基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，包括：鋼桁架橋面板、鋼桁架、鋼橫隔桁架、預(yù)警系統(tǒng)；鋼桁架設(shè)置在鋼桁架橋面板的兩側(cè)，鋼橫隔桁架設(shè)置在鋼桁架之間，預(yù)警系統(tǒng)連接鋼桁架。本發(fā)明設(shè)置承擔(dān)橋面荷載的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架，通過(guò)對(duì)鋼索施加預(yù)應(yīng)力，結(jié)構(gòu)整體剛度提高，鋼材用量降低，結(jié)構(gòu)主桁架采用可展桁架，開(kāi)合方便，易于拆裝，施工速度快。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了可展與預(yù)應(yīng)力的結(jié)合，設(shè)置預(yù)警系統(tǒng)提高了使用安全性，利用彈簧彈性勢(shì)能換取更大夾緊力，原理簡(jiǎn)單、方便易用。此外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，橋梁架設(shè)時(shí)間短，便于攜帶，可用作城市道路改建過(guò)程中臨時(shí)橋梁、搶險(xiǎn)救災(zāi)臨時(shí)橋梁、軍用臨時(shí)橋梁。
【專利說(shuō)明】基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于桁架橋【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，國(guó)內(nèi)關(guān)于可展橋的研究與發(fā)展尚處于起步階段，可展橋出現(xiàn)于第二次世界大戰(zhàn)，所以舊式的可展橋以軍用可展橋?yàn)橹鳎鏣LB托式?jīng)_擊橋、費(fèi)爾雷軸向折疊橋等等，該類橋梁展開(kāi)機(jī)理復(fù)雜，形式笨重，需要特殊的運(yùn)輸裝備，進(jìn)入21世紀(jì)后，國(guó)內(nèi)外均開(kāi)始從事新型可展橋的開(kāi)發(fā)，此類可展橋展開(kāi)機(jī)理簡(jiǎn)單，易于操作，自重輕，運(yùn)輸方便。
[0003]現(xiàn)有的可展橋梁以及快速施工裝配式橋梁仍存在不足，以橋節(jié)為單元拼裝的橋梁系統(tǒng)，橋節(jié)本身不可展，效率較低；以貝雷桁架為主桁架的快速施工橋梁，構(gòu)件高度分散化，現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)構(gòu)件數(shù)量多、節(jié)點(diǎn)連接繁瑣，施工速度仍受到一定制約；另有些可展橋收縮比小，儲(chǔ)存及運(yùn)輸體積較大，后勤保障車輛要求較高；主橋桁架多以普通桁架為主，與預(yù)應(yīng)力桁架橋梁相比，經(jīng)濟(jì)性較差；現(xiàn)有快速施工橋梁無(wú)撓度預(yù)警系統(tǒng)及后期使用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，無(wú)法對(duì)過(guò)載使用發(fā)出警告。
[0004]現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力桁架預(yù)應(yīng)力的施加方法也較多，主要有花籃螺絲調(diào)節(jié)法、張拉鋼索法和支承卸除法，花籃螺絲調(diào)節(jié)法一般只用于較小模型的張弦梁結(jié)構(gòu)施加預(yù)拉力，提供的預(yù)應(yīng)力值較??；使用較多的張拉鋼索法需要一定數(shù)量的錨具和千斤頂，設(shè)備要求較高，操作不便；而支撐卸載法需要一定的條件，如場(chǎng)地條件是否允許，是否有起重設(shè)備等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，旨在解決現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力桁架預(yù)應(yīng)力的施加方法存在的使用條件有限，操作復(fù)雜，操作不便的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，該基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋包括:鋼桁架橋面板、鋼桁架、鋼橫隔桁架、預(yù)警系統(tǒng)；
[0007]鋼桁架設(shè)置在鋼桁架橋面板的兩側(cè)，鋼橫隔桁架設(shè)置在鋼桁架之間，預(yù)警系統(tǒng)設(shè)置在鋼桁架內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步，鋼桁架可展開(kāi)和合閉，桁架內(nèi)部具有預(yù)應(yīng)力。
[0009]進(jìn)一步，鋼桁架可以設(shè)置為一榀、兩榀或多榀。
[0010]進(jìn)一步，鋼桁架橋面板通過(guò)夾緊裝置連接鋼桁架。
[0011]進(jìn)一步，鋼桁架之間通過(guò)鋼橫隔桁架連接。
[0012]進(jìn)一步，鋼桁架包括:上弦桿、下弦桿、斜腹桿、豎腹桿、轉(zhuǎn)軸、鋼索、傳感器、帶刻度螺釘；
[0013]上弦桿設(shè)置在鋼桁架的上端，下弦桿設(shè)置在鋼桁架的下端，斜腹桿在鋼桁架內(nèi)傾斜設(shè)置，豎腹桿設(shè)置在上弦桿和下弦桿之間，上弦桿連接下弦桿，間隔兩個(gè)豎腹桿設(shè)置轉(zhuǎn)軸，鋼索設(shè)置在鋼桁架內(nèi)部，鋼索兩端連接上弦桿兩端，帶刻度螺釘設(shè)置在下弦桿上，傳感器設(shè)置在鋼索上，鋼索采用廓內(nèi)布索。
[0014]進(jìn)一步，上弦桿通過(guò)豎腹桿和斜腹桿連接下弦桿。
[0015]進(jìn)一步,鋼索的一端通過(guò)帶刻度螺釘連接下弦桿。
[0016]進(jìn)一步，帶刻度螺釘還包括:掛環(huán)、螺帽、帶刻度螺桿；
[0017]掛環(huán)設(shè)置在帶刻度螺釘?shù)纳厦?，用于連接鋼索，螺帽設(shè)置在帶刻度螺釘?shù)牡撞?，帶刻度螺桿連接掛環(huán)，通過(guò)螺帽固定在帶刻度螺釘上。
[0018]進(jìn)一步，該基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋的夾緊裝置包括:上蓋板、下蓋板、夾板、壓縮彈簧、反力彈簧、反向螺紋桿、擰頭；
[0019]上蓋板設(shè)置在夾緊裝置的頂端，下蓋板設(shè)置在夾緊裝置的底部，夾緊裝置的左側(cè)設(shè)置壓縮彈簧，在壓縮彈簧之間設(shè)置夾板，反力彈簧設(shè)置在夾緊裝置的右側(cè)，反向螺紋桿設(shè)置在夾緊裝置的中間位置，擰頭設(shè)置在反向螺紋桿上，上蓋板和下蓋板之間設(shè)置夾板、壓縮彈簧、反力彈簧、反向螺紋桿。
[0020]本發(fā)明提供的基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，設(shè)置可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架承擔(dān)荷載，通過(guò)對(duì)鋼索施加預(yù)應(yīng)力，結(jié)構(gòu)整體剛度提高，結(jié)構(gòu)整體剛度提高，鋼材用量降低，結(jié)構(gòu)主桁架采用可展桁架，開(kāi)合方便，易于拆裝，施工速度快；預(yù)應(yīng)力可增加結(jié)構(gòu)剛度，減少用鋼量，自重輕，經(jīng)濟(jì)效果好；可展結(jié)構(gòu)儲(chǔ)運(yùn)空間小，施工快速便捷，較為環(huán)保；自帶預(yù)警系統(tǒng)，在索力檢測(cè)過(guò)程中，如發(fā)生過(guò)載使用可及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提高使用安全性，同時(shí)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采取維護(hù)和搶救措施。本發(fā)明設(shè)置預(yù)警系統(tǒng)提高了使用安全性，同時(shí)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采取維護(hù)和搶救措施。本發(fā)明設(shè)置以彈簧彈性勢(shì)能換取更大的夾緊力，原理簡(jiǎn)單、方便易用。此外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，橋梁架設(shè)時(shí)間短，便于攜帶，可用作城市道路改建過(guò)程中臨時(shí)橋梁、搶險(xiǎn)救災(zāi)臨時(shí)橋梁、軍用臨時(shí)橋梁。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的帶刻度螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的夾緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖中:1、鋼桁架橋面板；2、鋼桁架；2_1、上弦桿；2_2、下弦桿；2_3、斜腹桿；2_4、豎腹桿；2-5、轉(zhuǎn)軸；2-6、鋼索；2-7、傳感器；2-8、帶刻度螺釘；2_8_1、掛環(huán)；2_8_2、螺帽；2-8-3、帶刻度螺桿；3、鋼橫隔桁架；4、上蓋板；5、下蓋板；6、夾板；7、壓縮彈簧；8、反力彈簧；9、反向螺紋桿；10、抒頭。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋主要由鋼桁架橋面板1、鋼桁架2、鋼橫隔桁架3和預(yù)警系統(tǒng)組成；鋼桁架2設(shè)置在鋼桁架橋面板I的兩側(cè)，鋼橫隔桁架3設(shè)置在鋼桁架2之間，預(yù)警系統(tǒng)連接鋼桁架2 ；
[0028]鋼桁架2包括:上弦桿2-1、下弦桿2-2、斜腹桿2_3、豎腹桿2_4、轉(zhuǎn)軸2_5、鋼索2-6、傳感器2-7、帶刻度螺釘2-8組成；
[0029]上弦桿2-1設(shè)置在鋼桁架2的上端，下弦桿2-2設(shè)置在鋼桁架2的下端，斜腹桿2-3在鋼桁架2內(nèi)傾斜設(shè)置，豎腹桿2-4設(shè)置在上弦桿2-1和下弦桿2-2之間，實(shí)現(xiàn)上弦桿2-1和下弦桿2-2的連接，在間隔兩個(gè)豎腹桿2-4設(shè)置轉(zhuǎn)軸2-5，鋼索2_6設(shè)置在鋼桁架2內(nèi)部，鋼索2-6的一端通過(guò)帶刻度螺釘2-8連接下弦桿2-2，另一端連接上弦桿2-1和斜腹桿2-3的交點(diǎn)，帶刻度螺釘2-8設(shè)置在下弦桿2-2上，傳感器2-7設(shè)置在鋼索2_6上，鋼索2_6采用廓內(nèi)布索方案，并通過(guò)改變鋼索2-6平面內(nèi)橫向位移給鋼索2-6施加預(yù)應(yīng)力，鋼索2-6為三段布索，轉(zhuǎn)折點(diǎn)避開(kāi)轉(zhuǎn)軸2-5處，目的在于避開(kāi)薄弱點(diǎn)并加強(qiáng)可展開(kāi)單元間的聯(lián)系。鋼索2-6端頭固定，轉(zhuǎn)折點(diǎn)處鋼索2-6采用可在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸接形式；
[0030]如圖2所示，帶刻度螺釘2-8還包括:掛環(huán)2-8-1、螺帽2_8_2、帶刻度螺桿2_8_3組成；掛環(huán)2-8-1設(shè)置在帶刻度螺釘2-8的上面，用于連接鋼索2-6，螺帽2-8-2設(shè)置在帶刻度螺釘2-8的底部，帶刻度螺桿2-8-3連接掛環(huán)2-8-1，通過(guò)螺帽2_8_2固定在帶刻度螺釘2-8上；
[0031]如圖3所示，鋼桁架橋面板I通過(guò)夾緊裝置連接鋼桁架2的上弦桿2-1，夾緊裝置包括:上蓋板4、下蓋板5、夾板6、壓縮彈簧7、反力彈簧8、反向螺紋桿9、擰頭10 ；
[0032]上蓋板4設(shè)置在夾緊裝置的頂端，下蓋板5設(shè)置在夾緊裝置的底部，夾緊裝置的左側(cè)設(shè)置壓縮彈簧7，在壓縮彈簧7之間設(shè)置夾板6，反力彈簧8設(shè)置在夾緊裝置的右側(cè)，反向螺紋桿9設(shè)置在夾緊裝置的中間位置，擰頭10設(shè)置在反向螺紋桿9上，上蓋板4和下蓋板5之間設(shè)置夾板6、壓縮彈簧7、反力彈簧8、反向螺紋桿9 ；
[0033]扭轉(zhuǎn)擰頭10，在兩頭的反向螺紋桿9帶動(dòng)下，上蓋板4下移，下蓋板5上移，壓縮彈簧7及反力彈簧8，夾板6將被夾件夾緊，提供較大夾緊力，反力彈，8提供反力，平衡上蓋板4和下蓋板5。
[0034]本發(fā)明的工作原理:
[0035]鋼桁架橋面I的荷載由可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架2承擔(dān)，通過(guò)對(duì)鋼索2-6施加預(yù)應(yīng)力，結(jié)構(gòu)整體剛度提高，結(jié)構(gòu)整體剛度提高，鋼材用量降低；同時(shí)，結(jié)構(gòu)鋼桁架2采用可展桁架，開(kāi)合方便，易于拆裝，施工速度快；
[0036]為了確?？焖偈┕ぃA(yù)應(yīng)力采用一種新型可控的施加方法，鋼索2-6布置在鋼桁架2內(nèi)部，分別在鋼桁架2下弦桿2-2的1/3、2/3處用頭部帶鉤，尾部帶刻度螺釘2_8將鋼索2-6鉤住，帶刻度螺釘2-8布置在下弦桿2-2上，旋轉(zhuǎn)螺帽2-8-2，將帶刻度螺釘2_8下拉，鋼索2-6隨之發(fā)生橫向位移，此時(shí)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，為控制預(yù)應(yīng)力的施加，在帶刻度螺釘2-8上刻有刻度，相應(yīng)刻度代表預(yù)應(yīng)力的施加的大小，同時(shí)保證兩個(gè)螺釘下降高度一致；
[0037]鋼桁架橋面I與上弦桿2-1翼緣的連接，采用一種新型夾緊裝置，由上蓋板4、下蓋板5、夾板6、壓縮彈簧7、反力彈簧8、反向螺紋桿9、擰頭10 ;扭轉(zhuǎn)擰頭10，在兩頭的反向螺紋桿9帶動(dòng)下，上蓋板4下移，下蓋板5上移，壓縮彈簧7及反力彈簧8，夾板6將被夾件夾緊，提供較大夾緊力，反力彈簧8提供反力，平衡上上蓋板4、下蓋板5 ；
[0038]同時(shí)在鋼索2-6中裝有預(yù)警系統(tǒng)，主要由傳感器2-6來(lái)傳遞電信號(hào)，預(yù)先設(shè)置索力與桁架片跨中撓度的數(shù)值關(guān)系，并將預(yù)警分為二級(jí)，當(dāng)索力大于使用狀態(tài)下桁架最大撓度對(duì)應(yīng)索力的90%時(shí)，預(yù)警系統(tǒng)開(kāi)始預(yù)警，通過(guò)語(yǔ)音提醒注意，當(dāng)達(dá)到其100%時(shí)，通過(guò)閃燈兼有急促報(bào)警聲報(bào)警，該預(yù)警系統(tǒng)在平時(shí)使用中，還兼有對(duì)索力及跨中撓度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可及時(shí)維護(hù)，在架設(shè)階段，預(yù)警系統(tǒng)中鋼索與預(yù)應(yīng)力可控施加法可對(duì)預(yù)應(yīng)力施加實(shí)行雙控。
[0039]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，其特征在于，該基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋包括:鋼桁架橋面板、鋼桁架、鋼橫隔桁架、預(yù)警系統(tǒng)； 鋼桁架設(shè)置在鋼桁架橋面板的兩側(cè)，鋼橫隔桁架設(shè)置在鋼桁架之間，預(yù)警系統(tǒng)設(shè)置在鋼桁架內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，其特征在于，鋼桁架可展開(kāi)和合閉，桁架內(nèi)部具有預(yù)應(yīng)力。
3.如權(quán)利要求1所述的基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，其特征在于，鋼桁架可以設(shè)置為一榀、兩榀或多榀。
4.如權(quán)利要求1所述的基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，其特征在于，鋼桁架橋面板通過(guò)夾緊裝置連接鋼桁架。
5.如權(quán)利要求1所述的基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，其特征在于，鋼桁架之間通過(guò)鋼橫隔桁架連接。
6.如權(quán)利要求1所述的基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，其特征在于，鋼桁架包括:上弦桿、下弦桿、斜腹桿、豎腹桿、轉(zhuǎn)軸、鋼索、傳感器、帶刻度螺釘； 上弦桿設(shè)置在鋼桁架的上端，下弦桿設(shè)置在鋼桁架的下端，斜腹桿在鋼桁架內(nèi)傾斜設(shè)置，豎腹桿設(shè)置在上弦桿和下弦桿之間，上弦桿連接下弦桿，間隔兩個(gè)豎腹桿設(shè)置轉(zhuǎn)軸，鋼索設(shè)置在鋼桁架內(nèi)部，鋼索兩端連接上弦桿兩端，帶刻度螺釘設(shè)置在下弦桿上，傳感器設(shè)置在鋼索上，鋼索采用廓內(nèi)布索。
7.如權(quán)利要求6所述的基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，其特征在于，上弦桿通過(guò)豎腹桿和斜腹桿連接下弦桿。
8.如權(quán)利要求6所述的基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，其特征在于，鋼索的一端通過(guò)帶刻度螺釘連接下弦桿。
9.如權(quán)利要求6所述的基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，其特征在于，帶刻度螺釘還包括:掛環(huán)、螺帽、帶刻度螺桿； 掛環(huán)設(shè)置在帶刻度螺釘?shù)纳厦妫糜谶B接鋼索，螺帽設(shè)置在帶刻度螺釘?shù)牡撞浚瑤Э潭嚷輻U連接掛環(huán)，通過(guò)螺帽固定在帶刻度螺釘上。
10.如權(quán)利要求4所述的基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋，其特征在于，該基于撓度預(yù)警系統(tǒng)的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架橋的夾緊裝置包括:上蓋板、下蓋板、夾板、壓縮彈簧、反力彈簧、反向螺紋桿、擰頭； 上蓋板設(shè)置在夾緊裝置的頂端，下蓋板設(shè)置在夾緊裝置的底部，夾緊裝置的左側(cè)設(shè)置壓縮彈簧，在壓縮彈簧之間設(shè)置夾板，反力彈簧設(shè)置在夾緊裝置的右側(cè)，反向螺紋桿設(shè)置在夾緊裝置的中間位置，擰頭設(shè)置在反向螺紋桿上，上蓋板和下蓋板之間設(shè)置夾板、壓縮彈簧、反力彈簧、反向螺紋桿。
【文檔編號(hào)】E01D6/00GK103437275SQ201310414036
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】董軍, 夏志遠(yuǎn), 張棋, 李靖 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)