[发明专利]便于人力快速部署的轻量化复合材料徒步桥及其使用方法

说明书

本发明提供一种便于人力快速部署的轻量化复合材料徒步桥及其使用方法，结构自重轻、刚度大，无需额外设置地面锚固设施。复合材料徒步桥包括两个伸缩主梁组件和两根板索；所述两个伸缩主梁组件之间通过设置的若干个横向连杆连接，所述板索锚固于伸缩主梁组件两端，伸缩主梁组件与板索之间设置若干个竖向撑杆，横向连杆与伸缩主梁组件包围的区域内设置柔性复合材料桥面板。本发明的伸缩主梁组件下方设置竖向撑杆和板索，构成一种新型融合伸缩式构型和节段拼装式构型的复合材料张弦梁结构，具有结构形式简单、可实现大跨度、适于人力携运、易于快速拼装架设、便于人力快速部署等特点。

技术领域

本发明属于应急桥梁结构和复合材料结构技术领域，特别涉及一种便于人力快速部署的轻量化复合材料徒步桥梁及其使用方法。

背景技术

徒步桥梁主要用于山地江河、干沟、深谷、雨裂地段上架桥，以保障徒步人员或分队快速克服沟谷障碍，在遂行多样化应急救援行动中扮演关键角色，特别对于高原多山地区。

此类桥梁特别要求具有结构简单、重量轻、便于人力携带、架设速度快、所需作业人员少等特点。目前，国内外徒步桥梁分为模块式和拆装式两种，其中模块式结构单个模块重量大，不便于人力携行，而拆装式结构虽然适用于人力携行，但存在结构复杂、拼装构件多、作业强度大、最大负荷构件重量大、携行和作业人员多、单人携带困难、拼装架设效率低等缺点，两种均不适用于高原多山错综复杂地形下的使用需求。同时，现有徒步桥梁基本采用铝合金和钢材料设计和制备，存在整体结构和单个部件重量大等缺陷。在先公开的专利中提出了一种便携式复合材料徒步桥（申请号为：CN201711079256），但也存在结构刚度小、承载能力有限、最大负荷构件重量较大、携运模块体积较大等缺陷，不能满足结构大跨度和便于人力快速部署的需求。

因而，亟需研发一种能够融合模块式和拆装式构型的、整体结构和单个部件重量轻、结构刚度大、可实现大跨度需求、适于人力便捷携运、易于人力快速拼装架设部署的通用型徒步桥梁。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种便于人力快速部署的轻量化复合材料徒步桥及其使用方法，结构自重轻、刚度大、最大负荷构件重量小、可实现大跨度、易于携运、拼装架设方便、无需额外设置地面锚固设施。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种便于人力快速部署的轻量化复合材料徒步桥，包括两个伸缩主梁组件和两根板索；

所述两个伸缩主梁组件之间通过设置的若干个横向连杆连接，所述板索锚固于伸缩主梁组件两端，伸缩主梁组件与板索之间设置若干个竖向撑杆，横向连杆与伸缩主梁组件包围的区域内设置柔性复合材料桥面板。

进一步的，所述竖向撑杆的数量及间距可变；

所述板索为碳纤维增强复合材料板索；所述套管采用纤维增强复合材料，所述桥面板为柔性复合材料桥面板。

进一步的，所述伸缩主梁组件包括设置在两端的两根端部圆管与若干个相连的伸缩梁组件；

所述伸缩梁组件之间设有螺纹外套筒作为连接节点，且所述伸缩梁组件与端部圆管之间也设有螺纹外套筒作为连接节点；

所述螺纹外套筒向外伸出一定长度，伸长区域呈阶梯状，且设有螺纹，连接节点处的两个螺纹外套筒的阶梯构型及螺纹相互匹配，通过螺纹连接的方式，将两个螺纹外套筒交错连接，从而将伸缩梁组件之间或者伸缩梁组件与端部圆管之间连接为整体，形成伸缩主梁组件。

进一步的，所述伸缩梁组件由若干根同轴线但直径逐渐变化的套管层层嵌套而成，所述套管端部均设有预紧力接头；

所述预紧力接头两端均连接有内套筒和外套筒，在伸缩梁组件处于展开受拉状态时交接部位大直径套管的内套筒和小直径套管的外套筒为等壁厚环扣和锥型内嵌构型，小管径套管的外套筒由大管径套管的内套筒实现限位，伸缩梁组件既可伸展承载，也可缩回携运。