气囊式浮动栈桥结构及其施工方法与流程

本发明涉及浮动栈桥施工领域，尤其是涉及一种气囊式浮动栈桥结构及其施工方法。

背景技术：

1、在桥梁建设领域，尤其是深水环境下的桥梁基础施工，面临着诸多挑战。水上施工通常需要利用水面栈桥结构，将材料运输至施工场地附近。传统的栈桥由于其固定式的结构的限制，难以适应深水区域的施工需求，同时也存在建设周期长、成本高、安逸二次利用的问题。随着工程技术的发展，对于能够适应复杂水文地质条件、具有高度灵活性和可调节性的浮式结构的需求日益增加。

2、浮箱结构作为一种新型的浮式结构，因其具有较好的浮力调节能力和适应性，被广泛研究和应用于港口、码头、海上平台等领域。但是相比于固定式栈桥，现有的浮箱式栈桥通常一端或两端固定在岸边，离岸区域受到水面风浪的影响较大，产生摆动，不利于施工材料的运输。

技术实现思路

1、本发明提供了一种气囊式浮动栈桥结构及其施工方法，解决了传统的浮式栈桥受风浪影响摆动幅度大，不利于施工材料运输的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种气囊式浮动栈桥结构，包括端板和衔接板，端板和衔接板之间设有多个相连接的浮动板，相邻的端板、衔接板和浮动板端部铰接，端板、衔接板和浮动板下端设有连接有气囊浮箱。

3、优选的方案中，端板、衔接板和浮动板上方还设有跨接面板，跨接面板和下方设有垫高层。

4、优选的方案中，衔接板下端的气囊浮箱为多层气囊结构，衔接板两侧端设有锚索，锚索锚固于水底河床，跨接面板两端分别与相邻的两个衔接板连接。

5、优选的方案中，垫高层内设有多个刚度调节装置，刚度调节装置包括同轴布置的锥套和锥头，锥套和锥头的锥面相互抵靠，锥头中央设有外筒，外筒内设有气腔，外筒内还设有滑动套接的内筒，内筒端部设有通气孔，内筒内腔通过通气孔与气腔连通，还设有安装筒，安装筒侧壁设有进气孔，安装筒一端与内筒套接，进气孔与内筒内部连通，跨接面板上浮动板的两端上方区域设有压力传感器。

6、优选的方案中，刚度调节装置包括第一刚度调节装置和第二刚度调节装置，多个第一刚度调节装置和第二刚度调节装置在垫高层内轮流间隔布置，第一刚度调节装置的锥套与浮动板上端面连接，第一刚度调节装置的安装筒与跨接面板的下端面连接，第二刚度调节装置的安装筒与浮动板上端面连接，第二刚度调节装置的锥套与跨接面板的下端面连接。

7、优选的方案中，各衔接板两侧设有储气罐和定量泵，储气罐和定量泵与相邻的刚度调节装置的进气孔连通。

8、优选的方案中，沿跨接面板的长度方向还设有多个限位压紧装置，限位压紧装置包括底部螺套和连接螺栓，跨接面板上靠近两侧边缘处沿长度方向设有多个贯穿孔，连接螺栓穿过贯穿孔以与底部螺套螺纹套接，连接螺栓上套有碟簧，连接螺栓的栓帽将碟簧压在跨接面板上。

9、优选的方案中，端板端部设有导座，岸边设有竖向的导杆桩，导杆桩与导座滑动套接，还设有岸边固定座，岸边固定座上设有拉杆，导杆桩上端设有固定套，拉杆端部与固定套连接；衔接板外侧还连接有液位计，液位计用于检测水位，衔接板同侧的两个锚索采用交叉布置，垫高层内衔接板的两侧各设有可转动的卷绕筒，卷绕筒两端还设有索缆连接孔，各锚索一端固定在索缆连接孔中并卷绕在卷绕筒上。

10、优选的方案中，两个卷绕筒之间还设有连杆，连杆两端设有锥齿轮传动组，两个卷绕筒通过连杆传动，还设有卷绕电机，卷绕电机驱动卷绕筒转动。

11、优选的方案中，

12、在工厂预制端板、衔接板、浮动板、跨接面板、刚度调节装置和气囊浮箱；

13、将各零件运输至现场，并在岸边将端板、衔接板和浮动板与气囊浮箱预装；

14、根据施工需求，调节各气囊浮箱内的气体量，以设定浮桥各段的初始浮力和静水刚度；

15、端板、衔接板和浮动板下水并浮运到目标位置；

16、端板、衔接板和浮动板之间铰接连接一体，形成浮式栈桥通道，并将衔接板通过锚索固定于河床，调节好锚索的拉力；

17、在端板、衔接板和浮动板上端面和跨接面板下端面安装刚度调节装置；

18、将跨接面板安装在端板、衔接板和浮动板上方；

19、在施工过程中，根据实际需要，动态调整刚度调节装置中腔室的气体量，以适应不同的施工阶段和环境条件。

20、本发明的有益效果为：采用装配式设计，各零部件可在工厂预制，再到现场拼装，节省了施工周期；采用间隔式布置的衔接板配合多层气囊结构并锚定于河床，以此为基础台安装跨接面板，跨接面板中央采用气囊浮箱补充支撑，既能保证栈桥可的浮动性，降低水流及风浪冲击，又能抑制栈桥的摆动幅度，防止车辆颠簸；采用双层式结构，中央架空，减少风阻，并可提升整体刚度；垫高层内设有分布式布置的的气动式刚度调节装置，可根据压力传感器的指导，动态调整局部面板的刚度，可随重型车辆的前进跟随调整底面钢度，减小面板下沉幅度，降低颠簸，提升运输效率。

技术特征：

1.一种气囊式浮动栈桥结构，其特征是：包括端板（1）和衔接板（2），端板（1）和衔接板（2）之间设有多个相连接的浮动板（3），相邻的端板（1）、衔接板（2）和浮动板（3）端部铰接，端板（1）、衔接板（2）和浮动板（3）下端设有连接有气囊浮箱（7）。

2.根据权利要求1所述气囊式浮动栈桥结构，其特征是：端板（1）、衔接板（2）和浮动板（3）上方还设有跨接面板（4），跨接面板（4）和下方设有垫高层（5）。

3.根据权利要求2所述气囊式浮动栈桥结构，其特征是：衔接板（2）下端的气囊浮箱（7）为多层气囊结构（701），衔接板（2）两侧端设有锚索（11），锚索（11）锚固于水底河床，跨接面板（4）两端分别与相邻的两个衔接板（2）连接。

4.根据权利要求3所述气囊式浮动栈桥结构，其特征是：垫高层（5）内设有多个刚度调节装置（6），刚度调节装置（6）包括同轴布置的锥套（603）和锥头（604），锥套（603）和锥头（604）的锥面相互抵靠，锥头（604）中央设有外筒（605），外筒（605）内设有气腔（607），外筒（605）内还设有滑动套接的内筒（606），内筒（606）端部设有通气孔（608），内筒（606）内腔通过通气孔（608）与气腔（607）连通，还设有安装筒（609），安装筒（609）侧壁设有进气孔（610），安装筒（609）一端与内筒（606）套接，进气孔（610）与内筒（606）内部连通，跨接面板（4）上浮动板（3）的两端上方区域设有压力传感器（9）。

5.根据权利要求4所述气囊式浮动栈桥结构，其特征是：刚度调节装置（6）包括第一刚度调节装置（601）和第二刚度调节装置（602），多个第一刚度调节装置（601）和第二刚度调节装置（602）在垫高层（5）内轮流间隔布置，第一刚度调节装置（601）的锥套（603）与浮动板（3）上端面连接，第一刚度调节装置（601）的安装筒（609）与跨接面板（4）的下端面连接，第二刚度调节装置（602）的安装筒（609）与浮动板（3）上端面连接，第二刚度调节装置（602）的锥套（603）与跨接面板（4）的下端面连接。

6.根据权利要求5所述气囊式浮动栈桥结构，其特征是：各衔接板（2）两侧设有储气罐（12）和定量泵（13），储气罐（12）和定量泵（13）与相邻的刚度调节装置（6）的进气孔（610）连通。

7.根据权利要求3所述气囊式浮动栈桥结构，其特征是：沿跨接面板（4）的长度方向还设有多个限位压紧装置（8），限位压紧装置（8）包括底部螺套（801）和连接螺栓（802），跨接面板（4）上靠近两侧边缘处沿长度方向设有多个贯穿孔（804），连接螺栓（802）穿过贯穿孔（804）以与底部螺套（801）螺纹套接，连接螺栓（802）上套有碟簧（803），连接螺栓（802）的栓帽将碟簧（803）压在跨接面板（4）上。

8.根据权利要求3所述气囊式浮动栈桥结构，其特征是：端板（1）端部设有导座（102），岸边设有竖向的导杆桩（101），导杆桩（101）与导座（102）滑动套接，还设有岸边固定座（103），岸边固定座（103）上设有拉杆（104），导杆桩（101）上端设有固定套（105），拉杆（104）端部与固定套（105）连接；衔接板（2）外侧还连接有液位计（10），液位计（10）用于检测水位，衔接板（2）同侧的两个锚索（11）采用交叉布置，垫高层（5）内衔接板（2）的两侧各设有可转动的卷绕筒（1101），卷绕筒（1101）两端还设有索缆连接孔（1102），各锚索（11）一端固定在索缆连接孔（1102）中并卷绕在卷绕筒（1101）上。

9.根据权利要求8所述气囊式浮动栈桥结构，其特征是：两个卷绕筒（1101）之间还设有连杆（1103），连杆（1103）两端设有锥齿轮传动组（1104），两个卷绕筒（1101）通过连杆（1103）传动，还设有卷绕电机（1105），卷绕电机（1105）驱动卷绕筒（1101）转动。

10.根据权利要求3所述气囊式浮动栈桥结构的施工方法，其特征是：

技术总结
本申请提供一种气囊式浮动栈桥结构，包括端板和衔接板，端板和衔接板之间设有多个相连接的浮动板，相邻的端板、衔接板和浮动板端部铰接，端板、衔接板和浮动板下端设有连接有气囊浮箱，解决了传统的浮式栈桥受风浪影响摆动幅度大，不利于施工材料运输的问题，方便拆装和二次利用。

技术研发人员：杨汉彬,张永涛,游新鹏,潘桂林,林红星,骆钊,张磊,仇正中,赵东梁,韩鹏鹏,何聪,陈迪郁
受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23