拱桥主拱多次竖转施工中上、下拱肋的连接方法及中间铰技术

本发明专利技术公开了一种拱桥主拱多次竖转施工中上、下拱肋的连接方法及中间铰，该中间铰包括上铰座、下铰座和销轴，上铰座包括第一钢管、用于连接上拱段的上支腿组件和上连接铰座，第一钢管内灌注混凝土且其外端面上焊接有第一连接法兰，上支腿组件和上连接铰座分别焊接在第一钢管的外圆周面上；下铰座包括第二钢管、用于连接下拱段的下支腿组件和下连接铰座，第二钢管内灌注混凝土且其外端面上焊接有第二连接法兰，下支腿组件和下连接铰座分别焊接在第二钢管的外圆周面上；上连接铰座和下连接铰座通过销轴铰接。本发明专利技术利用钢管、混凝土结构作为分配梁进行不同拱面的角度转换，使该中间铰在拱肋由负角度转为正角度的过程中，能合理的满足不同方向的受力要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及桥梁施工领域，具体涉及拱桥主拱多次竖转施工中上、下拱肋的连接 方法及中间铰。
技术介绍
由于拱桥具有跨越能力大、耐久性能大，并且养护、维修费用小，外形美观、构造较 简单等优点，因此，越来越广泛地应用于当今的桥梁建设中。拱桥主拱的施工方法主要有就地灌注或砌筑、无支架吊装、转体施工等几种。其中 转体施工法更是具有突出的优点，主要体现在结构合理、受力明确、节省施工用料、减少安 装架设工序，变复杂的、技术性强的水上高空作业为岸边陆上作业，施工速度快，不但施工 安全、质量可靠，而且不影响通航，减少施工费用和机具设备，造价低，因此，转体施工法受 到施工各界的欢迎，它是具有良好经济效益的拱桥施工方法之一。竖向转体施工是在拱座处或拱座后山体上先竖向预制半拱，然后在桥位平面内绕 拱脚将其转动合龙成拱。在竖向转体中，根据河道情况、桥位地形、自然环境等方面的条件 和要求，半跨拱圈在竖直向上拼装时，将严格受到其后山体的影响，给施工带来很大的不 便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是解决拱桥主拱多次竖转施工中，受自然环境影响较 大的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供一种拱桥主拱多次竖转 施工中用于连接各段拱肋的中间铰，包括上铰座、下铰座和销轴，上铰座包括第一钢管、用 于连接上拱段的上支腿组件和上连接铰座，第一钢管内灌注混凝土且其内端面上焊接有第 一连接法兰，上支腿组件和上连接铰座分别焊接在第一钢管的外圆周面上；下铰座包括第 二钢管、用于连接下拱段的下支腿组件和下连接铰座，第二钢管内灌注混凝土且其内端面 上焊接有第二连接法兰，下支腿组件和下连接铰座分别焊接在第二钢管的外圆周面上；上 连接铰座和下连接铰座通过销轴铰接。在上述方案中，所述上、下连接铰座分别包括两块相对设置的上、下耳板，上、下耳 板上分别设有相对设置的第一、第二通孔，两块上耳板外侧面之间的距离与两块下耳板之 间的间隙相适配。在上述方案中，上耳板的内侧面上分别焊接有第一加强圈，且第一加强圈与第一 通孔同心，上耳板的左、右端面上分别焊接有上封板，形成封装箱式结构；下耳板的外侧面 上分别焊接有第二加强圈，第二加强圈与第二通孔同心。在上述方案中，上、下支腿组件分别包括左、右支腿，左、右支腿分别包括两根平行 设置的支腿撑杆，两根支腿撑杆之间通过十字形撑杆焊接为一体，左、右支腿分别呈人字形 焊接在第一、第二钢管的外圆周面上。本专利技术还提供了一种拱桥主拱多次竖转施工中上、下拱肋的连接方法，包括以下 步骤A10、在左、右两幅上、下拱肋根部的内侧表面上分别焊接节点板，上、下拱肋的竖 向面内的两个节点板分别通过拉杆连接为一体，且上、下拱肋根部在横向面内通过横梁连 接为一体；A20、将上述结构的中间铰的上、下支腿组件分别固定在左、右两幅拱肋的节点板 上；A30、左、右两幅拱肋的第一、第二钢管上的第一、第二连接法兰分别通过横撑连接 为一体，两幅拱肋在根部分别通过风撑连接为一体。本专利技术利用钢管、混凝土结构作为分配梁进行不同拱面的角度转换，使该中间铰 在拱肋由负角度转为正角度的过程中，能合理的满足不同方向的受力要求。拱肋利用多次 竖转可充分利用现有复杂的地质地形情况，减少了拱肋拼装所需的大型临时结构，增强了 拱肋拼装施工的灵活性。附图说明图1为中间铰使用状态示意2为图1的侧视图；图3为上铰座结构示意图；图4为图3的左视图；图5为下铰座结构示意图；图6为图5的左视图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作出详细的说明。如图1所示，本专利技术提供的拱桥主拱多次竖转施工中用于连接各段拱肋的中间 铰，包括上铰座9、下铰座5和销轴6。再结合图3所示，上铰座9包括第一钢管10、用于连接上拱段的上支腿组件和上 连接铰座，第一钢管10内灌注混凝土且其内端面上焊接有第一连接法兰21-1 (参见图2)， 上支腿组件包括上左、右支腿11-1、11_2，上左、右支腿11-1、11_2分别包括两根平行设置 的上支腿撑杆，两根上支腿撑杆之间通过第一十字形撑杆(剪力撑)17焊接为一体，上左支 腿11-1与上右支腿11-2呈人字形焊接在第一钢管10的外圆周面上。上连接铰座包括两 块相对设置的上耳板91，上耳板91上分别设有相对设置的第一通孔，上耳板91的内侧面 上分别设有第一加强圈92，该第一加强圈92与第一通孔同心，用于增强第一通孔的连接强 度。上耳板91的左、右端面上分别焊接有上封板93，形成箱式结构。再结合图4所示，下铰座包括第二钢管4、用于连接下拱段的下支腿组件和下连接 铰座，第二钢管4内灌注混凝土且其内端面上焊接有第二连接法兰21-2 (参见图2)，下支腿 组件包括下左、右支腿3-1、3-2，下左、右支腿3-1、3-2分别包括两根平行设置的下支腿撑 杆，两根下支腿撑杆之间通过第二十字形撑杆16焊接为一体，下左支腿3-1与上右支腿3-2 呈人字形焊接在第二钢管4的外圆周面上。下连接铰座包括两块相对设置的下耳板54，下4耳板54上分别设有相对设置的第二通孔，下耳板54的外侧面分别设有第二加强圈51，且第 二加强圈51与第二通孔同心。两块上耳板91外侧面之间的距离与两块下耳板54之间的 间隙相适配，从而保证上连接铰座可以插装在下连接铰座的两块下耳板之间。本专利技术上、下连接铰座的结构可以采用上述相反的等同设计，即下连接铰座插装 到上连接铰座内。销轴6分别穿过第一、第二通孔将上、下连接铰座铰接在一起。为了提高下连接铰座的刚性，下耳板54的外侧面上还设有多块加强筋板52，加强筋板52呈直角形或直角梯形，两直角边分别与下耳板54的外侧面和第二钢管4的外圆周 面焊接。本专利技术还提供了一种拱桥主拱多次竖转施工中上、下拱肋的连接方法，包括以下 步骤(参见图1、图2)A10、在左、右两幅上、下拱肋1-1、1_2根部的内侧表面上分别焊接节点板12、13和 7、8，上、下拱肋1-1、1_2的竖向面内的两个节点板12、13和7、8分别通过拉杆14和2连接 为一体，且上、下拱肋1-1、1_2根部在横向面内通过横梁18、15连接为一体；A20、将上述中间铰的上、下支腿组件分别固定在左、右两幅拱肋的节点板上，即将 上左、右支腿11-1、11_2分别与节点板12、13螺栓固定，即将下左、右支腿3-1、3-2分别与 节点板7、8螺栓固定；左、右两幅上、下拱肋采用进行同样的操作；A30、左、右两幅拱肋的第一、第二钢管10、4上的第一、第二连接法兰21-1、21_2分 别通过横撑22连接为一体，两幅拱肋在根部分别通过风撑20、19连接为一体，采用这种方 式大大增强了拱肋的整体刚度，保证拱肋竖转过程中的横向位移的精度。在本专利技术中，中间铰将作为拱肋的一部分，其支腿直接作为主体腹杆结构，不进行 拆除。由于上、下铰座通过销轴铰接，二者之间可以相对转动，又鉴于提篮拱的拱肋相互 内倾，施工时可以调整上、下铰座来保证左、右幅拱肋在四个铰点能自由准确转动到位，这 四个铰点的连线及销轴中心线务必保证在同一条水平线上并垂直于桥梁的中心线，这样可 保证中间铰各铰座受力合理，并使拱肋能顺利准确转动到位(参见图2)。本专利技术具有如下优点(1)、对于提篮拱，由于拱肋面与竖直面有一定倾角，本专利技术可以通过上、下铰座的 转动保证拱肋能顺利准确转动到位。(本文档来自技高网...

【技术保护点】
拱桥主拱多次竖转施工中用于连接各段拱肋的中间铰，其特征在于包括：上铰座，该上铰座包括第一钢管、用于连接上拱段的上支腿组件和上连接铰座，第一钢管内灌注混凝土且其内端面上焊接有第一连接法兰，上支腿组件和上连接铰座分别相对地焊接在第一钢管的外圆周面上；下铰座，该下铰座包括第二钢管、用于连接下拱段的下支腿组件和下连接铰座，第二钢管内灌注混凝土且其内端面上焊接有第二连接法兰，下支腿组件和下连接铰座分别相对地焊接在第二钢管的外圆周面上；上连接铰座和下连接铰座通过销轴铰接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦顺全，李军堂，涂满明，毛伟琦，张爱花，姚发海，张瑞霞，姚森，王艳峰，彭颇，李海军，
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：83[中国|武汉]