[发明专利]一种现代拱式竹质桥梁及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁结构技术领域，具体涉及一种适用于现代人行、景观和装配式竹质拱式桥梁及其施工方法。

背景技术

重组竹又称重竹，是一种将竹材重新组织并加以强化成型的一种竹质新材料，具体是指将竹片或竹条（原竹）碾压疏松后，经施胶、顺纹组坯、加压胶合而成的型材。具有密度小、强度大、韧性好、抗震性能好等优点。在当今国际社会“可持续发展”的重大主题背景下，“重组竹”成为了一种代替钢材和混凝土等高污染、高能耗材料的现代、新型绿色建材。我国竹材资源十分丰富，素有“第二森林”美称，是世界上主要的产竹国。

拱桥是指以拱作为主要承重结构的桥梁，由于其桥梁主体结构为拱形，故整体承重能力较好，使用寿命较长，在广大农村以及景区等地方，常常使用拱桥的桥梁形式。当前世界上现有的中、小跨径的拱桥，其主要承载结构（上部结构）按材料分为四种：钢筋混凝土、钢材、圬工砌石和木材，无论采用何种材料，在桥梁应用中都存在一定的局限性：

（1）钢筋混凝土桥梁自重大，施工养护时间较长，耐久性较差；

（2）钢桥，其造价高，易腐蚀，后期养护成本高；

（3）圬工桥梁，其高强条石缺乏，开采破坏生态环境，导致成本高，受洪水影响较大；

（4）木桥，其木材生长周期长，易腐朽和虫蛀，并且伐木与环保相悖；

（5）混凝土和钢材是高能耗、高污染的工业产品，且不能循环利用、不环保。

随着可持续发展观念深入人心，选用低碳、环保、可持续且满足使用功能要求“绿色建材”是众望所归。故申请人考虑到采用重组竹为主要材料制得拱桥，则可以规避上述局限性，得到低碳，环保，方便施工，成本低廉的竹质拱桥。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种制作工艺简单，成本低，结构构件工厂化及标准化、装配化程度高，修建时间短，同时结构强度高，刚度大，延性好，抗震性能好的现代拱式竹质桥梁及其施工方法，使其得到的拱桥具有绿色、低碳、环保的特点，满足桥梁结构正常使用和耐久性的需要。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种现代拱式竹质桥梁，其特征在于，包括

竹拱肋，所述竹拱肋为并列间隔设置的2榀且整体呈竖向板状，每榀竹拱肋包括包括一个整体呈弧形环段形状的竹拱肋主体和两个整体呈三角形并分别拼接设置于竹拱肋主体两端位置上部的护拱，使得竹拱肋上表面中部位置呈弧形面且两端位置呈斜平面，所述竹拱肋主体和护拱各自均由多块重组竹材料的竹板采用槽钢和螺栓连接而成，每相邻两块竹板之间靠一对槽钢包住两个侧表面和上下表面后由数对螺栓横向贯穿槽钢实现连接；

竹系梁，所述竹系梁整体为采用重组竹材料制得的矩形板状结构，竹系梁具有数道且间隔地横向连接设置于2榀竹拱肋之间，竹系梁竖向设置且两端的两侧各自和一对竹系梁固定用角钢的一个面板背面贴合后采用竹系梁固定用螺栓水平贯穿固定连接，每对竹系梁固定用角钢的另一个面板背面和竹系梁端头相邻处的竹拱肋内侧表面贴合，竹系梁端头相邻处的竹拱肋外侧表面贴合设置有一个钢板且靠角钢固定用螺栓水平穿过钢板和竹系梁固定用角钢连接固定，所述竹系梁固定用角钢位于竹拱肋一侧的面板表面还与一个剪刀撑固定用角钢的一侧面板贴合并靠所述角钢固定用螺栓固定，所述剪刀撑固定用角钢另一侧面板水平位于下方并用于固定剪刀撑；竹系梁和竹拱肋固定连接形成桥梁骨架；

剪刀撑，所述剪刀撑为两根重组竹材料制得的竹杆中部交叉固定连接构成X形，剪刀撑为上下并列设置的多对且连接安装在每相邻的两个竹系梁之间，剪刀撑四角端部贴合在所述剪刀撑固定用角钢的水平设置的面板上并靠竖向设置的剪刀撑固定用螺栓连接固定；

竹面板，所述竹面板为由重组竹材料制得矩形板状结构，竹面板为多块且并列地横向铺接在2榀竹拱肋上表面并靠钢钉固定连接；

钢靴，钢靴数量为两对，钢靴为钢板制得的矩形筒状结构，其下端为封闭端且预埋在桥台拱座上，上端为开放端且上端相对倾斜设置，钢靴上端部内腔形状和竹拱肋两端形状匹配，所述竹拱肋两端插入并固定到钢靴上端部内腔中。