專利名稱：拼聯(lián)輪換穿插承載結(jié)構(gòu)及大跨度閘門閘板、整體橋面橋梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種力學(xué)承載結(jié)構(gòu)及其在閘門、閘板及橋梁橋成建造中的具體應(yīng)用。
目前，經(jīng)常需要使用大跨度結(jié)構(gòu)，如水平放置的固定建筑物有橋梁、建筑物大跨度頂棚，側(cè)面放置的有閘門閘板，在設(shè)計(jì)此類大跨度結(jié)構(gòu)時(shí)通常既要考慮該固定建筑物的自重，還要考慮建筑物水平或側(cè)向承載受力的要求。因此在建造大跨度橋梁時(shí)就需要隔一段距離設(shè)置一個(gè)支撐點(diǎn)或采用懸索斜拉以相對(duì)減少支撐點(diǎn)的數(shù)目，這樣也大大地提高了工程造價(jià)，特別在大江、大河上面架設(shè)橋梁，常常會(huì)遇到在江中心打橋樁十分困難或根本無法打樁的情況。若在大江大河上建造大閘就需要建閘門用閘板，對(duì)于側(cè)面放置的閘板也需要隔一段距離設(shè)一個(gè)閘門，同樣也大大提高了工程造價(jià)，因?yàn)榈侥壳盀橹惯€沒有大跨度的閘板能承受巨大的側(cè)面壓力，只能建造相應(yīng)的閘門來支撐閘板側(cè)面的壓力。
本發(fā)明的目的是提供一種拼聯(lián)輪換依次穿插承載結(jié)構(gòu)并組合應(yīng)用該承載結(jié)構(gòu)以建造大跨度閘門閘板、橋梁整體橋面和大型建筑物的大跨度層頂支撐結(jié)構(gòu)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提出拼聯(lián)輪換穿插大跨度承載結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案是，它由若干平行四邊形條狀材料和若干連接銷組成，諸平行四邊形條狀材料上等距離設(shè)置有若干通孔，諸平行四邊形條狀材料首尾相接且依次錯(cuò)一孔位層迭組合，若干個(gè)連接銷穿過諸平行四邊形條狀材料上的通孔連接并固定。
此承載結(jié)構(gòu)通過寬度和長度的延長并或調(diào)整連接銷的長度和數(shù)目，能將諸平行四邊形金屬塊材料拼聯(lián)成大跨度結(jié)構(gòu)材料，即，第一層的孔2與第二層的孔1位置對(duì)齊，第一層的孔3與第二層的孔2與第三層的孔1對(duì)齊，第一層的孔4與第二層的孔3與第三層的孔2與第四層的孔1對(duì)齊，依此類推，第一層的孔N與第二層的孔(N-1)與第三層的孔(N-2)與第四層的孔(N-3)……與第N層的孔1對(duì)齊，此N層組件在長度方向(即左右方向)上再與其相鄰的同樣是N層的若干組件依次對(duì)接，使該若干組件上的N層通孔全部對(duì)齊，再用若干根連接銷穿過并固定以形成一個(gè)整體。
此承載結(jié)構(gòu)成一個(gè)整體的另一種方式為將上述整體再與其相類似N層的其它整體進(jìn)行拼聯(lián)組合以形成一個(gè)更大的整體，即將若干平行四邊形條狀材料分層排布且每層材料首尾相接，相鄰層之間的材料依次錯(cuò)一孔位排列，以上若干平行四邊形條狀材料組成一個(gè)承載單元，此單元再與其它若干個(gè)類似單元進(jìn)行層向排列，相鄰單元上的通孔距離大小也一定要相等，若干個(gè)足夠長度的連接銷穿過這些單元上的通孔，連接銷兩端固定并將諸單元中所有平行四邊形條狀材料層向壓緊。可根據(jù)工程設(shè)計(jì)的要求制成各種不同規(guī)格的大跨度閘門閘板、樓板、頂棚、或行條。使大跨度建筑物降低工程造價(jià)，還可以建大跨度橋梁、橋面。目前各種大跨度(50米至200米)的橋梁必須要考慮熱脹冷縮問題，而采用本技術(shù)方案給出的承載結(jié)構(gòu)來做整體橋面橋梁(如江陰大橋全長1385米可以做整體橋面)因?yàn)槠绰?lián)的整體橋面是由幾千幾萬個(gè)平行四邊形金屬塊材料拼聯(lián)而成的各個(gè)材料之間都有伸縮縫，材料的熱脹冷縮不會(huì)影響整體橋面所以說平行四邊形金屬塊材料通過拼聯(lián)之后的整體不存在熱脹冷縮的問題。
拼聯(lián)輪換穿插大跨度承載結(jié)構(gòu)荷載重量的大小與平行四邊形金屬塊材料的材質(zhì)、質(zhì)量大小成正比例，與連接銷的材料、質(zhì)量、直徑大小成正比例，與平行四邊形金屬塊材料的層數(shù)(寬度)成正比例，與平行四邊形金屬材料上的通孔數(shù)量成正比例，與平行四邊形金屬塊材料上的通孔距離成反比例。與延長的長度成反比例。
平行四邊形的闊面與高度的比例越大越好，平行四邊形金屬塊材料上都有帶狀通孔，通孔的數(shù)量不限但不能少于五個(gè)(兩端頭金屬材料上的通孔個(gè)數(shù)不受此限)，通孔的個(gè)數(shù)決定依次穿插的輪換次數(shù)(如10個(gè)通孔就要穿插10次再轉(zhuǎn)到首位通孔位置)，連接銷穿過相鄰平行四邊形金屬塊材料時(shí)一定不能在同一距離的通孔中穿插。所以說，通孔的個(gè)數(shù)決定本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，拼聯(lián)輪換穿插大跨度承載結(jié)構(gòu)為水平架空建筑物提供了一種實(shí)用結(jié)構(gòu)模型，同時(shí)也為側(cè)面受力的大跨度閘門閘板提供了一種實(shí)用結(jié)構(gòu)模型，該結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將改變現(xiàn)有水平架空承載建筑物建造的結(jié)構(gòu)模式和側(cè)面承載建筑物建造的結(jié)構(gòu)模式。無疑會(huì)引發(fā)橋梁、閘門閘板建造和大跨度建筑物方面的一場重大變革。
附

圖1是本發(fā)明四邊形條狀材料結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本發(fā)明四邊形條狀材料結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖。
附圖3是本發(fā)明基本結(jié)構(gòu)拼聯(lián)組合示意圖。
實(shí)施例一組合應(yīng)用平行四邊形金屬塊材料，拼聯(lián)結(jié)構(gòu)所構(gòu)建的大跨度閘門閘板。長江三峽水利工程閘板的跨度為寬40米，高20米，傳統(tǒng)方式是用電焊條將一塊塊厚金屬板焊接而成，而采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)首先要根據(jù)閘板側(cè)面所承受的壓力，由專業(yè)設(shè)計(jì)院經(jīng)科學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)出所用單元材料的質(zhì)量、厚度、大小等參數(shù)，然后選擇一塊平整的場地用來組裝施工，具體方法是通過增長或調(diào)整連接銷的長度使諸平行四邊形金屬塊材料拼聯(lián)承載結(jié)構(gòu)連接為一個(gè)跨度為40米，高為20米的閘板。
實(shí)施例二組合應(yīng)用平行四邊形金屬塊材料，拼聯(lián)結(jié)構(gòu)所構(gòu)建的大跨度整體橋面橋梁。
在鋪設(shè)整體橋面之前，一定要架設(shè)浮橋，在浮橋上面鋪整體橋面，具體方法是通過增長或調(diào)整連接銷的長度使諸平行四邊形金屬塊材料拼聯(lián)承載結(jié)構(gòu)連接為一個(gè)整體橋面整體橋面，該整體橋面的兩端部通過固定連接裝置與橋墩連接，這時(shí)拆除浮橋，整體橋面的兩端就平穩(wěn)地架在兩頭的橋墩上。
采用平行四邊形金屬塊材料拼聯(lián)成承載結(jié)構(gòu)構(gòu)建的大跨度整體橋面橋梁其整體橋面上荷載的重量大于橋梁荷載重量，所以該整體橋面結(jié)構(gòu)可以用來建大跨度橋梁。該整體橋面最大優(yōu)點(diǎn)就是能使橋梁減少壓強(qiáng)，增加壓力，現(xiàn)在大多數(shù)橋梁斷裂的原因就是因?yàn)閴簭?qiáng)不均勻所致，所以說，本發(fā)明整體橋面大大增加橋梁牢固性，也就是說，能延長橋梁的壽命。
實(shí)施例三組合應(yīng)用平行四邊形金屬塊材料拼聯(lián)結(jié)構(gòu)作為普通橋梁的整體橋面，用該整體橋面來取代傳統(tǒng)橋面材料，這既改善了普通橋梁的均衡性，又可以提高普通橋面的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種拼聯(lián)輪換穿插承載結(jié)構(gòu)，其特征在于它由若干平行四邊形條狀材料和若干連接銷組成，諸平行四邊形條狀材料上等距離設(shè)置有若干通孔，諸平行四邊形條狀材料首尾相接且依次錯(cuò)一孔位層迭組合，若干個(gè)連接銷穿過諸平行四邊形條狀材料上的通孔連接并固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼聯(lián)輪換穿插承載結(jié)構(gòu)，其特征在于若干平行四邊形條狀材料分層排布且每層材料首尾相接，相鄰層之間的材料依次錯(cuò)一孔位排列，以上若干平行四邊形條狀材料組成一個(gè)承載單元，此單元再與其它若干個(gè)類似單元進(jìn)行層向排列，若干個(gè)足夠長度的連接銷穿過這些單元上的通孔，連接銷兩端固定并將諸單元中所有平行四邊形條狀材料層向壓緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼聯(lián)輪換穿插承載結(jié)構(gòu)，其特征在于平行四邊形條狀材料上的通孔為圓孔，連接銷橫截面為圓。
4.一種大跨度閘門閘板，其特征在于該大跨度閘門閘板采用權(quán)利要求1或2所述的拼聯(lián)輪換穿插承載結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
5.一種大跨度整體橋面橋梁，其特征在于該大跨度整體橋面橋梁采用權(quán)利要求1或2所述的拼聯(lián)輪換穿插承載結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明為一種力學(xué)承載結(jié)構(gòu),它由若干平行四邊形條狀材料和若干連接銷組成,諸平行四邊形條狀材料上等距離設(shè)置有若干通孔,諸平行四邊形條狀材料首尾相接且依次錯(cuò)一孔位層迭組合,若干個(gè)連接銷穿過諸平行四邊形條狀材料上的通孔連接并固定。此承載結(jié)構(gòu)能將其自重和所承受之力均勻地平穩(wěn)地傳遞到該承載結(jié)構(gòu)的兩端,是構(gòu)建大跨度建筑物如橋梁,閘板、樓板、屋頂?shù)男滦蛯?shí)用結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)E04B1/24GK1314531SQ0111355
公開日2001年9月26日 申請日期2001年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月23日
發(fā)明者李百豪 申請人:李百豪