一种大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装胎架结构及拼装方法技术

本发明专利技术提供一种大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装胎架结构，所述钢拱肋由至少一个桁片组成，所述钢拱肋整体的横截面呈弧形弯折，相邻所述桁片的节点沿拱桥长度的方向上共面，所述节点处设有节点板，所述节点板沿竖向相互平行设置，所述胎架结构由若干个胎架单体依次连接组成，所述胎架单体由一侧至另一侧渐次变高，所述胎架单体在各节点板附近沿竖直方向拼装；本发明专利技术的优点在于：渐次变高侧卧式拼装胎架结构，底层架体固定，上层各架体为活动结构，胎架结构简单、操作方便；各层桁片组装可共用同一套地样基准来控制线形，定位标准统一，利于拼装线形控制。

【技术实现步骤摘要】
一种大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装胎架结构及拼装方法
本专利技术涉及桥梁建设领域，尤其涉及一种大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装胎架结构及拼装方法。
技术介绍
随着国家经济蓬勃发展，越来越多的大跨度拱桥建设应用，尤其在山区复杂地理环境中不断涌现。为增强拱桥的横向刚度，设计常采用拱脚分叉的X型提篮拱结构，由此衍生出平、立面双向曲线的拱肋结构，其加工难度大大增加。常规平行结构的钢桁拱肋厂内拼装制造时主要考虑控制立面曲线，若采用侧卧式拼装制造，则设置等高的卧拼胎架，仅调整单向曲线线形即可，而针对双向曲线的拱肋节段的侧卧式拼装制造，仍需要进一步探索研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装胎架结构及方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装胎架结构，其特征在于，所述钢拱肋由至少一个桁片组成，所述钢拱肋整体的横截面呈弧形弯折，所述钢拱肋每个节段的桁片节点位于同一竖面，所述节点处设有节点板，所述节点板沿竖向相互平行设置，所述胎架结构由若干个胎架单体依次连接组成，所述胎架单体由一侧至另一侧渐次变高，所述胎架单体在各节点板附近沿竖直方向拼装。进一步地，所述胎架单体由型钢材料制作而成，所述胎架单体沿竖向分为至少一层，所述胎架单体的层数与钢拱肋一个节点的桁片数量匹配。进一步地，所述胎架单体包括底层架体和上层架体，所述底层架体与拼装场地混凝土硬化地面连接固定，所述上层架体为活动式结构，所述底层架体与上层架体之间采用螺栓连接。一种大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1）在具有硬化地面的拼装场地上，根据钢拱肋立面拱轴线形及结构尺寸，综合考虑节段长度重量、减小侧卧式拼装的自重变形、避开节点板、焊缝区域和节段对接口，确定胎架在硬化地面上沿钢拱肋立面曲线的摆放位置，在硬化地面上划出地样线；步骤S2）根据胎架在硬化地面上的摆放位置、待拼装钢拱肋的平面拱轴线形及结构尺寸，确定底层架体和上层架体的制作高度；步骤S3）根据胎架的制作高度及受力状态，按加工尺寸制作完成底层架体和上层架体，按照已确定的摆放位置和地样线，在拼装场地的硬化地面定位安装底层架体，采用膨胀螺栓与硬化地面连接牢固。步骤S4）测量底层架体的标高，通过改变垫高板的尺寸调节胎架整体线形，再次测量复核架体的标高及位置坐标，保证线形满足钢拱肋的侧卧式拼装精度要求；步骤S5）分单片拼装拱肋桁片，底层桁片和上层桁片共用同一套地样线进行单片拼装，待各层桁片全部分片拼装完成后，在保留底层桁片的基础上，在底层架体上安装活动式上层架体，底层架体和上层架体通过连接法兰连接；步骤S6）测量调整上层架体的线形并复核合格后，按顺序逐次吊装上层桁片，通过上下层拱肋桁架的节点板竖向对齐，采用吊线垂的方式进行匹配地样、复核线形，调整主弦杆管口匹配并临时锁定，待上层桁片定位完毕后，安装上下层桁架之间的连接系杆件，按要求施焊所有连接焊缝，完成双层桁架拱肋单肢结构的拼装制造。本专利技术的优点在于：针对大跨度拱桥双向曲线钢拱肋节段的拼装制造，渐次变高侧卧式拼装胎架结构，底层架体固定，上层各架体为活动结构，胎架结构简单、操作方便；各层桁片组装可共用同一套地样基准来控制线形，定位标准统一，利于拼装线形控制。渐次变高侧卧式拼装胎架结构使得主弦杆上的各节点板处于竖直状态拼装，便于定位及校核，将复杂的空间线形、角度巧妙地转化为二维立面，简化操作难度，利于线形控制，可有效地提高线形精度和加工质量。附图说明图1为本专利技术渐次变高侧卧式拼装胎架结构立面示意图；图2为本专利技术渐次变高侧卧式拼装胎架结构平面示意图；图3为本专利技术双向曲线钢拱肋侧卧式拼装立面示意图；图4为本专利技术双向曲线钢拱肋侧卧式拼装平面示意图；图5为本专利技术胎架立面示意图；图6为本专利技术胎架俯视平面示意图。附图标记：1胎架2硬化地面3地样线4钢拱肋401底层桁片402上层桁片5主弦杆6节点板7分段线8底层架体9上层架体10连接法兰11垫高板。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施例公开了一种大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装胎架结构，如图1所示，所述钢拱肋4由至少一个桁片组成，所述钢拱肋4整体的横截面呈弧形弯折，所述钢拱肋4每个节段的桁片节点位于同一竖面，所述节点处设有节点板6，所述节点板6沿竖向相互平行设置，所述胎架1结构由若干个胎架1单体依次连接组成，所述胎架1单体由一侧至另一侧渐次变高，所述胎架1单体在各节点板6附近沿竖直方向拼装。所述胎架1单体由型钢材料制作而成，所述胎架1单体沿竖向分为至少一层，所述胎架1单体的层数与钢拱肋4一个节点的桁片数量匹配。所述胎架1单体包括底层架体8和上层架体9，所述底层架体8与拼装场地混凝土硬化地面2连接固定，所述上层架体9为活动式结构，所述底层架体8与上层架体9之间采用螺栓连接。具体实施时，某山区大跨度提篮拱桥，拱轴立面采用悬链线，计算跨径340m，矢高74m；平面呈提篮形，分为拱脚分叉段和拱顶合并段，分叉段半跨采用三道横梁连接；竖面整体内倾3.48°，形成拱脚分叉的X型结构，拱脚中心距16m，拱顶轴线中心距7m。拱肋高度按1.5次抛物线变化，上下弦管中心高度从拱脚10m过渡到拱顶5m。钢拱肋4为双向曲线钢管桁架结构，主要由8根主弦杆5及相关连接系杆件组成，主弦杆5上、下各4根，规格为φ750×24mm钢管，钢管与组合角钢连接系之间采用节点板6焊接。由于双向曲线钢拱肋4的立面尺寸庞大，而单肢拱肋的相邻两根主弦杆5中心间距仅为3.8m，故分上下游单肢进行3+1连续匹配侧卧式拼装制造，采用本专利技术涉及的渐次变高侧卧式拼装胎架1结构辅助加工。渐次变高侧卧式拼装胎架1结构，由多个高度不等的胎架单体1按照一定次序排列组成，由于本实施例单肢钢拱肋4侧卧式拼装仅有两层桁片，故胎架1只包含两层架体，即固定式的底层架体8和活动式的上层架体9，单肢钢拱肋4进行3+1连续匹配侧卧式拼装制造，每轮次拼装4个节段，在钢拱肋4节段的分段线7位置分割断开。所述胎架1沿横向呈两列排布在硬化地面2上，每列所述胎架1排布呈中央后凸的弧形，每列所述胎架1的高度从一侧至另一侧依次升高，所述单肢钢拱肋4包括上层桁片402和底层桁片401，所述上层桁片402和底层桁片401上下间隔设置，所述上层桁片402和底层桁片401相互平行，两列胎架1的上层桁片402和底层桁片401之间通过节点板6连接。所述胎架1包括上下依次连接的上层架体9和底层架体8，所述上层架体9和底层架体8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装胎架结构，其特征在于，所述钢拱肋由至少一个桁片组成，所述钢拱肋整体的横截面呈弧形弯折，所述钢拱肋每个节段的桁片节点位于同一竖面，所述节点处设有节点板，所述节点板沿竖向相互平行设置，所述胎架结构由若干个胎架单体依次连接组成，所述胎架单体由一侧至另一侧渐次变高，所述胎架单体在各节点板附近沿竖直方向拼装。/n

【技术特征摘要】
20200410 CN 20201028131151.一种大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装胎架结构，其特征在于，所述钢拱肋由至少一个桁片组成，所述钢拱肋整体的横截面呈弧形弯折，所述钢拱肋每个节段的桁片节点位于同一竖面，所述节点处设有节点板，所述节点板沿竖向相互平行设置，所述胎架结构由若干个胎架单体依次连接组成，所述胎架单体由一侧至另一侧渐次变高，所述胎架单体在各节点板附近沿竖直方向拼装。


2.根据权利要求1所述的大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装胎架结构，其特征在于，所述胎架单体由型钢材料制作而成，所述胎架单体沿竖向分为至少一层，所述胎架单体的层数与钢拱肋一个节点的桁片数量匹配。


3.根据权利要求2所述的大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装胎架结构，其特征在于，所述胎架单体包括底层架体和上层架体，所述底层架体与拼装场地混凝土硬化地面连接固定，所述上层架体为活动式结构，所述底层架体与上层架体之间采用螺栓连接。


4.一种大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1）在具有硬化地面的拼装场地上，根据钢拱肋立面拱轴线形及结构尺寸，综合考虑节段长度重量、减小侧卧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海峰，夏祥斗，卫敏，李明，金健，李国华，王迎彬，张鸿文，孟庆斌，马艳春，
申请(专利权)人：中铁上海工程局集团有限公司，中铁上海工程局集团建筑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31