專利名稱：潛浮力活動橋梁的制作方法
技術領域：
本發明涉及橋梁與船、艇的技術領域，具體地說是一種適合于跨越江河的潛浮力活動橋梁。
現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，故將橋梁設計得較高，隨之而來的是由于負荷增大，橋墩的基礎要加深，引橋要延長，不僅使能夠借橋通過的車輛減少，一般的非機動車輛和行人不能過橋，而且給施工也增加了難度。
本發明的目的在于提供一種潛浮力活動橋梁，它能降低橋梁的高度，并能使大輪船安全通過。
本發明的技術方案是這樣實現的一種潛浮力活動橋梁，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的銜接。
本發明由于將正橋設置在潛艇上，正橋的二端與引橋為可活動的連接，正橋的高度至少可比現有的橋梁降低1／3，引橋的長度亦可大大縮短，各種輕、重機動車和非機動車輛及行人均可借橋通過，充分發揮了橋的功能，當有超大輪船須通過時，可依規啟橋，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，橋墩的基礎要求亦可降低；方便了施工，本活動橋梁安全可靠，不僅可用于公路橋，還可適用于鐵路橋。
圖1為本發明的結構示意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中引橋橋墩的結構示意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構示意9為正橋與引橋又一撐拉桿結構示意10為正橋與引橋間用銷銜接固定示意圖下面結合附圖對本發明作進一步的描述本發明主要包括橋墩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的二端分別與引橋為可活動的銜接；潛艇是經過改進的，它除了現有的由二層殼體形成的水密艙和設在艇端的萬向驅動裝置19；還備設了人員物資進出的可密封通道18等，它區別與現有技術的特征在于在潛艇的兩端設置有平衡艙9，潛艇中的水密內艙按中心線用強橫梁14對稱地進行等容間隔形成間艙10，在間艙10內并以強龍骨13進行分隔，形成分艙8，在二等容間艙之間均有管道11聯通，在間艙內的分艙8之間設有流水孔12，該流水孔12的最佳位置開口于潛艇的水密內艙的龍筋、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。防止活動橋梁的兩條對角線的端部橋面因持續性的受力不均而產生扭曲。本發明正橋的二端分別與引橋二端為可活動的銜接，由于在引橋與正橋上均設置有桁梁15，直接進行活動連接，具體可采用在固定的引橋端和可活動的正橋端均采用桁梁15進行銜接，在一端的桁梁15上設置有榫槽21，另一端的桁梁15上設置有與榫槽21相配合的榫頭22，在榫槽21和榫頭22內還設置有銷孔，通過銷23進行固定連接，銷的直徑應大于10cm，為方便、并確保銷的安全插入，在引橋端還設置有專門供銷插入或拔出的螺桿機，為了保證橋的穩定連接及安全性，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置有撐拉桿4進行連接，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有防撞裝置6，該防撞裝置6為彈性體；潛艇與固設的橋柱可視為現有技術，與橋柱固定連接的正橋亦為現有技術，可采用桁拱箱形梁16與若干弧形張力桿17固定連接組成。
下面進一步對本發明進行論證說明，潛浮力是運用了阿基米德定律，即任何浸在液體內的物體的浮力，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大橋的活動橋梁，只要其承載能力遠遠大于通行其上的全部飽和流動荷截的最大值--沖擊流動荷載，就是安全和可靠的，在該活動橋梁上通行的所有車輛和行人均不會有與固定橋梁有何異樣的感覺，現假設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。活動橋梁總長度為200米，橋寬28米，設二快二慢四車道，兩邊各設非機動車與行人道各一，自重約為7126T，設潛艇采用鋼質雙殼水密結構，整體呈對稱流線型，長96m，寬25．5m，高6cm，(甲板弧高1m，底弧高0．5m)，據計算自重為3755T，枯水季節低水位時，其排水量為12340T、端部平衡艙為30T，每艘潛艇的設計排水量為12340T+30T×2=12400T。再設活動橋梁所承受的幾種負載1、飽和流動荷載a、行車時速最慢為5公里，設想在雙向快慢的四車道上共有大小不同輕重的各種機動車110輛，重約690T；b、在雙向非機動車道上設想有助動車、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、肩擔及各種行人，重約100T，以上三項合計近900T。
2、正常流動荷載，當行車時速增大到45公里時由于車距變大，車輛的數字就勢必少一些，據經驗估計，最多車輛數約為飽和時的60-70％，即約600T左右。
3、沖擊流動荷載，即在正常流動荷載的情況下再乘以2．5的系數(安全系數)可得沖擊流動荷載=600T×2．5=1500T。
4、活動橋梁的有效承載能力=每艘潛艇的實際排水量×2-(活動橋梁的自重+每艘潛艇的自重×2)=12400×2-(7126T+3755T×2)=10164T。
5、活動橋梁端部的有效潛浮力=1／2活動橋梁的有效承載能力=1／2×10164T=5082T。這為橋端的抗沖擊的能力。
根據以上計算出的活動橋梁的有效承載能力，它是沖擊流動荷載的6．78倍(即安全系數)，即使在枯水季節里因潛艇的型體要部分露出水面(高1m的甲板弧露出水面)，因此活動橋梁的有效承載能力將有所降低，根據計算為6912T，這時橋梁在沖擊流動荷載的作用下，其安全系數也有4．6。還是大于2．5的安全系數。
本發明采用設置在二等容間艙間的聯通管道以平衡進出壓載水，以控制平衡潛艇與活動橋梁的潛浮力。若主航道遠大于200余米，可采用在活動橋梁的中間再增設一艘或幾艘潛艇以達到通航所需的寬度要求。
本發明的正橋與引橋間的銜接程序如下1、在操作區域內停止水面的一切交通；2、啟動潛艇的萬向驅動裝置，使活動橋梁離開停泊的船塢并繞其一端作適當角度的旋轉，駛向銜接引橋的區域；3、不斷地校正其位置和航向、停在銜接區內，作好上升的準備；4、同時啟動多臺水泵，由管道從相關的二等容間艙內迅速外排壓載水；5、使比固定的引橋端低1米左右的活動橋梁徐徐上升，進入對接的粗控和微控范圍內；
6、只留少量水泵外排平衡壓載水，使活動橋梁緩慢上升(以防上升速度過猛發生劇烈碰撞)進入桁梁的榫頭與榫槽進行銜接的狀態；7、啟動螺桿機，使活動橋梁在對接好后，將圓柱插銷插入桁梁的榫槽與榫頭相對接的銷孔內，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到設計需要的有效承載能力；9、同時放下兩對分別設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、檢查引橋與活動橋梁的銜接情況，正常后恢復一切交通。
活動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，其余則倒序進行。
權利要求
1．潛浮力活動橋梁，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的銜接。
2．按權利要求1所述的潛浮力活動橋梁，其特征在于在潛艇的兩端設置有平衡艙，潛艇中的水密內艙按中心線用強橫梁對稱地進行等容間隔形成間艙，在間艙內并以強龍骨進行分隔，形成分艙，在二等容間艙間均有管道聯通，在間艙內的分艙之間設有流水孔。
3．按權利要求1所述的潛浮力活動橋梁，其特征在于在固定的引橋端和可活動的正橋端均采用相關桁梁進行銜接，在一端的桁梁上設置有榫槽，另一端的桁梁上設置有與榫槽相配合的榫頭，在榫槽和榫頭內還設置有銷孔，通過銷進行固定連接。
4．按權利要求1所述的潛浮力活動橋梁，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置有撐拉桿進行連接。
全文摘要
本發明公開了一種潛浮力活動橋梁,其特征在于:正橋的橋柱分別固設在潛艇上,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的銜接。本活動橋梁可使橋的高度大為降低,縮短了引橋的長度,各種輕、重機動車和非機動車輛及行人均可借橋通過,充分地發揮了橋的功能,當有超大輪船須通過時,可依規啟橋,使正橋與引橋脫離,潛艇可載著正橋駛離讓道,本活動橋梁安全可靠,不僅可用于公路橋,還可適用于鐵路橋。
文檔編號E01D15/14GK1205379SQ9710651
公開日1999年1月20日 申請日期1997年7月11日 優先權日1997年7月11日
發明者劉守祥 申請人:劉守祥