[發明專利]使用預鑄造構造技術來替換橋梁的裝置和方法

無效

• 申請號: 201080033219.1
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN102472025A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: P·W·波特
• 申請（專利權）人: 恩康解決方案有限責任公司
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 許劍樺

相關申請的交叉引用

本申請要求美國臨時專利申請No.61/228753和美國臨時專利申請No.61/250698的優先權，該美國臨時專利申請No.61/228753的申請日為2009年7月27日，該美國臨時專利申請No.61/250698的申請日為2009年10月12日，這兩篇文獻都結合在本申請中，作為參考。

背景技術

在鐵路行業中，鐵路橋梁構造方法在很多年里幾乎無變化。從開始鐵路橋梁構造以來，豎直部件(“樁”)橫跨水道或其它地理凹處的寬度而以連續排打入地下。各排樁通常包含2-6個由木材制造的豎直柱。水平木材部件(“承臺”)再橫過各排木樁的頂部來布置，從而產生一系列“排架”，各排架包括2-6個豎直樁和單個水平承臺。然后，水平木材部件(“縱梁”)布置成連接連續排架，從而產生橋梁的上層結構。最后添加路面層、鐵路枕木、道渣和鐵軌，以便完成鐵路橋梁的構造。

不過，在過去的150年里，這些橋梁已經損壞至這樣的程度，使得它們已經在這些年里重建了多次。首先，通過將新的木樁排架打入現有的排架之間、然后更換木材縱梁以便跨越新的排架來對橋梁進行修復。然后通過在地平面處簡單切割舊排架的樁而除去舊的排架，從而使得舊樁的殘根的較大部分仍然留在地下。

這種過程在幾十年里重復多次，最終在橋下留下了充滿舊樁殘根的擁塞區域。最后，在橋下的區域變得擁塞舊樁殘根，使得該方法在不以較大成本來除去樁殘根的情況下將不再能夠用于鐵路。

隨后發展了現代的替換方法，該替換方法通常包括在每個替換排架上使用單對鋼樁，各樁在緊靠著現有橋梁下面的擁塞區域的各側打入地下。一旦這些鋼樁被打入地下和由鋼和混凝土增強，工程師將使用就地鑄造的構造技術來在該對打入的鋼樁頂上鑄造混凝土承臺。通常，工程師將通過在各對打入樁的頂部周圍布置承臺模型而開始該就地鑄造技術。然后，工程師將增強筋(“鋼筋”)定位在承臺模型的內部。最后，工程師將混凝土澆注在承臺模型中，并使它能夠固化。

而且，為了使現有橋梁上中斷交通的時間最小，這樣替換的排架通常在比現有橋梁稍微低的高度處建造。因此，替換橋梁的子結構能夠在鐵道交通仍然在現有橋梁上運行時被建造。一旦替換橋梁的子結構完成，交通在鐵道線上停止。舊橋梁將被拆除，新的跨越件將布置在新排架的頂上，接近舊橋梁的部分將改變成使得鐵道線能夠使用新橋梁。

不過，這種橋梁修復方法有某些缺點。首先，該方法相當費時間和昂貴，因為用于替換橋梁的承臺必須在并不損壞現有橋梁或中斷在現有橋梁上運行的交通的情況下仔細地就地鑄造。還有，在承臺能夠支承負載和替換橋梁能夠完成之前，在承臺中的混凝土必須有時間來固化。而且，在工地鑄造承臺必須使用當地的混凝土和增強材料，它們的質量可能由于不同混凝土工廠而變化。

該方法還有這樣的缺點，即替換橋梁必須置于比現有橋梁低的高度，因為替換橋梁必須建在現有橋梁的下面，以便能夠在構造過程中允許鐵路交通運行。替換橋梁的較低高度將減小替換橋梁和下部水道之間的間隙，從而可能干涉航運和增加替換橋梁受到洪水影響的可能性。較低的替換橋梁高度還可能需要能夠獲得附加建筑和/或進行環境影響研究。

發明內容

本申請公開了一種使用預鑄造材料來替換橋梁的方法和裝置，該預鑄造材料包括鋼樁、鋼增強混凝土承臺(cap)以及金屬的凸形和凹形連接件。這些材料能夠在被送至工地用于橋梁替換工程之前在控制的工廠環境中形成為精確的標準。而且，這里所述的連接件提供了快速和牢固的方法來使得承臺與樁連接，而并不使用焊接。連接件還能夠將承臺相對快速地從它的樁上取出，用于維護或替換目的。最后，這里所述的對齊系統保證凹形連接件在混凝土承臺的鑄造和增強過程中保持合適的間隔。

附圖說明

圖1是標準木材鐵路橋梁的透視圖。

圖2表示了使用就地鑄造的構造技術來構造替換鐵路橋梁的現有技術方法。

圖3是凸形連接件的透視圖。

圖4是凸形連接件的局部切開的側視圖。

圖5是附接在鋼樁頂部的凸形連接件的側視圖。

圖6是圖5的鋼樁的俯視平面圖。

圖7是圖5中所示的水平調節裝置的詳細視圖。

圖8是凹形連接件的一個實施例的透視圖。

圖9是凹形連接件的第二實施例的側視圖。

圖10是圖8的凹形連接件的側視圖，其具有附接的槽道引導部件。

圖11是兩槽道引導部件的側視圖，該兩槽道引導部件將兩個圖8中的凹形連接件相互保持在特定距離處。