过渡模块左下弦杆(62)之间、过渡模块上弦杆(61)和过渡模块右下弦杆(63)之间；所述边桥节(7)包括边桥节上弦杆(71)、边桥节左下弦杆(72)、边桥节右下弦杆(73)、边桥节左斜竖杆(74)、边桥节右斜竖杆(75)、边桥节水平横杆(76)；边桥节上弦杆(71)、边桥节左下弦杆(72)、边桥节右下弦杆(73)的一端两两之间用边桥节左斜竖杆(74)、边桥节右斜竖杆(75)、边桥...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵启林，晏孝强，张冬冬，杨凌，陈立，李飞，潘大荣，陈浩森，高一峰，高建岗，马森，陶杰，曲全亮，
申请(专利权)人：赵启林，
类型：新型
国别省市：江苏,32
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