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】本實用新型公開了一種基于撓度預(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。本實用新型設(shè)置承擔(dān)橋面荷載的可展式預(yù)應(yīng)力鋼桁架，通過對鋼索施加預(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，開合方便，易于拆裝，施工速度快。本實用新型實現(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，利用彈簧彈性勢能換取更大夾緊力，原理簡單、方便易用。此外，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，橋梁架設(shè)時間短，便于攜帶，可用作城市道路改建過程中臨時橋梁、搶險救災(zāi)臨時橋梁、軍用臨時橋梁。
【專利說明】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]本實用新型屬于桁架橋【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為主，如TLB托式?jīng)_擊橋、費爾雷軸向折疊橋等等，該類橋梁展開機理復(fù)雜，形式笨重，需要特殊的運輸裝備，進入21世紀(jì)后，國內(nèi)外均開始從事新型可展橋的開發(fā)，此類可展橋展開機理簡單，易于操作，自重輕，運輸方便。
[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)場組裝時構(gòu)件數(shù)量多、節(jié)點連接繁瑣，施工速度仍受到一定制約；另有些可展橋收縮比小，儲存及運輸體積較大，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)濟性較差；現(xiàn)有快速施工橋梁無撓度預(yù)警系統(tǒng)及后期使用監(jiān)測系統(tǒng)，無法對過載使用發(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?。皇褂幂^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，如場地條件是否允許，是否有起重設(shè)備等。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型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，操作不便的問題。
[0006]本實用新型是這樣實現(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]進一步，鋼桁架可展開和合閉，桁架內(nèi)部具有預(yù)應(yīng)力。
[0009]進一步，鋼桁架可以設(shè)置為一榀、兩榀或多榀。
[0010]進一步，鋼桁架橋面板通過夾緊裝置連接鋼桁架。
[0011]進一步，鋼桁架之間通過鋼橫隔桁架連接。
[0012]進一步，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]進一步，上弦桿通過豎腹桿和斜腹桿連接下弦桿。
[0015]進一步，鋼索的一端通過帶刻度螺釘連接下弦桿。
[0016]進一步，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)，通過螺帽固定在帶刻度螺釘上。
[0018]進一步，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]本實用新型提供的基于撓度預(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，通過對鋼索施加預(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)濟效果好；可展結(jié)構(gòu)儲運空間小，施工快速便捷，較為環(huán)保；自帶預(yù)警系統(tǒng)，在索力檢測過程中，如發(fā)生過載使用可及時發(fā)出警報，提高使用安全性，同時可以及時發(fā)現(xiàn)問題，采取維護和搶救措施。本實用新型設(shè)置預(yù)警系統(tǒng)提高了使用安全性，同時可以及時發(fā)現(xiàn)問題，采取維護和搶救措施。本實用新型設(shè)置以彈簧彈性勢能換取更大的夾緊力，原理簡單、方便易用。此外，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，橋梁架設(shè)時間短，便于攜帶，可用作城市道路改建過程中臨時橋梁、搶險救災(zāi)臨時橋梁、軍用臨時橋梁。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型實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是本實用新型實施例提供的帶刻度螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實用新型實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。
【具體實施方式】
[0025]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0026]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型的應(yīng)用原理作進一步描述。[0027]如圖1所示，本實用新型實施例的基于撓度預(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，實現(xiàn)上弦桿2-1和下弦桿2-2的連接，在間隔兩個豎腹桿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，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)折點避開轉(zhuǎn)軸2-5處，目的在于避開薄弱點并加強可展開單元間的聯(lián)系。鋼索2-6端頭固定，轉(zhuǎn)折點處鋼索2-6采用可在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的鉸接形式；
[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]本實用新型的工作原理:
[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)，通過對鋼索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，結(jié)構(gòu)鋼桁架2采用可展桁架，開合方便，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，同時保證兩個螺釘下降高度一致；
[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]同時在鋼索2-6中裝有預(yù)警系統(tǒng)，主要由傳感器2-6來傳遞電信號，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，當(dāng)索力大于使用狀態(tài)下桁架最大撓度對應(yīng)索力的90%時，預(yù)警系統(tǒng)開始預(yù)警，通過語音提醒注意，當(dāng)達(dá)到其100%時，通過閃燈兼有急促報警聲報警，該預(yù)警系統(tǒng)在平時使用中，還兼有對索力及跨中撓度的實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)問題，可及時維護，在架設(shè)階段，預(yù)警系統(tǒng)中索力傳感器2-6與預(yù)應(yīng)力可控施加法可對預(yù)應(yīng)力施加實行雙控。
[0039]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(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?，帶刻度螺桿連接掛環(huán)，通過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】E01D6/00GK203583344SQ201320561870
【公開日】2014年5月7日 申請日期: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 申請人:南京工業(yè)大學(xué)