一种应急桥梁的拼接单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种建筑拼接单元，具体是一种应急桥梁的拼接单元，该拼接单元的生产可结合3D打印机技术，未来应用潜力巨大。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，建筑工业化的概念被广为人知。桥梁建设朝着经济化、绿色化、安全化的方向发展。桥梁的建造需要耗费大量人力财力，并且需要有专业的设计和施工人员，建造时间长，建造效率低，即使是简易桥梁，普通人也无法搭建。现有的桥梁大多采用混凝土施工，需进行养护，在恶劣环境下难以完成施工。在地震灾区、洪涝灾区等需要临时搭建应急桥梁的紧急情况下，采用传统的桥梁及其施工方法难以满足要求。此外，现有桥梁施工通常是对现场地形量身定制，意味着符合场地的唯一性，无法适用于其他场地。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足，提供一种应急桥梁的拼接单元，可利用3D打印机技术生产，运输、搬运和拼接方便，可应用于地震灾区、洪涝灾区等紧急情况下的应急桥梁的快速拼装，实现应急桥梁拼装与施工的同步进行，做到拼装平民化，同时便于桥梁维护和故障排除，并克服现有桥梁需量身定制的缺点，实现构件的重复利用。
[0004]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种应急桥梁的拼接单元，包括立杆、连接座、纵向连杆和若干根横向连杆，所述的立杆为上大下小的楔形，所述的立杆的两侧上下对称设置有多个第一榫头，所述的连接座的两侧设有与所述的第一榫头相适配的第一榫槽，一个所述的第一榫头插设在一个所述的第一榫槽内，所述的多个第一榫头上均设置有第一纵向通孔，所述的连接座的两侧对称设置有两个第二纵向通孔，所述的纵向连杆同时穿设在多个所述的第一纵向通孔和一个所述的第二纵向通孔内，所述的连接座的上端设有若干个连接槽，每个所述的连接槽由两个呈轴对称设置的第二榫槽组成，所述的两个第二榫槽的横截面形状为等腰梯形，所述的若干根横向连杆的两端均分别设置有与所述的第二榫槽相适配的第二榫头，每根所述的横向连杆的一个第二榫头插设在一个所述的第二榫槽内。
[0005]本实用新型拼接单元用于拼装应急桥梁时，在桥梁宽度方向，相邻两个拼接单元之间通过若干根横向连杆上的第二榫头与相邻的两个连接座上的第二榫槽组成的榫卯结构相连；在桥梁长度方向，相邻两个拼接单元之间通过立杆两侧的第一榫头与相邻的两个连接座上的第一榫槽组成的榫卯结构相连，并且可根据桥面跨度灵活拼接选择桥的宽度、长度和高度，最终拼装而成的桥梁呈拱形，具有拱桥受力优势，可行人行车。本实用新型的拼接单元，其作为结构单体的立杆、连接座、纵向连杆和横向连杆通过榫卯结构连接，结构小巧，便于运输和搬运，且可利用现阶段新出现的3D打印机技术做到批量生产，在作为基本结构单位拼接组成应急桥梁时，各个拼接单元之间的连接也通过榫卯结构实现。榫卯结构连接方式，能够实现应急桥梁各构件之间的快速搭接、紧密咬合，提高桥梁的抗弯能力，桥梁使用过程中所承受的载荷通过这些榫卯结构分散至各个拼接单元中，保证桥梁整体结构的强度。本实用新型拼接单元可应用于地震灾区、洪涝灾区等紧急情况下的应急桥梁的快速拼装。对于不同跨度的应急桥梁，可通过增减拼接单元的数量来实现，真正做到应急桥梁拼装与施工的同步进行，同时便于桥梁维护和故障排除，并克服现有桥梁需量身定制的缺点，实现构件的重复利用。本实用新型各构件的拼装方式简单易学，对施工人员的技术要求低，可以做到拼装平民化，缩短桥梁建造时间，提高建造效率。
[0006]上述拼接单元还包括纵向连接块，所述的纵向连接块由两个呈轴对称设置的第三榫头组成，所述的连接座的上下两端对称设有两个与所述的第三榫头相适配的第四榫槽，所述的纵向连接块用于定位连接叠放的两个连接座。在纵向连杆将连接座和立杆定位连接的基础上，对于多层应急桥梁，拼接后，可在上下叠放的两个连接座的两个第四榫槽内塞入纵向连接块，以进一步确保上下两个连接座的纵向定位连接的牢固性。
[0007]所述的立杆的两侧上下对称设置有六个第一榫头，所述的横向连杆为两根，所述的连接槽为两个，位于所述的连接座上端的第四榫槽位于两个所述的连接槽之间。六个第一榫头、两根连杆和两个连接槽的设计，在确保拼装后的应急桥梁的整体结构的强度的基础上，有利于简化单体的生产工艺，降低成本。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0009]本实用新型的拼接单元，构件种类少，其作为结构单体的立杆、连接座、纵向连杆和横向连杆结构小巧，便于运输和搬运，可利用现阶段新出现的3D打印机技术做到批量生产；构件相互之间通过榫卯结构连接，本实用新型拼接单元可应用于地震灾区、洪涝灾区等紧急情况下的应急桥梁的快速拼装；本实用新型在作为基本结构单位拼接组成应急桥梁时，各个拼接单元之间的连接通过榫卯结构实现，拼装方式灵活多变，可根据桥面跨度灵活拼接选择桥的宽度、长度和高度，最终拼装而成的桥梁呈拱形，具有拱桥受力优势，可行人行车。
[0010]可实现人力拼接，在一定程度上避免了恶劣环境对施工的影响，并避免施工对桥梁下部环境的影响以及桥梁下部环境对施工的影响，同时还避免了由于施工与桥梁下部环境之间的矛盾而造成的时间上的浪费，可大幅节约施工时间。
[0011 ] 本实用新型的立杆、连接座、纵向连杆和横向连杆的材料的选材可顺应目前及未来3D打印材料的发展，例如可选择高强度塑料等材料，工业化生产方便，在一定程度上降低了建造费用，本实用新型各构件的拼装方式简单易学，对施工人员的技术要求低，可以做到拼装平民化，缩短桥梁建造时间，提高建造效率。
[0012]对于不同跨度的应急桥梁，可通过增减拼接单元的数量来实现，真正做到应急桥梁拼装与施工的同步进行，同时便于桥梁维护和故障排除，并克服现有桥梁需量身定制的缺点，实现构件的重复利用。
【附图说明】
[0013]图1为实施例应急桥梁拼接单元的外观图；
[0014]图2为实施例中立杆的外观图；
[0015]图3为实施例中连接座的外观图；
[0016]图4为实施例中纵向连杆的外观图；
[0017]图5为实施例中纵向连接块的外观图；
[0018]图6为实施例中横向连杆的外观图；
[0019]图7为双层结构应急桥梁的局部图；
[0020]图8为拼装的一个双层结构应急桥梁的外观示意图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0022]如图所示的应急桥梁的拼接单元，包括立杆1、连接座2、纵向连杆3、纵向连接块4和两根横向连杆5，立杆I为上大下小的楔形，立杆I的两侧上下对称设置有六个第一榫头11，连接座2的两侧设有与第一榫头11相适配的第一榫槽21，一个第一榫头11插设在一个第一榫槽21内，多个第一榫头11上均设置有第一纵向通孔12，连接座2的两侧对称设置有两个第二纵向通孔22，纵向连杆3同时穿设在多个第一纵向通孔12和一个第二纵向通孔22内，连接座2的上端设有两个连接槽23，每个连接槽23由两个呈轴对称设置的第二榫槽24组成，两个第二榫槽24的横截面形状为等腰梯形，两根横向连杆5的两端均分别设置有与第二榫槽24相适配的第二榫头51，每根横向连杆5的一个第二榫头51插设在一个第二榫槽24内，纵向连接块4由两个呈轴对称设置的第三榫头41组成，连接座2的上下两端对称设有两个与第三榫头41相适配的第四榫槽25，位于连接座2上端的第四榫槽25位于两个连接槽23之间，纵向连接块4用于定位连接叠放的两个连接座2。
[0023]上述拼接单元应用于地震灾区、洪涝灾区等紧急情况下的应急桥梁的快速拼装时，在拼装过程中，可根据桥面跨度灵活拼接选择桥的宽度、长度和高度，增减拼接单元的数量。在桥梁宽度方向，相邻两个拼接单元之间通过两根横向连杆5上的第二榫头51与相邻的两个连接座2上的第二榫槽24组成的榫卯结构相连；在桥梁长度方向，相邻两个拼接单元之间通过立杆I两侧的第一榫头11与相邻的两个连接座2上的第一榫槽21组成的榫卯结构相连。最终拼装成拱形的桥梁，具有拱桥受力优势，可行人行车。图7拼装的双层结构应急桥梁的局部图，图8为拼装的一个双层结构应急桥梁的实例图。
【主权项】
1.一种应急桥梁的拼接单元，其特征在于包括立杆、连接座、纵向连杆和若干根横向连杆，所述的立杆为上大下小的楔形，所述的立杆的两侧上下对称设置有多个第一榫头，所述的连接座的两侧设有与所述的第一榫头相适配的第一榫槽，一个所述的第一榫头插设在一个所述的第一榫槽内，所述的多个第一榫头上均设置有第一纵向通孔，所述的连接座的两侧对称设置有两个第二纵向通孔，所述的纵向连杆同时穿设在多个所述的第一纵向通孔和一个所述的第二纵向通孔内，所述的连接座的上端设有若干个连接槽，每个所述的连接槽由两个呈轴对称设置的第二榫槽组成，所述的两个第二榫槽的横截面形状为等腰梯形，所述的若干根横向连杆的两端均分别设置有与所述的第二榫槽相适配的第二榫头，每根所述的横向连杆的一个第二榫头插设在一个所述的第二榫槽内。2.根据权利要求1所述的一种应急桥梁的拼接单元，其特征在于还包括纵向连接块，所述的纵向连接块由两个呈轴对称设置的第三榫头组成，所述的连接座的上下两端对称设有两个与所述的第三榫头相适配的第四榫槽，所述的纵向连接块用于定位连接叠放的两个连接座。3.根据权利要求2所述的一种应急桥梁的拼接单元，其特征在于所述的立杆的两侧上下对称设置有六个第一榫头，所述的横向连杆为两根，所述的连接槽为两个，位于所述的连接座上端的第四榫槽位于两个所述的连接槽之间。
【专利摘要】本实用新型公开了一种应急桥梁的拼接单元，包括立杆、连接座、纵向连杆和若干根横向连杆，立杆的两侧上下对称设置有多个第一榫头，连接座的两侧设有与第一榫头相适配的第一榫槽，多个第一榫头上均设置有第一纵向通孔，连接座的两侧对称设置有两个第二纵向通孔，连接座的上端设有若干个连接槽，每个连接槽由两个呈轴对称设置的第二榫槽组成，若干根横向连杆的两端均分别设置有与第二榫槽相适配的第二榫头。本实用新型可利用3D打印机技术生产，运输、搬运和拼接方便，可应用于地震灾区、洪涝灾区等紧急情况下的应急桥梁的快速拼装，实现应急桥梁拼装与施工的同步进行，做到拼装平民化，同时便于桥梁维护和故障排除，实现构件的重复利用。
【IPC分类】E01D4/00, E01D15/133
【公开号】CN204626236
【申请号】CN201520094830
【发明人】王忠祥, 陈煜琛, 陈家鑫, 陈庆, 郑乐一, 卓范唤
【申请人】宁波大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年2月10日