專利名稱：杠桿建橋法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橋梁的結(jié)構(gòu)及架設(shè)方法，尤其是一種杠桿建橋法。
過去，建造橋梁都要進行特定型式的設(shè)計，要對橋位的地況進行探測，施工時必需搭架，要建造橋墩;橋的跨度越大，橋墩越要多。特別是像上海揚浦大橋那種斜拉橋，更需要特殊的設(shè)計技術(shù)，要有基礎(chǔ)特別牢固的立柱，要用優(yōu)質(zhì)的鋼材作為吊橋的構(gòu)件;建橋的時間也要很長。所以，過去建造一條大橋，工程很大，費工費時，影響了建橋的速度。
本發(fā)明的目的在于提供一種不用進行特定型式和方法的設(shè)計，施工時根本不用搭架而橋梁就能凌空跨到對岸去，不管跨度多大也不用建造橋墩，不管橋位的地況如何也可以建橋的新的橋梁結(jié)構(gòu)及建橋方法。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明。


圖1為本發(fā)明的橋頭基礎(chǔ)示意圖;
圖2為本發(fā)明的預(yù)制構(gòu)件示意圖;
圖3為本發(fā)明的初步組裝示意圖;
圖4為本發(fā)明的懸空組裝示意圖;
圖5為本發(fā)明的杠桿平衡示意圖;
圖6為本發(fā)明的加強穩(wěn)定示意圖;
圖7為本發(fā)明的橋梁骨架示意圖;
圖8為本發(fā)明的骨架承橋示意圖;
圖9為本發(fā)明的獨立拱橋示意圖。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的首先，在選定橋位的兩岸，在岸邊用鋼筋混凝土澆灌橋頭基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)，只須澆灌成和橋面的寬度相等的平臺即可，其主要作用僅僅是承受橋梁的重量，而毋須防止傾到的牢固度。(如圖1)另外，預(yù)制構(gòu)件是采用鋼材預(yù)制桿件。構(gòu)件的種類分為“短桿(a)”、“交叉桿(b)”、“長桿(c)”，另加一種“組裝盤(d)”。(如圖2)這種構(gòu)件，其長度尺寸遠遠大于橫向尺寸，在靜力學(xué)中稱為“桿件”。由若干個桿件通過約束所組成的系統(tǒng)，稱為“桿件系統(tǒng)”。桿件按照三角的型式組成的桿件系統(tǒng)，就具有一定的穩(wěn)定性。用這種具有穩(wěn)定性的桿件系統(tǒng)做橋梁，在一定的跨度中，就能承受一定的壓力。
桿件系統(tǒng)的組裝是在橋頭基礎(chǔ)的平臺上開始進行的。如果平臺的深度設(shè)計為20米，則可在平臺上組裝四個節(jié)的桿件系統(tǒng)。這種組裝工作，可在兩岸的平臺上同時開始進行。(如圖3)。組裝桿件系統(tǒng)，應(yīng)“雙線”并肩進行。在雙線之間按照已有的工程技術(shù)鋪筑路面即可。邊組裝，邊鋪筑路面，這就利于下一步的組裝工作。
在兩岸的平臺上已經(jīng)各組裝成四個節(jié)之后，下一步的組裝，須用吊車幫助，進行“懸空組裝”。懸空組裝按下列步驟進行。(如圖4)第一步在A盤組裝b-1桿。
第二步在B盤組裝b-2桿，接著，在C點把b-1及b-2桿拼合，用螺栓緊固。
第三步用C盤組裝b-1及C-1桿。
第四步在A盤組裝C-2桿，接著，用兩付螺栓把D盤和C-2桿組裝，并把b-2桿和D盤組裝。
第五步把a-1桿和D盤組裝。
第六步把a-1桿和C盤組裝。
第七步把b-3桿和D盤組裝。
第八步把b-4桿和C盤組裝，接著、在E點把b-3及b-4桿并合，用螺栓緊固。
第九步用F盤和C-2及b-4桿組裝。
第十步用a-2桿和F盤組裝。
第十一步用G盤和a-2及b-3桿組裝。
第十二步用a-3桿和C及G盤組裝。
經(jīng)過這十二步的組裝，就完成了桿件系統(tǒng)的兩個節(jié)的懸空組裝，然后，按照同樣的步驟，兩岸同時懸空組裝，即相對地向河中央發(fā)展及朝岸的方向進行組裝。也就是桿件系統(tǒng)的組裝是分向兩端進行，使兩端始終保持平衡。亦即是把桿件系統(tǒng)作為一條“杠桿”，使杠桿兩端保持平衡而置于作為“支點”的平臺之上，(如圖5)。這樣，兩岸的桿件系統(tǒng)相對地向河中央懸空伸出多長，就須相反地朝岸的方向同樣伸展多長。這樣，憑藉岸上作為“力臂”的一端的“杠桿作用”，通過“支點”，使河上作為“重臂”(或稱“助力臂”)的一端凌空地伸出去，以實現(xiàn)在目前被不少人認為難以置信的“凌空跨過對岸”的神話。
為保持桿件系統(tǒng)的穩(wěn)定，須按照靜力學(xué)中規(guī)定的公式不斷進行受力分析，防止受到壓力的破壞。桿件系統(tǒng)受到壓力破壞時每每是以上邊發(fā)生斷裂或下邊發(fā)生彎曲的形式而出現(xiàn)的，因此，須選用優(yōu)質(zhì)的鋼材和設(shè)計適當?shù)臄嗝婷娣e，以保持桿件系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是，在跨度達到極限時，這種穩(wěn)定性也無法保持。因此，在穩(wěn)定性受到破壞的臨界部位，必須加強。加強的方法是在第一層桿件系統(tǒng)的上面，組裝第二層的桿件系統(tǒng)，以防止斷裂或彎曲。隨著跨度的不斷增大，更可以組裝三層、四層以至多層的桿件系統(tǒng)，(如圖6)。直至兩岸懸空伸出的桿件系統(tǒng)在河中央合攏為止。這樣，多層的桿件系統(tǒng)就能形成一個合力，足能保持橋梁的穩(wěn)定。這種組裝桿件系統(tǒng)的預(yù)制構(gòu)件，不論大小橋梁均適用。大橋拆卸可以改裝到小橋上，小橋拆卸可以組裝成大橋。組裝采用螺栓加以緊固，所以，可以迅速地組裝成一座大橋。
采用這種《杠桿建橋法》建造橋梁，建橋部門根據(jù)需要進行不同跨度、不同寬度、不同載荷的橋梁設(shè)計，并對桿件系統(tǒng)隨時進行受力分析，保持穩(wěn)定性即可。這種設(shè)計工作的份量，比之現(xiàn)有大橋就簡化多了。采用本發(fā)明建造橋梁，節(jié)省了探測橋位地況的繁重工作，節(jié)省了用沉廂建造橋墩的巨型工程，節(jié)省了施工搭架、釘制模板的麻煩的過渡性工作。由于不用搭架、不用造橋墩，工地上就不會遺下滿地殘渣碎木。因此，在投入技術(shù)、物資、時間、資金、人員……各方面，比之現(xiàn)有大橋就節(jié)省多了。
由兩岸懸空伸出的桿件系統(tǒng)，在河中央合攏后，就由兩條桿件系統(tǒng)合成一條桿件系統(tǒng);兩岸懸空伸出的端部，就由“懸空狀態(tài)”變成“互相支撐”的狀態(tài);這時，在河中央的薄弱環(huán)節(jié)，可全部加強為多層的桿件系統(tǒng)，因而，桿件系統(tǒng)的受力狀態(tài)就有所改變，受力點就由河中央分攤到兩岸的平臺上，最終構(gòu)成了穩(wěn)定的橋梁骨架，(如圖7)。橋梁骨架是雙線的，跨在雙線之間就可以鋪筑路面。路面鋪在桿件系統(tǒng)的最低一層，車輛和行人可以平坦地過橋，避免爬坡。如果橋下需要通過高大的輪船，橋身就要升高。升高橋身，有兩種方法可供選擇一是先把橋頭基礎(chǔ)的平臺升高，橋身就能隨著升高。一是在橋中部把下層的構(gòu)件拆出一個門，使能達到需要通過大船的高度。
在橋中部把下層的構(gòu)件拆卸之前，先要在上層增加桿件系統(tǒng)的層數(shù)，這種拆卸和增加，都須經(jīng)過受力分析之后才能進行，防止穩(wěn)定性受到削弱。橋下拆出一個門之后，路面就要升到門的上面，因而就要上坡和下坡，但坡度不大，(如圖8)，圖中的粗黑線就是路面。
本發(fā)明的杠桿建橋法有兩種建橋型式，圖8為第一種型式，其特點為;1、建橋的“預(yù)制桿件”成為橋梁的“永久骨架”;2、橋面道路是依靠骨架負載的。第二種形式為1、建橋的預(yù)制桿件不成為“永久骨架”，而只作為建筑的“腳手桿架”，橋建成后即拆卸運走，用作另建橋梁時的一種永久使用的工具;2、橋梁成為一種獨立拱橋，不依靠骨架負載。
第二種建橋方法如下在兩岸伸出的桿件系統(tǒng)在河中央合攏后，并在河中央的薄弱環(huán)節(jié)加強為多層的桿件系統(tǒng)后，即可臨時地擱在骨架上拼制模板，用鋼筋混凝土澆灌成一條拱橋，然后把桿件系統(tǒng)全部拆卸運走，讓拱橋獨立地像彩虹一樣橫跨在兩岸之上，(如圖9)?？缭陔p線之間鋪筑路面，以及建造攔桿、安裝橋燈……，當然還有很多工作，但都屬于已有工程技術(shù)的范疇，本發(fā)明的工作應(yīng)到此為止。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點建橋前不用進行特定型式的設(shè)計，不用探測橋位的地況，不用建造防止傾倒的牢固立柱，施工時不用搭架，無論跨度多大也不用建造橋墩;可大大加快建橋，在投資的數(shù)量上也將大大節(jié)省。
權(quán)利要求
1.一種杠桿建橋法，采用鋼材預(yù)制桿件，其特征在于桿件按三角的型式組成桿件系統(tǒng)，以橋頭基礎(chǔ)的平臺作支點開始向兩端組裝，使兩端始終保持平衡，當杠桿系統(tǒng)的長度伸展到受壓力破壞的臨界部位時，須組裝二層、三層以至多層的杠件系統(tǒng)以加強穩(wěn)定，當兩岸相對地向河中央懸空伸出的杠件系統(tǒng)合龍后，在河中央的薄弱環(huán)節(jié)全部加強為多層的杠件系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的杠桿建橋法，其特征在于選定橋位的兩岸，在岸邊用鋼筋混凝土澆灌成和橋面寬度相等的平臺。
3.如權(quán)利要求1所述的杠桿建橋法，其特征在于有兩種建橋型式a、建橋的預(yù)制桿件成為橋梁的永久骨架，橋面道路依靠骨架負載;b、建橋的預(yù)制桿件只作為“腳手桿架”，在其上用鋼筋混凝土澆灌成拱橋后即可拆去。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種杠桿建橋法，它是由鋼材預(yù)制的桿件按照三角的形式所組成的桿件系統(tǒng)作為橋梁，把這種桿件系統(tǒng)作為一條“杠桿”，使兩端平衡地置于岸邊的“支點”上，憑籍“力臂”一端的杠桿作用，使作為“重臂”的另一端凌空地跨過對岸去。采用這種方法建造橋梁，不用搭架，不管跨度多大也不用建造橋墩，不管橋位的地況如何也可以建橋；建橋的時間可以大大加快，投資也大大節(jié)省。
文檔編號E01D21/10GK1110350SQ9510088
公開日1995年10月18日 申請日期1995年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月28日
發(fā)明者劉宗珩 申請人:劉宗珩