豎向旋轉橋的製作方法

2023-06-29 07:56:16 1

專利名稱：豎向旋轉橋的製作方法
技術領域：
本發明涉及活動橋，尤其是豎向旋轉橋。
隨著貨櫃船的迅速普及，隨著各類高崇的豪華遊輪增多，對橋的通航高度提出了新要求，而僅提高橋的高度是無法滿足這一要求的，必須廣泛採用活動橋。然而傳統活動橋由於結構限制，只能造開閉跨度很小的活動橋，因此亦難滿足上述要求。
本人97年發明的橫向移動橋(申請號98110783.4，已公開)滿足了造大跨度活動段的要求，但存在需佔水域廣、開閉需時較長和需要較大驅動力、不太適用拱型橋、抗風浪機構複雜等缺陷。
本發明的目的就是提供一種結構更簡單、造價更低、需佔水域小、開閉需時短和所需驅動力小，抗風浪機構簡單，橋型更優美的橋。
為了實現上述目的，本發明採用了豎向旋轉橋，由支撐墩、兩控制墩、兩旋轉段、連接陸基與岸線和岸線至旋轉段並由支撐墩支撐的引橋、旋轉段開閉操縱系統、車流控制系統、過船控制系統等構成。兩控制墩設於橋的主開閉兩端。設在控制墩上，由帶前頂端的前段和帶後頂端的後段構成，並由旋轉軸、前液壓缸、後液壓缸與控制墩連接的旋轉段受控制墩控制。所述旋轉段為板式結構梁。在旋轉段上還設有由旋轉段頂端延伸出的多根託板託固有由液壓缸抬負式連接的頂端楔，並在所述頂端上與託板平行延伸出多只可控制所述頂端楔的控楔鉤。頂端楔上與橋軸線垂直的兩側面為凹凸形。各相鄰頂端間為凹凸形嚙合性對接。在旋轉段的各端上，至少在一端上設有抗風抗浪器。在接通的橋上，兩前頂端對接，兩後頂端分別與引橋的頂端對接，對接後的各頂端由用液壓缸形成的頂端栓拴住。
橋上旋轉段開閉操縱系統由帶電腦和操縱軟體的操縱室、傳感器、電纜等構成。
橋上車流控制系統由位於橋上行車前進向上的近第一個所述頂端處設有車流柵，並在車流柵處的人行道一側設有一隻以上的紅綠交通信號燈，所述車流柵是頂端與橋面平、並由豎向安裝的液壓缸控制升降的柵欄。
橋區的過船控制系統由船情傳感器及與過船通信必須設施構成；所述傳感器由安裝於橋的支撐墩上的多隻測速儀構成。其安裝高度≤旋轉段接通後的安全通航高度。
所述抗風抗浪器由氣流水流流壓傳感器和氣流水流流壓消釋器兩種機構構成；所述氣流水流流壓傳感器為同心安裝的兩夾層管形成的內管內含裝有由兩壓簧夾持的可順內管腔往復移動、腰段帶有一圈鐵箍、含有中心通孔的活塞，在所述夾層內與所述活塞對應安裝有從中間向兩端、由低電流位至高電位的兩組電位器，在所述電位器的簧片頂端貼有永磁鐵，可在移動的所述鐵箍的吸拉下改變電位；也可將活塞上的鐵箍改為永磁箍，並將電位器上的簧片改為貼有良導體的鋼片，其作用與上述結構相同。所述氣水流流壓消釋器由一管內設有可讓氣水流通過的支架夾住一帶有槳葉的防水電機形成。
本發明上的旋轉段為板結構梁時，對氣水流的阻力較大，為了減少上述阻力還可將旋轉段設計成管網狀結構梁，用焊、鉚工藝將管網狀結構梁插裝於前、中、後三個扼頭內形成完整的旋轉段，在此旋轉段上扼頭與扼頭間貼上網狀面板和實心面板，為了減少阻力還可在實心面板上留有一定量的洩壓孔。
本發明也可設計成由一個控制墩替代兩個控制墩的結構，此時旋轉段的後頂端位於橋區主航道上，其前頂端與後頂端均與引橋對接。
本發明還可設計成由兩個所述後頂端對接的橋型替代兩個前頂端對接的橋型，此種設計時將兩所述前頂端對接的橋型上的兩控制墩換位，兩後頂端與支撐墩上延伸出的引橋對接。
在上拱幅度小的本發明橋上，可以不帶頂端楔。
在風浪小的水域建造的本發明橋，也可以不設抗風抗浪器。
本發明的優點是，旋轉段豎向旋轉，需佔水域小；旋轉段只需45°左右的旋轉角就可實現開閉目的；而且旋轉段兩端質量平衡，因而旋轉所需驅動力極小，開閉需時僅幾十秒鐘；本發明尤其適合上拱幅度大的橋型，因而可大幅度降低自重；本發明的抗風抗浪器結構極簡單有效，既降低了造價也適合在大風浪區建造；本發明採用的液壓缸驅動與傳統活動橋採用的輪系驅動比較，結構極簡單，控制更可靠，還可大量節省優質鋼，從而大幅度降低了造價。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。


圖1是本發明豎向旋轉橋主視圖(E——E部視)。
圖2是圖1俯視圖。
圖3是本發明左旋轉段主視圖。
圖4是圖3俯視圖。
圖5是圖6主視(剖視)圖。
圖6是圖4「I」處放大圖。
圖7是圖8主視(剖視)圖。
圖8是車流柵(見圖2、10)俯視圖。
圖9是頂端楔主視圖(見圖3、19)。
圖10是圖9俯視圖。
圖11是圖9左視圖。
圖12是圖10「B——B」剖視圖。
圖13是氣流水流流壓傳感器主視圖。
圖14是氣水流流壓消釋器主視圖。
圖15是圖13左視(A——A剖視)圖。
圖16是圖14左視(B——B剖視)圖。
圖17是本發明左控制墩主視(剖視)圖。
圖18是圖17俯視圖。
圖19是圖17左視圖。
圖20是中扼頭主視圖(參照圖4、25)。
圖21是圖20左視圖。
參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6，在兩岸線1之間架設的本發明豎向旋轉橋設有照明燈2、攝像機3、左旋轉段4、右旋轉段5、黃綠色信號燈6、在支撐墩7上設有操縱室(如果是較短的橋，操縱室可設在岸上)和船情傳感器；船情傳感器對橋區航道的觀察區形成扇面8、兩控制墩9分別控制左旋轉段4和右旋轉段5。車流柵10的右後方設有紅綠色交通信號燈11。引橋12在支撐墩7上與旋轉段成嚙合性對接。在上拱幅度大的橋上，此處可增設一頂端楔19。13為扶欄。在控制墩9上設有與旋轉段連接的後液壓缸14，前液壓缸16。15為旋轉軸。在旋轉段上，氣水流流壓消釋器17和氣水流流壓傳感器18共同形成抗風抗浪器，氣流流壓傳感器與水流流壓傳感器相同、氣流流壓消釋器與水流流壓消釋器僅在槳葉尺寸上稍有不同，因此，必要時可通用。頂端栓22含裝於頂端之內(參照圖11)。在橋梁梁體23上貼有網狀面板24、實心面板26，均為中扼頭25、後扼頭(後頂端)21、前扼頭(前頂端)30的表面齊平，使橋梁梁面平整。在實心面板上設有一定量的洩壓孔28。29為人行道。31是用於控制上升後的頂端楔19的控楔鉤。頂端楔19在上升時，控楔鉤31下表面與設於頂端楔19上的缺口32的口底抵合，使控楔鉤能有效控制頂端楔19。
參照圖7、圖8，車流柵10在車流柵液壓缸33的上舉後超出引橋12的橋面，以阻止車流前進。
參照圖9、圖10、圖11、圖12，控制頂端楔19的液壓缸41由緊固件35與頂端楔上面板固裝。設於頂端楔19兩端的液壓缸41上升後舉起頂端楔19；使19的兩側面與左旋轉段4、右旋轉段5的端面分開空出，使右旋轉段5在向下運動時其左上角(見圖12)無阻礙。頂端楔19上的凸出體38使19的兩側面與其相鄰的頂端端面成極穩固的凹凸形嚙合性對接，並由頂端栓22拴緊。37是從左旋轉段4的頂端底面上延伸出用於支撐頂端楔液壓缸的託板。39為橋軸線，40為液壓缸油孔。
參照圖13、圖14、圖15、圖16，氣水流流壓傳感器由同心安裝並由兩固定片54固定的兩節圓管，在兩圓管間設有水密層52、電路板44、兩壓簧51在內管內夾持一帶有通孔49的活塞50，通過通孔49的氣水流可清潔壓簧區，在自然氣水流流壓從一端管口進入並驅動活塞50時，活塞50在克服壓簧51壓力後，可順管腔移動，使活塞50上的鐵箍48接近電位器的某對電極，該電極上與彈性導體46固裝一起的永磁鐵47被吸拉——碰觸電極觸點45，接通安裝在支架55上的防水電機57的電源，使槳葉58旋轉驅動水、氣流。被驅動的水、氣流流壓方向與上述自然流壓方向一致，從而實現消釋水、氣流流壓的目的。當自然流壓從另一端進入並壓迫活塞50時，活塞50被推向相反端，相反端電位器使電機通電反轉，達到與上述結果相同的目的。
53為橋梁梁體緯向結構用管。
所述電位器為以圖13A——A剖線為界，向兩端由低電流位向高電位變化各接通相反電極電路的兩隻獨立的電位器構成。
壓簧51的承壓力應≤旋轉段頂端兩側所能承受的壓力。
在進出水、氣流的管口處設置防垃圾網。
在風浪大的水域建此橋時，可在旋轉段的近各頂端處設置抗風抗浪器(下沉端設抗浪器、上翹端設抗風器)。
圖17、圖18、圖19共同表達控制墩4的三面圖，控制墩通過前液壓缸16與後液壓缸14和與旋轉段15活套的軸孔對旋轉段實現控制。設計時前液壓缸16基軸59可高於後液壓缸基軸。並靠向內側。旋轉段上的後段可稍重於前段，以有利於控制。
圖20、圖21共同示出中扼頭的主視圖和左視圖，橋梁段的管網狀結構，圖中60為構成管網狀結構的經向用管。中扼頭通過焊、鉚工藝扼住管網狀結構梁。管網狀結構梁對氣、水流的阻力小、自重輕、更適合在大風浪水域建造和適合造大跨度橋。
旋轉段開啟過程是船情傳感器探知來船需開啟才能通過——發出開啟指令(進入開啟程序)——橋上黃紅燈亮(紅燈以後的車流停車、紅燈以前的車繼續前進)——車流柵升起——通過橋上攝像機確定橋上兩柵間已無人、車，橋下無船——鬆開頂端栓——頂端升起到必要高度——右旋轉段開始逆時針方向旋轉——幾秒鐘後左旋轉段開始作順時針方向旋轉——幾十秒鐘後兩旋轉段的前頂端到達設計位置——過船開始通過——通過完畢——旋轉段開始關閉(動作與上述相反)——關閉完畢——通車。
本發明的另兩種橋型的開閉動作基本與此同。
在設有頂端栓的頂端上的合適處設有供維修用艙口。
凡影響磁鐵作功的零部件均用抗磁質材料製作。
文中所述傳感器除本發明設計的氣水流流壓傳感器外，可在我發明的「橫向移動橋」中和《傳感器應用及其電路精選》——張福學著一書中找到。
權利要求
1.一種豎向旋轉橋，由支撐墩、兩控制墩、兩旋轉段、連接陸基與岸線和岸線至旋轉段並由支撐墩支撐的引橋、旋轉段開閉操縱系統、車流控制系統、過船控制系統等構成；其特徵在於控制墩設於橋的主開閉跨度兩端，在所述控制墩上設有旋轉軸孔和與所述旋轉段連接的一根以上和一排以上的前後液壓缸，固裝於所述旋轉段上的旋轉軸與所述軸孔呈活套連接；所述旋轉段為帶前頂端的前段和帶後頂端的後段形成的一段板結構橋梁；在兩旋轉段的各頂端上至少在一頂端上設有由液壓缸連接的頂端楔，並在相應的所述頂端上延伸出一根以上的凌空於設置在所述頂端楔的相應缺口之上的控楔鉤；在所述頂端楔上與橋軸線垂直的兩側牆各設有一隻以上的向所述兩側凸出的凸出體，使所述牆面與其相鄰的頂端端面形成凹凸形嚙合性對接；在所述旋轉段上，至少在一個所述前段和所述後段上裝有抗風抗浪器；在接通的橋上，兩所述前頂端對接，兩所述後頂端分別與所述引橋對接；各所述頂端的對接處，至少設有一隻由液壓缸形成的頂端栓。
2.根據權利要求1所述橋，其特徵在於所述旋轉段開閉操縱系統由帶有電腦和操縱軟體的操縱室、傳感器、電纜等構成。
3.根據權利要求1所述橋，其特徵在於所述車流控制系統由位於橋上行車前進向上的近第一個所述頂端處設有車流柵，並在車流柵處的人行道一側設有一隻以上的紅綠交通信號燈，所述車流柵是頂端與橋面平、並由豎向安裝的液壓缸控制升降的柵欄。
4.根據權利要求1所述橋，其特徵在於過船控制系統由船情傳感器及與過船通信必須設施構成；所述傳感器為裝於兩支撐墩上可對橋區上下遊航道船情進行監測的一隻以上的測速儀，其安裝高度≤所述橋接通後的安全通航高度。
5.根據權利要求1所述橋，其特徵在於所述抗風抗浪器由氣水流流壓傳感器和氣水流流壓消釋器兩種機構構成；所述氣水流流壓傳感器為同心安裝的兩夾層管形成的內管內含裝有由兩壓簧夾持的可順內管腔往復移動，腰段帶有一圈鐵箍、含有中心通孔的活塞；在所述夾層內與所述活塞對應安裝有從中間向兩端、由低電流位至高電位的兩組電位器；在所述電位器的簧片頂端貼有永磁鐵，可在移動的所述鐵箍的吸拉下改變電位；所述氣水流流壓消釋器由一管內設有可讓氣水流通過的支架架住一帶有槳葉的防水電機形成。
6.根據權利要求1所述橋，其特徵在於所述旋轉段由管網狀結構梁替代板結構梁，並在所述旋轉段的前中後分別設有前扼頭、中扼頭、後扼頭，用焊接和鉚接工藝將所述管網狀結構梁插裝於所述扼頭內。
7.根據權利要求6所述橋，其特徵在於所述管網狀結構梁的上表面貼有使橋面平整的網狀板和實心板，並在所述實心板上設有一隻以上的洩壓孔。
8.根據權利要求1所述橋，其特徵在於由一座控制墩替代兩座控制墩；此種設計的所述旋轉段上的所述後段位於橋區水域的主航道上。
9.根據權利要求1所述橋，其特徵在於用兩所述後頂端對接的結構形式替代兩所述前頂端對接的結構形式；此種設計的兩對接的所述後頂端位於橋區水域的主航道上。
10.根據權利要求9所述橋，其特徵在於橋接通後的所述前頂端與由支撐墩上橫向凸出的所述引橋成所述凹凸形嚙合性對接。
11.根據權利要求1、8或9所述橋，其特徵在於用不帶頂端楔的所述旋轉段替代至少在一所述頂端上設有由液壓缸連接的頂端楔的所述旋轉段。
12.根據權利要求1、8或9所述橋，其特徵在於用不帶抗風抗浪器的旋轉段替代至少在一所述前段和所述後段上裝有抗風抗浪器的旋轉段。
全文摘要
本發明公開了一種屬活動橋的豎向旋轉橋,由引橋、帶頂端楔的旋轉段、支撐墩、控制墩、操縱室和多種傳感器、多種液壓缸等構成。旋轉段可作豎向旋轉。當其前頂端旋至水下時橋區可通過無限高的船;當其接通時橋上可通車。此橋結構簡單、開閉動作少、開閉需時僅幾十秒鐘,是一座全自動橋;建造周期短、造價極低、易於維修和利於對抗戰爭時的空襲。設有抗風抗浪器的此橋適合在任何大風浪的水域建造。本發明有三種橋型可供選擇。
文檔編號E01D15/06GK1337495SQ00119559
公開日2002年2月27日 申請日期2000年8月3日 優先權日2000年8月3日
發明者徐際長 申請人:徐際長