一种升降式跨河桥结构的制作方法

本实用新型涉及桥梁设备
技术领域：
，具体涉及一种升降式跨河桥结构。
背景技术：
：派河口泵站枢纽位于派河干流入巢湖口位置，是引江济淮线路江淮沟通段起点，该枢纽将江水输送至派河段输水河道。为沟通巢湖与淮河之间的航运，在泵站枢纽处兴建一座2000t级的ⅱ级船闸。由于施工期间渣土车辆及施工车辆需要往返经过环巢湖大道及派河大桥，为减少工程施工车辆运输给派河大桥及环巢湖大道带来的交通压力及环境问题以及节假日期间交通拥堵对施工进度的影响，拟在派河口导流航道上架设钢便桥一座，因此设计出了一种升降式跨河桥结构。技术实现要素：本实用新型的目的是提供一种升降式跨河桥结构。为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种升降式跨河桥结构，包括在河道上的依序设置的第一联桥体、第二联桥体和第三联桥体，设在第二联桥体长度方向两端的桥体升降机构；其中，第一联桥体和第三联桥体的外端分别与河道两岸连接；第二联桥体设在所述第一联桥体和第三联桥体之间；所述桥体升降机构包括副钢管桩、提升装置和抬升梁；所述副钢管桩设在所述第二联桥体宽度方向的两侧；所述提升装置设在所述副钢管桩的顶部；所述提升装置的牵引绳与所述抬升梁连接来上下运动；所述第二联桥体通过两侧的抬升梁带动来上下运动。作为本实用新型的进一步改进，还设有剪力撑；每侧的副钢管桩之间设有剪力撑；所述抬升梁设在所述第二联桥体宽度方向对应的剪力撑之间。作为本实用新型的进一步改进，还设有支撑梁；所述支撑梁定位设在所述剪力撑上。作为本实用新型的进一步改进，所述支撑梁可直接放置在所述第二联桥体宽度方向对应的剪力撑的上开口凹槽内。作为本实用新型的进一步改进，所述抬升梁和固定支撑梁均为工字钢结构。作为本实用新型的进一步改进，所述提升装置安装在所述副钢管桩的顶部，且所述提升装置的牵引绳底端与抬升梁连接，用于实现所述抬升梁的升降。作为本实用新型的进一步改进，还设有限位梁；所述限位梁设在所述副钢管桩上部；所述限位梁穿过所述牵引绳的上部。作为本实用新型的进一步改进，所述第一联桥体和第三联桥体包括主钢管桩、主横梁、贝雷架和桥面；多个所述主钢管桩的轴向下端依序定位设在河道的两侧段；所述主横梁、贝雷架和桥面自下向上依序定位安装成一整体式结构；所述主横梁的下端定位设在所述主钢管桩上，用于实现整个桥体的定位安装。作为本实用新型的进一步改进，所述第二联桥体包括主钢管桩、主横梁、贝雷架、桥面和副钢管桩；多个所述主钢管桩的轴向下端依序定位设在河道的中间段；所述主横梁、贝雷架和桥面自下向上依序定位安装成一整体式结构；所述第二联桥体通过所述提升装置在所述主钢管桩上上下运动，来实现整个桥体的连通和中间段的断开。与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型通过设置分体式的桥体，并通过桥体升降机构来实现中间段的桥体的上下运动和定位，在实现河道宽度方向上桥体的正常通行的同时，还可以实现河道长度方向上的船只等通行，设置合理，结构紧凑，使用灵活，适合广泛推广。当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型的整体结构示意图；图2为本实用新型的桥体抬升状态结构示意图；图3为本实用新型的图1中b-b断面示意图；图4为本实用新型的桥体抬升状态结构示意图；图中标号说明：1、第一联桥体；11、主钢管桩；12、主横梁；13、贝雷架；14、桥面；2、第二联桥体；3、第三联桥体；4、桥体升降机构；41、副钢管桩；42、提升装置；421、牵引绳；43、抬升梁；5、河道；6、剪力撑；7、支撑梁；8、限位梁。具体实施方式为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。结合附图1至图4，本实用新型提供了一种升降式跨河桥结构。具体地，一种升降式跨河桥结构，包括在河道5上的依序设置的第一联桥体1、第二联桥体2和第三联桥体3，设在第二联桥体2长度方向两端的桥体升降机构4；其中，第一联桥体1和第三联桥体3的外端分别与河道两岸5连接；第二联桥体2设在所述第一联桥体1和第三联桥体3之间；所述桥体升降机构4包括副钢管桩41、提升装置42和抬升梁43；所述副钢管桩41设在所述第二联桥体2宽度方向的两侧；所述提升装置42设在所述副钢管桩41的顶部；所述提升装置42的牵引绳421与所述抬升梁43连接来上下运动；所述第二联桥体2通过两侧的抬升梁43带动来上下运动。本实用新型通过设置分体式的桥体，并通过桥体升降机构来实现中间段的桥体的上下运动和定位，在实现河道宽度方向上桥体的正常通行的同时，还可以实现河道长度方向上的船只等通行，设置合理，结构紧凑，使用灵活，适合广泛推广。进一步地，还设有剪力撑6；每侧的副钢管桩41之间设有剪力撑6；所述抬升梁43设在所述第二联桥体2宽度方向对应的剪力撑6之间。进一步地，还设有支撑梁7；所述支撑梁7定位设在所述剪力撑6上。优选地，所述支撑梁7固定设在所述剪力撑6的上部。进一步地，所述支撑梁7可直接放置在所述第二联桥体2宽度方向对应的剪力撑6的上开口凹槽内。需要说明的是，所述抬升梁43是通过提升装置42来实现上下升降；在不需要对第二联桥体2进行抬升时，即提升装置42可不需要对抬升梁43进行抬升，抬升梁43即可直接落入到所述剪力撑6的中间凹槽内；此时，抬升梁43低于支撑梁7，第二联桥体2即设在所述支撑梁7上；因为在日常桥体状态时，桥体上会有大量的车体等通过，需要承受的承载力大大增大，若还只通过提升装置42来支撑，存在安全隐患，因此需要再设置一桥体下限位的结构。进一步地，所述抬升梁43和固定支撑梁7均为工字钢结构，结构稳定可靠；需要说明的是，由于剪力撑6的上开口凹槽为v形开口结构，将支撑梁7的腿部直接放入，由于重力作用，支撑梁7或直接落入到开口结构的底部，且不易脱出，结构简单实用，实用方便灵活，便于安装拆卸。进一步地，所述第二联桥体2每侧的两端至少设有两个所述副钢管桩41；所述剪力撑6为x状结构，且所述剪力撑6的两侧支臂分别与两个相邻的副钢管桩41连接。进一步地，所述提升装置42为卷扬机；所述卷扬机安装在所述副钢管桩41的顶部，且所述卷扬机的牵引绳421底端与抬升梁43连接，用于实现所述抬升梁43的升降。进一步地，还设有限位梁8；所述限位梁8设在所述副钢管桩41上部；所述限位梁8穿过所述牵引绳421的上部，在实现对牵引绳421的限位的同时，还减少了牵引绳421因风体等外因摆动的问题。优选地，所述限位梁8向内侧延伸，可实现对桥体的上限位，避免桥体出现上升过高的情况出现，设计更加合理。进一步地，所述第一联桥体1和第三联桥体3包括主钢管桩11、主横梁12、贝雷架13和桥面14；多个所述主钢管桩11的轴向下端依序定位设在河道5的两侧段；所述主横梁12、贝雷架13和桥面14自下向上依序定位安装成一整体式结构；所述主横梁12的下端定位设在所述主钢管桩11上，用于实现整个桥体的定位安装。进一步地，所述第二联桥体2包括主钢管桩11、主横梁12、贝雷架13、桥面14和副钢管桩41；多个所述主钢管桩11的轴向下端依序定位设在河道5的中间段；所述主横梁12、贝雷架13和桥面14自下向上依序定位安装成一整体式结构；所述第二联桥体2通过所述提升装置42在所述主钢管桩11上上下运动，来实现整个桥体的连通和中间段的断开；且当第二联桥体2抬升，即桥体的中间段断开，便于船体等的直接通过。需要说明的是，所述第二联桥体2包括主钢管桩11设置其长度方向的两端，可实现当第二联桥体2下落桥体连通时，对整个桥体进行支撑。一种升降式跨河桥的使用方法，基于上述的升降式跨河桥，所述升降式跨河桥的使用方法包括桥体升降控制步骤，其中，所述桥体升降控制步骤包括桥体升起控制状态和桥体降落控制状态：其中，所述桥体抬升控制状态为：通过启动第二联桥体2两端的提升装置42，牵引绳421拉动第二联桥体2下的抬升梁43上移来带动第二联桥体2整体上移，待第二联桥体2上移到与船只顶部安全距离时，暂停提升装置42，船只直接穿过第二联桥体2下方即可；所述桥体降落控制状态为：通过启动第二联桥体2两端的提升装置42，牵引绳421下放第二联桥体2下的抬升梁43下移来带动第二联桥体2整体下移，待第二联桥体2上移到主钢管桩11上时，牵引绳421继续带着抬升梁43下移到副钢管桩的剪力撑6上，并停止提升装置42即可。一种升降式跨河桥的施工方法，包括以下步骤，s1、施工准备：准备好施工中需要的装置和材料，并将其运输至施工现场；s2、测量放样：根据现场实际情况确认钢管桩桩位坐标，确保水中钢管桩桩位及垂直度；s3、钢管桩打设：吊车就位后，进行定位，利用振动锤夹具夹紧钢管桩，起吊后放入导向架内，开启振动锤进行插打钢管桩，以此实现主钢管桩11和副钢管桩41的定位设置；s4、主横梁12施工：每完成主钢管桩11沉桩后，按设计要求确定桩顶标高，将主钢管桩11找平，对高出标高部分用氧焊割除，低于标高的桩按实际长度进行接长至桩顶标高；按钢便桥设计图所示在主钢管桩11身焊接斜撑及平撑,使得每孔之间形成剪刀撑形式；桩顶处理完后，将工字钢横梁用吊车吊放至主钢管桩11桩顶；将提升装置42安装到副钢管桩41顶部；s5、桥体的安装：第一联桥体1和第三联桥体3的主横梁12根据设计放置在主钢管桩11中心位置并调整水平，检查合格后焊接；第二联桥体2的长度方向两端与提升装置42的牵引绳421底端连接；s6、贝雷架13安装：盖梁安装完毕后安装贝雷梁纵梁，通过与主横梁12焊接将贝雷梁固定在主横梁12上；每隔3m用支撑架和角钢连接系将一跨上的贝雷梁固定；s6、桥面14铺设：贝雷梁安装完成后，按照设计布置铺设工字钢横梁，工字钢横梁与贝雷片间用u型铁件联结以防滑动；s7、附属工程安装：一跨便桥主体完成后，立即安装便桥栏杆、照明灯和警示标识。进一步地，在步骤4中，还设有支撑梁7；所述支撑梁7可直接放置在所述第二联桥体2宽度方向对应的剪力撑6的上开口凹槽内。进一步地，根据现场实际情况确认钢管桩桩位坐标，用全站仪进行放样，陆上钢管桩可直接在地面上放出并做好标识，水中钢管桩桩位及垂直度主要通过导向架进行控制，测量进行校核；平面位置校核采用无棱镜极坐标法进行，在陆上控制点架好仪器后，输入桩位坐标，通过仪器放样模式的调整，调整为极坐标放样，即显示为偏角及距离，指挥钢管桩位置与棱镜十字丝中心线对齐后，用无棱镜测量距离，根据测得数据指挥钢管桩沿直线前后移动，直至位置准确，钢管桩垂直度校核可直接用棱镜十字丝看出。进一步地，利用特制悬臂(或实用抱箍机构的卡接结构)导向框架保持钢管桩垂直，在振锤的激振力作用下振动下沉；当桩贯入量小于5cm/min时，持荷5分钟，钢管桩无明显下沉时方可停止振动；当第一节在场地上预制好钢管桩长度不够时，采用边打边接桩的方法使钢管桩的长度满足要求。振动沉桩开始时，可仅由桩的自重下沉。然后吊装振动锤和夹具与桩顶连接牢固，开动振动锤使桩下沉。振动持续一段时间后，桩下沉至一定深度，如发生下沉速度趋于缓慢，下沉困难时，可停止振动，找出原因，再行振动下沉。如此交替下沉，将桩沉至设计标高。当最后下沉速度与计算值相距不多，且振幅符合规定时，即认为合格。每根桩的下沉应一气呵成，不可中途间歇时间过长，以免桩周的土恢复，继续下沉困难。每次振动持续时间过短，则土的结构未被破坏，过长则振动锤部件易遭破坏。振动的持续时间长短应根据不同机械和不同土质通过试验决定，一般不宜超过10min～15min。振动锤与桩头法兰盘连接螺栓必须拧紧，不得有间隙或松动，否则振动力不能充分向下传递，影响钢管桩下沉，接头也易振坏。下沉时如钢管桩倾斜，要及时牵引校正，每振1～2min要暂停一下，并校正钢管桩一次。根据振动锤的技术性能指标可以测算出此时桩体实际承载能力，若贯入度较大，说明该处土质较差，承载能力不满足要求，需要继续打入，直至贯入度满足要求，即实际承载能力达到要求为止。本项目拟配备振动锤不低于45dz，激振力373kn(约38.06吨)，满足单桩承载的需要。停锤标准：当桩贯入量小于5cm/min时，持荷5分钟，钢管桩无明显下沉时方可停止振动。进一步地，钢便桥两端桥头采用素土分层夯实，10cm碎石垫层，20cmc30混凝土面层，桥头以锥坡形式确保钢栈桥的整体稳定性。本实用新型使用时，根据最不利情况对通航孔跨进行模拟计算，模拟计算尺寸为8m×27m。便桥考虑以下两种主要荷载：12m3混凝土罐车并排行驶及便桥架设时履带吊的荷载。罐车的轴重大轴距离较短，行驶时最不利，所以将其作为计算荷载；将履带吊架梁工况作为检算荷载。(1)混凝土运输车1台12m3的混凝土运输车车辆荷载的平面和立面布置如下(参考车型：三一重工生产的sy5250gjb4(12m3欧ⅲ)：三一重工12m3砼罐车p1＝10t，p2＝p3＝25t，合计：60t；两台合计120t(2)履带吊2.1履带吊架梁时荷载平面及立面如下(参考车型：三一重工生产的scc500e履带起重机，自重55t，最大起吊重量50t)：履带吊自重55t，本项目吊重按30t考虑，合计80t。2.2汽车荷载冲击系数根据桥梁手册计算冲击系数。1+μ＝1+15/(37.5+l)则l＝12m时，1+μ＝1.32.3汽车制动力单车道汽车荷载的制动力为车道荷载标准值在加载长度上计算重总重的10％取值，并不小于165kn,作用点在桥面(14)以上1.2m，计算墩台时直接移至支座中心而不计弯矩。本次计算单车道取165kn。2.4水流冲击力流速：2.0m/s流水压力作用点在设计水位以下0.3m处。按勘测水位下钢管桩受水流压力高度为3m，每根钢管桩迎水面积a＝0.529×3＝1.587㎡。每根钢管桩上的流水压力为：钢弹性模量es＝2.1×105mpa；剪刀撑平联计算：平联采用[20b槽钢，截面特性如下：型号a(cm2)ix(cm4)wy(cm3)ix：sxd(cm)[20b32.8191425.916.70.9平联最大弯矩mmax＝0.98kn·m，最大剪力qmax＝0.786kn，最大位移2.85mmσ＝m/w＝0.96/25.9×1000＝37.8mpa＜215mpaτ＝qmaxs/ib＝0.786/(16.7×0.9)×10＝0.523mpa＜125mpa平联最大变形为2.85mm<2370/400＝5.925mm,符合要求。桥面(14)板分配梁采用i25a，截面特性如下：型号a(cm2)ix(cm4)wx(cm3)ix：sxd(cm)i25a48.541502040221.68采用有限元程序整体建模计算得出在工况2作用下桥面(14)板分配梁弯矩最大，在工况2作用下桥面(14)板分配梁剪力最大。桥面(14)板分配梁弯矩mmax＝17.4kn·m，剪力qmax＝36.5kn，最大变形13.8mmσ＝m/w＝17.4/402×103＝43.3mpa＜215mpaτ＝qmaxs/ib＝36.5/(21.6×8)×10＝21.1mpa＜125mpa面系最大变形为13.8mm<8000/400＝20mm,符合要求。钢管桩采用φ529×8mm螺旋管。分别考虑便桥自重与罐车及履带吊荷载的作用产生的反力，支点反力最大值在工况4下最大为q＝392.8kn。(1)钢管桩外形尺寸钢管桩采用外径：d＝529mm，壁厚d＝8mm钢管桩采用内径：ds＝513mm钢管桩桩底投影面积:a＝130.942cm2钢管桩周长:u＝πd/1000＝1.66m(2)钢管桩容许承载力计算公式钢管桩单桩容许承载力：[p]＝(λsuστili+λpaσr)/2敞口桩侧阻挤土效应系数λs<600700800900100010.930.870.820.77钢管桩长度计算土层参数表第一层中、夹轻粉质壤土土层提供的桩侧极限摩阻力：uqs1kl1＝1.66×40×2.8＝185.92kn第二层淤泥质中、重粉质壤土土层提供的桩侧极限摩阻力：uqs1kl1＝1.66×25×4＝166kn第三层重粉质壤土土层提供的桩侧极限摩阻力：uqs1kl1＝1.66×55×4.2＝383.46kn桩端极限承载力：λpqpkap＝0.8×0.130942×140＝14.6kn第四层轻粉质壤土土层提供的桩侧极限摩阻力：uqs1kl1＝1.66×75×6.7＝834.15kn桩端极限承载力：λpqpkap＝0.8×0.130942×900＝94.27kn钢管桩底承载力：(185.92+166+383.46+834.15)/2＝784.765kn＞392.8kn，钢管桩不会进入下一土层。管桩打入第四层轻粉质壤土土层深度为：l1＝(392.8×2-185.92-166-383.46)/(1.66×75)＝0.4m管桩入土深度l＝2.8+4.0+4.2+0.4＝11.4m桩底标高：河床标高-入土深度＝1.8-11.4＝-9.6m桩长：桩顶标高-桩底标高＝13.5-(-9.6)＝23.1m，管桩长度取值23m管桩打入第四层粉土土层深度为23-22.75+0.4＝0.65m。单桩承载力为qd＝(185.92+166+383.46+1.66×75×0.65)/2＝408.153kn，(4)钢管桩强度及稳定性计算钢管桩截面积：a＝130.942cm2钢管桩计算长度：l＝23m；i＝18.422cm查表得计算长度系数：u＝1.0长细比：λ＝ul/i＝1.0×23/18.422×100＝124钢管桩属于b类截面，轴心受压构件稳定系数φ：查钢结构设计规范gb50017-2003附录c表c-2得φ＝0.416σ＝n/φa＝408.153/(0.416×13094.2)×1000＝75mpa＜215mpa(5)单根管桩最大轴向受力设计值计算σ＝q3/φa＝q3/(0.416*0.0130942)＝180×103求得：q3＝980kn得到：q3＞qd＞q满足设计要求。需要说明的是，本实用新型中未详细阐述部分属于本领域公知技术，或可直接从市场上采购获得，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得，其具体的连接方式在本领域或日常生活中有着极其广泛的应用，此处不再详述。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。当前第1页1 2 3 

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