一种拼装式应急组合桥梁的制作方法

1.本发明涉及应急桥梁快速建造及架设技术领域，尤其涉及一种拼装式应急组合桥梁。


背景技术：

2.随着国家经济和交通运输发展，中小跨度的公路桥梁日益增多，一旦发生较大规模的自然灾害，必然成为影响交通运输的重大因素。搭建临时应急通道，快速架设应急桥梁将成为当前及今后一段时间研究发展的重要课题。
3.目前常用方式是动用储备的装配式公路钢桥。装配式公路钢桥是专用器材，由桁架、横梁和连接件等组成，器材组成构件多，需要大量的人力实施搬运和安装，安装架设人员也要具备专业技术能力。为了满足桥梁抢修需要，国家储备专用的桥梁抢修器材，但是对于日益增多的中小跨度桥梁，还是有些问题需要解决：一是储备数量无法满足实际需要，尤其针对边远山区，很难做到快速、高效；二是长期储备经济性不好，给国家带来重大负担；三是自然灾害情况复杂，储备桥梁的针对性等，未必符合现场需要。因此，提出一种经济实用、架设方便的型钢拼组应急钢桥具有重要的实践意义和社会经济价值。


技术实现要素：

4.为解决背景技术中所涉及的相关问题，本发明的目的在于提供适用于中小跨度的拼装式应急组合桥梁及其架设方法，采用模块化设计、结构简捷、加工方便，易于现场进行快速组装。
5.本发明采用如下的技术方案：一种拼装式应急组合桥梁，包括主梁结构，主梁结构具备主梁框架和若干支撑结构，所述主梁框架包括多根平行设置的工字钢，所述工字钢的上翼板上间隔设置有若干固定挡块，所述工字钢的腹板上间隔设置有若干横向连接孔；所述支撑结构包括横撑、螺纹钢和锚固器，所述横撑设置在所述工字钢的下翼板上且与所述工字钢垂直分布，所述横撑的端部与所述横向连接孔对齐，所述螺纹钢通过所述横向连接孔贯穿所述横撑，所述螺纹钢两端设有所述锚固件；平行设置于所述主梁结构上方的若干桥面结构，包括桥面钢板、以及位于所述桥面钢板底部的两根横向方钢和两根纵向方钢，所述横向方钢与纵向方钢垂直分布，且与所述固定挡块卡接；位于所述桥面结构两端的桥头搭板，包括桥头钢板、若干加强管、连接管和若干连接销，若干所述加强管纵向分布于所述桥头钢板的底面，所述连接管横向设于所述桥头钢板的底面的前端，若干所述连接销位于所述连接管的侧壁上且沿其轴向间隔设置，所述连接销与设置在所述桥面钢板侧面上的销孔卡接。
6.作为优化方案，还包括位于所述桥面结构上方两侧的护栏结构，所述护栏结构包括若干立杆和防护绳，若干所述立杆呈直线排布且间隔设置在所述桥面钢板上，每个所述立杆的上端设有通孔，所述防护绳穿过所述通孔并连接在两两所述立杆之间。
7.作为优化方案，除位于首尾两端的两个所述固定挡块为t字形的三通结构，其余的
所述固定挡块均为十字形的四通结构，所述三通结构、四通结构的每个端口均设置有开口，所述横向方钢、纵向方钢可卡接在所述开口内。
8.作为优化方案，所述连接销呈l形结构。
9.本发明还提供了一种拼装式应急组合桥梁的架设方法，包括以下步骤：
10.根据抢修桥梁跨度和通行车辆载荷情况，确定主梁结构、桥面结构、桥头搭板的主体参数，确定需要的工字钢、方管、钢板的规格和详细尺寸，并对各种型材按照设计尺寸进行切割、打磨等初步加工，加工完毕后，分类捆扎吊装至运输车辆，送达抢修施工现场；
11.在应急组合桥梁架设位置的附近，使用挖土机等工程机械平整安装架设区域的场地，并对应急组合桥梁坐落位置的地基进行加固处理；
12.检查各类机加工设备性能，所有型钢器材卸载准备就位，布置加工作业场地；
13.将主梁结构所需的工字钢两端对齐，依次施焊连接形成单边的主梁，并在所述单边额主梁的上翼板焊接所述固定挡块，在所述单边的主梁的腹板钻所述横向连接孔，按照同样的方式完成所有单边主梁的加工；
14.在多根所述单边的主梁之间放置所述横撑，所述横撑的端部位置对齐所述横向连接孔，将所述横撑与每根所述单边主梁焊接牢固，按照同样的方式依次焊接多根所述横撑。所述横撑焊接加工完毕后，在所述横向连接孔中穿入螺纹钢，所述螺纹钢两端连接锚固器，全部安装完成后依次锚固预紧，完成整个主梁结构组装；
15.借助大吨位吊机，吊装拼组好的所述主梁结构，使所述主梁结构的两端放置在两岸预设的桥座位置，完成所述主梁结构的坐落就位；
16.在所述桥面钢板的底部分别焊接两根横向方钢和纵向方钢，并将焊接好的桥面钢板吊装至所述主梁结构的上方，卡扣固定后再进行定位焊接，依次完成桥面板安装；
17.在所述桥头钢板的底部焊接纵向排布的多根加强管，在所述桥头钢板的底部焊接与所述多根加强管垂直的连接管并在所述连接管的侧壁焊接多个l型连接销，吊装搬运桥头桥头搭板，使连接销卡入所述桥面钢板侧面上的销孔中；
18.在所述桥面钢板上焊接立杆，在两两立杆之间穿入防护绳。
19.与现有技术相比，本发明的优点在于：
20.本发明采用型钢现场拼组，选用工字钢、方管、钢板等通用型材，采用模块化设计、结构简捷、加工方便，易于现场进行焊接组装。该应急钢桥可用少量的人工和机械设备完成现场焊接拼组和架设，降低人员保障要求，提高安装架设效率，能更好地满足中小跨度桥梁应急保障要求。
21.本发明所用的型钢材料，易于市场采购，这不同于装配式钢桥要提前生产储备，显著特点是不用前期储备，不用日常维护保养，减少人力和资金投入，具备良好的经济效益。
附图说明
22.图1为本发明拼装式应急组合桥梁实施例的结构示意图；
23.图2为本发明拼装式应急组合桥梁主梁框架实施例的单边结构示意图；
24.图3为本发明拼装式应急组合桥梁主梁结构实施例的结构示意图；
25.图4为本发明拼装式应急组合桥梁桥面结构实施例的结构示意图；
26.图5为本发明拼装式应急组合桥梁桥头搭板实施例的结构示意图；
27.图6为本发明拼装式应急组合桥梁护栏结构实施例的结构示意图；
28.其中，1-主梁框架、2-桥面结构、3-支撑结构、4-桥头搭板、5-护栏结构、
29.101-工字钢、102-横向连接孔、103-固定挡块、
30.201-桥面钢板、202-横向方钢、203-纵向方钢、
31.301-横撑、302-螺纹钢、303-锚固器、
32.401-桥头钢板、402-加强管、403-连接管、404-连接销、
33.501-立杆、502-防护绳。
具体实施方式
34.以下，为了便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现参照附图来做进一步说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
35.在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本发明实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
36.请参阅图1，为本发明拼装式应急组合桥梁实施例的结构示意图，包括主梁结构、若干桥面结构2、桥头搭板4和护栏结构5，其中，主梁结构包括主梁框架1和若干支撑结构3，本发明的应急组合桥梁可承受轮式荷载13t，桥长不超过24m，桥宽5m，满足中小跨度的公路、铁路、水路运输要求。主梁结构是该应急组合钢桥的主要承重构件，主梁框架1沿着桥梁整体纵向布置。桥面结构2直接承受通行车辆载荷，并将载荷传递至主梁结构，桥面结构2主要采用方管和钢板现场加工焊接而成，直接搭设在主梁框架1的上方并焊接固定。支撑结构3，是将主梁框架1连接为整体，形成主要受力框架，提供横向刚度，主要是由方管、螺纹钢、锚固器组成。桥头搭板4直接连接在钢桥两端，为车辆上下钢桥提供坡道。护栏结构5布置在桥面结构2上方两侧，用来保护通行人员。
37.请参阅图2，为本发明拼装式应急组合桥梁主梁框架实施例的单边结构示意图，本实施例中，主梁框架1采用工字钢101，具体型号和布置间距可根据搭设公路桥梁跨度和通行车辆载荷确定。为了使桥面结构2与主梁框架1之间快速连接，在主梁框架1的工字钢上翼缘设置固定挡块103。为了穿入横向连接的螺纹钢，在主梁框架1腹板上设置固定间距的横向连接孔102。本实施例中，除位于首尾两端的两个固定挡块104为t字形的三通结构，其余的固定挡块103均为十字形的四通结构，在三通结构、四通结构的每个端口均设置有开口，横向方钢、纵向方钢刚好可以卡接在该开口内。固定挡块103能够限制桥面结构2的横向方钢202和纵向管203，便于组装过程中的限位。固定挡块103采用相同的纵向、横向间距，便于桥面板中横向方钢202和纵向管203的机械加工和组装。
38.请参阅图3，为本发明拼装式应急组合桥梁主梁结构实施例的结构示意图，支撑结构3包括横撑301、螺纹钢302和锚固器303组成，支撑结构3用于将主梁框架1连接为整体，形成整体的桥梁主梁结构。横撑301放置在主梁框架1的工字钢下翼缘上，横撑301的两边端口与横向连接孔102位置对齐。螺纹钢302通过横向连接孔102穿过横撑301，螺纹钢302两端套入锚固器并预紧固定。本发明支撑结构3采用横撑301和螺纹钢302组合结构，既保证了桥梁整体结构的横向刚度，也便于现场快速拼装。该横向支撑结构的形式具有结构简单、加工方
便、受力合理，组装和拆卸便捷的特点，适合推广使用。
39.请参阅图4，为本发明拼装式应急组合桥梁桥面结构实施例的结构示意图，桥面结构2主要由桥面钢板201、横向方钢202和纵向方钢203组成，横向方钢202和纵向方钢203焊接在桥面钢板201的下方。组装时先将横向方钢202和纵向方钢203对齐放入主梁框架1的固定挡块103位置，焊接固定后再铺设上方的桥面钢板201，桥面钢板201中横向方钢202和纵向方钢203长度和规格主要依据固定挡块尺寸及挡块之间的距离。
40.请参阅图5，为本发明拼装式应急组合桥梁桥头搭板实施例的结构示意图，桥头搭板4主要用于车辆上下应急桥梁，为车辆通行提供斜坡道。桥头搭板4包括桥头钢板401、若干加强管402、连接管403和若干连接销404，若干加强管402纵向分布于桥头钢板401的底面，连接管403横向设于桥头钢板401的底面的一端，为便于将桥头钢板401与水平面倾斜一定角度固定在桥梁的主体结构上，在连接管403的侧壁上且沿连接管403的轴向间隔设置若干连接销404，本实施例中，连接销404设置为l形，当然也可以是其他形状，满足需要即可。组装时，将连接销404与设置在桥面钢板201侧面上的销孔卡接，限位固定即可，简单便捷，组装能迅速完成。
41.请参阅图6，为本发明拼装式应急组合桥梁护栏结构实施例的结构示意图，护栏结构5主要包括若干立杆501和防护绳502，立杆501可采用矩形钢管，所有立杆501呈直线排布且间隔设置在桥面钢板202上，每个立杆501的上端均设有贯穿的通孔，防护绳502可采用柔性绳索，防护绳502穿过通孔连接在两两立杆501之间，再将防护绳502的两端予以固定即可。
42.本发明的架设方法包括以下步骤：第一步:根据抢修桥梁跨度和通行车辆载荷情况，确定主梁结构1、桥面结构2、桥头搭板4的主体参数，确定需要的工字钢、方管、钢板的规格和详细尺寸，并对各种型材按照设计尺寸进行切割、打磨等初步加工，加工完毕后，分类捆扎吊装至运输车辆，送达抢修施工现场。
43.第二步:在应急组合桥梁架设位置的附近，使用挖土机平整安装架设区域的场地，并对应急组合桥梁坐落位置的地基进行加固处理。
44.第三步:检查各类机加工设备性能，所有型钢器材卸载准备就位，布置加工作业场地；
45.第四步:将主梁结构所需的工字钢101两端对齐，依次施焊连接形成单边的主梁，并在单边的主梁的上翼板焊接固定挡块103，在单边的主梁的腹板钻横向连接孔102，按照同样的方式完成所有单边的主梁的加工。
46.第五步:在多根单边的主梁之间放置横撑301，将横撑301的端部位置对齐横向连接孔102，将横撑301与每根单边的主梁焊接牢固，按照同样的方式依次焊接多根横撑301。在横撑301焊接加工完毕后，在横向连接孔102中穿入螺纹钢302，将螺纹钢302两端连接锚固器303，全部安装完成后依次锚固预紧，完成整个主梁结构1的组装。
47.第六步:借助大吨位吊机，吊装拼组好的主梁结构1，使主梁结构1的两端放置在两岸预设的桥座位置，完成主梁结构1的坐落就位。
48.第七步:在桥面钢板201的底部分别焊接两根横向方钢202和纵向方钢203，并将焊接好的多个桥面钢板201吊装至主梁结构的上方，卡扣固定后再进行定位焊接，依次完成桥面结构2的安装。
49.第八步:在桥头钢板401的底部焊接纵向排布的多根加强管402，在桥头钢板401的底部焊接与多根加强管402垂直的连接管403并在连接管403的侧壁焊接多个l型连接销404，吊装搬运整个桥头搭板4，使连接销404卡入桥面钢板201侧面上的销孔中，从而将桥头钢板401卡接在桥面钢板201上形成供车辆上下应急桥梁的斜坡道。
50.第九步:在桥面钢板上焊接立杆501，在两两立杆501之间穿入防护绳502。
51.至此，本发明的拼装式应急组合桥梁架设完毕，经合理的测试和调整即可投入使用，高效便捷，安全可靠。
52.综上所述，本发明采用型钢现场拼组，选用工字钢、方管、钢板等通用型材，采用模块化设计、结构简捷、加工方便，易于现场进行焊接组装。该应急钢桥可用少量的人工和机械设备完成现场焊接拼组和架设，降低人员保障要求，提高安装架设效率，能更好地满足中小跨度桥梁应急保障要求。本发明所用的型钢材料，易于市场采购，这不同于装配式钢桥要提前生产储备，显著特点是不用前期储备，不用日常维护保养，减少人力和资金投入，具备良好的经济效益，适合市场推广使用。
53.以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。