王玉洁

摘要：浮桥作为一种临时载体，是一种短期灵活高效的应急手段，在应急工程中起着举足轻重的作用。本文设计提出了一种新型浮桥单元，可按需进行组装，满足行驶所需桥梁宽度和长度的要求。可将其应用于抗洪抢险，或临时搭建桥梁辅道使用，是一种可适用于多种环境下的快捷浮桥，也是一种新型救援物资。具有高强度可伸缩金属结构框架，充气气囊为芯，带有连接件。在使用时，将其展开充气连接即可，方便快速，有自然危害时，能尽快的实施救援，可周转使用且便于存放。

Abstract： As a temporary carrier， floating bridge is a short-term， flexible and efficient emergency means， and plays an important role in emergency projects. This paper presents a new type of floating bridge unit， which can be assembled on demand to meet the requirements of bridge width and length. It can be used in flood fighting and emergency rescue， or temporary construction of bridge auxiliary road. It is a kind of fast floating bridge suitable for various environments， and also a new type of rescue materials. It has high strength and flexible metal structure frame， inflatable gasbag as core and connector. When used， the inflatable connection can be carried out conveniently and quickly. When natural hazards occur， rescue can be carried out as soon as possible， which can be used for circulation and easy to store.

關键词：可伸缩;新型浮桥;充气式

Key words： retractable;new floating bridge;inflatable type

中图分类号：F542.8                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）24-0139-02

0  引言

目前，国内外已经在使用的浮桥，一般分为暂时性和永久性两种，永久性浮桥因为需要长时间的承受荷载，所以在建造的时候需要配备有更多的承重构件。无论是暂时性的还是永久性的浮桥，大部分都需要大型吊装设备来进行辅助安装，设备进入场地受限时，无法实现浮桥的成功安装。这也就是很少能在交通不便的场合看到浮桥的一个重要原因。

现有浮桥主要应用于以下几个方面：

①用于水上旅游观光项目。近些年水上旅游项目越来越多，大型固定桥梁由于成本高，修建周期长等原因不被商家采用，更倾向于选择方便快捷又经济实用的浮桥，这种浮桥属于长时间，甚至永久性的。

②军事训练的需要。这些浮桥主要是提供军事训练的特殊要求，需要浮桥耐久性更好，抗磨损更高。

③抗震救灾的需要。在地震、洪水等自然灾害使道路中断或在有大量积水和河流的地方，需要搭建临时浮桥配合抗震救灾的进行。此时，时间就是生命，浮桥搭建完成，早一秒，就为抢救生命多争取了一秒，浮桥搭建的时间就要被确保缩短。

由此可见，不同用途所需要的浮桥需要具备各自用途的功能要求，需要成本低，建设周期短，易于安装，操作简单，抗磨损性强。现存众多浮桥存在大型浮桥需要大型吊装设备，条件受限。且在搭建过程中工程量大，操作复杂，不能快速的搭建起来，在应急上就会耽误许多救援时间。因此，如何开发一款应急浮桥，能够实现快速移动、快速搭建成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。因此本文提出的一种新型应急浮桥设计方案可以很好地解决现有浮桥结构规模较大，移动困难、搭建不方便的问题。

1  新型应急浮桥设计

这种应急浮桥设计为可组装的模块化单元，其结构主要有气囊浮箱和支撑浮箱的X型可伸缩钢架连接而成。钢架立柱带有连接件，在使用时，将其展开充气两两连接即可。此浮桥最大特点是可折叠和可伸缩性，在应急情况下，可以方便快速使用，代替其他类型的浮桥。

1.1 产品组成构件

其结构主要由浮箱和支撑浮箱的X型钢架连接而成。

①浮箱：其主体大小为600mm×600mm，厚度为 450mm，材质为尼龙质。

②支撑结构：上下平面为X形，每肢宽30mm，厚度10mm，材质为铝合金。

③连接部件：

1）中间及四周栓孔直径为20mm，材质为铝合金。

2）竖向立柱的连接环外直径为40mm，内直径为20mm，材质为铝合金。

1.2 设计原理

如图 1所示，整个结构分为X型框架、气囊以及连接件，其原理是：对气囊进行冲放气时X型可伸缩的钢架支撑结构实现快速展开或折叠，通过连接件两两连接，扩展成所需的浮桥即可。

1.3 浮桥承载能力验算

①荷载分析。

浮桥搭建成型后，主要考虑X型铝合金框架结构、气囊自重以及人群荷载。

②单个模块自重。

假设X形铝合金宽30mm、长848.5mm、厚10mm;按铝及铝合金板每平方米重量表计算，10mm厚，其理论重量为28.5kg/m2。

则框架自重为：

m=30×10-3×848.5×10-3×28.5=0.73kg

浮块整体重（含气囊）：M≈0.8kg

g取10N/kg时，一个模块单元的重力为：

G1=Mg=0.8×10=8N

③浮块所受浮。

模块体积为0.162m3，按浮块没入水面350mm计算，浸入水面体积为0.126m3。

则单模块浮力：F=ρgv排=1×103×10×0.6×0.6×0.35=1260N

④人群荷载按3kN/m2计算，求出单个模块承载的人群重力G2

G2=3×103×0.6×0.6=1080N

G1+G2=1080+8=1088N

F>（G1+G2），故浮桥浮力满足要求，其所能承受的最大荷载大于使用时的荷载，所以浮桥安全。

2  浮桥技術

2.1 技术方案

①由多个应用模块搭建，其应用的模块为可充气的模组。以气囊为主体，有效的减少了产品的重量，增加浮力，使单位面积可以承载更大的载荷。

②各个小模块之间由铝合金圆环，供螺栓连接。其分布为对角线对称，便于各浮块之间的连接。

③内部为充气气囊，充气材料使用橡胶材质，在橡胶外部覆盖一层尼龙纸以保护橡胶气囊免受沙石破坏，其韧性强，抗划，在水中表现优异。

④外部以X型铝合金框架支架在充气后进行定形。

⑤在气囊内部涂抹一种特殊材料，在内部被破坏的情况下，也能防止漏气，以保证安全性。

⑥充气气孔位于浮块底部用于充放气，突出了它的方便性。

⑦搭建完成后，用钢丝将每个模块与一块质量较大的实心模块连接，以保证在水流湍急的情况下，浮桥不会移位，保证其安全性。

2.2 施工装配及使用方法

①为便于适应多种场合的不种需求和便于更换，图1所示的模块单元可单独使用，也可将多个模块单元预制为一组，组合形成不同的尺寸规格，例如2～4个一组，条状，或4个一组块状，但每种规格内部气囊只有一个。

②转移物资时，将其连接成大面积浮船形式进行物资转用。

③船桥联动使用，船桥连用清理漂浮物，避免出现桥梁侧翻风险。

如图2模块连接成桥示意图所示，使用时只需将X型铝合金框架中包含的充气气囊进行充气，将其展开，由于是模块化设计，所以根据现场需求，通过外部的X型不锈钢支架上的圆环进行多个模块化的连接使用即可。

不使用时折叠节约空间，使用时，充气连接即可，使用简单，不需要大型安装器械进入现场协助搭建，在大型器械无法进入的地点也可以进行浮桥的应用实施。在抗洪抢险的过程中，可以取缔现有的单向救援的局面，在浮桥搭建后，受困人员也可自行进行撤离。此外，浮桥不仅可以在救援情况下使用，还可用于海边进行临时搭建等诸多情景。

3  结语

本文介绍了浮桥在设计使用中的现状，综合三方面的用途，客观提出了其现有浮桥的局限性，提出了一种新型可伸缩应急浮桥可作为其较好的解决方案，实现了浮桥成本低，构建周期短，容易安装，操作简单，抗磨损程度强，满足了许多不同场合的需求。同时也必须要注意，如果在使用的过程中气囊遭到破坏产生漏气现象时，应及时进行模块更换，但气囊因为模块相对独立，一个气囊的损坏并不会影响整个浮桥的使用，保证了浮桥在个别模块损坏情况下的安全性。

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