一种悬空架撤的模块化应急人行桥及其使用方法

本发明涉及一种悬空架撤的模块化应急人行桥及其使用方法，属于交通应急保障装备。

背景技术：

1、应急人行桥主要用于在山地江河、干沟深谷、断崖绝壁、雨裂地缝等险峻障碍上构筑临时人行通道，以保障人员快速转移、伤员紧急运送和应急物资补给等关键任务。针对抢险救灾的时效要求，此类装备需具备轻量化、小型化、便携化及高机动性等核心属性，以实现快速部署响应，并适配复杂地域下的克障需求。

2、然而，现有技术仍依赖竹木、钢材、铝合金等传统材料，且普遍采用传统简支梁结构体系，导致桥跨结构自重偏大、跨度较小、冗余度低，部署环节过渡依赖地面运载工具或人力投送，现场架设与撤收需投入大量作业人员，不仅机动性受限、构筑效率低，更难以适配运载车辆无法直达的复杂地域，环境适应能力存在明显短板。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种悬空架撤的模块化应急人行桥及其使用方法，采用模块化悬浮冗余支撑体系，既优化了桥跨主梁的受力变形状态和桥梁跨越能力，又提高了运输部署效率和桥梁通行安全性，解决了当前应急人行桥采用传统简支梁结构体系，高度依赖单一两岸地基支撑、部署局限性高且运输不便的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、本发明一方面提供了一种悬空架撤的模块化应急人行桥，包括：多个桥跨模块和支撑模块；相邻桥跨模块间设有延长连接器；

4、其中，所述桥跨模块包括依次相连的桥面、伸缩主梁和桥跨支撑架；

5、所述桥面设于所述伸缩主梁上，且能够伴随所述伸缩主梁展开；

6、所述支撑模块包括旋翼装置和支撑桥脚；

7、所述桥跨支撑架位于所述伸缩主梁与所述旋翼装置之间；所述桥跨支撑架远离所述伸缩主梁的一端与所述旋翼装置相连，所述支撑桥脚一端与旋翼装置相连，另一端与地面或地基相持；

8、所述旋翼装置产生悬浮力并为所述桥跨模块提供向上的第一支撑力，与地面或地基相持的所述支撑桥脚为所述桥跨模块提供向上的第二支撑力；所述第一支撑力与第二支撑力形成协同支撑冗余。

9、可选地，所述伸缩主梁包括双排多级变截面套接的主梁管；

10、所述主梁管内置有第一电动推杆；

11、双排同级所述主梁管间，均固接有横联梁；

12、所述横联梁两侧设有钩挂孔。

13、可选地，所述主梁管两端均开设有外圈螺纹，所述延长连接器两端设有与外圈螺纹相匹配的内圈螺纹；相邻所述桥跨模块通过延长连接器螺纹连接。

14、可选地，所述桥面侧面设有用于对桥面进行充、放气操作的充吸气装置以及与所述钩挂孔相对应的系固接口。

15、可选地，所述桥面两侧还设有多个稳定接口，所述稳定接口连接有稳定绳索；

16、其中，所述稳定绳索依次穿过多个稳定接口，两端锚固于地面或地基。

17、可选地，所述支撑桥脚包括依次相连的连接头、承重主体和连接脚；

18、所述连接头一端与所述旋翼装置固接，另一端与所述承重主体固接；

19、所述连接脚与所述承重主体铰接；

20、所述承重主体为管结构或桁架结构。

21、可选地，所述承重主体为管结构，所述承重主体包括多级变截面套接的伸缩管；

22、所述伸缩管内置有控制器和与所述控制器电性相连的第二电动推杆。

23、可选地，所述承重主体为桁架结构，所述承重主体包括依次相连的顶板、伸缩桁架和底板；

24、所述伸缩桁架内置有控制器和与控制器电性相连的第三电动推杆。

25、可选地，所述连接脚还设有用于监测角度与压力的传感器组；所述传感器组与所述控制器电性相连。

26、本发明另一方面还提供了一种如上述的悬空架撤的模块化应急人行桥的使用方法，包括：

27、基于预先采集的目标地域环境参数，规划运输路径并选取预设数量的桥跨模块、支撑模块和延长连接器；

28、通过旋翼装置，按照规划好的运输路径，将桥跨模块和延长连接器运输至目标地域，达到架桥位置；

29、将旋翼装置悬停至架桥位置上方，依次展开伸缩主梁，待桥面伴随伸缩主梁展开；启动充吸气装置对桥面充气，并下放支撑桥脚；

30、采用旋翼装置和电动推杆调整桥面位置，直到所有桥跨模块和支撑模块摆放平稳，安装延长连接器，并将稳定绳索锚固好后，开放行人通过；

31、行人通行完毕后，清空桥面，解除锚固的稳定绳索和延长连接器，提升旋翼装置升力，待支撑桥脚离地后，启动充吸气装置对桥面吸气并收缩伸缩主梁；

32、调整旋翼装置飞行姿态，飞离现场。

33、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

34、1、本发明采用模块化桥跨模块，相邻桥跨模块间采用延长连接器相连；通过旋翼装置产生悬浮力运输提高了运输部署效率，且旋翼装置还为桥跨模块提供向上的第一支撑力，支撑桥脚为桥跨模块提供向上的第二支撑力，二者形成协同支撑冗余，突破了传统简支梁高度依赖单一两岸地基支撑的固有局限，在优化了桥跨主梁的受力变形状态与提升桥梁跨越能力的同时，大幅拓展了应急人行桥对复杂地形的适配范围，当旋翼装置或支撑桥脚单一失效时，也能保持整个应急桥的正常通行，增强了桥梁在通行时的整体安全性，解决了当前应急人行桥采用传统简支梁结构体系，高度依赖单一两岸地基支撑、部署局限性高且运输不便的问题。

35、2、本发明中伸缩主梁采用双排多级变截面套接的主梁管，桥面采用充气形式，且在伸缩主梁展开的同时，桥面能够伴随伸缩主梁展开；相较于传统竹木、钢材等笨重材质的单级截面梁体，主梁和桥面结构自重显著降低；配合旋翼装置空中运输投送，摆脱了对地面运输工具与大规模人力作业的依赖，实现了车辆无法直达的险峻地域的空中机动与快速构筑，极大提升了应急通道构筑效率，环境适应性强，解决了极端地形下的通行保障难题。

36、3、本发明能够基于实际地形对桥跨模块和支撑模块进行灵活配置，旋翼装置提供第一支撑力的点位可灵活调整，也能够基于实际任务需求，加入或放弃配置支撑桥脚，形成了“一桥多能”的模块化配置模式，提高了对不同场景的兼容性。

1.一种悬空架撤的模块化应急人行桥，其特征在于，包括：多个桥跨模块（1）和支撑模块（2）；相邻桥跨模块（1）间设有延长连接器（3）；

2.根据权利要求1所述的悬空架撤的模块化应急人行桥，其特征在于，所述伸缩主梁（102）包括双排多级变截面套接的主梁管（1021）；

3.根据权利要求2所述的悬空架撤的模块化应急人行桥，其特征在于，所述主梁管（1021）两端均开设有外圈螺纹，所述延长连接器（3）两端设有与外圈螺纹相匹配的内圈螺纹；相邻所述桥跨模块（1）通过延长连接器（3）螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的悬空架撤的模块化应急人行桥，其特征在于，所述桥面（101）侧面设有用于对桥面（101）进行充、放气操作的充吸气装置（5）以及与所述钩挂孔（4）相对应的系固接口（6）。

5.根据权利要求1所述的悬空架撤的模块化应急人行桥，其特征在于，所述桥面（101）两侧还设有多个稳定接口（7），所述稳定接口（7）连接有稳定绳索（8）；

6.根据权利要求1所述的悬空架撤的模块化应急人行桥，其特征在于，所述支撑桥脚（202）包括依次相连的连接头（2021）、承重主体（2022）和连接脚（2023）；

7.根据权利要求6所述的悬空架撤的模块化应急人行桥，其特征在于，所述承重主体（2022）为管结构，所述承重主体（2022）包括多级变截面套接的伸缩管（20221）；

8.根据权利要求6所述的悬空架撤的模块化应急人行桥，其特征在于，所述承重主体（2022）为桁架结构，所述承重主体（2022）包括依次相连的顶板（20222）、伸缩桁架（20223）和底板（20224）；

9.根据权利要求7或8所述的悬空架撤的模块化应急人行桥，其特征在于，所述连接脚（2023）还设有用于监测角度与压力的传感器组（9）；所述传感器组（9）与所述控制器电性相连。

10.一种如权利要求1至9任一项所述的悬空架撤的模块化应急人行桥的使用方法，其特征在于，包括：