【技术实现步骤摘要】
上承式拱桥施工用钢拱架拼装与横移系统及方法
本专利技术属于桥梁施工
,尤其是涉及一种上承式拱桥施工用钢拱架拼装与横移系统及方法。
技术介绍
上承式拱桥是桥面系设置在桥跨主要承重结构(即拱肋)上面的桥梁,拱座将拱肋端部(也称拱端)推力传递给基岩的部件,位于拱桥两端与基岩的连接处,上承式拱桥的拱肋两端均支撑于拱座上,拱座是支承拱上结构的重要构件。用于支撑拱肋的拱座为永久支座,该永久支座一般为支撑于基岩上的钢筋混凝土结构。其中,拱肋也称为主拱或拱圈,对于拱肋为钢筋混凝土拱圈的上承式箱型拱桥进行施工时,拱肋通常采用预先架设到位的钢拱架进行现浇施工;待拱肋浇筑成型后,对钢拱架进行拆除。钢拱架架设到位后且采用钢拱架对拱肋进行浇筑施工之前,为准确掌握钢拱架受荷载及温度等因素影响下的应力、应变和位移情况,确保安全、顺利地浇筑拱肋,需对架设到位的钢拱架进行预压,并且需对钢拱架进行全断面预压,钢拱架预压的主要目的在于:第一、检验钢拱架与支座的强度和稳定性,消除拱肋砼浇筑施工前钢拱架的非弹性变形,主要是消除钢拱架的沉降变形量及拱架各接触部位的变形;第二、检验钢拱架的受力情况和弹性变形情况,测量出钢拱架的弹性变形。待拱肋浇筑成型后,对钢拱架进行拆除。实际施工过程中,对上承式拱桥通常均有左右两幅对称布设的拱肋,结合现场地形条件、施工场地、工期及经济性来综合考虑,通常仅投入一套钢拱架,具体是先采用预压后的钢拱架对一幅拱肋进行浇筑,浇筑完成后将钢拱架横移至另一幅拱肋的施工位置处,待两幅拱肋均施工完成后再拆除钢拱架。尤其是在所施工上承式拱桥的施工场地有限、交通拥堵严重等情形下,为保 ...
【技术保护点】
1.一种上承式拱桥施工用钢拱架拼装与横移系统,其特征在于:包括对钢拱架进行拼装的拱架拼装装置和对拼装完成的所述钢拱架进行支撑与横移的拱架支撑与横移装置;所述钢拱架为对所施工上承式拱桥的拱肋(2)进行施工的拱形支撑架(100),所述拱肋(2)的前后两端分别支撑于一个永久支座(6)上,所述永久支座(6)为钢筋混凝土支座;所述拱肋(2)沿纵桥向布设且其为钢筋混凝土拱圈,所述拱肋(2)支撑于拱形支撑架(100)的正上方,所述拱形支撑架(100)沿纵桥向布设;所施工上承式拱桥包括左右两幅对称布设的拱肋(2),每幅所述拱肋(2)正上方均布设有一个主梁;所施工上承式拱桥中一幅所述拱肋(2)为先施工拱肋,另一幅所述拱肋(2)为待所述先施工拱肋施工完成后进行施工的后施工拱肋;每个所述主梁的前后两端分别支撑于一个桥台(8)上,所述主梁呈水平布设且其包括支撑于拱肋(2)上的中部梁段(3)和两个分别位于中部梁段(3)前后两侧的侧部梁段(4),所述中部梁段(3)连接于两个所述侧部梁段(4)之间且三者均沿纵桥向布设,所述中部梁段(3)与拱肋(2)之间通过多个沿纵桥向由前至后布设的竖向立柱(5)紧固连接;每个所述侧 ...
【技术特征摘要】
1.一种上承式拱桥施工用钢拱架拼装与横移系统,其特征在于:包括对钢拱架进行拼装的拱架拼装装置和对拼装完成的所述钢拱架进行支撑与横移的拱架支撑与横移装置;所述钢拱架为对所施工上承式拱桥的拱肋(2)进行施工的拱形支撑架(100),所述拱肋(2)的前后两端分别支撑于一个永久支座(6)上,所述永久支座(6)为钢筋混凝土支座;所述拱肋(2)沿纵桥向布设且其为钢筋混凝土拱圈,所述拱肋(2)支撑于拱形支撑架(100)的正上方,所述拱形支撑架(100)沿纵桥向布设;所施工上承式拱桥包括左右两幅对称布设的拱肋(2),每幅所述拱肋(2)正上方均布设有一个主梁;所施工上承式拱桥中一幅所述拱肋(2)为先施工拱肋,另一幅所述拱肋(2)为待所述先施工拱肋施工完成后进行施工的后施工拱肋;每个所述主梁的前后两端分别支撑于一个桥台(8)上,所述主梁呈水平布设且其包括支撑于拱肋(2)上的中部梁段(3)和两个分别位于中部梁段(3)前后两侧的侧部梁段(4),所述中部梁段(3)连接于两个所述侧部梁段(4)之间且三者均沿纵桥向布设,所述中部梁段(3)与拱肋(2)之间通过多个沿纵桥向由前至后布设的竖向立柱(5)紧固连接;每个所述侧部梁段(4)下方均沿纵桥向由前至后布设有多个呈竖直向布设的支撑墩柱(7),所述支撑墩柱(7)为钢筋混凝土墩柱,每个所述侧部梁段(4)均支撑于一个所述桥台(8)和多个所述支撑墩柱(7)上,每个所述侧部梁段(4)下方所支撑的一个所述桥台(8)和多个所述支撑墩柱(7)均组成一个侧部梁段支撑结构;每个所述主梁下方的两个所述侧部梁段支撑结构分别为位于拱肋(2)前侧的前侧梁段支撑结构和位于拱肋(2)后侧的后侧梁段支撑结构,两个所述永久支座(6)分别为位于拱肋(2)前端下方的前侧永久支座和位于拱肋(2)后端下方的后侧永久支座;所述拱形支撑架(100)为一个拼装式钢拱架(1)或由多个沿横桥向由左至右布设的拼装式钢拱架(1)拼装而成,每个所述拼装式钢拱架(1)均为一个拱形架,每个所述拼装式钢拱架(1)均沿纵桥向布设且其均由多个沿纵桥向从前至后布设的拱架拼装节段(1-1)拼接而成;所述拱架拼装装置包括对拼装式钢拱架(1)的拱架拼装节段(1-1)进行吊装的缆索吊机和对拱架拼装节段(1-1)进行逐一移动的拱架分段移送装置;所述拱架分段移送装置包括对拱架拼装节段(1-1)逐一进行水平移动的拼装节段移动装置和供所述拼装节段移动装置水平移动的水平移动通道,所述水平移动通道呈水平布设且其沿纵桥向布设;所述水平移动通道布设于所述先施工拱肋正后方的所述后侧梁段支撑结构上,所述先施工拱肋正后方的所述后侧梁段支撑结构为移动通道支撑结构;所述水平移动通道包括一个支撑于所述移动通道支撑结构上的纵向支撑梁(3-1),所述拼装节段移动装置为一个能在纵向支撑梁(3-1)上进行前后移动且移动过程中带动所移动拱架拼装节段(1-1)进行同步移动的水平移动装置,所述纵向支撑梁(3-1)呈水平布设且其沿纵桥向布设;所述水平移动装置布设于纵向支撑梁(3-1)上,所移动拱架拼装节段(1-1)水平支撑于所述水平移动装置上;所述纵向支撑梁(3-1)的后端为支撑于所述移动通道支撑结构中桥台(8)上的桥台支撑端,所述纵向支撑梁(3-1)的前端为起吊端;所述纵向支撑梁(3-1)的起吊端上设置有对所述水平移动装置进行限位的水平限位件(9);所述缆索吊机包括前后两个塔架(17)、安装于两个所述塔架(17)上的工作索(17-8)和能沿工作索(17-8)进行前后移动且对拱架拼装节段(1-1)进行吊装的起重小车,所述起重小车安装在工作索(17-8)上且其位于两个所述塔架(17)之间,所述起重小车位于所述先施工拱肋上方;两个所述塔架(17)与所述先施工拱肋和纵向支撑梁(3-1)均位于同一竖直面上,两个所述塔架(17)分别为位于所述先施工拱肋前侧的前塔架和位于所述先施工拱肋后侧的后塔架;所述后侧梁段支撑结构中位于最前侧的支撑墩柱(7)为前墩柱,所述纵向支撑梁(3-1)的起吊端位于所述后塔架前侧,所述纵向支撑梁(3-1)的起吊端支撑于所述前墩柱上,所述纵向支撑梁(3-1)为从所述后塔架中部穿过的水平支撑梁;所述后塔架和所述前墩柱均支撑于所述后侧永久支座上,所述前墩柱位于所述后塔架前侧;所述拱架支撑与横移装置包括沿横桥向对拱形支撑架(100)进行平移的平移装置、左右两个对称布设且对拱形支撑架(100)进行上下移动的升降装置和左右两个对称布设且对拱形支撑架(100)进行支撑的钢拱架支座,每个所述钢拱架支座均位于一幅所述拱肋(2)的正下方;所述拱形支撑架(100)的前后两端下方均设置有一道横向分配梁,所述横向分配梁呈水平布设且其沿横桥向布设;所述拱形支撑架(100)的前后两端底部均安装有一个横向安装座,所述横向安装座呈水平布设且其沿横桥向布设,每道所述横向分配梁均安装于一个所述横向安装座底部;每个所述钢拱架支座均包括前后两个对称布设的临时拱座,两个所述临时拱座均沿横桥向布设且二者分别为供拱形支撑架(100)前端支撑的前支座和供拱形支撑架(100)后端支撑的后支座;每个所述临时拱座均为L形支座(30);所述L形支座(30)包括一个水平支座(30-1)和一个布设于水平支座(30-1)外侧上方的竖向支座(30-2),所述水平支座(30-1)和竖向支座(30-2)均沿横桥向布设且二者均为钢筋混凝土支座,每个所述临时拱座中水平支座(30-1)和竖向支座(30-2)浇筑为一体;每个所述水平支座(30-1)上均开有M个布设于同一竖直面上的竖向凹槽(31),M个所述竖向凹槽(31)的结构和尺寸均相同且其沿横桥向由左至右布设;其中,M为正整数且M≥3;每个所述竖向凹槽(31)均为立方体槽;每个所述临时拱座中M个所述竖向凹槽(31)均位于竖向支座(30-2)内侧;两个所述钢拱架支座的所述前支座组成前侧支座,两个所述钢拱架支座的所述后支座组成后侧支座;所述前侧支座中所有竖向凹槽(31)均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座中所有竖向凹槽(31)均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上;每个所述升降装置均布设于一个所述钢拱架支座上;每个所述升降装置均包括前后两个对称布设的升降机构,每个所述临时拱座上均布设有一个所述升降机构;每个所述升降机构均包括N个沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上的竖向千斤顶(32),N个所述竖向千斤顶(32)的结构和尺寸均相同且其均布设于同一水平面上,所述竖向千斤顶(32)为呈竖直向布设的液压千斤顶;其中,N为正整数且2≤N≤M;每个所述竖向千斤顶(32)均布设于一个所述竖向凹槽(31)内;所述前侧支座上的所有竖向千斤顶(32)均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述前侧支座上的所有竖向千斤顶(32)组成前侧顶升装置;所述后侧支座上的所有竖向千斤顶(32)均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的所有竖向千斤顶(32)组成后侧顶升装置;所述前侧顶升装置位于一道所述横向分配梁的正下方,所述后侧顶升装置位于另一道所述横向分配梁的正下方;每个所述钢拱架支座上的所有竖向千斤顶(32)组成一个对拱形支撑架(100)进行同步顶升的钢拱架顶升装置;所述平移装置包括前后两个对称布设且供所述横向安装座进行平移的平移滑道(33)和前后两个同步带动拱形支撑架(100)沿横桥向进行平移的横移驱动装置,两个所述横移驱动装置呈对称布设,所述平移滑道(33)呈水平布设且其沿横桥向布设;每个所述横移驱动装置均包括一个沿横桥向对所述横向分配梁进行水平顶推的顶推千斤顶(41),所述顶推千斤顶(41)呈水平布设且其沿横桥向布设;每个所述顶推千斤顶(41)均与一道所述横向分配梁布设于同一竖直面上,所述顶推千斤顶(41)支顶在位于同一竖直面上的所述横向分配梁上;两个所述平移滑道(33)分别为安装于所述前侧支座上的前侧滑道和安装于所述后侧支座上的后侧滑道;每个所述竖向支座(30-2)的内侧壁上均安装有一个供所述横向安装座进行平移的水平滑道,所述水平滑道沿横桥向布设且其位于所述横向安装座下方;所述前侧支座中两个所述竖向支座(30-2)上安装的所述水平滑道布设于同一水平直线上且二者组成所述前侧滑道,所述后侧支座中两个所述竖向支座(30-2)上安装的所述水平滑道布设于同一水平直线上且二者组成所述后侧滑道。2.按照权利要求1所述的上承式拱桥施工用钢拱架拼装与横移系统,其特征在于:每个所述横移驱动装置还包括一个为顶推千斤顶(41)提供反力的反力架(37),每个所述反力架(37)均与一个所述顶推千斤顶(41)布设于同一竖直面上,每个所述顶推千斤顶(41)均位于一个所述反力架(37)与所述钢拱架之间。3.按照权利要求1或2所述的上承式拱桥施工用钢拱架拼装与横移系统,其特征在于:所述拱架支撑与横移装置还包括左右两个对称布设的落梁装置,每个所述落梁装置均布设于一个所述钢拱架支座上;每个所述落梁装置均包括前后两个对称布设的落梁机构,每个所述临时拱座上均布设有一个所述落梁机构;每个所述落梁机构均包括H个沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上且下放过程中对所述钢拱架进行支撑的暂时支座,所述暂时支座呈竖直向布设,H个所述暂时支座的结构和尺寸均相同且其均布设于同一水平面上;其中,H为正整数且H≤M;每个所述暂时支座均布设于一个所述竖向凹槽(31)内;所述前侧支座上的所有暂时支座均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述前侧支座上的所有暂时支座组成前侧落梁支座;所述后侧支座上的所有暂时支座均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的所有暂时支座组成后侧落梁支座;所述前侧落梁支座位于一道所述横向分配梁的正下方,所述后侧落梁支座位于另一道所述横向分配梁的正下方;每个所述钢拱架支座上的所有暂时支座组成一个对所述钢拱架进行同步支撑的钢拱架落梁支座;所述暂时支座为砂筒(34)或砂箱。4.按照权利要求1或2所述的上承式拱桥施工用钢拱架拼装与横移系统,其特征在于:所述拱形支撑架(100)的前后两个拱脚分别支撑于一个拱架铰接座(20)上,所述拱架铰接座(20)为所述横向安装座,所述横向分配梁为安装于拱架铰接座(20)底部的拱座梁(23);所述拱形支撑架(100)呈竖直向布设且其沿纵桥向布设;所述拱形支撑架(100)包括前后两个对称布设的拱脚节段(1-100)和连接于两个所述拱脚节段(1-100)之间的承重钢拱架,所述承重钢拱架与两个所述拱脚节段(1-100)均沿纵桥向布设;两个所述拱脚节段(1-100)的底部均设置有一个水平支撑于拱架铰接座(20)上的横向钢管(1-11),所述横向钢管(1-11)呈水平布设且其沿横桥向布设,所述横向钢管(1-11)为圆形钢管;每个所述横向钢管(1-11)均支撑于一个所述拱架铰接座(20)上,每个所述横向钢管(1-11)与其所支撑的拱架铰接座(20)之间均以铰接方式进行连接;所述拱架铰接座(20)包括一个支撑于拱座梁(23)上的水平支撑座和支撑于所述水平支撑座上的支撑钢板(20-1),所述水平支撑座和支撑钢板(20-1)均呈水平布设且二者均沿横桥向布设;所述支撑钢板(20-1)的横截面为弧形,每个所述横向钢管(1-11)均支撑于一个支撑钢板(20-1)上,每个所述横向钢管(1-11)与其所支撑的支撑钢板(20-1)均呈同轴布设,所述支撑钢板(20-1)位于所支撑横向钢管(1-11)的外侧下方。5.按照权利要求1或2所述的上承式拱桥施工用钢拱架拼装与横移系统,其特征在于:所述先施工拱肋下方的两个所述桥台(8)分别为支撑于所述主梁前端下方的前桥台和支撑于所述主梁后端下方的后桥台,所述前桥台的正前方设置有前锚锭(15-1),所述后桥台的正后方设置有后锚锭(15-2);每个所述塔架(17)上均设置有拱架临时固定机构,所述拱架临时固定机构包括左右两组呈对称布设且对已吊装到位的拱架拼装节段(1-1)进行临时固定的扣索(17-10),每组所述扣索(17-10)均与一个所述竖向支撑架(17-1)布设于同一竖直面上;每组所述扣索(17-10)均包括多道由上至下布设于同一竖直面上的扣索(17-10),多道所述扣索(17-10)均沿纵桥向布设;所述缆索吊机中每个所述竖向支撑架(17-1)上均由上至下布设有多个供扣索(17-10)安装的扣索滑轮(17-11),每个所述竖向支撑架(17-1)上所布设的所有扣索滑轮(17-11)均位于同一竖直面上,每道所述扣索(17-10)均安装在一个所述扣索滑轮(17-11)上;所述后塔架中每道所述扣索(17-10)的前端均固定在一个已吊装到位的拱架拼装节段(1-1)上,所述后塔架中每道所述扣索(17-10)的后端均固定在后锚锭(15-2)上;所述前塔架中每道所述扣索(17-10)的后端均固定在一个所述拱架拼装节段(1-1)上,所述前塔架中每道所述扣索(17-10)的前端均固定在前锚锭(15-1)上。6.按照权利要求1或2所述的上承式拱桥施工用钢拱架拼装与横移系统,其特征在于:每个所述塔架(17)均包括组装式架体,所述组装式架体包括左右两个对称布设的竖向支撑架(17-1);所述后塔架中两个所述竖向支撑架(17-1)均支撑于所述后侧永久支座上,所述后塔架中两个所述竖向支撑架(17-1)对称布设于所述水平移...
【专利技术属性】
技术研发人员:任霄,任高峰,孙鹏,张亮,吕增寅,
申请(专利权)人:中铁二十局集团第三工程有限公司,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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