[發(fā)明專利]裝配式公路鋼橋

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410415152.8
• 申請(qǐng)日: 2014-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN104195934B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋暉;彭運(yùn)動(dòng);俞欣;門永斌;裴銘海;郝海龍;譚昌富;喻忠權(quán);芮文建;段孟霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): E01D15/133
• 分類號(hào): E01D15/133;E01D6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于公路橋梁技術(shù)領(lǐng)域，涉及裝配式公路鋼橋及工程施工臨時(shí)/永久支架。

背景技術(shù)

裝配式公路鋼橋是一種可分解的、能快速架設(shè)的、由預(yù)制金屬構(gòu)件組成的制式橋梁。1938年，英國(guó)工程師唐納德·貝雷設(shè)計(jì)出了最早的裝配式鋼橋——貝雷橋，并被大量用于二戰(zhàn)期間的歐洲及遠(yuǎn)東戰(zhàn)場(chǎng)。戰(zhàn)后世界各國(guó)都在該貝雷橋的基礎(chǔ)上結(jié)合本國(guó)實(shí)際情況設(shè)計(jì)了類似的裝配式公路鋼橋，并將其改為民用。我國(guó)自20世紀(jì)60年代初期研制生產(chǎn)了321型裝配式公路鋼橋以來，還研制了HD200型、ZB200型、ZB450型及CD型等多種型號(hào)的裝配式公路鋼橋。

321型、HD200型、ZB200型、ZB450型均采用銷接連接，因此僅能作為臨時(shí)性橋梁使用，例如HD200型裝配式公路鋼橋采用矩形桁架單元，由斜桿構(gòu)成兩個(gè)菱形支撐，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且矩形桁架單元間采用銷接連接，是一種臨時(shí)性橋梁結(jié)構(gòu)。321型鋼橋?yàn)閱诬嚨溃畲罂鐝?0米，HD200和ZB200型可做雙車道，最大跨徑只有54.86米。CD型鋼橋可做雙車道，單車道最大跨徑可達(dá)90米，且節(jié)段間采用了高強(qiáng)螺栓連接，理論上可作為永久橋梁使用。在我國(guó)的歷次地震災(zāi)害中，位于寬闊河道的均有跨徑大于60米的橋梁被毀壞，因此無論321型，還是HD200、ZB200型鋼橋的跨越能力均無法滿足需求；ZB450型鋼橋雖然跨徑可達(dá)81米，但架設(shè)安裝需借助機(jī)械設(shè)備，且架設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)，也不能滿足搶險(xiǎn)救災(zāi)、應(yīng)急搶修的需要。

綜合對(duì)比跨越能力、架設(shè)速度及施工方法，CD型鋼橋較前四種型號(hào)均有提升，但CD型鋼橋的橫梁設(shè)置在兩個(gè)桁架單元之間，為實(shí)現(xiàn)安裝需將工字型截面橫梁下翼緣切除，并插入兩桁架單元之間，且橫梁與桁架之間采用螺栓連接，施工難度大，螺栓孔不易對(duì)正，且橫梁置于兩桁架間，桁架傳力路徑不明確，不利于桁架的受力狀況分析，且CD型鋼橋架設(shè)過程中下弦桿容易局部失穩(wěn)，該橋型只是理論上的永久橋梁，其橋面板、橫梁等構(gòu)件仍是按照臨時(shí)性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，不能滿足永久橋梁的指標(biāo)要求。

隨著我國(guó)在全球影響力的提高，當(dāng)前正越來越多的參與到各發(fā)展中國(guó)家、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施援建、戰(zhàn)后重建、及災(zāi)后恢復(fù)建設(shè)工作中；且全球各地環(huán)境、氣候條件復(fù)雜，對(duì)鋼橋的耐候性要求也較高，因此急需設(shè)計(jì)一種跨越能力強(qiáng)、裝箱運(yùn)輸方便、架設(shè)快速簡(jiǎn)便、價(jià)格經(jīng)濟(jì)、耐候能力強(qiáng)、壽命持久的公路裝配式橋梁。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種既能用于快速應(yīng)急搶險(xiǎn)的臨時(shí)性工程，又能用于正常公路建設(shè)、戰(zhàn)后及災(zāi)后重建的永久性工程，跨越能力較大、耐候能力強(qiáng)的裝配式公路鋼橋。為彌補(bǔ)上述現(xiàn)有橋型的不足，并解決實(shí)際工程中的技術(shù)問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型的裝配式公路鋼橋(命名為HBD60型裝配式公路鋼橋)及其桁架結(jié)構(gòu)，并通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明提供一種裝配式公路鋼橋及其桁架。本發(fā)明的桁架由桁架單元連接組合構(gòu)成，所述桁架單元為等腰三角形的桁架單元，所述桁架單元具有桁架弦桿、桁架斜桿、桁架豎桿，所述桁架弦桿為等腰三角形的底邊，所述桁架斜桿為等腰三角形的等腰邊，所述桁架豎桿連接等腰三角形的頂點(diǎn)和底邊中點(diǎn)。優(yōu)選的，所述桁架單元的桁架弦桿、桁架斜桿、桁架豎桿用熱軋H型鋼或焊接H型鋼焊接而成。優(yōu)選的，所述桁架的組裝方式為單排單層桁架、雙排單層桁架、雙排雙層桁架或雙排三層桁架。

本發(fā)明的裝配式公路鋼橋，包括橫梁以及所述的桁架，所述桁架設(shè)置于橋面的兩側(cè)；所述橫梁架設(shè)于橋面兩側(cè)的桁架單元之間，且所述橫梁設(shè)置于所述桁架單元的桁架豎桿與桁架弦桿的連接位置處。優(yōu)選的，用X形豎向支撐將所述鋼橋的各橫梁的中部連接起來，所述橫梁垂直于所述X形豎向支撐所在的平面。優(yōu)選的，所述鋼橋還包括X形抗風(fēng)拉桿，用于將所述鋼橋的各橫梁連接起來，所述橫梁平行于X形抗風(fēng)拉桿所在的平面。優(yōu)選的，所述鋼橋的兩端設(shè)置有直角三角形的桁架單元，所述直角三角形的桁架單元的桁架弦桿為直角三角形的底邊，桁架斜桿為直角三角形的斜邊，桁架豎桿為直角三角形的豎邊。優(yōu)選的，所述鋼橋的兩端還具有支座，支撐于所述直角三角形的桁架單元的桁架豎桿，或支撐于所述等腰三角形的桁架單元的桁架豎桿，或支撐于所述等腰三角形的桁架單元的桁架弦桿的一端。優(yōu)選的，通過分立的頂部弦桿將所述桁架單元的等腰三角形的頂點(diǎn)連接，從而構(gòu)成單層桁架；或者，通過將所述桁架單元的等腰三角形的頂點(diǎn)相對(duì)連接，從而構(gòu)成雙層桁架；或者，通過在所述雙層桁架的上部或下部再加一層所述桁架單元，從而構(gòu)成三層桁架。優(yōu)選的，所述橋面為V型正交異性鋼橋面板或U型正交異性鋼橋面板。