一拉得路桥及其制造与施工 |
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| 申请号 | CN202111207636.X | 申请日 | 2021-10-11 | 公开(公告)号 | CN114293455B | 公开(公告)日 | 2024-04-05 |
| 申请人 | 郑孝群; 郑一鸣; | 发明人 | 郑孝群; 郑一鸣; | ||||
| 摘要 | 一拉得路桥及制造与施工，属结构及其制造和施工领域。本 发明 一展拉就成路成桥。 桥梁 由杆件在结点处用锥销 定位 ，用带键大锥销紧固，用结点板固连而成的单元结构，架在 钢 筋 混凝土 或杆系结构垂直使用成柱的桥墩上， 桥面 是等强度箱式梁或连续梁。本发明是机构和结构杂交而成，能展能缩，展成桥可承载，压缩利储运；用现行结构程序设计；在工装约束下机加工制造，实现标准化大生产；用新工艺施工，安全、可靠；路桥装配应 力 极小；它 刚度 大、挠度小、施工中结构自动稳定、施工期短、损伤修复极简、性价比高，在同一地点、同一次施工中，可建成多用途、多通道的路桥结构体系。它保留了杆系桥梁技术精华，又与之大相径庭，是对传统技术颠覆性突破。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一拉得路桥，包括桥墩、桥梁和桥面，其特征在于所述的桥梁是由弦杆(1)、腹杆(3)、零杆(4)在相交的结点盒处插入锥形定位销(45)后，固嵌带键槽的厚壁锥套管(14)，用三个或五个带键大锥销(15)插入连接并用螺母(17)紧固，在路桥结构展拉时，拔掉锥形定位销(45)，松解带键大锥销(15)，路桥结构上有槽无键，当路桥结构展拉成型时插入锥形定位销(45)，紧固带键大锥销(15)并轻击键入槽，后再用标准结点板(9)固连成一体的杆系单元结构，所述桥梁的每个单元结构包括二个刚性三角形，刚性三角形是由在同一平面的一根弦杆和一根零杆组成的整体刚性曲杆，曲杆夹角为90°，其中，一根腹杆，曲杆与腹杆围成一刚性三角形，在腹杆中点处开孔一(P)，孔内固嵌厚壁锥套管(14)并加工成带键槽大锥销孔(2)，在刚性三角形两个锐角端开孔二(Q)、孔三(R)，两孔内固嵌厚壁锥套管(14)并加工成带键槽大锥销孔(2)，曲杆直角端点的轴线上开孔四(S)，孔内固嵌厚壁锥套管(14)并加工成带键槽大锥销孔(2)，二个刚性三角形的曲杆、腹杆分别处于一拉得路桥结构中的四个平面，一个刚性三角形的曲杆位于I平面，腹杆位于III平面，另一个刚性三角形的曲杆位于IV平面，腹杆位于II平面，两个刚性三角形在其腹杆中点孔一(P)处铰接，三角形中的杆件绕其腹杆中心孔一(P)在各自的平面内转动，转动时，在同一平面上的相邻两个刚性三角形的弦杆在搭接处，一个单元的一端在其横截面上，以其竖直中心线为界，一侧剔除，反侧焊板加强；相邻单元搭接端在另一侧剔除，反侧焊板加强，剔除的长度为2/3弦杆高，补强焊板的长度为4/3倍弦杆高，各单元图形的连接是：第一个单元图形中在I、III平面上加工成形的锥孔一(Q1)、锥孔二(R1)、锥孔三(S1)的中心线与第二个单元图形在II、IV平面上加工成形的锥孔四(Q2)、锥孔五(R2)、锥孔六(S2)的中心线，在结构转动展拉成形时各自相互对正R1‑S2、R2‑S1、Q1‑S3、Q2‑S4，插上带键大锥销(15)，其余刚性三角形类推，遂成整体单元结构，结构展拉时结点处在铰接态；展拉成形后，插上锥形定位销(45)，用螺母(17)紧固带键大锥销(15)，轻击入键，固装标准结点板(9)，架在桥墩上，下桥面是等间距平行放置的等强度箱式结构梁，上桥面是连续梁，均与弦杆固装，所述的桥墩为钢筋混凝土结构，或是改性的一拉得路桥结构竖直使用，成桥墩，路桥应作防腐处理； |
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| 说明书全文 | 一拉得路桥及其制造与施工技术领域[0001] 本发明涉及路桥结构及制造和施工领域。 背景技术[0002] 世界上杆系结构桥的应用已多年，工程实践证明了它具有跨度大、重量轻、受力合理及安全优势，但其制造太困难；装配成形，内应力太大；大尺寸桥常常无法运输；体量太大，施工困难；杆系结构的损坏后维修更是难上难，这些是世界上百多年来始终未解的难题。优点多多的杆系结构，用起来却存在如此多的难点，这就大大制约了大型、特大型钢结构的广泛应用。 [0003] 目前，国内外大型路桥，多是用焊接方式将单根杆件焊成结构，但缺点很突出，在焊缝附近，热应力的释放造成结构产生难以控制的不规则变形，无法保证路桥制造精度，给日后的使用带来的隐患很大，是困扰工程界多年的不解课题。因此，对制造精度要求高的桥梁，就摒弃整体焊接而改用铆接工艺，如中国武汉长江一桥。但几十万颗铆钉，人工铆接，工程量繁浩、工期长、费用高。可见用焊、铆工艺都是造桥难，且焊接造成路桥整体结构的装配应力很大，科技界至今无人提出有效的解决办法，这就是装配难。 [0004] 现代桥体量越来越大，但“大块头”的路桥如何能简便储运，成了困扰世界的世纪性第二大难题，限制了大型路桥的应用。多年来一直没有很好的解决办法，这是储运难。 [0005] 有人提出折中的方案，即在施工现场建厂房、购置设备现场制造，但拘于当地的制造链是否完善，可能影响结构的制造质量，并且当工程完工后，厂房不得不它用，设备也不易搬迁，造成原工程造价大大提高和后期滞留的二次浪费。 [0006] 此外，大型桥的自重有的几百吨、几千吨甚至上万吨，怎么才能把这么重的结构吊起架上桥墩，世界上罕见这么大的起重设备。这是施工安装难。 [0007] 而且，现代工程中的大型桥梁结构体量大、重量大，在制造、装配、储运、施工安装过程中难免发生碰撞而损坏。杆系结构的损坏很难维修，若损坏严重则报废，重新制造、更换，损失很大，这是维修难。 [0008] 因此，为消解上述难题及由此而派生出来的一系列缺点，亟需对传统杆系结构路桥进行彻底改造，以去劣存优。 发明内容[0009] 本发明的目的在于提出一种一拉得路桥技术，它把机械学科中机构的精准和灵活无痕地嫁接到土木工程的结构中，学科间的杂交生出一系列优势。这种新结构具有便于制造、装配、储运、施工、维修的优点，是对现行技术进行彻底改造。本发明来得更巧妙、更合理、更节约、更安全、更实用。 [0010] 为达此目的，本发明采用以下技术方案。 [0011] 一种一经展拉就可成路成桥的路桥，包括桥梁、桥墩和桥面，所述桥梁为由多个弦杆、零杆和腹杆连在一起的杆系单元结构，所述弦杆、零杆和腹杆在相交的结点盒的锥孔中，插入定位销，紧固带键大锥销桥梁即成形；当拨掉键及定位销，路桥结构能展能缩，一拉得路桥为二级机构，此时，所述大锥销上无键，当展拉成桥梁状时，插入定位销紧固所有大锥销并轻击插入键，此时结点已成刚结点。所述桥梁架在桥墩上，桥墩为钢筋混凝土结构或改性一拉得路桥竖直使用成柱、成墩；所述桥面为等强度梁箱形结构或连续梁结构。 [0012] ①本发明的目的是提供一种可以用传统结构设计程序进行设计的路桥，从源头上保障了一拉得路桥的安全性和可靠性。 [0013] 一拉得路桥的发明机理、内涵与传统结构很不相同，但其展拉成桥结构时，与传统桥的结构形式完全相同，因此整体受力分析也基本一致。 [0014] 一拉得路桥的结构设计遵循相关的技术规范，除结构中大锥销个别零件外，包括桥结构的外形尺寸、各零件、部件、杆件的规格、形状等等与现行标准相同，所以一拉得路桥能满足工程对路桥结构的一切使用要求，如强度、刚度、挠度、稳定性、抗风载、抗地震、舒适性等，从源头上保证了路桥的安全性、可靠性，这样，既继承了前人的智慧与成果，又节约了大量编程的时间、精力和金钱。 [0015] ②本发明的目的是提供一种易制造、易装配的(特别是大型)路桥技术。 [0017] a.路桥结构选用钢材是16Mnq粗加工：按图纸，准确下料，并经车铣刨磨、钻孔、施焊等工艺，加工成所需的外形，施焊件应做低温退火处理，以消除内应力；其余零件、部件视情况也要做适当的热处理，以使材料获得较好的塑性、韧性和强度。 [0018] b.按照图纸，根据零件的形状、尺寸设计制造出各种小工装，用小工装将上述粗加工件制成标准件，这些独立的小工装在大型专用机床上可以精准地拼装成能加工一拉得路桥结构的标准单元体，甚至可精准地拼装成能加工三个或更多标准单元体的工装，以进一步提高加工精度和生产效率。 [0019] c.一拉得路桥每个结构单元共有4根H型钢主弦杆，腹杆、零杆都与之相交汇，是结构的关键件。在结构制造中，主弦杆下料后，其一端以横截面垂直中心线为界，一侧剔除，剔除的长度为 弦杆高，反侧则焊板加强，补强焊板的长度为 倍弦杆高；其另一端与上述反向剔除和补强，剔除补强后，对主弦杆要做低温退火处理后并调直，以纠正切割和焊接产生的内应力和变形，使每单元弦杆的轴线平直，保证整体路桥结构加工后形位公差达标。 [0020] d.制造下层桥面用专用小工装，路桥下桥面按结构外形与尺寸裁剪下料，在模具上轧制成等强度箱形结构，后施焊箱体侧面，使之成为标准的凹型箱体，然后在工装约束下按图纸在底板垂直施焊轴向加强板22和横向加强板23。最后，把箱体上平面板分成三(或几)块轴向板条(开坡口)，与轴(横)向加强板焊牢，成等强度梁箱式结构的标准件(见图8)，并做低温退火。 [0022] 支撑杆及它的结点盒壁应稍厚。中部是一个4杆共用的结点盒52，它是由上、下两块面板和分别朝两个方向的4块侧板在工装的约束下焊成的，以保证朝向精准，每个朝向的盒内壁都有3块内钢板，其构造和制造方法参考腹杆中部结点盒。 [0023] 在结点盒52上(见图8)，在同一平面内伸出二个不同方向的4根支撑杆，在伸出杆的另一端有搭铁50插入结点盒内，结点盒端有外包铁 53与结点盒、搭铁一起焊牢(所有施焊件要低温退火)，搭铁50伸出头搭在弦杆H型钢的翼缘上，并用数个螺栓固定(见图8，B)。 [0024] 在工装的约束下，成形的下层桥面按等间隔安装在下弦杆上面的翼缘上用螺栓固定。 [0025] 在工装的约束下，按图施工，下桥面两端按选定的螺栓公称尺寸以确定孔径钻孔，下弦杆的上翼缘位置按上述选定的螺栓的内径钻孔、攻丝，在工装约束下，下桥面上的钻孔与翼缘上的螺孔共中心线，用螺栓拧紧固定(见图8)。 [0026] 在各个下桥面，等距的小间隔之间(有小间隔桥面上不积水，易清洁保养且从设计上可以保障下桥面的强度、刚度)，装上厚壁止动铁盒，盒壁两侧面与两相邻桥面之间的侧板用螺栓固定，不使其脱落。其目的是防止路桥上动车(突然)刹车时的惯力对下桥面损害，装上止动盒后，使整体下桥面与下弦杆在受水平力时成为一体，以消减行车时的水平力损害。 [0027] f.在专用机床上(如大型程控坐标镗床或其它)将一拉得路桥各种已制成标准件的弦杆、腹杆、零杆，用工装和卡具拼装成一个或多个标准单元体，也把已成形的下层桥面、上、下弦杆间对角线支撑杆11、单元横向连杆和在单元中零杆的适当位置上固装的一根水平杆(见图7)等也组装在标准单元体中，后用仪器测量标准单元体长度方向侧面的矩形两条对角线长度应该等值，其误差必须达到设计要求，以保证制成的路桥结构整体平直、达标，(见图31)所示。 [0028] g.上述测量合格后，在标准单元体的弦杆、腹杆、零杆相交处的结点盒上(即在盒内焊有加厚内钢板47处)，按图纸先钻一透孔，(见图6)，再将其铣(绞)成标准、光洁的锥形定位销孔46，轻击插入高强度钢(40Cr)制成的锥形定位销45，此时在专用机床上，工装、卡具、数个定位销三者共同约束下，以确保结构后续加工的形位公差满足技术要求。 [0029] h.接下来，在专用机床的标准单元结构体上镗(铣)出带键槽大锥销孔2，装配高强度钢(40Cr)制成的带键大锥销15和键，并紧固大锥销和插入键。 [0030] i.在标准单元体的各个零杆上，按图纸尺寸钻标准孔，(零杆桁架中的各个腹杆已在小工装上制成标准件)，当一拉得路桥展拉成形时或铆或栓组装零杆桁架；按设计图纸，在连续工字钢梁7(方型钢管)上钻孔，在每个单元中两相对的零杆内侧确定位置上固装水平杆，就可以与上方工字梁组装水平桁架20；按设计图纸，在单元中两相对零杆的外侧底部钻孔，固装一斜向上撑杆，就可以与路桥结构上层桥面的外伸檐结构组成外展的三角形桁架。 [0031] j.继之，在专用机床上将已模轧成形的各种标准结点板，用卡具固定在一拉得路桥相应的结点处，照图施工，将卡定的结点板和相应的结构底板共同钻孔，使结点板在同类结点上成为通用件、标准件，逐一固连。 [0032] k.执行上述工艺，一拉得路桥结构的整体制造精度能达到0.01mm，甚至更高，新的制造标准将超过目前很多传统标准，新的工艺、新的标准或许能统领路桥标准制定的话语权，也是商业利益。 [0033] 1.由于一拉得路桥结构合理、制造精准，用机加工的方法制造结构(开创了路桥结构制造的先河)，所以各杆件、零部件(包括结点板)组装成结构时十分顺畅，装配应力小到几乎可以忽略不计，是目前用铆、焊工艺施工的桥梁很难做到的，故一拉得路桥投入使用后的安全隐患很小，是一个很大的优势。至今，世界上仍有很多科技人员千方百计地设法减小传统结构的“装配应力”，但收效甚小。本发明认为他们没从源头解决问题，多是就事论事，所以事倍功微，这就是传统技术的制造难、装配难。 [0034] m.结构在专用机床加工完成，下生产线时不装结点板，不紧固带键大锥销，不装键，不装锥形定位销，不组装零杆桁架、水平桁架、三角形桁架、上弦杆间的对角线支撑杆等八项工作，以便可以折叠储运至施工现场，路桥展拉成形后再实施上述八项程序，再做后续作业，如：上弦杆间对角线支撑杆11、水平桁架20、三角形桁架、单元横向支承梁、连续梁桥面、铺设轨道、桥面及安全、照明、通讯设施等等。 [0035] ③本发明的目的是提供一种易储运的全新(特别是大型)路桥结构技术：一拉得路桥是三角形和四边的可逆转换，是“结构”和“机构”的有机结合和轻松转化，目之所及，世界上还没有出现过有类似路桥的结构。 [0036] 当一拉得路桥在运输(储存)状态时，结构轻松被压缩、折叠成小尺寸，方便运输或储存。新路桥结构的作业长度和被压缩折叠后的长度之变幅比，可根据实际工程需要设计。见示意图17。 [0037] 更长、更大、更重路桥结构的运输，可按单元分拆运输，甚至可分拆成单根杆件，实现全程无障碍运输。结构拆成单元，只需拆掉12个结点插件(拆插标准大锥销)，单元拆成单根杆件，只需拆掉14个结点插件，可见一拉得路桥的灵活、精准。这就是易运输。 [0038] ④本发明的目的是提供一种易施工安装的全新(特别是大型)路桥结构技术： [0039] 本发明与传统的结构机理迥然不同，它可以从折叠状态下的机构，瞬间轻松拉展成能承载的路桥结构。 [0040] 一拉得路桥拆分成单元或单根杆件运到施工现场后，借助起重设备可轻易地将拆分的杆件组装成单元，将拆分的单元组装成分体或整体桥结构，只是把锥形定位销插上，把拆下来的带键大锥销插上紧固就好，然后将标准结点板(见图2、图5)与桥结构固连，则大刚度的一拉得路桥骨架结构施工完成。 [0041] 这种拆分和拼装有三个特点，一是使得储运无处不达、施工变得容易、安全、节约；二是拆分十分简单，只是拆、插锥形定位销和带键大锥销的插接和紧固或松掉，及键的取下和安装；三是再拼装成整体桥结构后，依然满足原设计的所有技术要求。这是传统桥梁施工技术从来没做到的事情。 [0042] 为叙述清晰，下面将用架桥机施工、吊车施工、缆索起重机施工大跨度悬索桥，和它们的优点分别简要说明。 [0043] A.用架桥机施工。见图10。 [0044] a.桥梁在工厂制造时，可以将一拉得路桥的下层桥面(图2、图8、图23)固装在桥结构上，也可以在施工现场固装(不会影响结构装配精度和桥结构的伸缩和拉展)，又固装下弦杆间对角线支撑杆11，单元横向连杆，两零杆内侧固连的水平杆，将折叠态的桥结构在架桥机上拉展成型，放在两端桥墩上，插上锥形定位销45，紧固所有带键大锥销结点并轻击入键形成了刚性连接。此时，将结构每个单元中两两相对的零杆组装成零杆桁架8，每个零杆桁架又与其上方的连续工字梁组装成水平桁架20，每个零杆桁架又与上桥面外伸檐组成三角形桁架，再将标准节点板9(图2、图5)与桥结构固连，桥结构下方与桥墩固连，则一拉得路桥已成连续大刚度结构，完全没有焊、铆作业，在下层桥面可做后续施工。 [0045] b.将已制成的上层桥面标准连续梁结构(图2、图23)，用架桥机将其分段铺设并固装在上弦杆的数个横向支承梁和水平桁架上方，整体大刚度一拉得路桥结构施工完成。 [0047] d.用架桥机施工一拉得路桥可以考虑不必架设施用栈桥。 [0048] B.用吊车施工(水上可用起重船)。见图11。 [0049] 一拉得路桥是可以方便拆合的杆系单元结构体系，在静止状态下锥形定位销插上或拨掉，12个或14个带键大锥销的插接紧固和键的安装和取下，就能实现。见示意图11，A、B、C、D。 [0050] a.基于此，一拉得路桥用吊车施工是用已安装好锥形定位销45、下层工作桥面、上、下弦杆间对角线支撑杆11、单元横向连杆是临时的施工负荷、零杆桁架、水平桁架20、三角形桁架21结构稳定的N个连体单元作为一个施工单位进行作业(此处是以双连体单元为例)，逐次完成整体桥结构的总装，单元间的连接统统是锥形定位销的安装和带键大锥销15的插接(图5、图6、图9)紧固，然后固装标准节点板，这种连接强度高、连接牢，十分简便、安全、节约。 [0051] b.先将双连体单元I号吊上桥墩并用现行技术与桥墩固定，再将II号双连体单元吊至同一高度，用12个带键大锥销插接紧固并配装键，使I、II连体单元的X、Y、Z轴线自动重合，后用标准结点板固连，此时单元I、II已成为一个整体连续大刚度结构。 [0052] c.将双连体单元III吊到相应高度，与单元I用12带键大锥销插接紧固，单元III的X、Y、Z轴线与单元I、II对正，用标准结点板固连，此时，I、II、III三个连体单元已成为一个整体连续大刚度结构。 [0053] d.顺次吊装双连体单元IV与单元II对正，连体单元V与单元III对正，重复上述作业程序，至相邻桥墩。也可同时在两桥墩间相向作业，效率提高一倍。 [0054] e.由于一拉得路桥结构机理与传统技术不同，所以路桥结构相向施工，最后两段桥梁能在桥墩间精准合拢，没有焊、铆工艺。 [0055] f.在吊车作业中，路桥结构下方要有二台较大吨位、方便移动的液压顶升结构配合施工，一前一后，后者是支承已安装好的悬臂梁桥结构，前者是协助吊车作业。随着施工的进行，前后协调轮换，直至桥梁合拢成简支梁结构。 [0056] g.将路桥结构上层标准连续梁或静定多跨梁桥面，用吊车吊起放在上弦杆上的上层桥面横向支承梁并与之固连，一拉得路桥结构施工已告完成，可以在上、下桥面做后续施工作业，可以考虑不必架设施工栈桥。 [0057] C.大跨度悬索桥梁的施工，见图12、13、14。 [0058] 可用缆索起重机(见图12)或其它施工方法建悬索桥，如可考虑借助悬索施工。 [0059] 但无须用液压顶升结构支撑施工，用悬索牵拉更简单。 [0060] 可参考上述用吊车施工的方法，即以双连体结构单元作为施工单位，这种新颖的施工方法优势明显。 [0061] 本案中作者草算，连体双单元结构重量约50吨。 [0062] 悬索桥在合拢时也是标准锥形定位销插入、带键大锥销插接、紧固后装结点板，见图13、图14，A(A’)、B(B’)、C(C’)、D(D’)12个结点。没有焊、铆工艺。 [0063] 合拢后，用缆索起重机将标准连续梁或静定多跨梁的上层桥面吊起，放在一拉得路桥上弦杆上的横向支承梁和水平桁架20上，并与之固连，直到悬索桥建成。可以考虑不必建施工栈桥。 [0064] D.用架桥机、吊车、缆索起重机建造一拉得路桥有6个基本优点是传统路桥施工技术很难做到的： [0065] a.一拉得路桥用架桥机施工时，整体在拉展成结构的瞬间，下层桥面就已成型，插锥形定位销定位，紧固所有带键大锥销结点，组装零杆桁架、水平桁架、三角形桁架、上、下弦杆间的支撑杆、固连标准结点板9后铺装上层桥面，此时路桥已成为连续大刚度结构，在上、下桥面上可进行后续施工作业。 [0066] b.用吊车或缆索起重机施工时起吊结构稳定的连体双(N)单元结构，体量小、重量轻、易操控、快速安装、省力、安全、节约施工费。 [0067] c.一拉得路桥施工时，单元间的连接仅是4个锥形定位销和12个带键大锥销结点的插接紧固，它强度高、连接牢、安装迅速、施工方便，再用标准节点板的固装，技术含量低，易操作，几乎人人能干。 [0068] d.传统桥梁施工，两段钢桥的连接靠焊接或铆接，焊接工艺复杂，技术要求高，焊后桥梁一定产生变形而埋下不安全隐患；铆接繁琐，工期长、费用高。新技术无此缺点。 [0069] e.焊、铆工艺的固有缺点，使得传统路桥结构的装配应力过大，这是传统钢结构一大固疾，至今没人能提出彻底解决方法。一拉得路桥成型机理巧妙、结构零部件制造精准，故路桥的装配应力极小，可以忽略不计，本发明从源头解决了问题，所以一拉得路桥投入使用后安全隐患极低，这是很大的优点。 [0070] f.一拉得路桥展拉成形时，下层工作桥面已自动形成，路桥结构很多零部件已在地面上安装完成，插上锥形定位销，紧固所有带键大锥销形成刚结点，桥梁在X、Y、Z轴线上成稳定结构，就能在上面做各种后续施工，因此可以考虑不必建施工栈桥，省钱、省时、省力。不修栈桥，是对传统施工工艺、施工组织的一大变革，带来效益。 [0071] 本发明原理的巧妙，制造工艺的精准，独树一帜的施工方法，使得更大、更重的路桥安装施工都变得轻而易举。 [0072] ⑤本发明的目的是提供一种非常容易维修和更换的新路桥结构。见图18。 [0073] 大型钢构在制造、装配、储存、运输、施工安装过程中被碰撞损坏很难避免，若损坏轻微，切割焊补，设法维修后将就使用；若损坏严重只好报废，重新制造，损失很大。 [0074] 一拉得路桥是单元结构，主要由3种杆件(分左、右，共六种)固接而成的大型杆系单元结构，传统的杆系结构损伤修复难度很大，新技术路桥完全摒弃传统修复方法：当碰撞损坏发生后，检查是哪几种杆件损坏及损坏数目，拆掉其所在单元上锥形定位销和带键大锥销，撤换损坏的杆件，换上新的标准杆件，插上锥形定位销和带键大锥销并紧固，就是一个全新的路桥结构，一拆一装，修损如新。省力、省工、省钱，目之所及，没有一种传统结构可以这样修损如新，这是新技术的一大亮点，也是所有使用本发明者的一大福音，这就是易维修易更换(见图18)。 [0075] ⑥本发明的目的是提供一种可以自动成型的整体稳定路桥结构。 [0076] 一拉得路桥的发明机理和它的设计与制造工艺，使得新结构天生有稳定的DNA。一拉得路桥结构具有机构和结构双重性质，双重功能。当路桥结构展拉成形并紧固所有结点，则一拉得路桥中所有杆件失去平动和转动自由度，结点上所连接各杆之间夹角不变，既能承受剪力、轴力也能承受弯矩，事实上，结构上所有结点已是刚结点，它强度高、连接牢、安装迅速、施工方便，通过样机试验已证明了所述。 [0077] 当一拉得路桥展拉成结构并紧固所有带键大锥销结点时，路桥中的杆件和单元像接受命令一样，立即自动排列整齐，不用丝毫人工干预，整体结构的杆件、单元都自动排列在各自的X、Y、Z三维轴线上，整齐划一。一拉得路桥结构的整体稳定性天做使成，这是此前其它形式结构做不到的。 [0078] ⑦本发明的目的是提供一种与现行桥梁等同的大刚度桥。 [0079] 本发明的理念是，从传统结构技术中出发，经过大变通和改造，又回到传统结构技术中去。乍看是“似新实旧”，实质却是“似旧实新”。 [0080] 一拉得路桥成型的思路和制造工艺与传统路桥迥然不同，它可以轻易地伸展、折叠，所以新技术路桥的每个单元都有各自独立的弦杆，当它即将展拉成形时，一个单元H型弦杆的一端与相邻单元H型弦杆的一端搭接，一端的弦杆在其横截面上，以其垂直中心线为界，一侧剔除，反面焊板补偿加强，在相邻单元H型钢与之相搭接端的反向也是一侧剔除，反侧焊板补偿加强，剔除的长度等于2/3弦杆高，补焊加强板的长度等于4/3倍的弦杆高，在此处的零杆也做相应地剔除和补偿加强两个单元相邻的两个端部都剔除加工后，在其搭接处贴合成H型弦杆形状(见图9)，在专用机床上，用工装和卡具约束，按图纸，在厚壁锥套管14的毛坯和补强的焊板上镗(铣)出锥形定位销孔和3个(或5个成交叉排列)带键槽大锥销孔。腹杆、零杆和弦杆上的带键槽大锥销孔2中心线重合，插上带键大锥销15并紧固，轻击入键，插上锥形定位销45，桥结构整体的形位公差已满足设计要求。各单元中可折叠的独立弦杆1都自动排成“一”字水平线上，桥结构共有四条一字水平线，每个结点采用3个(或5个)带键大锥销(孔)的连接(图6、图5、图9)，实现了两相邻单元弦杆的H型钢、腹板与所补焊的加强板间的大面积接触。紧固3个带键大锥销插入键，则各单元中的弦杆就不再“独立”，而成为四根整体连续的刚性弦杆。所有结点都如此处理后，固装标准结点板9(图5)，那么，一拉得路桥就是一个彻头彻尾的大刚度桥，(见图2、5、6、9、13、14、26、27、28、29、30)。 [0081] 这里的锥销和锥套紧固后，其间无隙，销与套之间将产生极大的摩擦力，(甚至可以超过钢铁材料的分子引力)使得结点瞬间变成刚结点，强度高，连接牢。 [0082] 锥销不是圆柱销，柱销和销套之间一定有间隙，结构在工作状态下多受交变载荷，受力就会运动，有运动就会磨损，其一是圆柱和销之间由于磨损，间隙越来越大，久之造成结构失真、损坏；其二是交变载荷达到一定的频次时，圆柱销反复受到冲击，会产生疲劳破坏，这很危险。圆锥销则不然，紧固锥销后，锥销与锥套间无隙，没有相对运动，就无磨损，刚结点使锥销、锥套和路桥结构成为一体，此时考虑疲劳应与整体结构通盘考虑，一起求解。 [0083] ⑧本发明的目的是提供一种较现行路桥结构体系挠度更小的一拉得路桥。 [0084] 桥梁受力后，挠度的大小是桥梁最重要的技术指标之一。我国高速铁路桥梁在工作状态下，允许的挠度值 (L为跨度)，这是个很严格的指标。 [0085] 为了慎重起见，本发明根据国家有关技术规范，做了类比一拉得路桥实物结构的模拟试验，并计算得出了试验结构的理论挠度值[F](试验结果的许用挠度值[f]应满足：[f]≤[F])。 [0086] 模拟实验数据是：当均布载荷时，结构加载，超额定载额1.6％时，[f]＝[F]·30.84％；超额定载荷33.94％时，[f]＝[F]·45.92％；结构加载，超载33.94％且偏载(荷载都压在结构中心线一侧)时，[f]＝[F]·69.91％ [0087] 当试验结构受集中载荷，超载31.8％(荷载均分在结构全长的4个点)时，[f]＝[F]·60.31％依上述模拟试验测试数据类推，当一拉得路桥建成，路桥在承受额定满载时，结构的挠度保守估计有可能仅是国家规范的不足 达到 (L为跨度)。至此，一拉得路桥的设计和制造标准将领先许多，与本发明前述的制造标准 有可能一起重新考虑路桥技术标准的修订，若如此，将在该领域内重建话语权且有巨大的商业利益。 [0088] ⑨本发明的目的是提供一种横向稳定的路构结构，(采取三种技术措施)以抵抗横向垂直风载和列车行驶中的横向晃动，以及列车在弯道时的离心力载荷。 [0089] a.一拉得路桥结构每个可折叠的单元中，上、下各有一对弦杆，在平面上成长方形排布，在其对角线位置上各固装一对交叉撑杆，路桥结构有Q个单元上下就有2Q对交叉支撑杆。以增大路桥结构的平面横向刚度。见图2。一拉得路桥结构展拉成形紧固结点，固装结点板后，将路桥上、下层桥面分别与上、下弦杆(或横向支承梁)固装后，就与交叉支撑杆联合，增大一拉得路桥的平面横向稳定性。(见图8)。 [0090] .b.结构中每个单元的首尾各有4根零杆，两两相对成双，将两个成双的零杆连成“零杆桁架”(铆接或栓接)(见图7、图3)，在每个“零杆桁架”的内侧固装有一水平杆与“零杆桁架”上方连续工字钢梁7(方型钢管)组成水平桁架20，其作用是：一、与在同一水平面上的横向支撑梁(图23)一起支撑上层桥面的连续梁，增大上层桥面的强度、刚度，减小挠度；二、增加路桥结构的空间横向稳定性，(见图2、图7、图27)。 [0091] c.在每对“零杆桁架”下方外侧各安装有一根向上的撑杆，与路桥上桥面拓宽外伸檐10用结点固连，成外展的三角形桁架结构，以支撑上桥面所拓宽部分的载荷，又大大增加了路桥结构的空间横向稳定性，(见图2、图7、图28)。 [0092] ⑩本发明的目的是提供一种适应一拉得路桥结构的结点盒。见图24。 [0093] a.结点盒是在工装约束下制成的标准件，盒的壁厚要大于结构腹杆、零杆和交叉撑杆的壁厚。 [0094] b.腹杆的结点盒由三部分组成，即腹杆两端部结点盒和中部结点盒三部分用腹杆串联在一起；零杆只是两端有结点盒。以腹杆中部结点盒为例说明其制造方法和特点(见图24，上图)。 [0095] c.在盒的内壁两边各有三块与盒壁等厚且尺寸规整的结点盒内钢板一42、结点盒内钢板二43、结点盒内钢板三44，在内钢板平面几何中心上开长方孔，孔的尺寸与腹杆(零杆)外形尺寸紧密贴合，后将腹杆(零杆)插入孔中在工装的约束下，将腹杆(零杆)与结点盒内钢板二43、结点盒内钢板三44焊牢，焊接时要使腹杆(零杆)轴线与内钢板平面保持垂直，将结点盒内钢板一42先行套在腹杆(零杆)上，待用。在结点盒中心钻孔E，在E孔中固嵌(施焊)厚壁锥套管14之前借助结点盒上E孔的空档，将从结点盒两端插入的结点盒内钢板三44与结点内壁焊牢，再从E孔另一侧将结点盒内钢板二43与结合盒内壁焊牢，此时可将厚壁锥套管14与结点盒在E孔处施焊成一体，最后将事先套在腹杆(零杆)上的结点盒内钢板一42与结点盒和腹(零)杆焊牢。注意三块内钢板和腹杆(零杆)配合的尺寸要紧密，与杆件和结点盒内壁的施焊工艺宜采取断续焊以保证焊接精度。(见图24)。 [0096] d.腹杆(零杆)两端部结点盒外侧各有一块结点盒内加厚钢板47，借助结点盒开孔E留有空档的一侧和其对面一侧，双面与结点盒内壁焊牢，结点盒内加厚钢板47上加工有锥形定位销孔46，与弦杆、腹杆、零杆上的定位锥孔一体加工，插上锥形定位销45，实现桥结构加工时的整体定位，保持结构整体加工时的形位公差达标。(见图6，图24，下) [0097] e.用卡具将模轧成形的标准结点板卡装在相对应的结点上，按设计图纸，在其上加工多个铆钉孔48以备日后铆接结点板；在其上加工多个可以向腹杆(零杆)内填充泡沫塑料和向内吹充过滤的废矿物油雾的注油孔49，待腔内发泡塑料填满且又沾满油雾滴，用密封盖将小孔盖紧。腹杆(零杆)腔内充满油雾，可防止黑金属从内部氧化，发泡塑料吸收行车震动，衰减噪音，一石二鸟。 [0098] 本结点盒可使路桥在工作状态下提高腹杆(零杆)的抗拉抗压强度和结点盒的刚度。 [0099] 本发明的目的是提供一种易于开发的山区路桥系统，它安全、环保、便捷、节约，见图15、图29。 [0100] 古今中外开发山区交通是修盘山路(费用极高)，几乎是无法走直线，自下而上，自上而下，大量开山凿洞，一路占地，一路拆迁，一路爆破，一路土石方工程，破坏山体安息角，泥石流塌方滑坡频发，破坏自然环境。往往是开通隧道，断了山体的毛细水脉，从此青山成秃山，如京郊橝柘寺。 [0101] 采用本发明，一定是少开山、少占地、少拆迁、少毁绿、少走曲线、多走直线，采用一拉得路桥技术，山山之间、山水之间、村村之间，选定某一恰当的水平高度一拉成桥，一劳永逸，天堑变通途。 [0102] 本发明的目的是提供一个节能、环保、便捷的城际铁路系统，见图30。 [0103] 随着城市化进程，国内大小城镇以千计数，世界200多个国家，仅发达国家城镇约以万计数。城镇间多有高速公路通连，跑汽车。一是筑(养)路费不菲，二是汽车消耗巨量化石燃料(石油是液体黄金，它们的组成几乎包含了门捷列夫周期表上的全部106种元素，是绝好的化工原料，资源有限，烧掉是巨大的浪费)。且造成严重的环境污染。解决办法是在城镇间建设节能、环保、便捷的城际铁路系统，(见图30)。若如此，各城镇交通公交化。 [0104] 一拉得路桥及制造与施工作为城际交通的首选，它有本发明所述的一切技术优势，若只展拉一拉得路桥一排结构，就可形成上下两层、八轨四动车通道，四条动车线路，往返各两条，可设计不同的时速。这样，一是方便人们不同的出行需要，二是减小(由于高速一一磨损与速度的平方成正比)线路、轨道和车辆的磨损，利于维修和节约运行费用。采用新技术是一件利世、利国、利民的大好事。 [0105] 本发明的目的是提供一种能承重载的一拉得路桥。见图26。 [0106] 重载一拉得路桥的组装是以三个平面一拉得结构(见图1，d)为一组连排展拉，(其中等强度箱型结构下桥面、下弦杆间对角线支撑杆11、单元横向连杆(是施工负荷)与零杆在内侧适当位置上固连的一根水平杆，见图7，已固装其上)，随之一起展拉成空间一拉得路桥结构作为第一组，放在桥墩上形成了I、II两条通道；如上，再展拉相同的连排结构作为第二组，放在桥墩上形成IV、V两条通道，两组间隔为第III条通道。插上所有锥形定位销45紧固两组结构中带键大锥销15，轻击入键(见图6、图26)，就可以进行后续施工。 [0107] 路桥结构下层第III条通道是行人和机动车道，其余四条通道各走一动车；上层全走动车或是双向6～8条车道的高速公路。 [0108] 在本方案的一拉得路桥的结构中，增加了二排平面一拉得结构，所以该路桥结构整体的强度和刚度将大大增加，以适应重载的需要。该方案简便、易行，依此思路，根据工程的实际需要，重载一拉得路桥可采用多个一拉得平面结构连排组合而成，本发明中所阐述的一切技术‑‑‑‑‑经济优势，重载一拉得路桥同样拥有。 [0109] 本发明的目的是提供一种方便建设的市政观光过街天桥，(见图20)。 [0110] 本发明中过街天桥基础施工，是在行人便道或路中央隔离带的局部，基本不影响交通流量。桥墩是一拉得路桥结构改性，在工厂已制成，适时运到现场，借助吊车一拉成墩，插锥形定位销紧固带键大锥销，轻击入键、固装结点板及加固措施后固装在已硬化的桥基础上，继之安装已制成标准件的楼梯。以上施工不影响交通。 [0111] 本发明中过街桥结构及桥面均已在工厂制成，适时运抵现场，一拉成上、下两层桥结构，架在桥墩上，插入多个锥形定位销，紧固数个带键大锥销并轻击入键即成刚性结构，固装标准结点板，铺装标准上下桥面及侧面安全护栏，补漆，安装照明设施，即可通行。 [0112] 该市政观光过街天桥的整体施工的大部分工序是在工厂里完成的。当桥墩基础工程完成后，按照“中国速度”，一拉得桥梁结构及标准件桥面和结点板的固装施工，约一天、一夜(8小时)即可一桥飞架。 [0113] 本发明的目的是提供一种与传统路桥技术相比有高性价比的一拉得路桥。 [0114] 网查，中国高速铁路单层、四轨、双向两动车，建设费用是人民币1.25亿/km，性价比是1∶1.25＝0.8(中国人民大学金灿荣教授说是人民币1.8亿/km，性价比是1∶1.8＝0.56)；欧盟是人民币1.89亿/km，性价比是1∶1.89＝0.53；美国是人民币3.2亿/km，性价比是1∶3.2＝0.31。作者根据2017年6月18日网查钢材市场价格草算，采用一拉得路桥若技术投资人民币2.00亿(即增加0.75亿，约60％)可建成上下两层，如图2，图28所示，双向4轨2动车高铁线路2条，双向6车道高速公路1条，人行路1条共4条通道，平均造价为0.50亿/KM。其性价比是 一拉得路桥性价比是目前国内高铁建造技术的 (倍)，也就 是采用一拉得路桥技术，比现在国内建高速铁路的投资平均节约60％，即采用新技术建设1万公里高铁，较传统技术少投资金7500亿，折合美金约1150亿。 [0115] 为此，作者做一个粗略的草算：如图2示，高铁、高速公路等双层四通道一拉得路桥，每公里用钢量大约为9700吨左右，材料费(16Mnq)按4000元/吨计，需要3880万元，在工厂里将其制成一拉得路桥成品(工装费、卡具费、专用工具费、零件配件费，制造费、不可预见费等)，连工带料按(工∶料＝1∶1)计，共需7760万元，约占总投资的38.8％。 [0116] 若桥墩跨度为25米，则1公里线路有50座桥墩，每座桥墩承受桥梁自重静载荷为194吨/墩，土建费用(征地、拆迁、补偿、青苗费、设计费、监理费、建材费、施工费、不可预见费等)为20000‑7760＝12240万元，均摊到每个桥墩，折合造价为244.8万元/墩，在整体路桥工程建设中，土建费用占整体投资额的 两者之比为38.8∶61.2，基本合理。同 理，欧、美等国采用一拉得路桥技术后，性价比较他们现在的技术将分别提高约至2.6倍和 2.5倍，有巨大的经济利益。 [0117] 本发明的目的是提供一种可以广泛应用的路桥。 [0118] 正如诸多专家所言，一拉得路桥结构是巧妙的、科学的、合理的。它突破了传统路桥技术理念，是对传统技术颠覆性地突破，变得更简单、更快捷、更节约和更安全了。 [0119] 一拉得路桥可应用于高速铁路、重载铁路(图26)、hyperloop超级高铁(图19)、城际铁路(图30)、高速公路(图10)、磁悬浮铁路、山区道桥(图15、图29)、跨越抢险栈桥、跨大山之间、跨江河湖的悬索桥(图13、图14)、城市过街天桥(图20)及一切轨道、非轨道交通。 [0120] 本发明采用如下技术方案： [0121] 一拉得路桥，其特点是：桥墩是二种钢筋混凝土结构(见图2、图22)，或是一拉得路桥结构改性一拉得成柱，做为桥墩垂直使用，桥墩底部固装在承台31上(见图16)。 [0122] 所述的一拉得路桥，其特点是：桥梁是一拉得路桥结构，桥梁的上弦杆、下弦杆为大尺寸H型钢，腹杆、零杆为方型钢管(或槽钢)，在弦杆、腹杆、零杆相连处的结点盒有锥形定位销45定位，用带键大锥销15紧固并轻击入键，固装标准结点板，就可以实现一拉得路桥的整体大刚度连接。见图6。 [0123] 所述的一拉得路桥其特点是：桥梁上的弦杆、腹杆、零杆均由机加工成标准件，每个单元的H型弦杆两端与相邻单元H型弦杆搭接处，一端在其横截面上，以垂直中心线为界，一侧剔除，反侧焊板补偿加强，相邻单元弦杆端部在另一侧剔除和反侧焊板补偿加强，剔除长度等于 弦杆高，补强板的长度等了 倍弦杆高，在此处的零杆也做相应地剔除和加强，后在专用数控机床上，用工装和卡具约束镗(铣)锥形定位销孔和带键槽大锥销孔，一拉得路桥展拉成形，两相搭接的弦杆端部，在其搭接处横截面上的垂直中心线两侧贴合，弦杆上的锥孔与在此相交腹杆、零杆结点盒上的锥孔中心线重合，插锥形定位销、插带键大锥销固接，成一刚性连接，见图5、图6。 [0124] 所述的一拉得路桥其特点是：下层桥面由数个等强度箱形结构与下弦杆固连而成，一拉得路桥展拉成形时，下层桥面已展成，每个箱形结构内焊有数个纵横交叉垂直排布的加强板，以保证桥面强度和刚度足够，同时与下弦杆间对角线支撑杆11联合，增大路桥整体的平面横向刚度，如图2、图8。与零杆桁架组合而成的水平桁架20和三角形桁架21，共同增大路桥结构空间横向刚度。紧固路桥结构所有结点后，固装标准结点板，就可在下层桥面进行后续施工，如铺设上层桥面横向支承梁和上层连续梁桥面，固装上弦杆间对角线支撑杆，在桥面上铺设钢轨用于动车，铺设水泥、柏油用于机动车和人行道，桥面上有照明、通讯和安全防护设施。 [0125] 一拉得路桥一次性在长度方向展拉可形成1～M排通道，垂直方向可展拉出2～M层桥面(M为自然数)。这是本发明优于传统路桥技术最突出的优点之一：若展拉出M排通道或展拉出M层桥面，日后，则可在此地附近少建M座桥，既提前解决了交通拥堵，着眼于可持续发展，又避免了日后重新征地建桥和重复投入建桥资金。 [0126] 本发明具有的优点和积极效果是： [0127] 优点： [0128] ①一拉得路桥及其制造与施工是“土木工程”和“机械工程”两大基础学科交叉。在边缘突破的产物，在国内外的文献中，本发明提出的“一拉得”新技术以外，从来没有一拉成结构，一拉成路，一拉成桥的记载。目之所及也没见到完全以机加工的方法制造桥梁结构及简捷的施工程式好、快、省地建设路桥。本发明是“结构”和“机构”的杂交，是基础研究，是对结构力学理论的补充。它又是应用研究，生出来一系列优势是对传统路桥技术颠覆性的突破。它易设计，用现行结构设计程序；制造精度高；总装配应力小；在各种环境下均可实现无障碍通达；施工安全、精准、快捷；修损如新；它大刚度、小挠度、施工时结构能自行稳定、节能环保、建设周期短、使用寿命长、性价比高且又安全、稳固。它有众多优点，正如当年建设部总工程师许溶烈教授和科技界、工程界几十位专家称此结构有综合优势，应用范围极广，国内外未见报导。至今未见。经年研究，本发明作者又在诸多技术环节上有实质性地改善，使一拉得路桥更安全、更合理、更好用。 [0129] ②有完全自主知识产权，有独立的技术体系、技术标准，简单易推广。 [0130] ③用“工装”和机械加工造路桥，可实现系列化、标准化、通用化、智能化。质量好、成本低、效率高，能实现大生产。 [0131] ④其性价比高于传统技术。适用于一切大、中、小型，轻型、重型路桥建设，及一切轨道和非轨道路桥建设。如高速铁路、重载铁路、Hyperloop超级高铁、高速公路、磁悬浮铁路、城际铁路、山区道桥、抢险救援栈桥、城市过街天桥、跨大山之间、跨江河湖的悬索桥。积极效果： [0132] ①由于一拉得路桥及制造与施工技术上先进、经济上合理，将有广阔的国内外市场，推广应用后将带出一个新兴的、历久不衰的路桥制造业、新路桥建筑业及上、下游企业，推动经济发展。 [0133] ②一拉得路桥及制造与施工用于山区交通开发，独辟蹊径，用技术进步和相对很少的资源投入修建山区高级公路，解决困扰历朝历代的“三农”问题，路通畅，山民富裕了，将额手称庆。 [0135] 图1一拉得路桥结构原理图 [0136] 1、弦杆，2、带键槽大锥销孔，3、腹杆，4、零杆。 [0137] 图2一拉得路桥结构示意图(主视图、仰视图、剖面图) [0138] 1、弦杆，3、腹杆，4、零杆，5、等强度箱形梁下桥面，6、上层桥面横向支承梁，上铺设连续梁桥面，7、连续工字钢梁(方型钢管)，8、零杆桁架，9、标准结点板，10、上桥面拓宽外伸檐，11、弦杆间对角线支撑杆，12、八轨(四动车)，20、水平桁架，21、三角形桁架，38、钢筋混凝土桥墩。 [0139] 图3零杆桁架示意图 [0140] 3、腹杆，4、零杆，15、带键大锥销。 [0141] 图4腹杆结点盒示意图 [0142] 2、带键槽大锥销孔，3、腹杆，9、标准结点板。 [0143] 图5多杆在结点处与结点板固装示意图 [0144] 1、弦杆，2、带键槽大锥销孔，3、腹杆，4、零杆，9、标准结点板，13、零杆结点盒，14、厚壁锥套管，45、锥形定位销。 [0145] 图6弦杆、腹杆、零杆的连接及在结点盒处固嵌带键大锥销结构示意图 [0146] 1、弦杆，2、带键槽大锥销孔，3、腹杆，4、零杆，13、零杆结点盒，14、厚壁锥套管，15、带键大锥销，16、紧固垫圈，17、螺母，18、弦杆补焊的加强板，19、零杆补焊的加强板，8、零杆桁架，45、锥形定位销，46、锥形定位销孔。 [0147] 图7一拉得路桥上层桥面工字钢梁(方型钢管)与零杆桁架组成水平桁架，及上层桥面外伸檐与零杆桁架支撑杆，组成三角形支撑桁架示意图 [0148] 1、弦杆，5、等强度箱形梁下桥面，6、上层桥面横向支承梁，上铺设连续梁桥面，7、连续工字钢梁(方型钢管)，8、零杆桁架，12、八轨(四动车)，20、水平桁架，21、三角形桁架。 [0149] 图8下层桥面示意图 [0150] 22、轴向加强板，23、横向加强板，1、弦杆，5、等强度箱形梁下桥面，11、弦杆间对角线支撑杆，50、搭铁，51、止动铁盒，52、结点盒，53、外包铁 。 [0151] 图9在两相邻单元弦杆端部搭接处的横截面上，以其垂直中心线为界一侧剔除，另一侧补焊加强板，另一单元端部则反向处理后，在垂直中心线两侧贴合；零杆也做相应剔除和补偿加强后，在此处固接，每个单元结点处有3(或5)个锥孔与带键大锥销固接。 [0152] 1、弦杆，2、带键槽大锥销孔，18、弦杆补焊的加强板。 [0153] 图10用架桥机建一拉得路桥示意图 [0154] 20、水平桁架，24、一拉得路桥折叠态，25、架桥机正在展拉一拉得路桥，26、在一个桥墩上展拉出两排空间一拉得路桥结构，形成三排通道，27、构成两层八轨四动车，上层高速公路，下层人行通道，共四条交通线网，40、两上弦杆间单元横向连杆。 [0155] 图11用吊车建一拉得路桥示意图 [0156] 20、水平桁架，28、结构稳定的连体双单元结构，40、两上弦杆间单元横向连杆。 [0157] 图12悬索起重机示意图 [0158] 图13悬索起重机建大跨度一拉得路桥，平行弦拉索悬索桥示意图 [0159] 20、水平桁架，28、结构稳定的连体双单元结构，40、两上弦杆间单元横向连杆。 [0160] 图14悬索起重机建大跨度一拉得路桥，斜拉索悬索桥示意图 [0161] 20、水平桁架，28、结构稳定的连体双单元结构，40、两上弦杆间单元横向连杆。 [0162] 图15山区道桥示意图‑‑‑‑一拉得路桥结构形式可做桥梁也可改性后做桥墩，可以大量减少修盘山公路。 [0163] 29、改性的一拉得路桥结构作为桥墩垂直使用。 [0164] 图16一拉得路桥平面结构(见图1)二片、三片、四片、五片、六片，用弦杆插接可成三面……六面柱结构，拼装成立体桥墩结构。 [0165] 30、一拉得路桥四面体作为立柱用的桥墩，31、承台，32、空间对角线支撑杆，33、平面对角线支撑杆，34、弦杆及插接件。 [0166] 图17一拉得路桥易储存、易运输示意图 [0167] 图18一拉得路桥易更换、易保养示意图 [0168] 图19Hyperloop超级高铁密封管道固嵌在一拉得路桥中，就更牢固、更安全，与高速公路连体，通行无阻。 [0169] 35、Hyperloop管道与一拉得路桥固嵌，36、上层高速公路，37、下层人行、救援通道图20一拉得路桥用于城市观光过街天桥。 [0170] 图21当代日本东京过街天桥。 [0171] 图22跨海一拉得路桥宜采用钢筋混凝土桥墩，示意图。 [0172] 38、钢筋混凝土桥墩，39、钢筋混凝土中的预埋件与支撑杆21固连，6、上层桥面横向支承梁，上铺设连续梁桥面 [0173] 图23一拉得路桥上层桥面横向支承梁与两上弦杆间单元横向连杆示意图。 [0174] 7、连续工字钢梁(方型钢管)，6、上层桥面横向支承梁，上铺设连续梁桥面，40、两上弦杆间单元横向连杆，41、柱销。 [0175] 图24腹杆两端及腹杆中部结点盒示意图(上图) [0176] 零杆两端部结点盒结构示意图(下图) [0177] 2、带键槽大锥销孔，3、腹杆，4、零杆，14、厚壁锥套管，42、结点盒内钢板一，43、结点盒内钢板二，44、结点盒内钢板三，46、锥形定位销孔，47、结点盒内加厚钢板，48、铆钉孔，49、注油孔。 [0178] 图25弦杆、腹杆、零杆在一拉得路桥中连接的横向剖视图。 [0179] 1、弦杆，2、带键槽大锥销孔，3、腹杆，4、零杆，5、等强度箱形梁下桥面，6、上层桥面横向支承梁，8、零杆桁架，14、厚壁锥套管，21、三角形桁架。 [0180] 图26重载一拉得路桥结构示意图。 [0181] 图27上下桥面16轨8动车，机动车道2条，人行道1条示意图。 [0182] 图28下桥面8轨4动车，人行、机动车道1条，上桥面6车道高速公路1条，共4条通道。图29山区道桥结构示意图。 [0183] 图30节能、环保、便捷的城际铁路系统示意图。 [0184] 图31在专用机床加工前，用仪器测量标准单元体侧面矩形对角线应等值示意图。 [0185] 图中，1、弦杆，2、带键槽大锥销孔，3、腹杆，4、零杆，5、等强度箱形梁下桥面，6、上层桥面横向支承梁，7、连续工字钢梁(方型钢管)，8、零杆桁架，9、标准结点板，10、上桥面拓宽外伸檐，11、弦杆间对角线支撑杆，12、八轨(四动车)，13、零杆结点盒，14、厚壁锥套管，15、带键大锥销，16、紧固垫圈，17、螺母，18、弦杆补焊的加强板，19、零杆补焊的加强板，20、水平桁架，21、支撑杆和三角形桁架，22、轴向加强板，23、横向加强板，24、一拉得路桥折叠态示意图，25、架桥机正在展拉一拉得路桥示意图，26、在一个桥墩上展拉出两排空间一拉得路桥结构，形成三排通道示意图，27、两层八轨四动车、上层高速公路，下层人行、救援通道示意图，28、结构稳定的连体双单元结构，29、改性的一拉得路桥结构作为桥墩垂直使用， 30、一拉得路桥四面体作为立柱用的桥墩，31、承台，32、空间对角线支撑杆，33、平面对角线支撑杆，34、弦杆及插接件，35、Hyperloop密封管道固连在一拉得路桥中、一桥三用，36、上层高速公路，37、下层人行、救援通道，38、钢筋混凝土桥墩，39、钢筋混凝土中的预埋件与支撑杆21固连，40、两上弦杆间单元横向连杆，41、柱销，42、结点盒内钢板一，43、结点盒内钢板二，44、结点盒内钢板三，45、锥形定位销，46、锥形定位销孔，47、结点盒内加厚钢板，48、铆钉孔，49、注油孔，50、搭铁，51、止动铁盒，52、结点盒，53、外包铁 ，54、下桥面固定螺栓。 具体实施方式[0186] 实施例1 [0187] 一种一拉得路桥可瞬间展拉成型，它包括钢筋混凝土桥墩38(图2)和桥梁、桥墩支承桥梁，桥梁由弦杆1、腹杆3、零杆4、锥形定位销45和带键大锥销15固接成刚性结构，再固装标准结点板，上下桥面分别与上下弦杆固连(图2)，弦杆1和零杆4可成直角状施焊成一刚构或分体后又固连成一体(见图1.a) [0188] 一拉得路桥的弦杆1为H型钢(或其它)，当桥梁跨度为25m展拉出两排一拉得路桥形成三通道时，尺寸为320x305x16.9x29.0x27mm，腹杆3为方型钢管(或槽钢)220x140x10mm，零杆4为方型钢管(或槽钢)140x140x8mm，弦杆1、腹杆3和零杆4均是规整的标准件，各杆在相交处钻孔，孔内固嵌厚壁锥套管14，由带键大锥销15固接成刚性连接(图 6)。 [0189] 一拉得路桥两相邻单元的H型钢(或其它)弦杆端部在搭接处，以其横截面的垂直中心线为界，一侧剔除，反侧焊板补偿加强，剔除的长度等于 弦杆高，补偿焊板的长度为倍弦杆高；相邻单元的弦杆端部在另一侧剔除和反侧补偿加强，弦杆在两相搭接处端部的垂直中心线两侧贴合。此处的零杆也做相应剔除和补偿加强后，在专用数控机床上，在工装和卡具的约束下，在厚壁锥套管14和补强的腹板上镗(铣)出锥形定位销孔和3～5个带键槽的大锥销孔，当一拉得路桥展拉成形时，两相邻单元的弦杆贴合搭接，成H型弦杆状，在此处与相交的腹杆和零杆结点盒上的锥孔中心线重合，插锥形定位销，再插3个(或5个)带键大锥销，紧固成刚性连接(图5、图6、图9)，后固装标准结点板。 [0190] 下层桥面(图8)由数个等强度箱形结构与弦杆I固连而成。箱形结构内施焊多个纵横交叉且垂直排布的加强板，以增强度和刚度，下桥面之间有等间隔，间隔上安装止动铁盒51。 [0191] 一拉得路桥在长度方向，每个单元上下各有二根在水平水面上平行排布的弦杆(类矩形)，在其对角线上固装弦杆间对角线支撑杆11(图2，图8)，以增大路桥结构的平面横向刚度；与零杆桁架组合而成的水平桁架20、支撑杆和三角形桁架21(图7)，共同增大路桥结构的空间横向刚度。 [0192] 此实施例1中一拉得路桥长度方向拉出二组空间一拉得路桥结构，形成三个通道，纵向路面为2层(图2、图10)。在桥面上铺设钢轨，用于轨道交通，也可铺设水泥或柏油用于机动车和人行、救援通道。路面上装有照明设施、通讯和安全防护设施。 [0193] 本实施例的具体实施过程 [0194] 一拉得路桥所有杆件和零部件，凡施焊的零部件，焊后要做“低温退火”处理，后在“工装”的约束下按标准机加工成型，组装成单元结构或整体结构，根据储运和施工的实际需要，将一拉得路桥或是整体折叠储运，或是拆成单元或单根杆件，实现全程无障碍运输到施工现场。下层桥面的箱式结构，可以在制造厂里固连在下弦杆上，也可以待运到工地后再固连。到工地后可借助架桥机整体安装，也可用吊车或悬索起重机以(结构稳定的)连体双(或N)单元，为一施工单位分体安装，各个分体单元间的连接，仅是4个锥形定位销和12个带键大锥销在结点上的插接和紧固后，固装标准结点板9，再将一拉得路桥上下弦杆用弦杆间对角线支撑杆11固连，借助架桥机或起重机，将标准的上层桥面(图2、图23)固装在上弦杆(横向支承梁)上，又将每个单元中两两相对零杆组装成零杆桁架8，每个单元中同一横截面上，在适当位置，两“零杆桁架”的内侧按装一水平杆，与其上方工字钢梁(方型钢管)7组成水平桁架20(图2、图7)；“零杆桁架”外侧下方装有一根向上的撑杆，与上桥面拓宽外伸檐10用结点固连，成外展的三角形桁架结构(图2、图7)。 [0195] 上述技术措施都可以在一拉得路桥初始展拉成型的下层桥面上施工作业，可以考虑无须架设施工栈桥，至此，一拉得路桥已成大刚度桥。在桥面上铺设钢轨用于轨道交通，铺设水泥、柏油用于高速公路、机动车和人行道，上下层桥面安装照明、通讯及安全防护设施。 [0196] 实施例2 [0197] 一种一拉得路桥瞬间展拉成型，它用于群山峻岭中的山区道桥建设，可以极大地减少修筑盘山公路、安全又节约巨额筑路费，多走平路、直路，少爬坡，少开山，少凿隧洞，环保、节能，利于山区开发(图15)。它包括桥墩(图16)、桥梁和上下两层桥面，桥墩(图15)为一拉得路桥结构改性，作为立柱垂直使用，当它作为桥墩使用时其弦杆、腹杆、零杆、(还会增加空间对角线支撑杆32和平面对角线支撑杆33(图16))，根据受力状态需重新设计、制造，用定位销和带键的大锥销插结点并紧固后固装标准结点板，桥梁固装在桥墩上，桥墩用地脚螺栓固定在承台31上(图16)。 [0198] 也可将改性的一拉得路桥结构拆成平面结构，3片、4片……6片，折叠运抵现场展拉成平面结构，借助起重设备在承台上逐片插接、安装(图16)成三面体、四面体、六面体，结点紧固，固连水平、空间撑杆，固装结点板遂成稳定的空间桥墩结构。 [0199] 一拉得路桥做为山区道桥跨度为25m时，弦杆H型钢(或其它)尺寸为200x200x9.0x15.0mm(依桥跨度而定)，腹杆为方型钢管(或槽钢)180x100x8.0mm，零杆为方型钢管(或槽钢)100x100x6.0mm，它们在连接处固嵌带键槽的厚壁锥套管14(图6)，用锥形定位销45和带键大锥销15固接成刚性结构，后固装标准结点板。 [0200] 一拉得路桥两相邻单元H型钢(或其它)弦杆在端部搭接，在搭接处以其横截面的垂直中心线为界，一侧剔除，反侧补焊加强板，剔除长度等于 弦杆高，补偿板的长度为 倍弦杆高；相邻单元的弦杆端部在另一侧剔除和反侧补焊加强板，零杆也做相应剔除和补焊加强后，在专用数控机床上，在工装和卡具的约束下，在厚壁锥套管14和补强的腹板上镗(铣)出锥形定位销孔和3(或5)个带键槽大锥销孔，当一拉得路桥展拉成形时，两相邻单元的弦杆端部在此贴合搭接，成H型弦杆形状，并与相交的腹杆和零杆结点盒上的锥孔中心线重合，插锥形定位销和3个(或5个)带键大锥销，紧固成刚性连接(图5、图6、图9)。 [0201] 在一拉得路桥每个单元上下各有二根平行排布的弦杆，在其水平面的对角线上固装交叉支撑杆(图2)，以增大路桥的平面横向刚度(见图2、图8)。 [0202] 一拉得路桥每个单元中相对的“零杆桁架”上固装水平桁架20(图2、图7)，每个相对的“零杆桁架”外侧下方固装一向上的支撑杆，与上桥面拓宽外伸檐10用结点固连，成外展的三角形桁架结构(图2、图7)，共同增大路桥结构的空间横向刚度。将路桥的下层桥面固装在下弦杆上，上层桥面固装在上桥面横向支承梁上。 [0203] 一拉得路桥山区道桥为一组一拉得路桥结构，上下两层桥面，各为双向2车道，做防腐工程，路面上铺水泥或柏油用于机动车、非机动车和人行道，路桥上安装照明、通讯和安全防护设施。 [0204] 本实施例的具体实施过程 [0205] 一拉得路桥所有杆件和施焊的零部件，二次加工前必做“低温退火”处理后，在“工装”的约束下按标准机加工成标准件，组装成单元结构或整体结构，根据山区道路状况，将一拉得路桥结构或整体折叠储运，或是拆成单元或单根杆件，以求顺利运到施工现场，下层桥面的箱式结构可以在制造厂里已安装好，也可以分别运输到工地后，按整体或按结构稳定的连体N结构单元，为一个施工单位安装就位，再做后续施工。 [0206] 桥墩可以选用改性一拉得路桥结构，做为立柱垂直使用，根据需要可以插接拼成多面体空间结构(图16)，用地脚螺栓固定在承台31上。 [0207] 在结构施工完成以后，继之，做防腐工程。 [0208] 包括四个方面： [0209] a.在路桥表面固嵌多个金属锌条(块)，借助锌、铁化学活性差异，延缓黑色金属腐蚀。 [0210] b.由于路桥零部件构件尺寸较小(本案中最长的管件小于5.6m)，故在路桥都制成标准件后，组装成整体路桥之前可以进行整体或局部化学磷化处理(发黑或发蓝)，以防材料氧化锈蚀，尤其是局部‑‑‑‑锥销和锥套等的磷化处理，既可延缓结构内部的零件氧化，又使这种连接更牢固、更可靠。方法简单，效果出奇的好。 [0211] c.一拉得路桥结构中的所有管件的两端都必须封闭，并留有带盖的小孔，向管内充填满泡沫塑料和废矿物油滴(即减震消噪，又内部防腐)，最后盖盖密封。 [0212] d.路桥结构整体施工完成后喷漆。 [0213] 上下层桥面铺水泥或柏油做为机动车、非机动车及人行道，安装照明、通讯和安全防护设施。土木工程和机械工程已是经典学科，前人积累了丰富的理论和实践经验，一拉得路桥是将“桁架结构”和“二级机构”杂交而衍生出来的一种崭新的结构形式，杂交生出一系列优势，它既有“结构”的特性：强度、刚度、稳定性足够，又具有“机构”的精准和灵活。它可以用当今的通用和专用的结构设计程序设计，既安全、快捷又节约；它可以单体制造，精度很高；一改钢结构(路桥)制造多年靠传统的焊、铆老工艺，因而避开了焊接的变形和铆接的繁琐，用工装约束的数控机加工造钢结构，开创了路桥制造的先河；整体装配，应力极低；折叠储运，能实现无障碍通达；用新工艺施工实现了快速安装，能从折叠状态下的机构瞬间展拉为可承载的结构；突破了杆系结构维修的传统理念，修损如新；一拉得路桥刚度大、挠度小、施工中结构能自行稳定、节能环保、性价比高、施工周期短、使用寿命长、适应多种路桥建设，在同一地点、同一次施工中，可建成多用途、多通道的路桥体系，极大地节约建设成本，与传统技术建路桥相比缩短工期 甚至更多。经草算，性价比约是传统路桥技术的2倍多，能安全、快捷地建成大刚度路桥。 [0214] 一拉得路桥在国家建设中的应用，由于它在技术和经济上的双重优势，可以预见到在国际上将会有广阔的市场。 |
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