上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统及方法，该系统包括对拱架拼装节段进行吊装的缆索吊机和对拱架拼装节段进行逐一移动的拱架分段移送装置；拱架分段移送装置包括对拱架拼装节段逐一进行水平移动的拼装节段移动装置和供拼装节段移动装置水平移动的水平移动通道，水平移动通道布设于后侧梁段支撑结构上；该方法包括步骤：一、桥梁下部支撑结构施工；二、缆索吊机与拱架分段移送装置施工；三、钢拱架拼装。本发明专利技术设计合理且使用效果好，将拱架分段移送装置与缆索吊机相配合使用，拱架分段移送装置将拱架拼装节段移动至缆索吊机的起吊区域，缆索吊机将拱架拼装节段吊装到位，能简便、快速完成钢拱架拼装过程。

The system and method of segmental movement and hoisting of steel arch frame used in the construction of deck arch bridge

【技术实现步骤摘要】
上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统及方法
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分节段移动与吊装系统及方法。
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拱座，该永久拱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箱梁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。现如今，所采用的钢拱架通常均为由多个平直杆件拼装而成的立体钢桁架。缆索吊是一种特殊类型的吊装设备，具有很多独特的优点，不受气候和地形的限制，在特定条件下能够发挥其它起重机械所不能发挥的作用，被广泛应用于工程建设中。高速公路、铁路桥梁在跨越重山区时，经常遇到无法搭设支架或无法采用起重机械施工的情况，由于在山区修建便道的成本过高，在河流、湖泊中搭设支架的施工技术难度大、在跨越既有线路带来的交通疏导不便等因素，缆索吊装成为公路、铁路建设中，最为经济、合理的方案选择，特别是对于桥梁跨越大河、悬崖、河流、湖泊等基础上和跨越既有线路的施工技术研究有较大的发展空间。采用缆索吊装方法对上承式拱桥的钢拱架进行拼装架设时，施工操作比较随意，没有一套统一、规范的施工方法可供遵循，再加上钢桁架的体积大且重量大，钢桁架拼装难度大。同时，由于缆索吊机的起吊范围有限，现场需要配备吊装设备先将预先拼装成型的钢桁架节段吊装到缆索吊机的起吊范围内，但由于所施工上承式拱桥跨越重山区、施工环境不利且施工空间受限，极大程度上限制了吊装设备正常使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统，其结构设计合理且使用操作简便、使用效果好，将拱架分段移送装置与缆索吊机相配合使用，拱架分段移送装置简便、快速将拱架拼装节段移动至缆索吊机的起吊区域，而缆索吊机将移动到位的拱架拼装节段吊装到位，能简便、快速完成钢拱架拼装过程。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统，其特征在于：包括对所拼装钢拱架的拱架拼装节段进行吊装的缆索吊机和对拱架拼装节段进行逐一移动的拱架分段移送装置；所拼装钢拱架为对所施工上承式拱桥的拱肋进行施工的钢拱架，所拼装钢拱架沿纵桥向布设且其由多个沿纵桥向从前至后布设的拱架拼装节段拼接而成；所述拱肋的前后两端分别支撑于一个永久支座上，所述永久支座为钢筋混凝土支座；所述拱肋沿纵桥向布设且其为钢筋混凝土拱圈，所述拱肋支撑于所拼装钢拱架的正上方；所施工上承式拱桥包括拱肋和支撑于拱肋上的主梁，所述主梁的前后两端分别支撑于一个桥台上，所述主梁呈水平布设且其包括支撑于拱肋上的中部梁段和两个分别位于中部梁段前后两侧的侧部梁段，所述中部梁段连接于两个所述侧部梁段之间且三者均沿纵桥向布设，所述中部梁段与拱肋之间通过多个沿纵桥向由前至后布设的竖向立柱紧固连接；每个所述侧部梁段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，所述支撑墩柱为钢筋混凝土墩柱，每个所述侧部梁段均支撑于一个所述桥台和多个所述支撑墩柱上，每个所述侧部梁段下方所支撑的一个所述桥台和多个所述支撑墩柱均组成一个侧部梁段支撑结构；两个所述侧部梁段支撑结构分别为位于拱肋前侧的前侧梁段支撑结构和位于拱肋后侧的后侧梁段支撑结构，两个所述永久支座分别为位于拱肋前端下方的前侧支座和位于拱肋后端下方的后侧支座；所述拱架分段移送装置包括对拱架拼装节段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后侧梁段支撑结构上，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，所述拼装节段移动装置为一个能在纵向支撑梁上进行前后移动且移动过程中带动所移动拱架拼装节段进行同步移动的水平移动装置，所述纵向支撑梁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上，所移动拱架拼装节段水平支撑于所述水平移动装置上；所述纵向支撑梁的后端为支撑于所述移动通道支撑结构中桥台上的桥台支撑端，所述纵向支撑梁的前端为起吊端；所述纵向支撑梁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；所述缆索吊机包括前后两个塔架、安装于两个所述塔架上的工作索和能沿工作索进行前后移动且对拱架拼装节段进行吊装的起重小车，所述起重小车安装在工作索上且其位于两个所述塔架之间，所述起重小车位于拱肋上方；两个所述塔架与拱肋和纵向支撑梁均位于同一竖直面上，两个所述塔架分别为位于拱肋前侧的前塔架和位于拱肋后侧的后塔架；所述后侧梁段支撑结构中位于最前侧的支撑墩柱为前墩柱，所述纵向支撑梁的起吊端位于所述后塔架前侧，所述纵向支撑梁的起吊端支撑于所述前墩柱上，所述纵向支撑梁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支座上，所述前墩柱位于所述后塔架前侧。上述上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统，其特征是：两个所述桥台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，所述后桥台的正后方设置有后锚锭；每个所述塔架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进行临时固定的扣索，每组所述扣索均与一个所述竖向支撑架布设于同一竖直面上；每组所述扣索均包括多道由上至下布设于同一竖直面上的扣索，多道所述扣索均沿纵桥向布设；所述缆索吊机中每个所述竖向支撑架上均由上至下布设有多个供扣索安装的扣索滑轮，每个所述竖向支撑架上所布设的所有扣索滑轮均位于同一竖直面上，每道所述扣索均安装在一个所述扣索滑轮上；所述后塔架中每道所述扣索的前端均固定在一个已吊装到位的拱架拼装节段上，所述后塔架中每道所述扣索的后端均固定在后锚锭上；所述前塔架中每道所述扣索的后端均固定在一个所述拱架拼装节段上，所述前塔架中每道所述扣索的前端均固定在前锚锭上。上述上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统，其特征是：每个所述塔架均包括组装式架体，所述组装式架体包括左右两个对称布设的竖向支撑架；所述后塔架中两个所述竖向支撑架均支撑于所述后侧支座上，所述后塔架中两个所述竖向支撑架对称布设于所述水平移动通道的左右两侧，所述后塔架中两个所述竖向支撑架的净距大于所述水平移动通道的宽度。上述上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统，其特征是：每个所述塔架还包括供所述组装式架体底部安装的塔架底座，所述塔架底座呈水平布设且其沿横桥向布设，所述组装式架体位于塔架底座正上方；每个所述竖向支撑架底部均设置有安装于塔架底座上的三角架，所述三角架底部与位于其下方的塔架底座之间以铰接方式进行连接；每个所述塔架底座的正下方设置有一道底部分配梁，所述底部分配梁呈水平布设且其沿横桥向布设；位于所述后塔架底部的底部分配梁固定在所述后侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统，其特征在于：包括对所拼装钢拱架(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；所拼装钢拱架(1)为对所施工上承式拱桥的拱肋(2)进行施工的钢拱架，所拼装钢拱架(1)沿纵桥向布设且其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)支撑于所拼装钢拱架(1)的正上方；所施工上承式拱桥包括拱肋(2)和支撑于拱肋(2)上的主梁，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；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)前端下方的前侧支座和位于拱肋(2)后端下方的后侧支座；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后侧梁段支撑结构上，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，所述起重小车位于拱肋(2)上方；两个所述塔架(17)与拱肋(2)和纵向支撑梁(3‑1)均位于同一竖直面上，两个所述塔架(17)分别为位于拱肋(2)前侧的前塔架和位于拱肋(2)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支座上，所述前墩柱位于所述后塔架前侧。...

【技术特征摘要】
1.一种上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统，其特征在于：包括对所拼装钢拱架(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；所拼装钢拱架(1)为对所施工上承式拱桥的拱肋(2)进行施工的钢拱架，所拼装钢拱架(1)沿纵桥向布设且其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)支撑于所拼装钢拱架(1)的正上方；所施工上承式拱桥包括拱肋(2)和支撑于拱肋(2)上的主梁，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；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)前端下方的前侧支座和位于拱肋(2)后端下方的后侧支座；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后侧梁段支撑结构上，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，所述起重小车位于拱肋(2)上方；两个所述塔架(17)与拱肋(2)和纵向支撑梁(3-1)均位于同一竖直面上，两个所述塔架(17)分别为位于拱肋(2)前侧的前塔架和位于拱肋(2)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支座上，所述前墩柱位于所述后塔架前侧。2.按照权利要求1所述的上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统，其特征在于：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。3.按照权利要求1或2所述的上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统，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动通道的左右两侧，所述后塔架中两个所述竖向支撑架(17-1)的净距大于所述水平移动通道的宽度。4.按照权利要求3所述的上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统，其特征在于：每个所述塔架(17)还包括供所述组装式架体底部安装的塔架底座(17-3)，所述塔架底座(17-3)呈水平布设且其沿横桥向布设，所述组装式架体位于塔架底座(17-3)正上方；每个所述竖向支撑架(17-1)底部均设置有安装于塔架底座(17-3)上的三角架(17-4)，所述三角架(17-4)底部与位于其下方的塔架底座(17-3)之间以铰接方式进行连接；每个所述塔架底座(17-3)的正下方设置有一道底部分配梁(17-7)，所述底部分配梁(17-7)呈水平布设且其沿横桥向布设；位于所述后塔架底部的底部分配梁(17-7)固定在所述后侧支座上，位于所述前塔架底部的底部分配梁(17-7)固定在所述前侧支座上。5.按照权利要求4所述的上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统，其特征在于：所述架体底座(17-3)包括水平底座(17-31)和安装在水平底座(17-31)上的铰接座(17-32)，所述水平底座(17-31)水平支撑于底部分配梁(17-7)上，所述三角架(17-4)底部与位于其下方的铰接座(17-32)之间以铰接方式进行连接；所述水平底座(17-31)为能沿横桥向在底部分配梁(17-7)进行水平移动的滑移座，所述底部分配梁(17-7)上设置有对水平底座(17-31)进行导向的导向件，所述导向件呈水平布设且其沿横桥向布设。6.按照权利要求1或2所述的上承式拱桥施工用钢拱架分节段移动与吊装系统，其特征在于：所述塔架(17)中每个所述竖向支撑架(17-1)上均设置有供工作索(17-8)安装的索鞍(21)；所述工作索(17-8)的数量为两道，两道所述工作索(17-8)均沿纵桥向布设且二者对称布设于拱肋(2)的左右两侧上方；每道所述工作索(17-8)上均安装有前后两个所述起重小车，两个所述起重小车均位于两个所述塔架(17)之间；所述缆索吊机中四个所述起重小车组成对拱架拼装节段(1-1)进行吊装的吊装装置；两道所述工作索(17-8)分别为左侧工作索和位于所述左侧工作索...

【专利技术属性】
技术研发人员：任高峰，朱朋刚，王锋，张亮，孙鹏，唐辉，
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