CN111576185B - 一种钢结构装配式拱形桥梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢结构装配式拱形桥梁，属于装配式桥梁技术领域，包括铺装板以及若干拱圈拼装单元和支撑单元，若干拱圈拼装单元依次拼装形成主拱圈，所述铺装板平行于地面且位于所述主拱圈的上方，所述支撑单元设置在主拱圈和铺装板之间用于支撑所述铺装板，所述拱圈拼装单元包括一对第一弧形拱梁、连接所述一对第一弧形拱梁的第一横梁、与其中一根第一弧形拱梁组合形成三角支撑的两根第一角梁以及固设在所述第一弧形拱梁两端的拱梁连接梁，本发明装配式桥梁具有建造速度快，结构更为稳定的优点。

Description

一种钢结构装配式拱形桥梁

技术领域

本发明属于桥梁技术领域，具体涉及一种钢结构装配式拱形桥梁。

背景技术

在桥梁行业施工过程中，由于桥梁体积比较大，常采用装配式结构。装配式结构质量可靠,智能化钢筋加工,工厂化构件预制,标准化程序施工，还具有建造速度快、安全系数高、性价比高等诸多优点。有些装配式桥梁先将桥墩浇筑完成，然后再将一些部件预制后安装至桥墩上。这种安装方式需要借助桥墩作为着力点。拱形桥与与钢桥及钢筋砼梁桥相比，跨越能力较大，不需要单独建造桥墩，突破了地形的限制，还可以节省大量钢材和水泥；能耐久，且养护、维修费用少；外型美观；构造较简单，有利于广泛采用。因此急需提出一种装配式拱形桥梁，即具有装配式结构的优点又具有拱形桥的优点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钢结构装配式拱形桥梁，建造速度快，结构更为稳定。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钢结构装配式拱形桥梁，包括铺装板以及若干拱圈拼装单元和支撑单元，若干拱圈拼装单元依次拼装形成主拱圈，所述铺装板平行于地面且位于所述主拱圈的上方，所述支撑单元设置在主拱圈和铺装板之间用于支撑所述铺装板，所述拱圈拼装单元包括一对第一弧形拱梁、连接所述一对第一弧形拱梁的第一横梁、与其中一根第一弧形拱梁组合形成三角支撑的两根第一角梁以及固设在所述第一弧形拱梁两端的拱梁连接梁，所述拱梁连接梁沿所述主拱圈的径向设置，所述拱梁连接梁上设置有与相邻拱圈拼装单元连接的拱梁连接部，所述第一角梁上设置有与所述支撑单元连接的第一连接部，所述铺装板和相邻的支撑单元之间通过连接筋连接。

进一步，所述拱圈拼装单元还包括一对第二弧形拱梁，所述第二弧形拱梁与第一弧形拱梁的弧度相同，其两端同时与拱梁连接梁连接，所述第二弧形拱梁之间设置有第二横梁。

进一步，所述拱梁连接梁采用槽钢，拱梁连接梁的底面和内侧面同时与所述第一弧形拱梁和第二弧形拱梁焊接。

进一步，所述支撑单元包括一对底梁、与所述底梁组合形成三角支撑的两根第二角梁、连接所述一对底梁的第三横梁，所述第二角梁上设置有与第一连接部配合的第二连接部，所述底梁上开设有与支撑单元连接的第三连接部。

进一步，所述支撑单元的一根第二角梁与一个拱圈拼装单元连接配合，另一根第二角梁与相邻的一个拱圈拼装单元连接配合。

进一步，所述底梁采用槽钢，底梁的底面和内侧面同时与所述底梁焊接，所述第一弧形拱梁和第二弧形拱梁均采用工字钢，所述第一弧形拱梁和第二弧形拱梁内分别形成用于第一横梁和第二横梁限位的环形通道。

进一步，所述拱圈拼装单元还包括第一斜撑梁和第二斜撑梁，所述第一斜撑梁的下端固定连接至第二弧形拱梁的一端，所述第一斜撑梁的上端固定连接至第一弧形供梁的中部，所述第二斜撑梁的下端固定连接至第二弧形拱梁的另一端，所述第二斜撑梁的上端固定连接至第一弧形供梁的中部。

本发明的有益效果在于：本发明钢结构装配式拱形桥梁，包括铺装板以及若干拱圈拼装单元和支撑单元，铺装板用于形成车载路面，拱圈拼装单元可拼装形成主拱圈，互相之间一次拼装连接，建造速度快，能有效运用于各种拱桥的情况，结构更为稳定。本发明主拱圈由若干个拱圈拼装单元可拆卸拼装形成，拱圈拼装单元用于作为主拱圈的主要受力部位，承载着主拱圈的主要应力，后期桥梁老化，在其使用和维护过程中，假如本主拱圈受到应力集中时，由于主拱圈是单独可拆卸拼装的，因此可以随时更换应力集中点处的主拱圈，并且可以进行适当的加固，使其满足桥梁承载的需要。

本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为实施例1中拱圈拼装单元的结构示意图；

图3为支撑单元的结构示意图；

图4为支撑单元的主视图；

图5、6、7为拱圈拼装单元和支撑单元的拼装示意图；

图8为实施例2中拱圈拼装单元的结构示意图。

附图中标记如下：铺装板1、拱圈拼装单元2、第一弧形拱梁21、第一横梁22、第一角梁23、拱梁连接梁24、拱梁连接部25、第一连接部26、第二弧形拱梁27、第二横梁28、支撑单元3、底梁31、第二角梁32、第三横梁33、第二连接部34、第三连接部35、连接筋4、第一斜撑梁5、第二斜撑梁6。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所描述的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1，图1为本发明的结构示意图，图2为本实施例中拱圈拼装单元2的结构示意图，图3为支撑单元的结构示意图，图4为支撑单元的主视图，图5、6、7为拱圈拼装单元和支撑单元的拼装示意图。本发明一种钢结构装配式拱形桥梁，包括铺装板1以及若干拱圈拼装单元2和支撑单元3，若干拱圈拼装单元2依次拼装形成主拱圈。具体结构如图1所示，拱圈拼装单元2沿着拱桥的弧形拱顶依次拼装，使其完整拼装成拱桥的主拱圈，由此本实施例中，主拱圈由若干个拱圈拼装单元2可拆卸拼装形成，拱圈拼装单元2用于作为主拱圈的主要受力部位，承载着主拱圈的主要应力，后期桥梁逐渐老化后，假如主拱圈的某个点受到应力集中，应力主要集中在主拱圈的一个拱圈拼装单元2处，由于主拱圈是单独可拆卸拼装的，因此可以随时更换应力集中点处的拱圈拼装单元2，并且可以在更换后的拱圈拼装单元2上进行适当的加固，使其满足桥梁承载的需要，避免了再次出现应力集中导致主拱圈破坏的可能，采用此种方式方便了主拱圈的维护，带来更为安全稳定装配式桥梁。

本实施例中，所述铺装板1平行于地面且位于所述主拱圈的上方，所述支撑单元3设置在主拱圈和铺装板1之间用于支撑所述铺装板1，本实施例中，铺装板采用现有技术，可采用钢筋混凝土板或者钢板，上表面平整，下表面与支撑单元3固结即可。所述拱圈拼装单元2包括一对第一弧形拱梁21、连接所述一对第一弧形拱梁21的第一横梁22、与其中一根第一弧形拱梁21组合形成三角支撑的两根第一角梁23以及固设在所述第一弧形拱梁21两端的拱梁连接梁24，第一横梁2用于将一对第一弧形拱梁21连接，使得整体结构完整连接成一个整体，方便工厂的预制。所述拱梁连接梁24沿所述主拱圈的径向设置，所述拱梁连接梁24上设置有与相邻拱圈拼装单元2连接的拱梁连接部25，所述第一角梁23上设置有与所述支撑单元3连接的第一连接部26。本实施例第一连接部26采用连接孔，通过螺栓连接即可，通过设置相应的垫圈，配合螺栓的连接，可以满足一定的公差需求，让整体结构更为紧凑，增加了主拱圈在轴向的连接紧凑度，不容易垮塌，满足了结构的稳定性。本发明钢结构装配式拱形桥梁，包括铺装板1以及若干拱圈拼装单元2和支撑单元3，铺装板1用于形成车载路面，拱圈拼装单元2可拼装形成主拱圈，互相之间一次拼装连接，建造速度快，能有效运用于各种拱桥的情况，结构更为稳定，所述铺装板1和相邻的支撑单元3之间通过连接筋4连接，让支撑单元3可以稳固的与铺装板1和侧墙连接，增加了结构的稳定性。

本实施例中，所述拱圈拼装单元2还包括一对第二弧形拱梁27，所述第二弧形拱梁27与第一弧形拱梁21的弧度相同，其两端同时与拱梁连接梁24连接，第二弧形拱梁27作为拱梁连接梁24之间的连接结构，可以分担第一弧形拱梁21的压力，使得第一弧形拱梁21、第二弧形拱梁27和拱梁连接梁24组合，承载能力更大，增加了主拱圈在轴向强度，不容易垮塌，满足了结构的稳定性，所述第二弧形拱梁27之间设置有第二横梁28，通过设置第二弧形拱梁27，进一步加固了主拱圈，增加了结构的稳定性。

本实施例中，所述拱梁连接梁24采用槽钢，拱梁连接梁24的底面和内侧面同时与所述第一弧形拱梁21和第二弧形拱梁27焊接，让两者的连接更为稳固，槽钢主要起到连接作用，在保证了强度和刚度的同时，不占据空间位置。所述支撑单元3包括一对底梁31、与所述底梁31组合形成三角支撑的两根第二角梁32、连接所述一对底梁31的第三横梁33，所述第二角梁32上设置有与第一连接部26配合的第二连接部34，所述底梁31上开设有与支撑单元3连接的第三连接部35，支撑单元3起到整体支撑的作用，两根第二角梁32与底梁31配合，形成三角形，由于三角形具有稳定性，因此采用此种结构，支撑性更好。

本实施例中，所述支撑单元3的一根第二角梁32与一个拱圈拼装单元2连接配合，另一根第二角梁32与相邻的一个拱圈拼装单元2连接配合，使得拱圈拼装单元2与相邻的两个支撑单元密切结合在一起，通过拱圈拼装单元2与拱圈拼装单元2的结合、拱圈拼装单元2与支撑单元3的结合、支撑单元3与支撑单元3的结合，拼装起了整个拱桥结构，建造速度快，通过拱圈拼装单元2和支撑单元3的有限组合，可应用于各种拱桥的建设。

本实施例中，所述底梁31采用槽钢，底梁31的底面和内侧面同时与所述底梁31焊接。所述第一角梁23和第二角梁32均采用工字钢，节约成本，结构稳定。所述第一弧形拱梁21和第二弧形拱梁27均采用工字钢，所述第一弧形拱梁21和第二弧形拱梁27内分别形成用于第一横梁22和第二横梁28限位的环形通道，让连接更为稳定，并且通过设置环形通道，可以用于第一弧形拱梁21和第二弧形拱梁27竖向的限位，减少了拱桥在预制或者使用过程中第一弧形拱梁21和第二弧形拱梁27侧偏的位移量，让其定位更为精确，增加了桥梁的寿命，采用焊接的方式，方便快捷。

实施例2，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中，所述拱圈拼装单元还包括第一斜撑梁5和第二斜撑梁6，所述第一斜撑梁5的下端固定连接至第二弧形拱梁6的一端，所述第一斜撑梁5的上端固定连接至第一弧形供梁21的中部，所述第二斜撑梁6的下端固定连接至第二弧形拱梁27的另一端，所述第二斜撑梁6的上端固定连接至第一弧形供梁21的中部，本实施例通过设置第一斜撑梁5和第二斜撑梁6，第一斜撑梁5和第二斜撑梁6与第二斜撑梁6形成了三角形结构，通过三角形的一个支撑，增加了结构的支撑强度，防有效地对拱桥径向进行支撑，防止第一斜撑梁5和第二斜撑梁6之间错位的发生。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种钢结构装配式拱形桥梁，其特征在于：包括铺装板以及若干拱圈拼装单元和支撑单元，若干拱圈拼装单元依次拼装形成主拱圈，所述铺装板平行于地面且位于所述主拱圈的上方，所述支撑单元设置在主拱圈和铺装板之间用于支撑所述铺装板，所述拱圈拼装单元包括一对第一弧形拱梁、连接所述一对第一弧形拱梁的第一横梁、与其中一根第一弧形拱梁组合形成三角支撑的两根第一角梁以及固设在所述第一弧形拱梁两端的拱梁连接梁，所述拱梁连接梁沿所述主拱圈的径向设置，所述拱梁连接梁上设置有与相邻拱圈拼装单元连接的拱梁连接部，所述第一角梁上设置有与所述支撑单元连接的第一连接部，所述铺装板和相邻的支撑单元之间通过连接筋连接；所述拱圈拼装单元还包括一对第二弧形拱梁，所述第二弧形拱梁与第一弧形拱梁的弧度相同，其两端同时与拱梁连接梁连接，所述第二弧形拱梁之间设置有第二横梁；所述拱梁连接梁采用槽钢，拱梁连接梁的底面和内侧面同时与所述第一弧形拱梁和第二弧形拱梁焊接；所述支撑单元包括一对底梁、与所述底梁组合形成三角支撑的两根第二角梁、连接所述一对底梁的第三横梁，所述第二角梁上设置有与第一连接部配合的第二连接部，所述底梁上开设有与支撑单元连接的第三连接部。

2.根据权利要求1所述的钢结构装配式拱形桥梁，其特征在于：所述支撑单元的一根第二角梁与一个拱圈拼装单元连接配合，另一根第二角梁与相邻的一个拱圈拼装单元连接配合。

3.根据权利要求2所述的钢结构装配式拱形桥梁，其特征在于：所述底梁采用槽钢，所述第一弧形拱梁和第二弧形拱梁均采用工字钢，所述第一弧形拱梁和第二弧形拱梁内分别形成用于第一横梁和第二横梁限位的环形通道。

4.根据权利要求1所述的钢结构装配式拱形桥梁，其特征在于：所述拱圈拼装单元还包括第一斜撑梁和第二斜撑梁，所述第一斜撑梁的下端固定连接至第二弧形拱梁的一端，所述第一斜撑梁的上端固定连接至第一弧形供梁的中部，所述第二斜撑梁的下端固定连接至第二弧形拱梁的另一端，所述第二斜撑梁的上端固定连接至第一弧形供梁的中部。

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