一种随水位升降的水桥装置的制作方法

1.本发明属于水利构筑物、民生构筑物领域，尤其设计一种随水位升降的水桥装置。


背景技术：

2.水桥,非水面上的交通桥,是一种自水面到岸上，有层层台阶的小码头,从古至今一直被人使用。水桥在江南地区，在滨水城市的河道中，到处可见，是附近居民与河水亲近的场地。传统的水桥其实就是由地面至水面的台阶，最后一级台阶稍微宽度大点，或做成一个小平台，以便于人们临水活动。
3.在黑臭河道治理中，在美丽乡村治理中，河道整治中少不了要建较多的水桥，以保持乡村河道的原貌，也方便人们亲水。例如，在上海市奉贤、青浦、松江、金山和闵行等区，需要建设的水桥非常多，由此可见在江南水乡、滨水城市中，更是数不胜数。但有时因为水桥存在使用不便问题，只能尽量少设置。因此，也阻断了人们亲水休闲，降低了河道的质量。
4.现状的水桥平台顶面高程一般高于设计水位或常水位，平台高度是固定不变的,因此，往往会因为水位降低时,台面离水平面较远,人们无法亲水；而在高水位时,平台面又往往被水淹没，让人们无法登台使用,且在水位下降后，平台面上残留污物，一片狼藉；平台因常常浸泡在水中，导致亲水平台不断损坏,给人们使用带来安全隐患。
5.其次，现状水桥最后一级平台需要做基础，但因为旁临护岸，往往是平台断裂或倾斜，存在较大安全隐患。现状的水桥平台施工复杂，施工时需要设置临时施工围堰，以保证平台的基础等结构能正常施工。
6.上述表明，现状的水桥平台受水位影响较大，难以发挥真正的亲水性，且存在安全隐患；材料和施工费用大，景观效果差，名不副实，难以满足人们亲水和使用要求。


技术实现要素：

7.为解决上述技术问题，本发明提供了一种随水位升降的水桥装置。保证平台既不被水淹，又能在不同的水位时，都能真正发挥其亲水性，同时满足使用要求,能为人们提供一种安全可靠的平台。
8.技术方案为:一种随水位升降的水桥装置包括固定在河道坡面上的踏步，浮动式平台临坡设置，浮于踏步的下方水域；滑槽沿河道坡面上下设置，分别位于踏步的两侧；浮动式平台由转动杆与所述滑槽连接，组成一个链杆构件，完成浮力传递。
9.基于上述技术特征：滑槽内设有滚轮、滚轮轴和滚轮杆；滚轮绕着滚轮轴旋转，并沿滑槽滚动；滚轮杆与滚轮轴固结；横向轴横向穿透浮动式平台；转动杆的一端与横向轴的端部铰接，另一端与滚轮杆固接。
10.基于上述技术特征：浮动式平台包括位于中间的主体块和位于主体块两侧的辅助块，辅助块的底部与静水位e持平；主体块的底部低于静水位e。
11.基于上述技术特征：主体块的前段为与踏步的搭接段，前段的高度与踏步的高度相同，主体块的后段为主浮力段，后段的高度大于前段的高度。
12.基于上述技术特征：浮动式平台外为钢筋笼，内填eps泡沫板。
13.基于上述技术特征：滑槽为上板面设有纵向槽的箱体，滚轮杆从纵向槽内穿出，并能沿纵向槽滑动。
14.本发明针对现有技术的水桥，现有水桥均采用固定的结构形式，无法满足人们的亲水性和水中操作。本发明由固定的踏步和浮动式平台组成。浮动式平台，漂浮在水面上，与岸坡上固定踏步，一并构成可以随水位升降的水桥，人们可以随时在闲暇时去河道水边放松身心，飘浮的平台带给人们独特的体验与感受。其设计的理念是让人们在不同的水位都能接近河水，为河道周边创造具有社会吸引力的场所和休闲地。
15.这种随水位升降的水桥装置，适用于新建河道护岸，也适用于在现有河道护岸中增建，或现有水桥改建，对现状护岸结构不需要做任何改动，如果没有踏步，只需要增设踏步即可，同时增加浮动式平台。在已有踏步的护岸，只需要在踏步两侧增设滑槽和浮动式平台即可。
16.本发明的有益效果为：
17.1、本发明提供一种水桥随水位升降技术，为城市市民和游人提供一种自动随水位升降的水桥。
18.2、本发明以eps泡沫板为水桥的活动平台，充分利用水的浮力，带动平台上下移动，与水位同步，真正实现了亲水性，使水桥的亲水性名副其实。
19.3、本发明固定于岸上的滑槽与水中的平台采用滑动式连接，平台转动杆一端与岸边的滑槽内的滚轮铰接，可以上下转动；滚轮可沿着滑槽直线滑动，平台随着水位升降，在不同的水位时，始终保持着水桥踏步与平台的交通。
20.4、利用固定的滑槽既限制平台的移动范围，又给平台上下浮动提供了滑行的轨道。滑槽与滚轮配置适用性较强，滑槽可以斜向设置，与河道坡面一致；也可以垂直设置，与直立式岸墙吻合。
21.5、以eps泡沫板为浮动式平台，既提供了活动平台，又自带浮力，无需为平台再设置提供浮力的措施。材料便宜，制作简单。滑槽、滚轮、浮动式平台，均可以标准化工厂制作，现场安装。
22.6、随水位升降的水桥，改变了传统水桥固定的建筑模式，这一变化，大大提升了水桥的整体功能和设计理念，可提高水桥的亲水性，安全可靠，施工方便，节省工程投资。水桥在城市河道、湖泊中应用较多，有着广阔的应用前景。
附图说明
23.图1为水桥装置平面布置图。
24.图2为最高水位状态下，水桥装置纵向剖面示意图。
25.图3为最低水位状态下，水桥装置纵向剖面示意图。
26.图4为图1的a
‑
a横剖面图。
27.图5为水桥装置的纵剖面详图。
28.图6为滑槽滚轮剖面及组装图。
29.附图标记说明：1、浮动式平台；2、主体块；3、辅助块；4、踏步；5、钢筋笼；6、eps泡沫板；7、防水防滑板；8、横向轴；9、转动杆；10、滚轮；11、滑槽；12、滚轮杆；13、滚轮轴；14、河道
坡面；a、最低水位；b、河底；c、最高水位；d、地面或堤顶；e、静水位；l、滑槽长度；l1、辅助块长度；h、后段高度；h、前段高度。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
33.本发明所要解决的技术问题是针对传统水桥均采用固定的结构形式，无法满足人们的使用需求，而且存在安全隐患。如图1所示，本发明由固定的踏步4和浮动式平台1组成。固定的踏步4是常规构件，本发明的主要内容为水桥装置中的浮动式平台1。浮动式平台1漂浮在水面上，与河道坡面14上固定的踏步4，一并构成可以随水位升降的水桥装置。河道坡面14的上侧为地面或堤顶d，下侧为河底b。
34.一、各主要构件和作用
35.(1)浮动式平台1
36.如图1所示，浮动式平台1通常包括位于中间的主体块2和位于主体块两侧的辅助块3。浮动式平台1为人员活动提供一个水上承载体。如图4所示，浮动式平台水平向(即顺河流方向)剖面为t形，主体块2两侧为辅助块3。主体块2的底部低于静水位e；两侧辅助块3的底部与静水位e持平，当平台上人员荷载偏向一边时，辅助块3随即产生抗倾浮力，以保持平台不倾斜，因此，辅助块长度l1由抗倾所需要的浮力确定。
37.主体块2和辅助块3构成的浮动式平台1可由钢筋笼5构成，采用eps泡沫板6填充。钢筋笼5的形状可按照浮动式平台1的形状确定。
38.eps泡沫板6具有吸水性小、抗腐、防冻、抗氧化、抗紫外线的轻质材料，不受海水、化学品、油渍及水生物的侵蚀；无污染、不破坏环境；质量轻及较高的机械强度等特点。使用寿命至少长达10年以上，除遇强自然力及人为的不当使用，几乎不需花费任何保养和维修费用。浮动式平台1组装简易、快速、灵活、造型多样化，整体采用模块结构，可配合各种状况的需要，确定钢筋笼尺寸大小和形状；造价便宜，可省下维护、保养、更替、检修的费用及时间。
39.钢筋笼5由网片编织而成，网片可采用φ3～5
×
φ3～5冷拔热镀锌钢丝，电阻压焊而成。顶层的板块，如防水防滑板7，应具有一定的刚度，并与钢筋笼5固结，平台四周可设置绳索式栏杆。
40.如图2和图3所示，主块体2垂直向剖面为台阶状，前段为与踏步4搭接，以便于随水位升降，这样能使浮动式平台1与固定的踏步4相吻合。如图5所示，主块体2的前段高度h宜与踏步4的踏步高相等，主块体2的后段高度h应根据所需要的浮力计算确定。主块体的前段
底部与后段底部之间可通过45度切角过渡形成。
41.(2)横向轴8
42.如图1和图5所示，横向轴8安装于浮动式平台1的临岸一端，横向穿透主块体2，并与主块体2固结，两端露出主块体2边侧，作为转动的铰接端。横向轴8宜为镀锌管道，其直径宜按照长度选定，即长度越大，则直径宜越大。
43.横向轴8的主要作用是将平台的浮力传递于转动杆9，并通过转动杆9将浮动式平台1与岸坡连接。
44.(3)转动杆9
45.如图5和图6所示，转动杆9安装于浮动式平台的主体块2端头的两侧，一端与横向轴8铰接，另一端安装于滚轮杆12的端部。转动杆9端头可绕横向轴8转动，将平台的浮力传递给滚轮杆12，从而使滚轮10沿滑槽11内滚动。转动杆9的长度，应根据浮动式平台1内侧边距离滑槽11的水平距离确定。
46.(4)滑槽11
47.如图5和图6所示，滑槽11为凹形，为钢材制作，或塑钢制作。滑槽11既是滚轮10的轨道，滚轮10随水位变化，由浮动式平台1提供浮力而上下滑动；又是浮动式平台1的拉结构件，保持浮动式平台1在任何水位时都处于踏步前沿，不会随意飘浮。滑槽11底设置若干个混凝土块，埋设于河道边坡内，混凝土块内设置预埋件，滑槽11与预埋件连接，这样滑槽11即固定在岸坡上。滑槽11的上板面开口的宽度应大于滚轮杆12的直径，以满足滚轮杆12的运行。
48.滑槽11为凹形的空箱，上下板面均是滚轮10的轨道。例如，浮动式平台1上升时，带动转动杆9向上侧移动，则滚轮10在滑槽11的底板滚动；当浮动式平台1随水位下降时，转动杆9向下侧移动，则滚轮在滑槽11的上侧板底滚动。滑槽长度l应根据最高水位c、最低水位a和边坡比计算确定，即：滑槽长度l＝(最高水位c
‑
最低水位a)
×
(1 m2)1/2
△
l，式中m为斜坡率；
△
l为加长的长度，一般两端各0.2m左右。当为直立式护岸时，m＝0。
49.(5)滚轮10
50.如图6所示，滚轮10由滚轮轴13、滚轮杆12和滚轮10组成。滚轮10安装于浮动式平台1端头的转动杆9的一端，可以沿滑槽11内的底板或上侧板底滚动。浮动式平台1在浮力的作用下，通过横向轴8将浮力传递于转动杆9，再由转动杆9传递于滚轮10，从而带动滚轮10沿滑槽11轨道运行。滚轮10的大小应与滑槽11相匹配。
51.滚轮10为两个，安装于滚轮轴13，并绕着滚轮轴13旋转，滚轮轴13与滚轮杆12固结，滚轮杆12又与转动杆9固结，转动杆9再与横向轴8铰接。从而组成一个链杆构件，完成浮力的传递。
52.滑槽11横截面类似于一个箱体，四周都可以对滚轮提供支撑，因此，即使在受力不平衡时，滚轮10与滑槽11之间也不会卡阻。
53.二、工作原理
54.一种随水位升降的水桥装置，包括固定在河道坡面14上的踏步4，浮动式平台1临坡设置，浮于踏步4的下方水域；该装置由浮动式平台提供浮力，利用水的浮力随水位升降，无须提供动力；它时刻浮于水面，为人们休闲和活动提供了适宜的场所。
55.浮动式平台1的主块体2两侧的转动杆9保证了浮动式平台1的稳定，eps泡沫板为
浮动式平台1提供浮力，滑槽11为浮动式平台1提供了支座，转动杆9连接的滚轮10沿着滑槽11移动，一起随水位上下移动，从而构成了浮动式平台。
56.转动杆9将浮动式平台1与滚轮10连接，因两端分别与横向轴8和滚轮10铰接，因此只传递由浮动式平台1浮力产生的轴向力，不传递弯矩。
57.浮动式平台1随水位上下移动，其浮力由横向轴8传递于转动杆9，再由转动杆9传至滚轮10，从而推动滚轮10沿滑槽11滚动。
58.滑槽11与滚轮10既是行走构件，也是限位构件，限制了平台只能在两个滑槽前上下浮动，即在踏步4前后移动，而不能随意飘浮。
59.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。