一种模块化芯板桥的制作方法

本发明涉及建筑技术领域，特别是一种模块化芯板桥。

背景技术：

现有的桥梁基本都是采用现浇筑构件拼接形成，或者是采用预制构件和现浇筑构件组合拼接形成，并非100%预制，导致安装速度慢，费时费力，且安装成本和人工成本较高。而且现有的桥梁如果是多层架设，层与层之间都是采用桥墩支撑，这种方式存在以下缺陷：（1）桥墩由于重量大，体积大，不便于运输，尤其不便于海上运输；（2）由于桥墩重量大，如果桥体的层与层之间设置桥墩，就会增加整层桥体的重量，就不能实现大跨距；（3）吊装桥墩时，需要一根根吊装，大大增加吊装时间，进而增加桥体的装配时间。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种便于运输吊装，装配速度快，重量轻，可实现大跨距、多层数的模块化芯板桥。

本发明的技术方案是：一种模块化芯板桥，包括桥墩和至少两层桥体；不同层的桥体之

间设有间隔排列的支撑体，所述支撑体和桥体均由芯板制成。

上述方案具有以下优点：第一，芯板系列是申请人自主研发的产品，其具体结构可参见申请人之前提交的一系列芯板专利，如申请号为pct/cn2017/103301、2017100693117、2017100696863等。此外，芯板也可以是蜂窝板。桥体采用芯板具有以下优点：一方面重量极轻，例如整个桥体每平方米可达0.4吨重，不到传统技术的十分之一；由于重量轻，便于多层架设，且可事后根据交通容量增大而额外加设；由于重量轻，基础载荷比传统大大降低；另一方面，采用芯板刚度极高，易于实现大跨径（墩距），显著减少土地占用，减少征地费且保护生态；并且，芯板的结构性能可以被检测，即受到环境影响后，能够预测和计算使用寿命，及时维修和更换，大大提高安全系数。

第二，本发明不同层桥体之间的支撑体也采用芯板制成，相比现有直接采用墩柱而言，一方面更加轻量化，而且便于吊装和安装；另一方面，越轻量化，设置的层数就可以越多，跨距就可以更大，与现有技术相比，由于架空，几乎不占用土地，能够大大提高桥的利用率，可用于各类公路、铁路、跨江跨海大桥等，形成立体交通枢纽。

第三，本发明除了桥墩以外，支撑体和桥体均由芯板制成，可实现芯板的远距离运输，进行陆运及海运等，而现有的桥的不同层桥体之间架设的都是墩体，不便于运输。

进一步，所述桥体包括由芯板制成的主梁、次梁和路板，支撑体为单块芯板或者由多块芯板拼接形成。该方案具有以下优点：（1）主梁、次梁和路板均为芯板，即整个桥体为100%工厂预制，现场安装快速方便，大大节约安装成本和人工成本；（2）采用芯板，相对于混凝土而言，能够被检测，即可以预测和计算其使用寿命，若力学性能降低至不能满足设计要求时，可随时更换，而且无需全部更换，只需更换不满足要求的那块即可，简单快捷，不会影响交通运行；（3）桥体全部采用芯板，无需安装脚手架，操作人员可在刚建成的桥面上进行下一工序的安装即可；（4）在现场安装时，可将支撑体先与主梁安装好，再起吊，大大提高安装速度，而现有技术中，如果进行多层桥体安装，就必须在每层桥体之间先安装桥墩，这样吊机就需要先吊桥墩，再吊主梁，而本发明可将支撑体和主梁同时起吊，大大缩短吊装时间，提高装配速度。

进一步，至少一层桥体上设有轨道或预留有管线通道。本发明可将公路与轨道设置在不同层的桥体上，适用于各种陆地交通工具，既不占用太多土地，又能大大提高桥的利用率，从而根治城市堵车这个世界顽症。管线通道可便于铺设管线，提供各种用电需求、网络需求等。

进一步，所述轨道或管线通道设于桥体的上表面和/或下表面。

进一步，所述轨道为索道、铁路轨道、磁悬浮轨道、悬浮式轨道或公交轨道。

进一步，所述桥体的跨间设有伸缩缝。伸缩缝可防止桥体路面因热胀冷缩产生变形而影响整体结构性能。

进一步，一主梁与桥墩的托梁体一端固定连接，另一主梁与桥墩的托梁体另一端活动连接，两主梁之间设有伸缩缝。通过活动连接，能够使主梁的膨胀应力得到释放，以避免影响整体结构性能。

进一步，所述两主梁之间设有连接板，连接板的一侧设有滑孔，一主梁通过连接件与滑孔活动连接，另一主梁与连接板和托梁体固定连接。

进一步，所述支撑体固定连接于相邻主梁之间。支撑体可通过螺接或焊接等方式与主梁连接。

进一步，所述伸缩缝处的支撑体的上端和下端均单独连接一块主梁，伸缩缝处的两块主梁之间均设有连接板，一主梁与连接板活动连接，另一主梁与连接板固定连接。这样，使得伸缩缝处的各个主梁都能够释放膨胀应力。

进一步，所述芯板包括第一面板、第二面板和设于两面板之间的空心管，空心管的上下两端设有翻边，翻边与两面板之间钎焊连接，所述支撑体的空心管高度为100~400mm，壁厚为0.5~2mm。空心管的高度和壁厚若太小，不能承重，若太高，会增加重量。上述数据为本发明的优选数据。

本发明的有益效果：一方面能够大大缩短吊装时间，提高装配速度，且便于运输；另一方面，能够进一步减轻重量，增加层数和跨距，大大提高桥梁利用率，实现混合交通目的。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是图1所示实施例1的侧视图；

图3是本发明实施例1伸缩缝处的连接结构示意图；

图4是图3所示实施例1的i部放大示意图；

图5是图4所示实施例1的a-a向剖视图；

图6是本发明实施例2的结构示意图；

图7是本发明实施例10的结构示意图；

图8是本发明实施例11的结构示意图。

附图标识说明：

1.桥墩；2.桥体；3.支撑体；4.芯板；5.伸缩缝；6.挂轨；

11.托梁体；21.主梁；22.次梁；23.路板；41.第一面板；42.第二面板；43.空心管；43’.瓦楞板；

211.连接板；212.滑孔；213.螺栓。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1~图5所示：一种模块化芯板桥，包括桥墩1和至少两层桥体2；不同层的桥体2

之间设有间隔排列的支撑体3，支撑体3和桥体2均由芯板4制成。

具体地，本实施例的芯板4包括第一面板41、第二面板42和设于两面板之间的空心管43，空心管43的上下两端设有翻边，翻边与两面板之间钎焊连接，钎料为铜钎料，芯板4的材质为不锈钢。

本实施例中，桥体2包括由芯板4制成的主梁21、次梁22和路板23，主梁21连接桥墩1，支撑体3连接主梁21，次梁22连接于主梁21之间，路板23连接于次梁22上。本实施例单个的主梁21、次梁22和路板23均为一整块芯板，通过芯板4之间相互连接形成，连接方式可以是焊接，也可以是螺接，本实施例优选为螺接，安装速度快，可提前拼接好，再进行吊装，需要加固的位置可进一步采用焊接固定。

本实施例中，支撑体3为单块芯板结构，例如芯板的长度为1.2m，宽度为2米，厚度为0.4m，支撑体固定连接于相邻主梁之间，即连接于相邻两个主梁21的接缝处，且支撑体3的短边那一面与主梁21连接，连接方式可以是螺接或焊接。支撑体与主梁之间可现场先拼接好，再整体吊装，大大缩短吊装之间。支撑体的空心管高度优选为350mm，空心管的管壁厚度优选为1.5mm。

本实施例中，桥体2的跨间设有伸缩缝5，来防止桥体路面因热胀冷缩产生变形而影响整体结构性能。

伸缩缝5处的桥墩1与主梁21的具体连接方式为：桥墩1的顶部设有托梁体11，一主梁21与桥墩1的托梁体11一端固定连接，另一主梁与桥墩的托梁体另一端活动连接，且两主梁之间设有伸缩缝5。例如，位于桥墩左侧的主梁与位于桥墩右侧的主梁之间设有连接板211，连接板211的左侧设有滑孔212，使得左侧的主梁通过连接栓或者连接销依次穿过主梁的孔和滑孔212进行连接固定，且主梁21可沿滑孔212进行移动，且左侧的主梁21与桥墩的托梁体11之间不连接。位于桥墩右侧的主梁与连接板之间通过螺栓213固定，且右侧的主梁21与桥墩的托梁体11之间焊接。

伸缩缝5处的支撑体3以及主梁21的具体连接方式为：伸缩缝处的支撑体3的上端和下端均单独连接一块主梁21，而不是将支撑体设于相邻两个主梁的连接处之间。除与桥墩连接的那一层主梁以外，其它层的伸缩缝左右两侧的主梁之间也设有连接板211，一侧的主梁与连接板上的滑孔活动连接，另一侧的主梁与连接板固定连接。

本实施例中，每层桥体的爬坡处也采用芯板制成，底层桥体的爬坡通过支撑体或桥墩支撑，其它层的桥体之间也可采用支撑体或桥墩支撑。

实施例2

如图6所示：在实施例1的基础之上，至少一层桥体上设有轨道，例如，在该层桥体的上表面铺设铁路轨道，在该层桥体的下表面铺设挂轨6，即车体的下部悬空，上部与挂轨连接，从而大大提高桥体的利用率，形成混合交通系统。并且桥体上还预留有管线通道，便于埋设管线。

实施例3

与实施例1的区别在于，桥体的至少一层路板可以转弯，转弯处的路板的一侧面为斜面，通过两块路板的斜面相连接，实现转弯。

实施例4

与实施例1的区别在于，部分路板之间也设有伸缩缝。伸缩缝上设有接头，接头优选为z型板，z型板的上端将伸缩缝遮挡，且上端与伸缩缝一侧的路板连接，z型板的下端与伸缩缝另一侧的路板连接，z型板的其余部分设于伸缩缝内。

实施例5

与实施例4的区别在于，至少一层桥体的路板上铺设沥青层，路板和沥青层上同时设有伸缩缝，并通过接头遮挡膨胀缝，防止进水。

实施例6

与实施例1的区别在于，桥墩的顶部设有托梁体，托梁体上固定有托板，伸缩缝处的一主梁与桥墩的托板一端焊接固定，另一主梁与桥墩的托板活动连接，例如只接触，不连接。通过另外设置托板，可选择与芯板材质相同，以便于焊接。

实施例7

与实施例1的区别在于，路板由芯板制成，且芯板内筑有混凝土，混凝土通过加强筋加固。在芯板内筑有混凝土，能够提高芯板的整体抗疲劳性能，降低震动和噪音，并且能够避免芯板内的夹芯层产生损坏。

实施例8

与实施例3的区别在于，转弯处的路板为弧形芯板，即带有转弯拐角。

实施例9

桥墩的底部设有底部法兰，桥墩通过底部法兰与桥墩地基连接。桥墩地基为不锈钢筋混凝土。当然，桥墩还可通过焊接或者螺栓组件与桥墩地基连接。桥墩及桥墩地基的结构按2~30层桥梁载荷设置。由于任何人都无法准确预见未来交通需求，本发明将桥墩及桥墩地基按照多层桥梁载荷设置，能大大方便以后对桥梁的加层设计，且成本增加不大。优选地，桥墩及桥墩地基的结构按8层桥梁载荷设置。

实施例10

如图8所示：与实施例1的区别在于，如果桥体的跨距较大，除了在桥墩处设置伸缩缝外，跨间的部分主梁之间也设有伸缩缝5，伸缩缝处的连接方式同实施例1。