上承式拱桥施工用钢拱架拼装与横移系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种上承式拱桥施工用钢拱架拼装与横移系统，包括对钢拱架进行拼装的拱架拼装装置和对拼装完成的钢拱架进行支撑与横移的拱架支撑与横移装置，拱架拼装装置包括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，拱架支撑与横移装置包括平移装置、左右两个的升降装置和左右两个的钢拱架支座。本实用新型专利技术设计合理且实现方便简便、使用效果好，将拱架拼装装置和拱架支撑与横移装置相配合使用，通过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，而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；并采用拱架支撑与横移装置对钢拱架进行横移，实现通过一个钢拱架对两个拱肋进行施工的目的。

Assembly and traverse system of steel arch frame for construction of deck arch bridge

【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
本技术属于桥梁施工
，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。
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，为保证交通畅通，不能同时对左右幅拱肋进行同时施工，一般也是先采用钢拱架对一幅拱肋进行浇筑，再将钢拱架横移至另一幅拱肋的施工位置处。并且，由于钢拱架整体横移过程中，拱脚底间距未发生变化，钢拱架变形可忽略不计，非弹性变形已消除，因此对另一幅拱肋进行施工时无需再对横移后的钢拱架进行预压，可直接对该拱肋进行施工，因而能大幅节约施工成本，省工省时。但现如今对钢拱架进行横移时，施工操作比较随意，没有一套统一、规范的横装设备与横移方法，再加上钢桁架的体积大且重量大，钢桁架横移难度大，横移过程中不可避免地会存在横移过程复杂、钢桁架不平稳、横移速度慢等问题，并且横移到位后钢桁架不易支撑。同时，将钢拱架从已浇筑完成的拱肋下方移出时，由于钢桁架稳固支撑于已浇筑成型的拱肋底部，因而将钢桁架从拱肋下方移出时，移出难度非常大，并且移出过程中不可避免会造成钢桁架变形，甚至造成钢桁架损伤。另外，由于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。但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拼装与横移系统，其结构设计合理且使用操作简便、使用效果好，将拱架拼装装置和拱架支撑与横移装置相配合使用，通过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；再采用拱架支撑与横移装置对拼装完成的钢拱架进行横移，实现通过一个钢拱架对两个拱肋进行施工的目的。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：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进行施工的拱形支撑架，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，所述拱肋支撑于拱形支撑架的正上方，所述拱形支撑架沿纵桥向布设；所施工上承式拱桥包括左右两幅对称布设的拱肋，每幅所述拱肋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为先施工拱肋，另一幅所述拱肋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；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永久支座和位于拱肋后端下方的后侧永久支座；所述拱形支撑架为一个拼装式钢拱架或由多个沿横桥向由左至右布设的拼装式钢拱架拼装而成，每个所述拼装式钢拱架均为一个拱形架，每个所述拼装式钢拱架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拼接而成；所述拱架拼装装置包括对拼装式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，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；/n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；/n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；/n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；/n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；/n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；/n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；/n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)；/n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；/n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；/n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...

【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...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱朋刚，张亮，王锋，
申请(专利权)人：中铁二十局集团第三工程有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50