本實(shí)用新型屬于橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種FRP板和氣肋梁組成的輕型折疊橋。
背景技術(shù):
橋是人類為了跨越江河湖?;蛘系K物而建造的便于通行的建筑結(jié)構(gòu)。從古代建造的木橋、石橋到現(xiàn)代的鋼筋混凝土橋、鋼橋、新材料橋,人們已經(jīng)建造了各種各樣的橋,其中常見的橋多數(shù)為永久性建筑,所用的材料也多數(shù)為受壓能力強(qiáng)、自重較大的材料,建造一座橋所用的時間較長,少則數(shù)月,多則數(shù)年。
而在實(shí)際生活中,有時候需要快速地搭建橋梁,例如,發(fā)生地震時,某些橋梁被毀,交通中斷,災(zāi)區(qū)救援十分火急,這時就需要能夠快速地搭建橋梁;在軍事戰(zhàn)爭中,野外通行難免遇到各種江河阻礙,也需要快速地搭建橋梁;還有在一些展覽或演出需要搭建天橋時,為了不影響其下面交通或其他場地的正常工作也需要能夠快速地搭建橋梁;隨著發(fā)展的需要,需要能夠快速地搭建橋梁的場合越來越多。
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料( Fiber Reinforced Polymer,簡稱FRP)是由纖維材料(碳纖維、玻璃纖維等)和基體材料(不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂等)按照一定比例混合后經(jīng)過特別模具擠壓、拉拔而形成的高性能型材料。FRP的抗拉強(qiáng)度明顯高于鋼筋, 與高強(qiáng)鋼絲抗拉強(qiáng)度差不多, 一般是鋼筋的2倍甚至達(dá)10倍。與此同時,F(xiàn)RP的比強(qiáng)度很高,即通常所說的輕質(zhì)高強(qiáng),因此采用FRP材料可有效減輕結(jié)構(gòu)自重,其重量一般為鋼材的20%。在耐久性和耐腐蝕性方面,F(xiàn)RP材料的性能同樣優(yōu)越。FRP以其優(yōu)異的力學(xué)性能和適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨、高聳、重載、輕質(zhì)發(fā)展的需求,正在被廣泛應(yīng)用于橋梁工程,是現(xiàn)在各國優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性非金屬結(jié)構(gòu)材料。
目前,能夠?qū)崿F(xiàn)快速地搭建成型的折疊橋梁很少,而且其結(jié)構(gòu)仍然比較笨重,建成后收回重復(fù)利用性低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型目的是為解決現(xiàn)有的折疊橋結(jié)構(gòu)仍然比較笨重、建成后收回重復(fù)利用性低的問題而提出了一種安裝便捷、承載能力強(qiáng)、自重輕、利于拆卸和反復(fù)利用的FRP板和氣肋梁組成的輕型折疊橋。
本實(shí)用新型為解決上述問題所采取的技術(shù)方案是:一種FRP板和氣肋梁組成的輕型折疊橋,包括多個矩形橋板,所述多個矩形橋板通過多個180度門合頁依次鉸接而形成一個橋面,在橋面的底部固定有氣枕,所述氣枕的長度與橋面的長度相適配,氣枕的寬度與橋面的寬度相適配,在氣枕的底部沿著橋面長度方向固定有多個軟質(zhì)的肋條,當(dāng)氣枕充滿氣體后在肋條的作用下成型為多個沿著橋面長度方向的氣肋梁,所述多個矩形橋板均為采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制作的蜂窩板;所述多個肋條均采用軟質(zhì)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制作。
進(jìn)一步,所述180度門合頁通過膠栓混接的方式固定在相對應(yīng)的矩形橋板上。
進(jìn)一步,所述氣枕的上表面為平面且通過環(huán)氧樹脂膠貼在橋面的底部,所述肋條通過環(huán)氧樹脂膠貼在氣枕的底部,所述肋條的兩端固定在相對應(yīng)的矩形橋板上,當(dāng)氣枕充滿氣體后,氣枕的厚度由中間向橋面兩端方向逐漸變薄。
進(jìn)一步,所述肋條的厚度為1.4毫米。
本實(shí)用新型具有的有益效果為:本折疊橋采用多個矩形橋板依次相鉸接的結(jié)構(gòu)形式,折疊后體積小運(yùn)輸方便同時也便于快速展開;在橋面底部固定的帶有肋條的氣枕進(jìn)一步加強(qiáng)了橋面的穩(wěn)定性和承載能力,通過對氣枕的充氣過程可實(shí)現(xiàn)折疊橋的快速展開而到達(dá)對岸,其充氣展開的過程所用時間很少,正常情況下10分鐘之內(nèi)便可完成。
進(jìn)一步,將矩形橋板采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制作成蜂窩板、采用軟質(zhì)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制作肋條,大大減輕了本折疊橋的自重同時還保證了其剛性和承載能力,與常用材質(zhì)相比,對于跨度24米、寬度4米的橋面,每平方米的重量大約只有8千克,整座橋面的重量大約960千克,還不到1噸,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前已建成的各種橋,便于運(yùn)輸和移動。
本折疊橋折疊后的體積較小,對于跨度24米和寬度4米的橋面,折疊后的體積大約1.5米*3米*4米的尺寸,便于安放和運(yùn)輸,而且可多次拆卸和反復(fù)利用。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖;
圖3為圖2中氣枕的仰視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步描述。
如圖1、2、3所示,本實(shí)用新型包括多個矩形橋板2,所述多個矩形橋板2均為采用FRP制作的蜂窩板,所述多個矩形橋板2之間通過180度門合頁鉸接而形成一個橋面5,所述180度門合頁通過膠栓混接的方式固定在相對應(yīng)的矩形橋板2上,在橋面5的底部固定有氣枕4,所述氣枕4的長度與橋面5的長度相適配,氣枕4的寬度與橋面5的寬度相適配,在氣枕4的底部沿著橋面5長度方向固定有多個厚度為1.4毫米的軟質(zhì)的肋條5,所述多個肋條5均采用軟質(zhì)的FRP制作,當(dāng)氣枕4充滿氣體后在肋條5預(yù)應(yīng)力拉索的作用下氣枕4成型為多個沿著橋面5長度方向的氣肋梁7且氣枕4的厚度由中間向橋面5長度兩端的方向逐漸變薄。
為了使得本折疊橋更加牢固,所述氣枕4的上表面為平面且通過環(huán)氧樹脂膠貼在橋面5的底部,所述肋條6通過環(huán)氧樹脂膠貼在氣枕4的底部,所述肋條4的兩端固定在相對應(yīng)的矩形橋板2上。
本實(shí)施例中,由八個長為3米、寬為4米、厚為40毫米的FRP材質(zhì)蜂窩板以3米邊依次鉸接而形成一個長24米、寬4米的折疊橋;采用軟質(zhì)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制作的肋條6對氣枕4起到預(yù)應(yīng)力拉索的作用,氣枕4內(nèi)設(shè)計(jì)的壓強(qiáng)為1.5個大氣壓,充氣后氣枕4中間最厚處為2米,將其折疊后其長度方向由24米縮短為大約1.5米。
使用時,將本折疊橋用運(yùn)輸車運(yùn)至現(xiàn)場小河的岸邊,對場地進(jìn)行平整,然后運(yùn)輸車通過自帶的吊桿將折疊橋吊至岸邊,通過輔助鋼板壓住折疊橋的一端3,并開動運(yùn)輸車壓住輔助鋼板,將折疊橋的另一端1吊起適當(dāng)高度,然后通過運(yùn)輸車自帶的充氣機(jī)對氣枕4進(jìn)行充氣,隨著空氣的進(jìn)入,氣枕4逐漸膨脹起來,在肋條6預(yù)應(yīng)力拉索的作用下氣枕4成型為多個氣肋梁7,同時帶動折疊橋的另一端1逐漸向河的對岸伸去,折疊橋的另一端1到達(dá)河對岸后,停止充氣,最后移動運(yùn)輸機(jī)放開輔助鋼板,將折疊橋兩端分別固定即可架設(shè)完畢,也可以在橋面5的兩側(cè)設(shè)置欄桿和扶手;安裝完成后,可供行人通過,其可達(dá)到的承載力為均布荷載2kN/ m2。普通行人和物資可安全通過,載重為3噸的小型汽車可單輛通行,對于重量更大的車輛需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算FRP材質(zhì)蜂窩板、氣枕4及肋條6的尺寸。
這種設(shè)有肋條6的氣枕4,其結(jié)構(gòu)類似于水立方結(jié)構(gòu),承載力比較強(qiáng)。
本實(shí)施例并非對本實(shí)用新型的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制,凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、為特定的方位構(gòu)造和操作,因而不能理解為對本實(shí)用新型保護(hù)內(nèi)容的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等詞語來限定零部件的話,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉:“第一”、“第二”的使用僅僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,如沒有另外聲明,上述詞語并沒有特殊的含義。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,但這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。