CN101230558A - 一种浮式景观斜拉桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮式景观斜拉桥，包含有桥墩、支架、拉索、桥体以及桥岸连接装置，其结构要点在于：所述的浮式景观斜拉桥还包含有锚泊定位装置，所述的桥墩为浮式桥墩。本发明的优点在于：突破了因海峡(水域)深度、地质灾害而无法使用桩基桥墩的历史，解决了岛、陆交通因地理环境条件、建设造价高等困难，便利居民、造福社会。也是我国跨海大桥建设的一大创举。本发明使用多功能化：可作岛、陆交通用途，也可设置水上水下星级酒店、娱乐等项目，还可作为城市亮丽的景观建筑，为建设水上城市、社区、公园、旅游、休闲、度假场所创造了积极的技术条件，是未来创建水上城市建筑风格的基盘和样板。

Description

一种浮式景观斜拉桥

技术领域：

本发明涉及一种桥，特别一种大型的在水面浮动的浮式景观斜拉桥。

背景技术：

一般的传统建筑桥梁(桩基式)由于受其地理环境、地质结构、水上施工条件、使用年限等因素的制约，其景观性、适用性、功能性较差和建设成本高等客观因素，特别给陆、岛交通桥建设带来技术上的困难。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题是针对现有技术的不足之处而提供一种不受长度限制的、可跨海设置的浮式景观斜拉桥。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种浮式景观斜拉桥，其包含有桥墩、支架、拉索、桥体以及桥岸连接装置，其结构要点在于：所述的浮式景观斜拉桥还包含有锚泊定位装置，所述的桥墩为浮式桥墩。

由于本发明采用浮式桥墩，因而就可不受自然条件的限制，而根据需要在水上随处可设桥墩，从而建造出合适的斜拉桥。

所述的桥墩为半潜浮式桥墩。

除了这种半潜浮式桥墩，还可以是潜水式的桥墩。

所述的半潜浮式桥墩是由一个或一个以上的浮动箱体构成，各个浮动箱体之间通过连接装置连接成型，所述的锚泊定位装置设置于浮动箱体的下方。

利用浮墩空心作为整座桥的承载浮力依托替代高桩桥墩，其可利用浮墩的空心作为：交通、居住(星级酒店)、娱乐、购物和旅游于一体。

所述的浮式桥墩或者是由一个或一个以上的船体型钢质整体结构构成。

在各个浮动箱体的下方均设置有锚泊定位装置。

由于每个浮动箱体均设有独立的锚泊***进行定位，能在各向风、浪、流最不利的组合用下保持稳定。

浮动箱体的连接装置或为将两箱体之间采用可拆卸的螺纹相连接，或为采用由吊环、连接卸扣和末端链环组成的链环连接装置连接。

在相互连接的两浮动箱体之间设置有缓冲装置。

设置缓冲装置可减少浮动箱体所受到的部击，从而提高箱体的使用寿命。

所述的缓冲装置为橡胶缓冲装置。

所述的浮动箱体为一种混合构架结构，其包含有甲板、底板、内部骨架、舱壁、舷侧板及端壁板，其甲板和底部为纵构架式结构，其舷侧为横构架式结构；甲板下通过设置的若干道纵舱壁和若干道横舱壁而构成若干个独立的水密隔舱，该甲板上设置有各种的功能平台。

所述的浮动箱体内部骨架和舱壁为钢质结构、底板为钢筋砼结构、舷侧板和壁板为钢丝网水泥结构、甲板采用钢板上覆钢丝网水泥的结构、或全钢质金属材料构建；所述的端壁板上下边缘设有特殊的橡胶缓冲装置。

所述的水密隔舱的中部隔舱或间隔设置有污水处理舱、或者二水贮存舱或者淡水舱，或者是机电设备舱、或者泵舱、或者贮物舱。

所述的污水处理舱、二水贮存舱和淡水舱内壁采用钢丝网水泥覆面，底部骨架为劲性钢筋砼结构，或全钢质金属材料构建。

所述的锚泊定位装置为组合式定位装置，该锚泊定位装置是由锚、锚链、锚链管、自动绞车式控制***组成。而使桥梁可随潮汐的涨落与海平面一起升降，确保浮墩能在各向风、浪、流最不利的组合作用下保持稳定。

所述的支架是根据浮桥的长度而设定铁塔支架的高度，采用蒙钢、内产优质钢材设计建、或采用钢筋砼设计建造，塔顶设观景台，采用半球体透明建材。在铁塔中心安装电梯。

所述的桥岸连接装置，是由浮桥两头浮墩钢、柔活动装置与岸边固定砼平台连接。可随潮差、浪流、上下左右一定的移位并确保其稳定性与安全通行。

所述的浮动箱体外侧设有橡胶护舷材。

所述的甲板上靠端部航两侧设有以利于浮动箱体的锚泊定位和移位的辅助连接装置。所述的辅助连接装置功为短缆系结，其是由单柱带缆桩和尼龙缆组成。

所述的浮式景观斜拉桥浮墩内可设置水上星级酒店、娱乐等设施。

本发明的浮式景观斜拉桥和原有技术相比，具有以下有益效果：

1、实用性：根据需求可广泛应用在江、河、湖、海水面上构造岛屿与岛屿、岛屿与陆地的交通联桥***，解决了陆、岛交通桥梁造价高、地质灾害等难题，构建陆岛交通方便驻岛民众、造福社会。

2、节约：结构简单、施工简易、建设成本低，可省去传统桥梁40％的桩基工程费用，工期短见效快。

3、环保：本工程可异地施工建造，拖航实地安装使用，避免桩基施工造成海洋污染，浮墩内(酒店)配备污水处理高新技术设备达到无污染排放。可移动式(拖航)，当桥梁使用一定年限后，可拖航到指定位置拆毁或沉入海底作人工鱼礁，创建新型的环境友好型跨海大桥树立样板。

4、多功能性：可设置水上、水下酒店，娱乐、休闲、观景塔等项目，是未来构建水上城市、社区、公园、旅游、休闲、度假区场所和大桥建筑风格的基盘和样板。

5、观赏性：浮式景观斜拉桥是一道亮丽的水上旅游景观桥，是增添城市具有标志性旅游景观建筑的象征，提升一个城市的旅游形象，也标志着我国在造桥技术上的创新与风格。

附图说明

图1为本发明浮动箱体总布置示意图；

图2为本发明浮动箱体部布置的侧视图；

图3为本发明浮动箱体基本结构部面图；

图4为本发明浮动箱体基本结构俯视图；

图5为本发明浮动箱体内部剖视图；

图6为本发明浮动箱体连接装置示意图；

图7为本发明锚泊布置示意图；

图8为本发明浮式景观斜拉桥的结构主视图；

图9为本发明浮式景观斜拉桥的结构俯视图；

图10为本发明浮式景观斜拉桥的A处局部放大图。

标号说明：11辅助连接装置12锚链管13系链桩14带榄桩15橡胶护舷16链环式连接装置21甲板23舷侧板24端壁板25横舱壁31水泥覆面32底板33舷边纵桁35舱壁36甲板纵骨37甲板纵桁38强横梁39支柱310底纵骨311底纵桁41连接卸扣42末端链环44缓冲装置3吊环51锚52抓力锚53锚链54锚链管55系链桩61支架62拉索63半潜浮式桥墩64桥面65横梁67护栏68桥岸连接装置7锚泊定位装置

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行具体的描述：

本发明如图1、2、3、4及5、8、9、10所示，浮式景观斜拉桥，包含半潜浮式桥墩63、组合锚泊定位装置7：其包含有垂直锚、丹福锚、锚链、自动绞车控制装置、锚链管69、支架61(也即铁塔)、观景塔包含电梯、拉索为钢索62、桥体包括桥面64、横梁65、护栏67，桥岸连接装置68，浮动箱体采用钢箱结构，外板采用在海水中耐腐蚀性强的复合材料(即钢丝网水泥包覆)。其包含有：钢筋混凝土制成的底板32、舷边纵桁33、甲板纵骨36和甲板纵桁37、强横梁38、支柱39、底纵骨310和底纵桁311等。通过高频灌桨新工艺成型，具有整体性好，抗渗性强，自重轻、强度高、承载力大，耐久性好等特点。其甲板21和底部为纵架式构造，舷侧板23为横架式构造。内部骨架和舱壁35为钢结构，底板为钢筋砼，舷侧板23和端壁板24为钢丝网水泥，甲板21采用钢板上包覆钢丝网水泥。或采用船体型钢质整体结构建造。

甲板下设有二道纵舱壁若干和若干道横舱壁25，形成若干个独立的水密隔舱，以提高抗沉性。中部隔舱间隔设置污水处理舱、二水贮存舱和淡水舱。根据浮动岛区域的功能划分，在其余隔舱内，可设置机电设备舱，泵舱和贮物舱等设施。其中的污水处理舱、二水贮存舱和淡水舱内壁采用钢丝网水泥覆面。其中的污水处理舱、二水贮存舱和淡水舱内壁采用钢丝网水泥覆面31，底部骨架为劲性钢筋砼，以提高舱壁的耐久性和水安全性。

钢结构表面全部采用船舶漆涂装，钢筋砼和钢丝网水泥表面，凡要求涂装的，均需经酸洗处理，以提高涂层的耐久性。

甲板上设有系链桩13、锚链管12、带榄桩14、小舱口、人孔和通风筒等舾装设备，浮动箱体外侧设有橡胶护舷15。甲板平面，可根据使用要求，设置形式和风格各异的上层建筑，以满足不同的使用功能和景观要求。如可根据各种耐盐植物的长年需求，铺上一定厚度的植皮土以满足其生长要求。

浮动箱体之间采用链环式连接装置16，该连接装置安装在浮动箱体两端断面中和轴的位置，请同时参照图6，其是由安装在浮动箱体两端的D型吊环43、连接卸扣41和末端链环42所组成，两个浮动箱体之间允许有一定程度的各向位移，利用浮体的静水特性和流体动力特性衰减浮动箱体的运动能量和波浪冲击力，使链环式连接装置具有更大的安全储备。在端壁板上下边缘设有特殊的橡胶缓冲装置44，最大压缩量为50％。

另外，甲板上靠端部两侧设有辅助连接装置11，以利浮动箱体的锚泊定位和位移。辅助连接装置为短缆系结，其是由单柱带缆和尼龙缆组成。在正常使用条件下，能保证浮动箱体之间的可靠性连接和整体稳定性。

此外，每个浮动箱体均设有独立的锚泊***进行定位，能在各向风、浪、流最不利的组合作用下保持稳定，并随潮汐的涨落与海平面一起升降，抗风能力为12级以上。该锚泊定位装置是由锚、锚链53、锚链管54和系链桩55所组成。锚链53通过锚链管54从浮动箱体底部入水，于高水位时初步定位，至低水位时紧链，使浮动箱体最终定位。浮动箱体的典型锚泊方式为每座浮动箱体共设四具内外八字锚，锚链53与浮动箱体中心线的夹角为45度，锚链管54与浮动箱体中心线平行，与底板的交角应小于45度，请同时参照图7所示。根据使用水域的自然条件，对风、浪、流组合作用下受力最大的锚链，通过受力分析或模型式验后，可作适当加强。浮动岛的组合锚泊***按各向受力的情况，由不同规格和品种的锚链与钢筋砼蛙锚51及大抓力锚52组成。锚链全部从浮箱底部入水，解决了常规抛锚方式中，锚链在浪溅区易于腐蚀的难题。

本发明技术关键：

1、采用多种钢质材料的混合结构和纵横混合构架式，除确保浮式景观斜拉桥及桥面通道***在各种复杂受力条件的总强度和局部强度外，可使各种材料在不同环境条件下，最终使用寿命趋向一致，延长总体使用寿命，减少维修保养费用。

2、根据浮动箱体和浮墩总体的荷载分布，及其在风、浪、流中的受力情况，确定浮动箱体断面相应的剖面模数和连接装置的强度指标。

3、根据所用结构材料的特点，采用不同的施工工艺，以充分发挥各种结构材料的力学性能、连接强度和耐久性。

4、运用浮体的静水特性和流体动力特性，采用柔性与刚性相结合的浮动箱体连接装置。

5、锚泊定位锚链通过锚链管从底部入水，避免了常规抛锚方式锚链在浪溅区容易腐蚀，更换困难的问题。

6、根据岛屿与岛屿的联桥需要，运用浮体的静水特性和流体动力特性及潜浮功能，采用柔性与刚性相结合的浮式景观斜拉桥连接装置，采用不同的施工工艺，以充分发挥各种结构材料的力学性能、连接强度和耐久性、安全性。

7、根据浮箱使用功能要求，采用多种材料的混合结构建造建筑物和景观特色。

本发明从使用上、效能上、进步性、新颖性和前瞻性等观点进行阐述，其具有的发明进步性、新颖性和前瞻性，已符合专利法所强调的功能增进及使用要件，本发明以上的说明及附图，仅为本发明的较佳实例而已，并非以此局限本发明，因此，凡一切与本发明构造、装置、营建、特征等近似、雷同的，即凡依本发明专利申请范围所作的等同或修饰等，皆仍属本发明的专利申请保护的范围之内。

Claims (15)

1.一种浮式景观斜拉桥，其包含有桥墩(63)、支架(61)、拉索(62)、桥体以及桥岸连接装置(68)，其特征在于：所述的浮式景观斜拉桥还包含有锚泊定位装置(7)，所述的桥墩为浮式桥墩。

2.根据权利要求1所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：所述的桥墩为半潜浮式桥墩(63)。

3.根据权利要求2所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：所述的半潜浮式桥墩或者是由一个或一个以上的箱体构成，各个浮动箱体之间通过链环连接装置(6)连接成型；所述的半潜浮式桥墩或者是由一个或一个以上的船体型钢质整体结构构成。

4.根据权利要求3所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：在各个浮动箱体的下方均设置有锚泊定位装置(7)。

5.根据权利要求4所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：浮动箱体的连接装置或为将两箱体之间采用可拆卸的螺纹相连接，或为采用由吊环、连接卸扣和末端链环组成的链环连接装置(16)连接。

6.根据权利要求5所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：在相互连接的两浮动箱体之间设置有缓冲装置(44)。

7.根据权利要求6所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：所述的缓冲装置为橡胶缓冲装置。

8.根据权利要求7所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：所述的浮动箱体为一种混合构架结构，其包含有甲板(21)、底板(32)、内部骨架、舱壁(35)、舷侧板(23)及端壁板(24)，其甲板和底部为纵构架式结构，其舷侧为横构架式结构；甲板下通过设置的若干道纵舱壁和若干道横舱壁(25)而构成若干个独立的水密隔舱，该甲板上设置有各种的功能平台。

9.根据权利要求8所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：所述的浮动箱体内部骨架和舱壁为钢质结构、底板为钢筋砼结构、舷侧板和壁板为钢丝网水泥结构、甲板采用钢板上覆钢丝网水泥的结构、或全钢质金属材料构建；所述的端壁板上下边缘设有特殊的橡胶缓冲装置。

10.根据权利要求9所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：所述的水密隔舱的中部隔舱或间隔设置有污水处理舱、或者二水贮存舱或者淡水舱，或者是机电设备舱、或者泵舱、或者贮物舱。

11.根据权利要求1所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：所述的锚泊定位装置为组合式锚泊定位装置，该锚泊定位装置是由锚(51)、锚链(53)、锚链管(12)、自动绞车式控制***组成。

12.根据权利要求1所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：所述的支架(61)根据浮桥的长度而设定铁塔支架的高度，采用蒙钢、内产优质钢材设计建造、或采用钢筋砼设计建造，塔顶设观景台，采用半球体透明建材。

13.根据权利要求12所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：在铁塔中心安装电梯。

14.根据权利要求1所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：所述的桥岸连接装置(68)，是由浮桥两头浮墩，钢柔活动装置与岸边固定砼平台连接。

15.根据权利要求1所述的浮式景观斜拉桥，其特征在于：浮式景观斜拉桥浮墩内可设置水上星级酒店、娱乐一设施。

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