本實用新型涉及橋結(jié)構(gòu)領(lǐng)域,具體涉及運用于山區(qū)低載荷橋和景區(qū)景觀橋的索囊結(jié)構(gòu)組合橋。
背景技術(shù):
在河流、道路、崖岸上建設(shè)用于長期通行的橋結(jié)構(gòu)目前種類較多,但普遍造價高、用材繁多,建設(shè)周期較長。尤其在運輸不便的山區(qū),建筑材料運輸?shù)睦щy程度尤為突顯,更使橋總造價升高,建筑周期拉長。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種索囊結(jié)構(gòu)組合橋,材料用量少,建筑周期短,總造價較低,是一種新型結(jié)構(gòu)橋。
本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
索囊結(jié)構(gòu)組合橋,包括錨錠、鋼絞線拉索、氣囊、充氣穩(wěn)壓控制系統(tǒng)、橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層,以及用于固定鋼絞線拉索、氣囊、橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層成一體的連接結(jié)構(gòu),兩座錨錠分設(shè)穩(wěn)固于橋跨兩端,鋼絞線拉索兩端固定連接錨錠,氣囊設(shè)于鋼絞線拉索上方,橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層鋪設(shè)于氣囊上方,充氣穩(wěn)壓控制系統(tǒng)連接氣囊。
人群和車輛載荷通過橋面鋪裝層傳遞到氣囊囊體受壓面載荷,在受壓載荷作用下囊體會產(chǎn)生徑向和緯向拉應(yīng)力,囊體底部拉索承受全部載荷拉力。采用高性能纖維織物復(fù)合材料制成囊體氣囊具有較強拉應(yīng)力,鋼絞線拉索具有承受較強拉力性能,索囊結(jié)構(gòu)組合橋充分利用了兩者結(jié)合的優(yōu)良抗拉性能。充氣穩(wěn)壓控制系統(tǒng)保證囊體內(nèi)壓力波動較小,提供持續(xù)拉應(yīng)力。同時采用高性能纖維織物復(fù)合材料制的氣囊囊體還具有低滲漏性和高耐候性,滿足較長時期的正常使用。
本實用新型進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述氣囊囊體由外向內(nèi)包括耐候?qū)?、阻氦層、承力層和熱合層,所述耐候?qū)硬捎胻adlar層或鍍鋁層,阻氦層采用Mylar層,承力層采用有機(jī)芳綸纖維層、或聚對苯并二惡唑?qū)印⒒騅evlar纖維層、或Zylon纖維層、或Nylon纖維層,熱合層采用Hytrel層,熱合層采用Hytrel層。
本實用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述充氣穩(wěn)壓控制系統(tǒng)包括壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、計算機(jī)、繼電器、開關(guān)閥和空壓機(jī),氣囊依次連接壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、繼電器、開關(guān)閥,再回接至氣囊,計算機(jī)連接數(shù)據(jù)采集卡,空壓機(jī)連接開關(guān)閥。
充氣穩(wěn)壓控制系統(tǒng)在工作時,首先由高精度的壓力傳感器測得氣囊內(nèi)壓力并轉(zhuǎn)換成電壓信號,USB數(shù)據(jù)采集卡采集信號后輸入計算機(jī),將信號轉(zhuǎn)換為壓力數(shù)值,并判斷是否充氣或者保持不變。利用數(shù)據(jù)采集卡輸出電壓信號控制功率繼電器輸出板,繼電器控制氣動高速開關(guān)閥的開閉, 決定是否對氣囊進(jìn)行充氣,空氣壓縮機(jī)作為氣源與開關(guān)閥相連。
本實用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述空壓機(jī)通過氣動三聯(lián)件與開關(guān)閥連接。
本實用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層是木質(zhì)拼裝結(jié)構(gòu)、或鋼結(jié)構(gòu)、或混凝土結(jié)構(gòu)、或木質(zhì)鋼組合結(jié)構(gòu)。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下明顯優(yōu)點:
本實用新型充分利用了高性能纖維織物復(fù)合材料制的氣囊與鋼絞線拉索結(jié)合的優(yōu)良抗拉性能,滿足中小橋人群和車輛載荷需求,充氣穩(wěn)壓控制系統(tǒng)保證氣囊內(nèi)壓力波動較小,提供持續(xù)拉應(yīng)力。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,整體物資用材較少,運輸輕便,建設(shè)工期大幅縮短,整體造價顯著降低。尤其對于山區(qū)而言,解決了材料運輸?shù)闹匾y題。同時索囊結(jié)構(gòu)組合橋造型美觀,也可在景區(qū)建成景觀橋。
附圖說明
圖1為本實用新型示意圖。
圖2為充氣穩(wěn)壓控制系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型包括錨錠1、鋼絞線拉索2、氣囊3、充氣穩(wěn)壓控制系統(tǒng)4、橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層5,以及用于固定鋼絞線拉索、氣囊、橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層成一體的連接結(jié)構(gòu),兩座錨錠1分設(shè)穩(wěn)固于橋跨兩端,鋼絞線拉索2兩端固定連接錨錠1,氣囊3設(shè)于鋼絞線拉索2上方,橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層5鋪設(shè)于氣囊3上方,充氣穩(wěn)壓控制系統(tǒng)4連接氣囊3。所述氣囊3囊體由外向內(nèi)包括耐候?qū)?、阻氦層、承力層和熱合層,所述耐候?qū)硬捎胻adlar層(或鍍鋁層),阻氦層采用Mylar層,承力層采用有機(jī)芳綸纖維層(或聚對苯并二惡唑?qū)?、或Kevlar纖維層、或Zylon纖維層、或Nylon纖維層,熱合層采用Hytrel層),熱合層采用Hytrel層。
如圖2所示,所述充氣穩(wěn)壓控制系統(tǒng)4包括壓力傳感器41、數(shù)據(jù)采集卡42、計算機(jī)43、繼電器44、開關(guān)閥45和空壓機(jī)46,氣囊3依次連接壓力傳感器41、數(shù)據(jù)采集卡42、繼電器44、開關(guān)閥45,再回接至氣囊3,計算機(jī)43連接數(shù)據(jù)采集卡42,空壓機(jī)46通過氣動三聯(lián)件47與開關(guān)閥45連接。充氣穩(wěn)壓控制系統(tǒng)在工作時,首先由高精度的壓力傳感器測得氣囊內(nèi)壓力并轉(zhuǎn)換成電壓信號,USB數(shù)據(jù)采集卡采集信號后輸入計算機(jī),計算機(jī)利用預(yù)先編制好的程序?qū)⑿盘栟D(zhuǎn)換為壓力數(shù)值,并判斷是否充氣或者保持不變。利用數(shù)據(jù)采集卡輸出電壓信號控制功率繼電器輸出板,繼電器控制氣動高速開關(guān)閥的開閉, 決定是否對氣囊進(jìn)行充氣,空氣壓縮機(jī)作為氣源與開關(guān)閥相連。充氣穩(wěn)壓控制系統(tǒng)保證氣囊內(nèi)壓力波動較小,提供持續(xù)拉應(yīng)力。
所述橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層5可采用木質(zhì)拼裝結(jié)構(gòu)(或鋼結(jié)構(gòu)、或混凝土結(jié)構(gòu)、或木質(zhì)鋼組合結(jié)構(gòu))。