一种纵向可折叠的平面桁架及其应用方法_3

文档序号:9703991阅读:来源:国知局
21的左端相铰接,以得到四号平面桁架系统。
[0044]当两个平面桁架1组装以得到五号平面桁架系统时:
先将G、H沿横向间隔立起并平行放置,再通过杆件17将G的一号竖向腹杆131上端与Η的一号竖向腹杆131上端相连接,通过杆件17将G的二号竖向腹杆132上端与Η的二号竖向腹杆132上端相连接,通过杆件17将G的三号竖向腹杆133上端与Η的三号竖向腹杆133上端相连接,然后将面板18设置于G和Η形成的上端面上,再通过杆件17将G的一号上弦杆111左端与Η的一号下弦杆121左端相连接,通过杆件17将G的一号下弦杆121左端与Η的一号上弦杆111左端相连接,通过杆件17将G中二号上弦杆112右端与Η的二号下弦杆122右端相连接,通过杆件17将G的二号下弦杆122右端与Η的二号上弦杆112右端相连接,以得到五号平面桁架系统。
[0045]当四个平面桁架1组装以得到六号平面桁架系统时:
先取四个所述平面桁架1,设四个平面桁架1分别为1、J、K、L,再将1、J按照四号平面桁架系统组装方法组装成四号平面桁架系统M,将K、L按照四号平面桁架系统组装方法组装成四号平面桁架系统N,然后将四号平面桁架系统M、四号平面桁架系统N按照五号号平面桁架系统组装方法组装成六号平面桁架系统。
[0046]本发明的原理说明如下:
1、参见图1至图9,所述一号上弦杆111、二号上弦杆112、一号下弦杆121、二号下弦杆122的端部都设置有杆端横向孔眼15,杆端横向孔眼15与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合;所述一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133都为可拉伸杆或一号斜腹杆141、二号斜腹杆142均为可拉伸杆;当所述可拉伸杆为活塞式可拉伸杆2时,所述连杆杆端横向孔眼25、油缸杆端横向孔眼26均与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合;当所述可拉伸杆为螺杆式可拉伸杆3时,所述螺杆杆端横向孔眼35、套管杆端横向孔眼36均与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合。这样的设计使得连接后的一号上弦杆111、二号上弦杆112、一号下弦杆121、二号下弦杆122、一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133、一号斜腹杆141、二号斜腹杆142允许在平面桁架1平面内绕销钉16转动。
[0047]2、活塞式可拉伸杆2与螺杆式可拉伸杆3:参见图8,活塞式可拉伸杆2包括与活塞24相连接的连杆21、油缸23,活塞24设置于油缸23的内部,油缸23的外侧设置有与油缸23相连接的油管22,通过油管22液压控制活塞24沿油缸23的轴向相对滑动来控制活塞式可拉伸杆2的长度;参见图9,螺杆式可拉伸杆3包括螺杆31、螺母32、套管33,螺杆31的一端的外侧设置有与螺杆31相连接的电线34,电线34与电机相连接,螺杆31的另一端与设置于套管33一端的螺母32相配合,螺杆31穿过螺母32的部分位于套管33内部,通过电机控制螺杆31相对螺母32的转动产生与套管33的轴向相对位移来控制螺杆式可拉伸杆3的长度;活塞式可拉伸杆2设置连杆21长度的最大值和最小值限值,螺杆式可拉伸杆3设置螺杆31长度的最大值和最小值限值。
[0048]3、本设计一种纵向可折叠的平面桁架由上弦杆11、下弦杆12、竖向腹杆13、斜腹杆14组成,上弦杆11与下弦杆12之间连接有竖向腹杆13、斜腹杆14,竖向腹杆13的两端分别与上弦杆11、下弦杆12相铰接,斜腹杆14的两端分别与上弦杆11和竖向腹杆13的连接处、下弦杆12和竖向腹杆13的连接处相铰接,这样的平面桁架是平面几何不变体系。当竖向腹杆13为可拉伸杆或斜腹杆14为可拉伸杆时,平面桁架则变成几何可变体系,这样的平面桁架能实现纵向可折叠收拢或纵向展开的几何可变功能,但是这种平面桁架不能承担平面内的荷载。当可拉伸杆为活塞式可拉伸杆2或螺杆式可拉伸杆3时,利用机动人为地控制可拉伸杆的长度,展开后的平面桁架中的竖向腹杆13或斜腹杆14长度确定,平面桁架体系变成几何不变,平面桁架能够承担平面内的荷载,平面桁架可以作为结构使用。
[0049]通过将两个平面桁架1组装以得到一号平面桁架系统或四号平面桁架系统,通过杆件17和面板18将两个平面桁架1组装以得到二号平面桁架系统或五号平面桁架系统,通过杆件17和面板18将四个平面桁架1组装以得到三号平面桁架系统或六号平面桁架系统。二号平面桁架系统、三号平面桁架系统、五号平面桁架系统、六号平面桁架系统为横向几何不变体系,得到一个空间体系,从而形成工作平台或桥梁,通过控制可拉伸杆的长度,可以实现工作平台或桥梁的纵向折叠收拢或展开功能。
[0050]工程应用实例1:在桥梁检修工程中,武大巨成结构股份有限公司发明了不占道的桥梁检修架车(见发明专利ZL201210112527.4),该架车在桥梁交通流量小时,临时占道,将架车安装在桥梁两侧的人行道上,与架车配套的还需同时在桥梁底部横向悬挂一长度与桥宽相同的工作平台,工作平台两端悬挂在桥梁两侧架车底部的挂钩上,从而为桥梁底部凌空面提供了一个移动的工作平台。架车搭设完毕让出行车道,这种架车作业时不占行车道,不影响桥面交通。其中工作平台的搭设过程为:在桥面行车道上快速组装一长度与桥宽相同的工作平台,吊绳拴住平台的一端,用大吨位的吊车将平台纵向垂直吊起并悬空,通过吊车臂将工作平台摆到桥梁的外侧后下放到桥梁底部。然后将另一端事先拴好的吊绳在桥梁的另一侧起吊,使平台横卧在桥梁的下方,调整平台的高度,最后将平台两端的吊绳拴在桥梁两侧架车的挂钩上,检修架车安装完毕。在工作平台搭设的实践中发现,在桥面吊起与桥面宽度等长的平台风险大,例如长江大桥宽度一般20-30m,将20-30m长的平台在桥面起吊竖起,江面风大,吊装易出意外。如果采用本设计平面桁架1组装工作平台,则可以先将收拢的工作平台吊至桥梁外侧,然后连接工作平台上的油管22或电线34,控制展开工作平台,起吊高度低风险小,拆除时与之相反。另外工作平台能实现快速展开,收拢后便于吊装和打包运输。
[0051]工程应用实例2:某桥梁被破坏需要快速抢修,可以事先储备替换由平面桁架1组装的桥梁,需要时可以运至现场展开,吊装后即可投入使用。
[0052]实际应用中,可以根据具体工程需求,取多个平面桁架1,采用三号平面桁架系统或六号平面桁架系统组装方法以得到较三号平面桁架系统、六号平面桁架系统更宽更长更适用的平面桁架系统。
[0053]实施例1:
参见图1至图15,一种纵向可折叠的平面桁架,该平面桁架1包括相互平行的上弦杆11与下弦杆12,上弦杆11与下弦杆12之间连接有竖向腹杆13、斜腹杆14;所述上弦杆11包括一号上弦杆111、二号上弦杆112,一号上弦杆111的右端与二号上弦杆112的左端相铰接,所述下弦杆12包括一号下弦杆121、二号下弦杆122,一号下弦杆121的右端与二号下弦杆122的左端相铰接;所述竖向腹杆13包括一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133,一号竖向腹杆131的上端与一号上弦杆111的左端相铰接,一号竖向腹杆131的下端与一号下弦杆121的左端相铰接,所述二号竖向腹杆132的上端与一号上弦杆111和二号上弦杆112连接处的部位相铰接,二号竖向腹杆132的下端与一号下弦杆121和二号下弦杆122连接处的部位相铰接,所述三号竖向腹杆133的上端与二号上弦杆112的右端相铰接,三号竖向腹杆133的下端与二号下弦杆122的右端相铰接;所述斜腹杆14包括一号斜腹杆141、二号斜腹杆142,一号斜腹杆141的上端与一号上弦杆111和一号竖向腹杆131连接处的部位相铰接,一号斜腹杆141的下端与一号下弦杆121和二号竖向腹杆13 2连接处的部位相铰接,二号斜腹杆142的下端与一号斜腹杆141的下端相铰接,二号斜腹杆142的上端与二号上弦杆112和三号竖向腹杆133连接处的部位相铰接;所述一号上弦杆111、二号上弦杆112、一号下弦杆121、二号下弦杆122的端部都设置有杆端横向孔眼15,杆端横向孔眼15与垂直平面桁架1所在平面的销钉16相配合;所述一号竖向腹杆131、二号竖向腹杆132、三号竖向腹杆133都为可拉伸杆。
[0054]按上述方案,一种纵向可折叠的平面桁架的应用方法,所述应用方法包括以下步骤:
当两个平面桁架1组装以得到一号平面桁架系统时:先取两个所述平面桁架1,设其中一个平面桁
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