一种六边形提篮拱的线形控制方法技术

本申请公开了一种六边形提篮拱的线形控制方法，涉及拱肋安装定位技术领域，包括以下步骤：以第i

【技术实现步骤摘要】
一种六边形提篮拱的线形控制方法


[0001]本申请涉及拱肋安装定位
，具体涉及一种六边形提篮拱的线形控制方法。

技术介绍

[0002]目前，拱桥在大跨度桥梁中应用较为广泛，形式多样，其中六边形截面的提篮拱结构造型美观，在景观桥梁的应用中，既能凸显其异形特点，也能成为城市的特色。
[0003]但是，现有施工技术中没有六边形截面的提篮拱的施工案例。六边形截面的提篮拱空间结构复杂，施工风险高、安装线形控制难度大，其控制难点如下：
[0004]①
对于大跨度提篮拱拱桥，拱肋节段数较多，重量较大，高空安装中横向调整无受力点，其内倾角调整难度较大；
[0005]②
当拼装工序为先梁后拱时，拱肋安装采用两边向中间合龙，因主梁跨度大，拱肋安装时，其安装线性受环境温度和拱肋节段加工偏差影响不可忽略。
[0006]③
提篮拱在空间姿态下安装，极易出现线形控制点与仪器不能通视或棱镜无法保持垂直等情况，随时可能需要重新建点。而大跨度拱桥拱肋节段数多，空间坐标计算复杂，如果不能保证新建控制点坐标计算的时效性和准确性，则必然会影响拱肋安装质量与进度。
[0007]因此，本领技术人员亟待设计一种新的线性控制方法，解决上述难点。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种六边形提篮拱的线形控制方法，降低了内倾角的调整难度，降低了线性修正难度，提高了新建测点坐标的准确性和时效性。
[0009]为达到以上目的，采取的技术方案是：一种六边形提篮拱的线形控制方法，每节拱肋节段均具有两个箱口和四个原测点；拱肋除合龙单元外，每侧包含n节拱肋单元，每节拱肋单元包含两个同一纵桥向位置的拱肋节段；所述线形控制方法包括以下步骤：
[0010]建立拱肋构造坐标系；
[0011]将第1节拱肋单元的两节拱肋节段放置到胎架装置拼装至目标姿态；
[0012]以第i
‑
1节拱肋单元为基础，将第i节拱肋单元的两节拱肋节段放置到胎架装置上；利用各节拱肋节段的原测点，将第i节拱肋单元的两节拱肋节段调整至目标姿态，利用临时风撑将拱肋节段连接固定成满足目标要求的第i节拱肋单元；2≤i≤n；
[0013]吊装第i
‑
1节拱肋单元；同时，以第i节拱肋单元为基础进行第i+1节拱肋单元的预拼装；
[0014]吊运安装第i节拱肋单元；重复拱肋单元的预拼装和吊装工作，直至完成所有n节拱肋单元的拼装工作；
[0015]当拱肋单元安装至上一节拱肋单元时，包含：
[0016]判断是否待装拱肋单元的拱肋节段的原测点有效且上一节拱肋单元的拱肋节段的自由端的所有原测点的安装误差在坐标误差范围内；若是，根据目标要求进行对接安装；若否，先进行偏差修正后，再安装待装拱肋单元。
[0017]在上述技术方案的基础上，在吊运安装拱肋单元，还包含：
[0018]第1节拱肋单元和第2节拱肋单元通过辅助结构进行支撑；第3节拱肋单元到第n节拱肋单元通过桥位支架进行支撑；若干桥位支架竖直间隔设置于桥梁本体上。
[0019]在上述技术方案的基础上，计算每节拱肋节段的自由端的两个原测点在拱肋构造坐标系中的坐标方程如下：
[0020][0021][0022]其中：
[0023]α＝arctan(
‑
1.7f/(l/2)
1.7
X
P0.7
)
[0024]X
C
＝X
P
‑
L1cos(arctan(tanβsinα))cos(α)
[0025]γ＝arctan(
‑
1.7f/(l/2)
1.7
(cosβ+tanβsinβ)X
C07
)
[0026]式中，l为计算跨径；f为计算矢高；b为拱脚到桥梁中心线的横向距离；β为拱肋内倾角；h1为拱肋截面高度；t为拱肋底板厚度；L1为测点到相邻分段线距离；L2为拱肋顶板测点横向间距；L3为拱肋底板测点横向间距；X
P
为拱肋截面形心到坐标原点的水平距离。
[0027]在上述技术方案的基础上，若原测点失效，以原测点为基础，将拱肋节段的自由端的两个原测点向箱口Y向两侧进行挪移得到4个新测点，4个新测点在拱肋构造坐标系中的空间坐标为：
[0028][0029][0030][0031][0032]在上述技术方案的基础上，若上一节的拱肋节段的自由端的原测点的实际测量的里程坐标X1与理论里程坐标的X0误差超出坐标误差范围，则对待装的拱肋节段的自由端的
坐标进行修正，方法如下：
[0033]将X1代入到对应原测点的坐标方程公式中，以X1为已知量，以X
p
为未知量，反算出X
p
；
[0034]利用计算得到的X
p
，结合选定的L2、L3正算得到待装的拱肋节段的自由端的新测点坐标；
[0035]用新测点的坐标指导安装待装的拱肋节段。
[0036]在上述技术方案的基础上，若待装的拱肋节段的自身尺寸偏差超出尺寸误差范围，对待装的拱肋节段的自由端的坐标进行修正，包含：
[0037]测量待装的拱肋节段的顶板弧长或底板弧长，与理论弧长对比，弧长偏差量ΔL＝L
实测
‑
L
理论
，超出尺寸误差范围；
[0038]令L1’
＝L1‑
ΔL，用L1’
替换L1代入新测点空间坐标计算公式中，结合选定的L2、L3正算得到待装的拱肋节段的自由端的新测点的坐标；
[0039]用新测点的坐标指导安装待装的拱肋节段。
[0040]在上述技术方案的基础上，若原测点失效、上一节的拱肋节段的自由端的原测点的实际测量的里程坐标X1与理论里程坐标的X0误差超出坐标误差范围、待装的拱肋节段的自身尺寸偏差超出尺寸误差范围三种情况同时存在两种以上时，采用相同的L1、L2、L3分别计算每种情形的修正坐标值，然后求取坐标平均值，作为修正后的新测点的坐标值。
[0041]在上述技术方案的基础上，将两节拱肋节段拼装成拱肋单元，还包含：
[0042]所述拱肋节段放置于胎架装置，且拱肋节段的底面和侧面、与胎架装置之间还设置若干垫块；
[0043]通过改变垫块的数量调整两节拱肋节段之间的间距。
[0044]在上述技术方案的基础上，将两节拱肋节段拼装成拱肋单元，还包含：所述临时风撑为四个，四个临时风撑成品字形设置于两节拱肋节段之间。
[0045]在上述技术方案的基础上，四个临时风撑之间还设置若干斜撑杆。
[0046]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0047]本申请的一种六边形提篮拱的线形控制方法，先在胎架装置对拱肋节段进行预拼装，使得每个拱肋单元的两节拱肋节段达到目标姿态(包含两节拱肋节段10的内倾角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六边形提篮拱的线形控制方法，其特征在于：每节拱肋节段均具有两个箱口和四个原测点；拱肋除合龙单元外，每侧包含n节拱肋单元，每节拱肋单元包含两个同一纵桥向位置的拱肋节段(10)；所述线形控制方法包括以下步骤：建立拱肋构造坐标系；将第1节拱肋单元的两节拱肋节段(10)放置到胎架装置(20)拼装至目标姿态；以第i
‑
1节拱肋单元为基础，将第i节拱肋单元的两节拱肋节段(10)放置到胎架装置(20)上；利用各节拱肋节段(10)的原测点，将第i节拱肋单元的两节拱肋节段(10)调整至目标姿态，利用临时风撑(5)将拱肋节段(10)连接固定成满足目标要求的第i节拱肋单元；2≤i≤n；吊装第i
‑
1节拱肋单元；同时，以第i节拱肋单元为基础进行第i+1节拱肋单元的预拼装；吊运安装第i节拱肋单元；重复拱肋单元的预拼装和吊装工作，直至完成所有n节拱肋单元的拼装工作；当拱肋单元安装至上一节拱肋单元时，包含：判断是否待装拱肋单元的拱肋节段(10)的原测点有效且上一节拱肋单元的拱肋节段(10)的自由端的所有原测点的安装误差在坐标误差范围内；若是，根据目标要求进行对接安装；若否，先进行偏差修正后，再安装待装拱肋单元。2.如权利要求1所述的线形控制方法，其特征在于，在吊运安装拱肋单元，还包含：第1节拱肋单元和第2节拱肋单元通过辅助结构进行支撑；第3节拱肋单元到第n节拱肋单元通过桥位支架(7)进行支撑；若干桥位支架(7)竖直间隔设置于桥梁本体上。3.如权利要求1所述的线形控制方法，其特征在于，计算每节拱肋节段(10)的自由端的两个原测点在拱肋构造坐标系中的坐标方程如下：两个原测点在拱肋构造坐标系中的坐标方程如下：其中：α＝arctan(
‑
1.7f/(l/2)
1.7
X
P0.7
)X
C
＝X
P
‑
L1cos(arctan(tanβsinα))cos(α)γ＝arctan(
‑
1.7f/(l/2)
1.7
(cosβ+tanβsinβ)X
C07
)式中，l为计算跨径；f为计算矢高；b为拱脚到桥梁中心线的横向距离；β为拱肋内倾角；h1为拱肋截面高度；t为拱肋底板厚度；L1为测点到相邻分段线距离；L2为拱肋顶板测点横向间距；L3为拱肋底板测点横向间距；X
P
为拱肋截面形心到坐标原点的水平距离。4.如权利要求3所述的线形控制方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王吉，陈涛，吕宏奎，余飞，薛其林，孙连峰，张宗强，张朦朦，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：