[实用新型]新型钢索桥

说明书

新型钢索桥是一种跨越深沟、峡谷以及湍急的河流，可拆动迁移、造价低廉的钢索桥。

索桥自古以来都是重要的桥种之一，由于它特别便于跨越深谷和湍急的河流，建造时可因地形而异，不需要桥墩，在此地用过之后还可以拆迁到别地去使用。在我国的西南山区，远在明清朝代即已建有多座材料、结构不同的索桥，清代修建的大渡河铁索桥就是其中著名的一座。进入近代以来，由于车重加大、车速提高，索桥显得过于柔软，故在公路上很少采用。国外多采用钢筋混凝土桥、钢桥、斜张桥等，但这些桥必须设立吊塔或桥墩，造价高、施工期长、拆装不方便，因此终究不能泯灭索桥的优点。近年来国内外仍不断有人设计和建造能过载重汽车的索桥，这些桥最致命的弱点是侧向稳定性差、车辆必须沿桥面的中线行驶，否则侧向倾角过大，不能保证行车安全。实测表明，车辆重心偏离桥面中线22厘米时，桥面的侧向倾角即达4°30′－－这已是允许的最大侧向倾角。显然，它只能有一个车道，若要车辆同时对开，必须架设两座桥。其次是过车时桥的变形过大（20吨重的车辆过桥时，长200米索道桥的跨中垂度由3.9米增至5.7米），影响行车速度，不能满足公路用桥的要求。由于这些原因，直至现在也未能得到普遍的采用。

本设计的目的是采用加倒张钢索实现荷载转移的方法，用倒张力使桥面索达到有活载时的垂度。当有活载时，活载（车辆）重量代替了倒张索的拉力，实现索桥的“固化”，保证桥上双线（对开）行车稳定安全。

本设计的原理是：为了使柔软的钢索桥“固化”，本实用新型采取加倒张索及实现荷载转移的方法。即在承载的桥面索下加有若干条倒张索1，在活载（车辆）未上桥前，通过倒张索及与横梁相连的拉杆，将桥面索拉下到几乎等于活载上桥后的状态，这一步工作称为“预张”。预张完成之后，当全载的车辆行驶于桥上时，由于其重量的作用，桥面索稍有下沉，在这稍许的沉降之下，倒张索即被放松或部份放松，使倒张力消失或只留很少的部份，即桥面索所受的倒张荷载为活载所代替，总荷载只增加了不大的数量。由于预张桥已基本处于有活载的曲线状态，活载上桥后又发生了荷载转移，故桥型只有很小的变化，即使车辆不在桥的中线上行驶也能保持预张桥型，横向倾角不超过安全范围，实现了双线行驶的要求。

说明书附图1是本设计的结构示意图。其主要由倒张索1、拉杆2、横梁3、桥面索4、桥板5、桥栏6组成。桥的跨度可由25米至350米，中间不设桥墩（若跨度再增加也可设中间桥墩）。桥面宽度可由2米至8米，视通车之需要而定。桥面索4固定在两岸的锚锭上，并张紧（预张）到中点垂度的跨度的千分之十七左右（未加横梁、桥板等的光桥面状态），桥面索是桥的主要承载元件。横梁3从上、下两面夹住桥面索4，使之位置固定，横梁的两端与向下的拉杆2相连，同时也可以安装桥栏6的柱子。拉杆的下端与倒张索相连。当桥面索已张紧后，通过收紧倒张索，桥面索再次拉下到满载时的垂度，这时整个桥型从侧面看呈X型，此时桥已被“固化”。桥板5铺设在桥面索上，作通车和行人用。整座桥除桥面板可以用木材或钢筋混凝土薄板之外均为钢结构，可先在工厂加工完成之后运到使用现场安装使用，还可拆迁到别地重新安装使用。

本实用新型与现有索道桥在结构上不同之处在于：1、加有倒张索与拉杆，并通过它们将桥面索拉下到满载时的垂度。当车辆上桥后，倒张索的拉力因桥面索的弹性变形而放松，桥面基本不再下垂，桥面索的张力也基本稳定。2、横梁的作用及形状已改变。原有索桥的横梁位于桥面索之下，两端连在稳定索上，其作用为利用稳定索加强桥面索之侧向稳定。本设计取消了稳定索，横梁从上、下两面卡住桥面索，是把倒张索的拉力传给桥面索的部件。从受力情况看，现在的横梁受到的是倒张力，也是预张力。车辆上桥后，梁的受力反而减小，甚至完全不受力。3、加有向下的拉杆与倒张索相连。拉杆以钢为材料，各杆的长度随其所在的位置而不同，总的目的是保证桥面索受到均匀的向下拉力。

实施例：

1、桥长200m，宽7.5m（带人行道）

2、名    称    材    料

倒张索    D型钢丝绳，31

拉  杆    45＃钢（圆钢）

横  梁    槽钢18＃

桥面索    D型钢丝绳，31

桥面板    木材

3、满载（20吨车在跨中）时中点垂度与跨度之比为1：36

4、最大承载能力：20吨

5、用作半永久性公路桥。