專利名稱：潛浮力活動(dòng)橋梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁與船、艇的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種適合于跨越江河的潛浮力活動(dòng)橋梁。
現(xiàn)有跨越江河的橋梁因考慮江河中有輪船通過及最高漲水線等，故將橋梁設(shè)計(jì)得較高，隨之而來的是由于負(fù)荷增大，橋墩的基礎(chǔ)要加深，引橋要延長(zhǎng)，不僅使能夠借橋通過的車輛減少，一般的非機(jī)動(dòng)車輛和行人不能過橋，而且給施工也增加了難度。
本發(fā)明的目的在于提供一種潛浮力活動(dòng)橋梁，它能降低橋梁的高度，并能使大輪船安全通過。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種潛浮力活動(dòng)橋梁，它主要包括橋墩，架在橋墩上的引橋，與引橋相連接的正橋，其特征在于正橋的橋柱分別固設(shè)在潛艇上，正橋與橋柱固定連接，正橋的二端分別與引橋的二端為可活動(dòng)的銜接。
本發(fā)明由于將正橋設(shè)置在潛艇上，正橋的二端與引橋?yàn)榭苫顒?dòng)的連接，正橋的高度至少可比現(xiàn)有的橋梁降低1／3，引橋的長(zhǎng)度亦可大大縮短，各種輕、重機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車輛及行人均可借橋通過，充分發(fā)揮了橋的功能，當(dāng)有超大輪船須通過時(shí)，可依規(guī)啟橋，使正橋與引橋脫離，潛艇可載著正橋駛離讓道，此外由于橋的高度降低，橋墩的基礎(chǔ)要求亦可降低；方便了施工，本活動(dòng)橋梁安全可靠，不僅可用于公路橋，還可適用于鐵路橋。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為圖1中正橋的主視3為圖1中正橋的俯視4為圖2的A-A剖視5為圖1中引橋橋墩的結(jié)構(gòu)示意6為圖1中潛艇的主視圖(帶有局部剖)圖7為圖1中潛艇的俯視圖(帶有局部剖)圖8為正橋與引橋橋墩的撐拉桿結(jié)構(gòu)示意9為正橋與引橋又一撐拉桿結(jié)構(gòu)示意10為正橋與引橋間用銷銜接固定示意圖下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述本發(fā)明主要包括橋墩5、架在橋墩5上的引橋7，與引橋7相連接的正橋1，其特征在于正橋1的橋柱2分別固設(shè)在潛艇3上，正橋1與橋柱2固定連接，正橋1的二端分別與引橋?yàn)榭苫顒?dòng)的銜接；潛艇是經(jīng)過改進(jìn)的，它除了現(xiàn)有的由二層殼體形成的水密艙和設(shè)在艇端的萬向驅(qū)動(dòng)裝置19；還備設(shè)了人員物資進(jìn)出的可密封通道18等，它區(qū)別與現(xiàn)有技術(shù)的特征在于在潛艇的兩端設(shè)置有平衡艙9，潛艇中的水密內(nèi)艙按中心線用強(qiáng)橫梁14對(duì)稱地進(jìn)行等容間隔形成間艙10，在間艙10內(nèi)并以強(qiáng)龍骨13進(jìn)行分隔，形成分艙8，在二等容間艙之間均有管道11聯(lián)通，在間艙內(nèi)的分艙8之間設(shè)有流水孔12，該流水孔12的最佳位置開口于潛艇的水密內(nèi)艙的龍筋、龍骨隔板的下部，以保證潛艇的左、右兩端及前后的壓載水的平衡。防止活動(dòng)橋梁的兩條對(duì)角線的端部橋面因持續(xù)性的受力不均而產(chǎn)生扭曲。本發(fā)明正橋的二端分別與引橋二端為可活動(dòng)的銜接，由于在引橋與正橋上均設(shè)置有桁梁15，直接進(jìn)行活動(dòng)連接，具體可采用在固定的引橋端和可活動(dòng)的正橋端均采用桁梁15進(jìn)行銜接，在一端的桁梁15上設(shè)置有榫槽21，另一端的桁梁15上設(shè)置有與榫槽21相配合的榫頭22，在榫槽21和榫頭22內(nèi)還設(shè)置有銷孔，通過銷23進(jìn)行固定連接，銷的直徑應(yīng)大于10cm，為方便、并確保銷的安全插入，在引橋端還設(shè)置有專門供銷插入或拔出的螺桿機(jī)，為了保證橋的穩(wěn)定連接及安全性，與正橋相銜接的引橋的橋墩為門式橋墩，在門式橋墩和固定在潛艇上的橋柱上均設(shè)置有撐拉桿4進(jìn)行連接，以保證固裝有正橋的兩艘潛艇(或兩艘以上潛艇)的泊位固定。在正橋與引橋的連接處設(shè)有防撞裝置6，該防撞裝置6為彈性體；潛艇與固設(shè)的橋柱可視為現(xiàn)有技術(shù)，與橋柱固定連接的正橋亦為現(xiàn)有技術(shù)，可采用桁拱箱形梁16與若干弧形張力桿17固定連接組成。
下面進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行論證說明，潛浮力是運(yùn)用了阿基米德定律，即任何浸在液體內(nèi)的物體的浮力，等于物體所排開的液體的重量。作為水面上部的一段可以與引橋銜接成連續(xù)大橋的活動(dòng)橋梁，只要其承載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于通行其上的全部飽和流動(dòng)荷截的最大值--沖擊流動(dòng)荷載，就是安全和可靠的，在該活動(dòng)橋梁上通行的所有車輛和行人均不會(huì)有與固定橋梁有何異樣的感覺，現(xiàn)假設(shè)黃浦江的主航道水面寬500米，一般水深約在9米左右。兩艘潛艇間(橋柱)的凈跨度為110米。橋梁開啟后的跨度為兩門式橋墩的間距220米?；顒?dòng)橋梁總長(zhǎng)度為200米，橋?qū)?8米，設(shè)二快二慢四車道，兩邊各設(shè)非機(jī)動(dòng)車與行人道各一，自重約為7126T，設(shè)潛艇采用鋼質(zhì)雙殼水密結(jié)構(gòu)，整體呈對(duì)稱流線型，長(zhǎng)96m，寬25．5m，高6cm，(甲板弧高1m，底弧高0．5m)，據(jù)計(jì)算自重為3755T，枯水季節(jié)低水位時(shí)，其排水量為12340T、端部平衡艙為30T，每艘潛艇的設(shè)計(jì)排水量為12340T+30T×2=12400T。再設(shè)活動(dòng)橋梁所承受的幾種負(fù)載1、飽和流動(dòng)荷載a、行車時(shí)速最慢為5公里，設(shè)想在雙向快慢的四車道上共有大小不同輕重的各種機(jī)動(dòng)車110輛，重約690T；b、在雙向非機(jī)動(dòng)車道上設(shè)想有助動(dòng)車、自行車、黃魚車等各種車輛，重約100T；c、在雙向行人道上有手提、肩擔(dān)及各種行人，重約100T，以上三項(xiàng)合計(jì)近900T。
2、正常流動(dòng)荷載，當(dāng)行車時(shí)速增大到45公里時(shí)由于車距變大，車輛的數(shù)字就勢(shì)必少一些，據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，最多車輛數(shù)約為飽和時(shí)的60-70％，即約600T左右。
3、沖擊流動(dòng)荷載，即在正常流動(dòng)荷載的情況下再乘以2．5的系數(shù)(安全系數(shù))可得沖擊流動(dòng)荷載=600T×2．5=1500T。
4、活動(dòng)橋梁的有效承載能力=每艘潛艇的實(shí)際排水量×2-(活動(dòng)橋梁的自重+每艘潛艇的自重×2)=12400×2-(7126T+3755T×2)=10164T。
5、活動(dòng)橋梁端部的有效潛浮力=1／2活動(dòng)橋梁的有效承載能力=1／2×10164T=5082T。這為橋端的抗沖擊的能力。
根據(jù)以上計(jì)算出的活動(dòng)橋梁的有效承載能力，它是沖擊流動(dòng)荷載的6．78倍(即安全系數(shù))，即使在枯水季節(jié)里因潛艇的型體要部分露出水面(高1m的甲板弧露出水面)，因此活動(dòng)橋梁的有效承載能力將有所降低，根據(jù)計(jì)算為6912T，這時(shí)橋梁在沖擊流動(dòng)荷載的作用下，其安全系數(shù)也有4．6。還是大于2．5的安全系數(shù)。
本發(fā)明采用設(shè)置在二等容間艙間的聯(lián)通管道以平衡進(jìn)出壓載水，以控制平衡潛艇與活動(dòng)橋梁的潛浮力。若主航道遠(yuǎn)大于200余米，可采用在活動(dòng)橋梁的中間再增設(shè)一艘或幾艘潛艇以達(dá)到通航所需的寬度要求。
本發(fā)明的正橋與引橋間的銜接程序如下1、在操作區(qū)域內(nèi)停止水面的一切交通；2、啟動(dòng)潛艇的萬向驅(qū)動(dòng)裝置，使活動(dòng)橋梁離開停泊的船塢并繞其一端作適當(dāng)角度的旋轉(zhuǎn)，駛向銜接引橋的區(qū)域；3、不斷地校正其位置和航向、停在銜接區(qū)內(nèi)，作好上升的準(zhǔn)備；4、同時(shí)啟動(dòng)多臺(tái)水泵，由管道從相關(guān)的二等容間艙內(nèi)迅速外排壓載水；5、使比固定的引橋端低1米左右的活動(dòng)橋梁徐徐上升，進(jìn)入對(duì)接的粗控和微控范圍內(nèi)；
6、只留少量水泵外排平衡壓載水，使活動(dòng)橋梁緩慢上升(以防上升速度過猛發(fā)生劇烈碰撞)進(jìn)入桁梁的榫頭與榫槽進(jìn)行銜接的狀態(tài)；7、啟動(dòng)螺桿機(jī)，使活動(dòng)橋梁在對(duì)接好后，將圓柱插銷插入桁梁的榫槽與榫頭相對(duì)接的銷孔內(nèi)，插足燈亮；8、開出全部水泵，迅速排出、可能排出的壓載水以達(dá)到設(shè)計(jì)需要的有效承載能力；9、同時(shí)放下兩對(duì)分別設(shè)置在橋墩上的撐拉桿與潛艇上的撐拉桿銜接件緊扣、固定錨位；10、檢查引橋與活動(dòng)橋梁的銜接情況，正常后恢復(fù)一切交通。
活動(dòng)橋梁的脫離程序與銜接程序相反，先停止橋上、橋下的一切交通，其余則倒序進(jìn)行。
權(quán)利要求
1．潛浮力活動(dòng)橋梁，它主要包括橋墩，架在橋墩上的引橋，與引橋相連接的正橋，其特征在于正橋的橋柱分別固設(shè)在潛艇上，正橋與橋柱固定連接，正橋的二端分別與引橋的二端為可活動(dòng)的銜接。
2．按權(quán)利要求1所述的潛浮力活動(dòng)橋梁，其特征在于在潛艇的兩端設(shè)置有平衡艙，潛艇中的水密內(nèi)艙按中心線用強(qiáng)橫梁對(duì)稱地進(jìn)行等容間隔形成間艙，在間艙內(nèi)并以強(qiáng)龍骨進(jìn)行分隔，形成分艙，在二等容間艙間均有管道聯(lián)通，在間艙內(nèi)的分艙之間設(shè)有流水孔。
3．按權(quán)利要求1所述的潛浮力活動(dòng)橋梁，其特征在于在固定的引橋端和可活動(dòng)的正橋端均采用相關(guān)桁梁進(jìn)行銜接，在一端的桁梁上設(shè)置有榫槽，另一端的桁梁上設(shè)置有與榫槽相配合的榫頭，在榫槽和榫頭內(nèi)還設(shè)置有銷孔，通過銷進(jìn)行固定連接。
4．按權(quán)利要求1所述的潛浮力活動(dòng)橋梁，其特征在于與正橋相銜接的引橋的橋墩為門式橋墩，在門式橋墩和固定在潛艇上的橋柱上均設(shè)置有撐拉桿進(jìn)行連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種潛浮力活動(dòng)橋梁,其特征在于:正橋的橋柱分別固設(shè)在潛艇上,正橋與橋柱固定連接,正橋的二端分別與引橋的二端為可活動(dòng)的銜接。本活動(dòng)橋梁可使橋的高度大為降低,縮短了引橋的長(zhǎng)度,各種輕、重機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車輛及行人均可借橋通過,充分地發(fā)揮了橋的功能,當(dāng)有超大輪船須通過時(shí),可依規(guī)啟橋,使正橋與引橋脫離,潛艇可載著正橋駛離讓道,本活動(dòng)橋梁安全可靠,不僅可用于公路橋,還可適用于鐵路橋。
文檔編號(hào)E01D15/14GK1205379SQ9710651
公開日1999年1月20日 申請(qǐng)日期1997年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月11日
發(fā)明者劉守祥 申請(qǐng)人:劉守祥