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申请/专利权人：沈阳建筑大学

摘要：一种可随河流水位上涨自动调整高度的桥梁及其构筑方法，其桥梁由主梁和引桥构成；主梁由一组封闭式主梁箱体组成，主梁箱体的前后两端分别通过可依靠水的浮力自动调节高度的支座架设在桥墩上；引桥的引桥板上端与主梁前后两个主梁箱体的桥面板端部铰接，下端通过滑轮B可在引桥承台上的托板滑槽中滑动。其构筑方法包括制作主梁箱体、制作升降装置、安装主梁箱体构成主梁、构筑引桥板等步骤。该桥梁可随河流水位自动调整高度，并具有高度自锁功能，水位上涨时桥梁既不会被淹没，也不会随水位上下波动而颠簸；水位降低后可靠人力恢复主梁的正常高度；桥梁不需过高的桥墩，工程造价相对较低。

主权项：1.一种可随河流水位上涨自动调整高度的桥梁的构筑方法，可随河流水位上涨自动调整高度的桥梁，包括主梁和引桥；所述主梁由一组沿桥走向前后相互接续、可在水中浮起的封闭式主梁箱体5组成，主梁箱体的前后两端分别通过可依靠水的浮力自动调节高度的支座4架设在桥墩6上；所述主梁箱体5内部有竖向隔板52，隔板把封闭式主梁箱体分隔为多个空腔；主梁箱体顶部为前后两端探出主梁箱体前后壁的桥面板51；沿主梁箱体的横向有供河水通过的透水孔道53；所述支座4包括垂直固定安装在主梁箱体前后两端底面上、横截面为正方形的齿轴41和固定安装在桥墩6顶端、与齿轴配合的升降装置；所述升降装置包括正方形壳体42,壳体中有可与所述齿轴啮合的离合式齿扣，离合式齿扣由四块分别带有可与齿轴啮合的齿板43组成；所述齿轴的齿为角度20°的倒齿，齿板的齿为角度20°的顺齿；四块所述齿板的外壁与所述壳体的内壁之间分别有控制四块齿板离合的压缩弹簧44，四块齿板的外壁分别固定有拉杆45，拉杆的外端穿过壳体上开设的透孔与可拉动拉杆外伸的杠杆式手柄46的上端铰接，杠杆的支点47靠近手柄与拉杆的铰接处固定在壳体的外壁上；齿板的上下两端与壳体的上下内壁之间分别有滑轮A48；所述引桥包括上端分别与主梁的前后两个主梁箱体的桥面板端部通过铰链8铰接的引桥板3，引桥板的下端有滑轮B9，滑轮B置于托板2上的滑槽中，托板固定在引桥承台1，引桥承台固定在锥坡7上；所述引桥板在主梁处于最低位时与水平面的斜度为0°～3°；该可随河流水位上涨自动调整高度的桥梁的构筑方法，包括以下步骤：步骤1、制作主梁箱体1主梁箱体用厚度8mm的铝合金板材通过焊接制成，主梁箱体的纵向长度为Lmg；隔板的间距取30～50cm，主梁箱体的横向宽度为Bmg，在Lmg和Bmg选定后，主梁箱体的高度Hmg按下式计算求得：Hmg＝max{Hmgf，HmgF}其中，Hmgf为水位上升时能满足主梁箱体高度的三分之一始终保持位于水面之上所要求的主梁箱体高度，式中：qmg为主梁箱体每延米的重量，单位kNm，qr为主梁箱体上每延米最多承载人群的重量，单位kNm，g为重力加速度，取9.81Nkg，ρw为水的容重，取1000kNm3，Bmg为主梁箱体的横向宽度，单位m；HmgF为低水位时能满足主梁箱体抗弯强度要求的主梁箱体高度，式中：qmg为主梁箱体每延米的重量，单位kNm，qr为主梁箱体上每延米最多承载人群的重量，单位kNm，[σ]为铝合金材料的容许应力，单位kNm3，Iz为主梁箱体截面的惯性矩，单位m4，Lmg为主梁箱体的长度，单位m；2在主梁箱体的两端安装齿轴；1制作齿轴：齿轴用不锈钢材料制作；齿轴的长度lcz根据主梁在汛期和枯水期的调节高度选定；齿轴的横截面采用正方形，其四面带有连续、齿长3cm、角度为20°的倒齿，横截面的边长bcz不应小于下式计算值： 式中：qmg为主梁箱体每延米的重量，单位kNm，qr为主梁箱体上每延米最多承载人群的重量，单位kNm，[τ]为不锈钢材料的容许剪切应力，单位kNm3，n为主梁箱体一端齿轴的个数，单位个，Lmg为主梁箱体的长度，单位m，Hmg为主梁箱体的高度，单位m，ρw为水的容重，取1000kNm3；v为桥梁所在河道汛期水流最大速度，单位ms；2安装齿轴：在主梁箱体的桥面板前后两端的底面上开设一组安装孔，将齿轴一端插入安装孔内，然后通过焊接将齿轴固定在主梁箱体的端部，制成两端带有齿轴的主梁箱体；步骤2、制作升降装置1制作升降装置中离合式齿扣的四块齿板：四块齿板分别用厚度为35mm的不锈钢板制成，其高度和宽度分别与齿轴的长度和齿轴一边的宽度相同，其外侧为平面，内侧带有连续、长3cm、角度取20°的顺齿，在外侧面的中心垂直焊接拉杆，拉杆的末端与杠杆式手柄的前端铰接，在拉杆与外侧面的上下边缘垂直线的中心点处，分别将压缩弹簧的一端焊接在外侧面上；在每块齿板的上下端面上分别安装滑轮A；2制作升降装置中的壳体壳体用厚度20mm的不锈钢板制作，与离合式齿扣的四块齿板相对应，先制作壳体的四块侧板，四块侧板的宽度分别以其相互对接围成的空间能使所述四块齿板组合成离合式齿扣后齿板外侧的压缩弹簧呈被压缩状态为准，四块侧板的高度分别大于齿板高度40mm，四块侧板的中心处分别开设供所述齿板上的拉杆穿越的中心孔，在低于中心孔45mm的侧板外壁上横向焊接直径20mm的钢棒作为杠杆式手柄的支点；然后分别制作顶板和底板，在顶板和底板的中心分别开设可供齿轴穿越的齿轴穿越孔411，在底板上开设螺栓安装孔412；然后将四块侧板相互对接并焊成一体，再将底板与侧板焊接，形成桶状，顶板待用；3在桥墩顶部钻孔和安装桥墩罩在桥墩上部沿轴向中心线钻取可供齿轴降至最底部时能够顺利伸入的方形孔洞61，在桥墩顶部安装由厚度15mm的不锈钢板制成的桥墩罩49，桥墩罩的尺寸要保证其与桥墩顶部密切配合，桥墩罩的顶面中心开设与方形孔洞61相对应的方形孔，在桥墩罩顶面上开设与壳体底面螺栓安装孔相对应的螺栓孔；将加工好的桥墩罩扣在桥墩的顶部，在桥墩罩的侧壁上用膨胀螺栓B413将桥墩罩与桥墩固定，使桥墩罩起到加固桥墩顶部和分散支座传给桥墩荷载的作用；4组装升降装置将步骤2的2制成的桶状壳体用膨胀螺栓A410穿过壳体底板和桥墩罩顶面上的螺栓孔将壳体固定在桥墩上；然后将步骤2的1制成的四块齿板分别置于桶状外壳中，使齿板底面上的滑轮A可在壳体底板上滑动，使每块齿板上的拉杆和手柄穿过壳体侧板中心开设的孔伸出壳体，压缩弹簧的另一端与壳体内壁相接，通过杠杆式手柄拉动四块齿板，使四块齿板靠压缩弹簧相互对接，组成离合式齿扣；然后将壳体的顶板焊接在壳体的侧壁上，使齿板顶面上的滑轮A可在壳体顶板内壁上滑动，以此完成各个升降装置与桥墩的组装；然后在斜坡状的锥坡内侧顶部以相同的方法组装位于河岸上的升降装置；步骤3、安装主梁箱体构成主梁将步骤2制成的两端带有齿轴的多个主梁箱体逐个将其齿轴通过组装好的升降装置的离合式齿扣分别插入桥墩及河岸的方形孔洞内，然后在主梁箱体之间安装铰链，构成桥梁的主梁；步骤4、构筑引桥板前引桥板和后引桥板分别用8mm厚铝合金材料制成，引桥板采取单箱多室形式，引桥板腹板31的间距取30～50cm，引桥板的横向宽度与主梁横向宽度相同，引桥板的长度以主梁降至最低位时与水平面形成0°～3°角为准，引桥板的横截面高度为Hyq，按下式计算： 式中：qyq为引桥板每延米的重量，单位kNm；qr为引桥板上每延米最多承载人群的重量，单位kNm；[σ]为铝合金材料的容许应力，单位kNm3；I'z为引桥板截面的惯性矩，单位m4；Lyq为引桥板的长度，单位m；在锥坡上构筑桥承台；将前引桥板和后引桥板的上端分别与安装好的主梁箱体的端部铰链，引桥板的下端安装滑轮B，在引桥承台上固定铺设上表面开设滑槽的托板，将滑轮B置于滑槽中，可沿滑槽滑动，使引桥板下端能随主梁箱体的上下移动而前后移动。

全文数据：一种可随河流水位上涨自动调整高度的桥梁及其构筑方法技术领域本发明属于桥梁工程技术领域，特别是一种可随河流水位上涨自动调整高度的桥梁及其构筑方法。背景技术在洪水多发的山区，一些河流在汛期因水量激增引起河水水位暴涨。水位大幅上涨的激流会淹没甚至冲毁桥梁，造成山区道路中断，村民无法与外界沟通。目前在这种河道上建造的桥梁有两种：一种是固定高度的桥梁，占大多数；另一种是浮桥，占少数。固定高度的桥梁按其高度又分为汛期河流最高水位时不能漫过桥面的桥梁和可漫过桥面的漫水桥。对于漫水桥，存在以下缺点：①当河流水位上涨幅度不大时，河水对桥冲击会使河水溅到桥面上，造成路面湿滑，影响行人通行及安全；②当河流水位上涨幅度较大时，会完全淹没桥面，桥梁不能正常使用，行人无法通行；③当汹涌的洪峰来临时可能会将桥梁冲毁。对于汛期河流最高水位时不能漫过桥面的桥梁，因桥墩高度需要增加，桥梁的基础需加深，引桥需延长，使工程造价提高，而且桥梁高度增加后不便行人和车辆通行。针对某些特殊用途如临时军用或只供边远地区少数人通行而架设在河面上的浮桥，是利用水的浮力将桥面浮起，供行人或车辆通过。这种浮桥因没有桥墩造价较低，但使用时会随河流水位的变化而上下起伏，在水浪较大时颠簸厉害，很不稳定，影响使用。发明内容本发明的目的是提供一种可随河流水位上涨自动调整高度的桥梁及其构筑方法，以解决现有桥梁存在的上述技术问题。本发明提供的可随河流水位上涨自动调整高度的桥梁，包括主梁和引桥；所述主梁由一组沿桥走向前后相互接续、可在水中浮起的封闭式主梁箱体组成，主梁箱体的前后两端分别通过可依靠水的浮力自动调节高度的支座架设在桥墩上；所述主梁箱体内部有竖向隔板，隔板把封闭式主梁箱体分隔为多个空腔，一旦个别空腔漏水，其它空腔仍能保证密封，防止整个主梁箱体充水而失效，同时起到提高主梁箱体刚度和承载力的作用；主梁箱体顶部为前后两端探出主梁箱体前后壁的桥面板；沿主梁箱体的横向有供河水通过的透水孔道，河水从透水孔道通过，可以减轻水流对主梁箱体侧壁的冲击力，减轻主梁箱体的摇晃；所述支座包括垂直固定安装在主梁箱体前后两端底面上、横截面为正方形的齿轴和固定安装在桥墩顶端、与齿轴配合的升降装置；所述升降装置包括正方形壳体,壳体中有可与所述齿轴啮合的离合式齿扣，离合式齿扣由四块分别带有可与齿轴啮合的齿板组成；所述齿轴的齿为角度20°的倒齿，齿板的齿为角度20°的顺齿；所述四块齿板的外壁与所述壳体的内壁之间分别有控制四块齿板离合的压缩弹簧，四块齿板的外壁分别固定有拉杆，拉杆的外端穿过壳体上开设的透孔与可拉动拉杆外伸的杠杆式手柄的上端铰接，杠杆的支点靠近手柄与拉杆的铰接处固定在壳体的外壁上；齿板的上下两端与壳体的上下内壁之间分别有滑轮A；所述引桥包括上端分别与主梁的前后两个主梁箱体的桥面板端部通过铰链铰接的引桥板，引桥板的下端有滑轮B，滑轮B置于托板上的滑槽中，托板固定在引桥承台，引桥承台固定在锥坡上；所述引桥板在主梁处于最低位时与水平面的斜度为0°～3°。上述可随河流水位上涨自动调整高度的桥梁的构筑方法，包括以下步骤：步骤1、制作主梁箱体1主梁箱体用厚度8mm的铝合金板材通过焊接制成，主梁箱体的纵向桥走向长度为Lmg；隔板的间距取30～50cm，主梁箱体的横向宽度为BmgLmg和Bmg根据主梁的长度和宽度选定，在Lmg和Bmg选定后，主梁箱体的高度Hmg按下式计算求得：Hmg＝max{Hmgf，HmgF}其中，Hmgf为水位上升受浮力作用时能满足主梁箱体高度的三分之一始终保持位于水面之上所要求的主梁箱体高度，式中：qmg为主梁箱体每延米的重量，单位kNm，qr为主梁箱体上每延米最多承载人群的重量，单位kNm，g为重力加速度，取9.81Nkg，ρw为水的容重，取1000kNm3，Bmg为主梁箱体的横向宽度，单位m；HmgF为低水位不受浮力作用时能满足主梁箱体抗弯强度要求的主梁箱体高度，式中：qmg为主梁箱体每延米的重量，单位kNm，qr为主梁箱体上每延米最多承载人群的重量，单位kNm，[σ]为铝合金材料的容许应力，单位kNm3，Iz为主梁箱体截面的惯性矩，单位m4，Lmg为主梁箱体的长度，单位m；2在主梁箱体的两端安装齿轴；1制作齿轴：齿轴用不锈钢材料制作；齿轴的长度lcz根据主梁在汛期和枯水期的调节高度选定；齿轴的横截面采用正方形，其四面带有连续、齿长3cm、角度为20°的倒齿，横截面的边长bcz不应小于下式计算值：式中：qmg为主梁箱体每延米的重量，单位kNm，qr为主梁箱体上每延米最多承载人群的重量，单位kNm，[τ]为不锈钢材料的容许剪切应力，单位kNm3，n为主梁箱体一端齿轴的个数，单位个n建议取值为3，当bcz值大于0.1时，n可取更大值，Lmg为主梁箱体的长度，单位m，Hmg为主梁箱体的高度，单位m，ρw为水的容重，取1000kNm3；v为桥梁所在河道汛期水流最大速度，单位ms；2安装齿轴：在主梁箱体的桥面板前后两端的底面上开设一组安装孔，将齿轴一端插入安装孔内，然后通过焊接将齿轴固定在主梁箱体的端部，制成两端带有齿轴的主梁箱体；步骤2、制作升降装置1制作升降装置中离合式齿扣的四块齿板：四块齿板分别用厚度为35mm的不锈钢板制成，其高度和宽度分别与齿轴的长度和齿轴一边的宽度相同，其外侧为平面，内侧带有连续、长3cm、角度取20°的顺齿，在外侧面的中心垂直焊接拉杆，拉杆的末端与杠杆式手柄的前端铰接，在拉杆与外侧面的上下边缘垂直线的中心点处，分别将压缩弹簧的一端焊接在外侧面上；在每块齿板的上下端面上分别安装滑轮A；2制作升降装置中的壳体壳体用厚度20mm的不锈钢板制作，与离合式齿扣的四块齿板相对应，先制作壳体的四块侧板，四块侧板的宽度分别以其相互对接围成的空间能使所述四块齿板组合成离合式齿扣后齿板外侧的压缩弹簧呈被压缩状态为准，四块侧板的高度分别大于齿板高度40mm，四块侧板的中心处分别开设供所述齿板上的拉杆穿越的中心孔，在低于中心孔45mm的侧板外壁上横向焊接直径20mm的钢棒作为杠杆式手柄的支点；然后分别制作顶板和底板，在顶板和底板的中心分别开设可供齿轴穿越的齿轴穿越孔411，在底板上开设螺栓安装孔412；然后将四块侧板相互对接并焊成一体，再将底板与侧板焊接，形成桶状，顶板待用；3在桥墩顶部钻孔和安装桥墩罩在桥墩上部沿轴向中心线钻取可供齿轴降至最底部时能够顺利伸入的方形孔洞61，在桥墩顶部安装由厚度15mm的不锈钢板制成的桥墩罩49，桥墩罩的尺寸要保证其与桥墩顶部密切配合，桥墩罩的顶面中心开设与方形孔洞61相对应的方形孔，在桥墩罩顶面上开设与壳体底面螺栓安装孔相对应的螺栓孔；将加工好的桥墩罩扣在桥墩的顶部，在桥墩罩的侧壁上用膨胀螺栓B413将桥墩罩与桥墩固定，使桥墩罩起到加固桥墩顶部和分散支座传给桥墩荷载的作用；4组装升降装置将步骤2的2制成的桶状壳体用膨胀螺栓A410穿过壳体底板和桥墩罩顶面上的螺栓孔将壳体固定在桥墩上；然后将步骤2的1制成的四块齿板分别置于桶状外壳中，使齿板底面上的滑轮A可在壳体底板上滑动，使每块齿板上的拉杆和手柄穿过壳体侧板中心开设的孔伸出壳体，压缩弹簧的另一端与壳体内壁相接，通过杠杆式手柄拉动四块齿板，使四块齿板靠压缩弹簧相互对接，组成离合式齿扣；然后将壳体的顶板焊接在壳体的侧壁上，使齿板顶面上的滑轮A可在壳体顶板内壁上滑动，以此完成各个升降装置与桥墩的组装；然后在斜坡状的锥坡内侧高度与桥墩顶端持平顶部以相同的方法组装位于河岸上的升降装置此时用L形钢罩取代桥墩罩；步骤3、安装主梁箱体构成主梁将步骤2制成的两端带有齿轴的多个主梁箱体逐个将其齿轴通过组装好的升降装置的离合式齿扣此时通过拉杆拉动离合式齿扣的四块齿板使其处于分离状态分别插入桥墩及河岸的方形孔洞内，然后在主梁箱体之间安装铰链，构成桥梁的主梁；步骤4、构筑引桥板在锥坡7上构筑引桥承台；前引桥板和后引桥板分别用8mm厚铝合金材料制成，引桥板采取单箱多室形式，引桥板腹板31的间距取30～50cm，引桥板的横向宽度与主梁横向宽度相同，引桥板的长度以主梁降至最低位河流枯水期时与水平面形成0°～3°角为准，引桥板的横截面高度为Hyq，按下式计算：式中：qyq为引桥板每延米的重量，单位kNm；qr为引桥板上每延米最多承载人群的重量，单位kNm；[σ]为铝合金材料的容许应力，单位kNm3；I'z为引桥板截面的惯性矩，单位m4；Lyq为引桥板的长度，单位m；将前引桥板和后引桥板的上端分别与安装好的主梁箱体的端部铰链，引桥板的下端安装滑轮B，在引桥承台上固定铺设上表面开设滑槽未图示的托板，将滑轮B置于滑槽中，可沿滑槽滑动，使引桥板下端能随主梁箱体的上下移动而前后移动。本发明桥梁的工作原理：当河流水位上涨到主梁腹部一定高度时，河水对主梁箱体产生向上的浮力推动主梁箱体上移，此时主梁箱体的齿轴对离合式齿扣的四块齿板施加压力，使闭合的齿板克服压缩弹簧的弹力而分离，基于齿轴为20°倒齿，齿板为20°顺齿，齿轴上的齿和齿板上的齿会相对错动，使齿轴随主梁箱体一起上移；待浮力与主梁箱体重量平衡后，主梁箱体停止上移，齿轴对四块齿板的压力解除，离合式齿扣的四块齿板靠压缩弹簧的弹力恢复闭合状态，与齿轴恢复啮合，基于齿轴为20°倒齿，齿板为20°顺齿，使齿轴不能下移，锁定在该位置；即使河流在该水位上下波动，主梁高度被锁定在最高水位位置不会变化，从而使主梁不会随河面上下一起波动，运行平稳。当河流汛期过去水位变低时，通过杠杆式手柄拉动焊接在齿板上的拉杆，克服压缩弹簧的弹力，使离合式齿扣的四块齿板分离，与齿轴脱离啮合，主梁靠自重下降，恢复最初状态。本发明的有益效果：本发明桥梁的主梁可随河流水位自动调整其高度，并具有高度自锁功能，使之能在水位上涨时桥梁既不会被淹没，也不会随水位上下波动而颠簸，桥梁具有自稳定功能；水位降低后可靠人力恢复主梁的正常高度；该桥梁不需过高的桥墩，工程造价相对较低。附图说明图1为本发明桥梁的整体结构示意图侧视图；图2为图1中主梁箱体的结构示意图侧视图；图3为图2的左视图；图4为图1中支座的升降装置结构图纵向剖视图；图5为图4的俯视图；图6为升降装置与桥墩的组装图；图7为图1中引桥的示意图；图8为图7中引桥板的结构示意图；图9为本发明桥梁的工作原理图。图1中标注符号：1-引桥承台，2-托板，3-引桥板，31-引桥板腹板，4-支座，41-齿轴，42-壳体，43-齿板，44-压缩弹簧，45-拉杆，46-杠杆式手柄，47-手柄的支点，48-滑轮A，49-桥墩罩，410-膨胀螺栓A，411-壳体顶板和底板上的齿轴穿越孔，412-膨胀螺栓安装孔，413-膨胀螺栓B，5-主梁箱体，51-桥面板，52-隔板，53-透水孔道，6-桥墩，61-桥墩上的方形孔洞，7-锥坡，8-铰链，9-滑轮B。具体实施方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本实施例为采用本发明架设在某山区河流上的可随河流水位上涨自动调整高度的桥梁。该河流河道的宽度为43m，汛期水流最大速度v为6ms，桥梁由主梁和引桥组成，主梁长度为8.5m，主梁在汛期和枯水期的调节高度为1.5m。结合图1，该桥梁的主梁由5节沿桥走向前后相互接续、可在水中浮起的封闭式主梁箱体5组成，主梁箱体的前后两端分别通过可依靠水的浮力自动调节高度的支座4架设在桥墩6上。结合图2和图3，所述主梁箱体5用厚度8mm的铝合金板材通过焊接制成，主梁箱体的纵向桥走向长度为Lmg＝8.5m，内部有相互间距为68.8cm的竖向隔板52，隔板把封闭式主梁箱体分隔为8个空腔，主梁箱体的横向宽度Bmg＝5.5m；主梁箱体的高度Hmg按Hmg＝max{Hmgf，HmgF}取值：Hmgf为企确保水位上升时主梁箱体高度的三分之一应始终保持位于水面之上所要求的主梁箱体高度，HmgF为低水位不受浮力作用时能满足主梁箱体抗弯强度要求的主梁箱体高度，根据计算公式及本实施例给出的以下技术参数主梁箱体每延米的重量qmg为9.35kNm，主梁箱体上每延米最多承载人群的重量qr为5kNm，重力加速度g为9.81Nkg，水的容重ρw为1000kNm3，铝合金材料的容许应力[σ]为295000kNm3，主梁箱体截面的惯性矩Iz为0.00308Hmgf2m4，求得Hmgf＝0.267m，HmgF＝0.985m，根据Hmg＝max{Hmgf，HmgF}，主梁箱体的高度Hmg取0.985m；主梁箱体顶部为前后两端探出主梁箱体前后壁20mm的桥面板51；沿主梁箱体的横向有供河水通过的圆形透水孔道53，透水孔道的直径为250mm。结合图2至图6，所述支座4包括分别垂直固定在主梁箱体两端底面上、横截面为正方形的3个齿轴41和固定安装在桥墩6顶端、分别与各个齿轴配合的升降装置。所述齿轴41用不锈钢材料制作，其长度lcz为1.5m与主梁在汛期和枯水期的调节高度相同，四面带有连续、齿长3cm、角度为20°的倒齿，齿轴横截面的边长bcz根据计算公式不小于该计算值和本实施例给出的以下技术参数：主梁箱体每延米的重量qmg为9.35kNm，主梁箱体上每延米最多承载人群的重量qr为qr为5kNm，不锈钢材料的容许剪切应力[τ]为400000kNm2，主梁箱体一端齿轴的个数n为3，主梁箱体的高度Hmg为0.985mm，水的容重ρw为1000kNm3，桥梁所在河道汛期水流最大速度v为单位6ms，求得齿轴横截面的边长bczz应不小于60mm，bcz取100mm。所述升降装置包括正方形壳体42,壳体中有可与所述齿轴啮合的离合式齿扣，离合式齿扣由四块分别带有可与齿轴啮合的齿板43组成。四块齿板的外壁与所述壳体的内壁之间分别有控制四块齿板离合的压缩弹簧44，四块齿板的外壁分别固定有拉杆45，拉杆的外端穿过壳体上开设的透孔与可拉动拉杆外伸的杠杆式手柄46的上端铰接，杠杆的支点47靠近手柄与拉杆的铰接处固定在壳体的外壁上；齿板的上下两端与壳体的上下内壁之间分别有滑轮A48。结合图7和图8，所述引桥包括上端分别与主梁的前后两个主梁箱体的桥面板端部通过铰链7铰接的引桥板3，引桥板的长度Lyq为5m，引桥板的下端有滑轮B8，滑轮B置于托板2上的滑槽未图示中，托板固定在引桥承台1上，引桥承台固定在锥坡7上。引桥板在主梁处于最低位时与水平面的斜度为3°。引桥板的横向宽度与主梁横向宽度相同，引桥板由六块相互间距400mm的引桥板腹板31构成单箱七室形式，引桥板的横截面高度为Hyq根据公式和本实施例给出的以下技术参数主梁箱体每延米的重量qmg为9.35kNm，主梁箱体上每延米最多承载人群的重量qr为5kNm，铝合金材料的容许应力[σ]为295000kNm3，引桥板截面的惯性矩I'z为0.00122m4，引桥板的长度Lyq为5m，求得Hyq＝196mm。以上桥梁的构筑方法按以下步骤进行：步骤1、制作主梁箱体用厚度8mm的铝合金板材通过焊接制成主梁箱体；用不锈钢材料制作齿轴；在主梁箱体前后两端的底面上分别开设3个安装孔，将齿轴一端插入安装孔内，然后通过焊接将齿轴固定在主梁箱体的端部，制成两端带有齿轴的主梁箱体；步骤2、制作升降装置1先制作升降装置中离合式齿扣的四块齿板：四块齿板分别用厚度为35mm的不锈钢板制成，齿板的高度为300mm，宽度为100mm，其外侧为平面，内侧带有连续、长3cm、角度取20°的顺齿，在外侧面的中心垂直焊接拉杆，拉杆的末端与杠杆式手柄的前端铰接，在拉杆与外侧面的上下边缘垂直线的中心点处，分别将压缩弹簧的一端焊接在外侧面上；在每块齿板的上下端面上分别安装滑轮A；2制作升降装置中的壳体用厚度20mm的不锈钢板制作壳体，与离合式齿扣的四块齿板相对应，先制作壳体的四块侧板，四块侧板的宽度分别为350mm，四块侧板的高度分别为340mm，四块侧板的中心处分别开设直径为25mm中心孔，在低于中心孔45mm的侧板外壁上横向焊接直径20mm的钢棒作为杠杆式手柄的支点；然后分别制作顶板和底板，在顶板和底板的中心分别开设直径为160mm的齿轴穿越孔411，在底板上开设螺栓安装孔412；然后将四块侧板相互对接并焊成一体，再将底板与侧板焊接，形成桶状，顶板待用；3在桥墩顶部钻孔和安装桥墩罩在桥墩上部沿轴向中心线钻取直径为165mm、孔深为1100mm的方形孔洞61，在桥墩顶部安装由厚度15mm的不锈钢板制成的桥墩罩49，桥墩罩的尺寸为桥墩尺寸未定，桥墩罩的顶面中心开设直径为165mm，在桥墩罩顶面上开设与壳体底面螺栓安装孔相对应的螺栓孔；将加工好的桥墩罩扣在桥墩的顶部，在桥墩罩的侧壁上用膨胀螺栓B413将桥墩罩与桥墩固定，使桥墩罩起到加固桥墩顶部和分散支座传给桥墩荷载的作用；4组装升降装置将步骤2制成的桶状壳体用膨胀螺栓A410穿过壳体底板和桥墩罩顶面上的螺栓孔将壳体固定在桥墩上；然后将步骤2制成的四块齿板分别置于桶状外壳中，使齿板底面上的滑轮A可在壳体底板上滑动，使每块齿板上的拉杆和手柄穿过壳体侧板中心开设的孔伸出壳体，压缩弹簧的另一端与壳体内壁相接，通过杠杆式手柄拉动四块齿板，使四块齿板靠压缩弹簧相互对接，组成离合式齿扣；然后将壳体的顶板焊接在壳体的侧壁上，使齿板顶面上的滑轮A48可在壳体顶板内壁上滑动，以此完成各个升降装置与桥墩的组装；然后在斜坡状锥坡的内侧高度与桥墩顶端持平顶部用类似桥墩罩的L形钢罩即去掉桥墩罩的三个侧板以相同的方法组装位于护岸上的升降装置；步骤3、安装主梁箱体构成主梁将步骤2制成的两端带有齿轴的多个主梁箱体逐个将其齿轴通过组装好的升降装置的离合式齿扣此时通过拉杆拉动离合式齿扣的四块齿板使其处于分离状态分别插入桥墩及河岸的方形孔洞内，然后在主梁箱体之间安装铰链，构成桥梁的主梁；步骤4、构筑引桥板在锥坡上构筑引桥承台；用8mm厚铝合金材料制成引桥板，将前后引桥板的上端分别与安装好的主梁箱体的端部铰链8，引桥板的下端安装滑轮B9，在引桥承台1上固定铺设上表面开设滑槽未图示的托板2，将滑轮B置于滑槽中，可沿滑槽滑动，使引桥板下端能随主梁箱体的上下移动而前后移动。本发明桥梁的工作原理如图9所示。图9中左上图为主梁箱体未受浮力作用的初始状态，右图为主梁箱体受浮力作用后的上升状态主梁箱体的齿轴对离合式齿扣的四块齿板施加压力使闭合的齿板克服压缩弹簧的弹力而分离，左下图为浮力与主梁箱体重量平衡后主梁箱体停止上移后状态齿轴对四块齿板的压力解除，离合式齿扣的四块齿板靠压缩弹簧的弹力恢复闭合与齿轴恢复啮合。

权利要求：1.一种可随河流水位上涨自动调整高度的桥梁，包括主梁和引桥；其特征在于：所述主梁由一组沿桥走向前后相互接续、可在水中浮起的封闭式主梁箱体5组成，主梁箱体的前后两端分别通过可依靠水的浮力自动调节高度的支座4架设在桥墩6上；所述主梁箱体5内部有竖向隔板52，隔板把封闭式主梁箱体分隔为多个空腔；主梁箱体顶部为前后两端探出主梁箱体前后壁的桥面板51；沿主梁箱体的横向有供河水通过的透水孔道53；所述支座4包括垂直固定安装在主梁箱体前后两端底面上、横截面为正方形的齿轴41和固定安装在桥墩6顶端、与齿轴配合的升降装置；所述升降装置包括正方形壳体42,壳体中有可与所述齿轴啮合的离合式齿扣，离合式齿扣由四块分别带有可与齿轴啮合的齿板43组成；所述齿轴的齿为角度20°的倒齿，齿板的齿为角度20°的顺齿；所述四块齿板的外壁与所述壳体的内壁之间分别有控制四块齿板离合的压缩弹簧44，四块齿板的外壁分别固定有拉杆45，拉杆的外端穿过壳体上开设的透孔与可拉动拉杆外伸的杠杆式手柄46的上端铰接，杠杆的支点47靠近手柄与拉杆的铰接处固定在壳体的外壁上；齿板的上下两端与壳体的上下内壁之间分别有滑轮A48；所述引桥包括上端分别与主梁的前后两个主梁箱体的桥面板端部通过铰链7铰接的引桥板3，引桥板的下端有滑轮B8，滑轮B置于托板2上的滑槽中，托板固定在引桥承台1，引桥承台固定在锥坡7上；所述引桥板在主梁处于最低位时与水平面的斜度为0°～3°。2.权利要求1所述可随河流水位上涨自动调整高度的桥梁的构筑方法，包括以下步骤：步骤1、制作主梁箱体1主梁箱体用厚度8mm的铝合金板材通过焊接制成，主梁箱体的纵向长度为Lmg；隔板的间距取30～50cm，主梁箱体的横向宽度为Bmg，在Lmg和Bmg选定后，主梁箱体的高度Hmg按下式计算求得：Hmg＝max{Hmgf，HmgF}其中，Hmgf为水位上升时能满足主梁箱体高度的三分之一始终保持位于水面之上所要求的主梁箱体高度，式中：qmg为主梁箱体每延米的重量，单位kNm，qr为主梁箱体上每延米最多承载人群的重量，单位kNm，g为重力加速度，取9.81Nkg，ρw为水的容重，取1000kNm3，Bmg为主梁箱体的横向宽度，单位m；HmgF为低水位时能满足主梁箱体抗弯强度要求的主梁箱体高度，式中：qmg为主梁箱体每延米的重量，单位kNm，qr为主梁箱体上每延米最多承载人群的重量，单位kNm，[σ]为铝合金材料的容许应力，单位kNm3，Iz为主梁箱体截面的惯性矩，单位m4，Lmg为主梁箱体的长度，单位m；2在主梁箱体的两端安装齿轴；1制作齿轴：齿轴用不锈钢材料制作；齿轴的长度lcz根据主梁在汛期和枯水期的调节高度选定；齿轴的横截面采用正方形，其四面带有连续、齿长3cm、角度为20°的倒齿，横截面的边长bcz不应小于下式计算值：式中：qmg为主梁箱体每延米的重量，单位kNm，qr为主梁箱体上每延米最多承载人群的重量，单位kNm，[τ]为不锈钢材料的容许剪切应力，单位kNm3，n为主梁箱体一端齿轴的个数，单位个，Lmg为主梁箱体的长度，单位m，Hmg为主梁箱体的高度，单位m，ρw为水的容重，取1000kNm3；v为桥梁所在河道汛期水流最大速度，单位ms；2安装齿轴：在主梁箱体的桥面板前后两端的底面上开设一组安装孔，将齿轴一端插入安装孔内，然后通过焊接将齿轴固定在主梁箱体的端部，制成两端带有齿轴的主梁箱体；步骤2、制作升降装置1制作升降装置中离合式齿扣的四块齿板：四块齿板分别用厚度为35mm的不锈钢板制成，其高度和宽度分别与齿轴的长度和齿轴一边的宽度相同，其外侧为平面，内侧带有连续、长3cm、角度取20°的顺齿，在外侧面的中心垂直焊接拉杆，拉杆的末端与杠杆式手柄的前端铰接，在拉杆与外侧面的上下边缘垂直线的中心点处，分别将压缩弹簧的一端焊接在外侧面上；在每块齿板的上下端面上分别安装滑轮A；2制作升降装置中的壳体壳体用厚度20mm的不锈钢板制作，与离合式齿扣的四块齿板相对应，先制作壳体的四块侧板，四块侧板的宽度分别以其相互对接围成的空间能使所述四块齿板组合成离合式齿扣后齿板外侧的压缩弹簧呈被压缩状态为准，四块侧板的高度分别大于齿板高度40mm，四块侧板的中心处分别开设供所述齿板上的拉杆穿越的中心孔，在低于中心孔45mm的侧板外壁上横向焊接直径20mm的钢棒作为杠杆式手柄的支点；然后分别制作顶板和底板，在顶板和底板的中心分别开设可供齿轴穿越的齿轴穿越孔411，在底板上开设螺栓安装孔412；然后将四块侧板相互对接并焊成一体，再将底板与侧板焊接，形成桶状，顶板待用；3在桥墩顶部钻孔和安装桥墩罩在桥墩上部沿轴向中心线钻取可供齿轴降至最底部时能够顺利伸入的方形孔洞61，在桥墩顶部安装由厚度15mm的不锈钢板制成的桥墩罩49，桥墩罩的尺寸要保证其与桥墩顶部密切配合，桥墩罩的顶面中心开设与方形孔洞61相对应的方形孔，在桥墩罩顶面上开设与壳体底面螺栓安装孔相对应的螺栓孔；将加工好的桥墩罩扣在桥墩的顶部，在桥墩罩的侧壁上用膨胀螺栓B413将桥墩罩与桥墩固定，使桥墩罩起到加固桥墩顶部和分散支座传给桥墩荷载的作用；4组装升降装置将步骤2的2制成的桶状壳体用膨胀螺栓A410穿过壳体底板和桥墩罩顶面上的螺栓孔将壳体固定在桥墩上；然后将步骤2的1制成的四块齿板分别置于桶状外壳中，使齿板底面上的滑轮A可在壳体底板上滑动，使每块齿板上的拉杆和手柄穿过壳体侧板中心开设的孔伸出壳体，压缩弹簧的另一端与壳体内壁相接，通过杠杆式手柄拉动四块齿板，使四块齿板靠压缩弹簧相互对接，组成离合式齿扣；然后将壳体的顶板焊接在壳体的侧壁上，使齿板顶面上的滑轮A可在壳体顶板内壁上滑动，以此完成各个升降装置与桥墩的组装；然后在斜坡状的锥坡内侧顶部以相同的方法组装位于河岸上的升降装置；步骤3、安装主梁箱体构成主梁将步骤2制成的两端带有齿轴的多个主梁箱体逐个将其齿轴通过组装好的升降装置的离合式齿扣分别插入桥墩及河岸的方形孔洞内，然后在主梁箱体之间安装铰链，构成桥梁的主梁；步骤4、构筑引桥板前引桥板和后引桥板分别用8mm厚铝合金材料制成，引桥板采取单箱多室形式，引桥板腹板31的间距取30～50cm，引桥板的横向宽度与主梁横向宽度相同，引桥板的长度以主梁降至最低位时与水平面形成0°～3°角为准，引桥板的横截面高度为Hyq，按下式计算：式中：qyq为引桥板每延米的重量，单位kNm；qr为引桥板上每延米最多承载人群的重量，单位kNm；[σ]为铝合金材料的容许应力，单位kNm3；I'z为引桥板截面的惯性矩，单位m4；Lyq为引桥板的长度，单位m；在锥坡上构筑桥承台；将前引桥板和后引桥板的上端分别与安装好的主梁箱体的端部铰链，引桥板的下端安装滑轮B，在引桥承台上固定铺设上表面开设滑槽的托板，将滑轮B置于滑槽中，可沿滑槽滑动，使引桥板下端能随主梁箱体的上下移动而前后移动。

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