CN111622123A - 一种预埋拱脚定位装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种预埋拱脚定位装置，包括大支架、小支架以及连接于大支架的竖杆与小支架的竖杆之间的连接杆，该预埋拱脚定位装置用于倒三角形钢管拱桥三拱肋的拱脚定位安装，倒三角形钢管拱桥三拱肋包括中间一主拱肋以及两侧的两副拱肋，主拱肋拱脚与副拱肋拱脚预先通过管间定位板相互固定形成待安装整体，大支架与小支架均设有开口向上的拱脚定位腔，拱脚定位腔的底壁处设有月牙承重限位板，月牙承重限位板用于支撑主拱肋拱脚，拱脚定位腔的竖向内侧壁处设有横向限位板，横向限位板用于限制副拱肋拱脚水平移动。提高拱桥多拱肋拱脚定位安装时的方便性和便捷性，尤其针对倒三角形钢管拱桥三拱肋，且安装后整体稳定性强，定位精度高。

Description

一种预埋拱脚定位装置及方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体而言，涉及一种预埋拱脚定位装置及方法。

背景技术

随着城市与桥梁的快速发展，跨河跨江桥梁基于景观、防洪、通航尺度及桥下车行净宽净空要求，如CN109853353A中提出了一种空间异形拱桥，其包括一主拱肋和两副拱肋，三拱肋组合形成倒三角形空间结构的大跨度钢管混凝土拱桥。由于结构复杂，其吊装施工困难，尤其是三拱肋拱脚的安装，存在定位精度控制难度大的难点。

CN207700070U公开了一种系杆拱桥拱脚预埋件定位装置，用于方便拱脚安装，包括大支架、小支架以及两者之间的连接杆，其通过竖向定位立杆防止预埋拱肋左右位移，通过U形卡槽确定预埋拱肋标高。但当该方案用于多个拱肋的拱脚安装时，存在杆件数量繁多、不利于多拱肋拱脚的定位安装。

发明内容

本发明的目的包括提供一种预埋拱脚定位装置，提高拱桥多拱肋拱脚定位安装时的方便性和便捷性，尤其针对倒三角形钢管拱桥三拱肋，且安装后整体稳定性强，定位精度高。

本发明的另一目的包括提供一种多拱肋组合倒三角形钢管拱桥拱肋拱脚段预埋定位方法，便于拱桥多拱肋拱脚的定位安装。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种预埋拱脚定位装置，包括大支架、小支架以及连接于大支架的竖杆与小支架的竖杆之间的连接杆，该预埋拱脚定位装置用于倒三角形钢管拱桥三拱肋的拱脚定位安装，倒三角形钢管拱桥三拱肋包括中间一主拱肋以及两侧的两副拱肋，主拱肋拱脚与副拱肋拱脚预先通过管间定位板相互固定形成待安装整体，大支架与小支架均设有开口向上的拱脚定位腔，拱脚定位腔的底壁处设有月牙承重限位板，月牙承重限位板用于支撑主拱肋拱脚，拱脚定位腔的竖向内侧壁处设有横向限位板，横向限位板用于限制副拱肋拱脚水平移动。

进一步地，大支架与小支架均设有第一横杆以及两旁的竖杆，第一横杆的两端均分别固定于两竖杆的杆身处，且两竖杆与第一横杆围合形成开口向上的拱脚定位腔；

第一横杆配置有月牙承重限位板，月牙承重限位板用于支撑主拱肋拱脚；

竖杆的内侧均固定有横向限位板，横向限位板用于限制副拱肋拱脚左右移动。

进一步地，大支架和/或小支架的架体设有用于加固的第二横杆，第二横杆位于拱脚定位腔的下方。

进一步地，月牙承重限位板、横向限位板均通过焊接的方式固定于拱脚定位腔腔壁与待安装整体之间。

进一步地，主拱肋拱脚、副拱肋拱脚分别与管间定位板焊接连接。

进一步地，横向限位板朝向待安装整体的一侧呈凹面设置。

进一步地，管间定位板与主拱肋拱脚的接触面、与副拱肋拱脚的接触面均呈凹面设置。

一种多拱肋组合倒三角形钢管拱桥拱肋拱脚段预埋定位方法，包括上述的预埋拱脚定位装置，步骤S1,工厂整体加工待安装整体，并于两副拱肋的上端面预设吊耳；步骤S2,现场设计预埋拱脚定位装置的架体的结构参数，并进行加工制造；步骤S3,定位并安装预埋拱脚定位装置，将预埋拱脚定位装置焊接于结构主筋；步骤S4,定位并安装月牙承重限位板于拱脚定位腔腔壁上；步骤S5,通过吊耳进行整体吊装定位拱脚预埋段；步骤S6,检查吊装定位质量，用横向限位板将拱脚预埋段于架体焊接牢固；步骤S7，将月牙承重限位板于拱脚预埋段满焊定位；步骤S8，全面检查定位精度以及限位措施。

进一步地，步骤S1中，拱脚预埋段采用两点法吊装，吊耳于工厂中焊接于拱肋，吊装过程中安装姿态的吊装通过预设吊耳位置实现。

进一步地，步骤S5中，吊装拱脚预埋段于架体上，测定其空间质量，并根据测量误差，通过手动葫芦配合吊车精确定位后，将拱脚预埋段临时定位于月牙承重限位板。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：提高拱桥多拱肋拱脚定位安装时的方便性和便捷性，尤其针对倒三角形钢管拱桥三拱肋，且安装后整体稳定性强，定位精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供预埋拱脚定位装置的整体结构示意图；

图2为图1中Ⅰ-Ⅰ处的截面示意图；

图3为图1中Ⅱ-Ⅱ处的截面示意图。

图标：100-大支架，110-竖杆，120-第一横杆，130-第二横杆，200-小支架，300-连接杆，400-待安装整体，410-主拱肋拱脚，420-副拱肋拱脚，430-管间定位板，500-拱脚定位腔，510-月牙承重限位板，520-横向限位板，600-拱座，700-系梁。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

图1为本发明实施例提供预埋拱脚定位装置与拱肋、拱座600以及系梁700的示意图。

图2为图1中Ⅰ-Ⅰ处的截面示意图，展示预埋拱脚定位装置中小支架200的具体结构。

图3为图1中Ⅱ-Ⅱ处的截面示意图，展示预埋拱脚定位装置中大支架100的具体结构。

本实施例通过以下技术方案实现：

请参照图1至图3，一种预埋拱脚定位装置，包括大支架100、小支架200以及连接于大支架100的竖杆110与小支架200的竖杆110之间的连接杆300，该预埋拱脚定位装置用于倒三角形钢管拱桥三拱肋的拱脚定位安装，倒三角形钢管拱桥三拱肋包括中间一主拱肋以及两侧的两副拱肋，主拱肋拱脚410与副拱肋拱脚420预先通过管间定位板430相互固定形成待安装整体400，大支架100与小支架200均设有开口向上的拱脚定位腔500，拱脚定位腔500的底壁处设有月牙承重限位板510，月牙承重限位板510用于支撑主拱肋拱脚410，拱脚定位腔500的竖向内侧壁处设有横向限位板520，横向限位板520用于限制副拱肋拱脚420水平移动。

发明人发现，针对三拱肋组合形成倒三角形空间结构的大跨度钢管混凝土拱桥，在三拱肋的拱脚定位安装时，若三拱肋分开安装，存在安装复杂、所需配件繁多的不利因素；当预先将三拱肋加工组装成整体再进行拱座定位安装，存在定位精度控制难度大。

据此，发明人发明了一种预埋拱脚定位装置，用于倒三角形钢管拱桥三拱肋的拱脚定位安装。其中倒三角形钢管拱桥三拱肋包括中间一主拱肋以及两侧的两副拱肋，主拱肋拱脚410与副拱肋拱脚420预先通过管间定位板430相互固定形成待安装整体400，通过对待安装整体400的安装以及定位精度控制，实现倒三角形钢管拱桥三拱肋的拱脚快速安装。

具体地，请参照图1至图3，沿拱桥的长度方向，预埋拱脚定位装置设有大支架100和小支架200，以及连接大支架100和小支架200的连接杆300。预埋拱脚定位装置的架体于现场设计以及安装，小支架200和大支架100均用于拱肋拱脚的定位安装，通过连接杆300限定小支架200和大支架100，提高定位安装精度，更方便现场将大支架100与小支架200固定于系梁700的预设位置处。于现场加工预埋拱脚定位装置的架体时，可采用焊接的方式，进行大支架100、小支架200以及连接杆300的安装，方便快捷。

支架与小支架200均设有开口向上的拱脚定位腔500，拱脚定位腔500用于拱肋拱脚穿过并通过构件进行拱脚的定位安装。该拱脚定位腔500中设有月牙承重限位板510以及横向限位板520，月牙承重限位板510固定设置于拱脚定位腔500的底壁处，月牙承重限位板510用于支撑主拱肋拱脚410，月牙承重限位板510可采用钢材制成，适应于拱肋的截面常呈圆形或椭圆设置的拱桥，故采用月牙板进行主拱肋拱脚410的支撑。

横向限位板520固定设置于拱脚定位腔500的竖向内侧壁处，横向限位板520用于限制副拱肋拱脚420水平移动，横向限位板520可采用型钢制成。具体地，横向限位板520一端固定于拱脚定位腔500的竖向内侧壁处，另一端与副拱肋拱脚420固定连接，通过横向限位板520、大支架100与小支架200、系梁700(结构主筋)的依次固定连接，从而实现对副拱肋拱脚420的固定，且辅助定位。

进一步地，月牙承重限位板510可通过焊接的方式固定于拱脚定位腔500腔壁与待安装整体400之间，横向限位板520可通过焊接的方式固定于拱脚定位腔500腔壁与待安装整体400之间。

进一步地，适应于拱肋的截面常呈圆形或椭圆设置的拱桥，横向限位板520朝向待安装整体400的一侧呈凹面设置，提高横向限位板520与副拱肋拱脚420之间固定连接的稳定性。

请参照图2和图3，针对主拱肋拱脚410与副拱肋拱脚420预先通过管间定位板430相互固定形成待安装整体400，可采用主拱肋拱脚410、副拱肋拱脚420分别与管间定位板430焊接连接，方便安装，且连接稳定性好。适应于拱肋的截面常呈圆形或椭圆设置的拱桥，管间定位板430与主拱肋拱脚410的接触面、与副拱肋拱脚420的接触面均呈凹面设置，提高待安装整体400的稳定性。

进一步地，请参照图1至图3，预埋拱脚定位装置中大支架100、小支架200可通过杆件加工焊接而成。具体地，支架与小支架200均设有第一横杆120以及两旁的竖杆110，第一横杆120的两端均分别固定于两竖杆110的杆身处，且两竖杆110与第一横杆120围合形成开口向上的拱脚定位腔500，第一横杆120配置有月牙承重限位板510，月牙承重限位板510用于支撑主拱肋拱脚410，竖杆110的内侧均固定有横向限位板520，横向限位板520用于限制副拱肋拱脚420左右移动。

进一步地，请参照图3，大支架100和/或小支架200的架体设有用于加固的第二横杆130，第二横杆130位于拱脚定位腔500的下方。通过第二横杆130增强支架的稳定性。第二横杆130位于拱脚定位腔500的下方，避免第二横杆130影响拱肋拱脚的移动空间区域。可以理解的是，第二横杆130即可以水平安装，也可以倾斜安装，甚至设置多个第二横杆130。

通过上述的预埋拱脚定位装置，配合倒三角形钢管拱桥三拱肋中主拱肋拱脚410与副拱肋拱脚420预先通过管间定位板430相互固定形成的待安装整体400，安装所需的构件数量较少，提高拱桥多拱肋拱脚定位安装时的方便性和便捷性，尤其针对倒三角形钢管拱桥三拱肋；且通过月牙承重限位板510和横向限位板520，安装后整体稳定性强，定位精度高。

实施例2

本实施例提供一种多拱肋组合倒三角形钢管拱桥拱肋拱脚段预埋定位方法，包括上述的预埋拱脚定位装置，步骤S1,工厂整体加工待安装整体400，并于两副拱肋的上端面预设吊耳；步骤S2,现场设计预埋拱脚定位装置的架体的结构参数，并进行加工制造；步骤S3,定位并安装预埋拱脚定位装置，将预埋拱脚定位装置焊接于结构主筋；步骤S4,定位并安装月牙承重限位板510于拱脚定位腔500腔壁上；步骤S5,通过吊耳进行整体吊装定位拱脚预埋段；步骤S6,检查吊装定位质量，用横向限位板520将拱脚预埋段于架体焊接牢固；步骤S7，将月牙承重限位板510于拱脚预埋段满焊定位；步骤S8，全面检查定位精度以及限位措施。

进一步地，步骤S1中，拱脚预埋段采用两点法吊装，吊耳于工厂中焊接于拱肋，吊装过程中安装姿态的吊装通过预设吊耳位置实现。

进一步地，步骤S5中，吊装拱脚预埋段于架体上，测定其空间质量，并根据测量误差，通过手动葫芦配合吊车精确定位后，将拱脚预埋段临时定位于月牙承重限位板510。

在步骤S3中，包括测量确定预埋拱脚段中线(支架中线)、支架前后端线，再整体吊装预埋拱脚定位装置的支架，并将架体与结构主筋多点焊接。

在步骤S4中，对月牙承重限位板510的定位，包括在拱脚定位腔500腔壁即架体的侧壁处精确定位月牙承重限位板510中线位置以及高程。

在步骤S7中，通过对月牙承重限位板510于拱脚预埋段满焊定位，限制拱脚预埋段的纵、竖向移动。

在月牙承重限位板510与拱脚预埋段的焊接过程中，配合测量误差，通过焊接还可以对拱肋拱脚的空间位置进行微调，在快速安装的过程中，实现高精度要求。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预埋拱脚定位装置，包括大支架、小支架以及连接于所述大支架的竖杆与所述小支架的竖杆之间的连接杆，其特征在于：用于倒三角形钢管拱桥三拱肋的拱脚定位安装，所述倒三角形钢管拱桥三拱肋包括中间一主拱肋以及两侧的两副拱肋，主拱肋拱脚与副拱肋拱脚预先通过管间定位板相互固定形成待安装整体，所述大支架与所述小支架均设有开口向上的拱脚定位腔，所述拱脚定位腔的底壁处设有月牙承重限位板，所述月牙承重限位板用于支撑所述主拱肋拱脚，所述拱脚定位腔的竖向内侧壁处设有横向限位板，所述横向限位板用于限制所述副拱肋拱脚水平移动。

2.根据权利要求1所述的预埋拱脚定位装置，其特征在于：

所述大支架与所述小支架均设有第一横杆以及两旁的竖杆，所述第一横杆的两端均分别固定于两竖杆的杆身处，且两所述竖杆与所述第一横杆围合形成开口向上的拱脚定位腔；

所述第一横杆配置有月牙承重限位板，所述月牙承重限位板用于支撑所述主拱肋拱脚；

所述竖杆的内侧均固定有横向限位板，所述横向限位板用于限制所述副拱肋拱脚左右移动。

3.根据权利要求2所述的预埋拱脚定位装置，其特征在于：所述大支架和/或所述小支架的架体设有用于加固的第二横杆，所述第二横杆位于所述拱脚定位腔的下方。

4.根据权利要求1所述的预埋拱脚定位装置，其特征在于：所述月牙承重限位板、所述横向限位板均通过焊接的方式固定于所述拱脚定位腔腔壁与所述待安装整体之间。

5.根据权利要求1所述的预埋拱脚定位装置，其特征在于：所述主拱肋拱脚、所述副拱肋拱脚分别与所述管间定位板焊接连接。

6.根据权利要求1或4所述的预埋拱脚定位装置，其特征在于：所述横向限位板朝向所述待安装整体的一侧呈凹面设置。

7.根据权利要求1或5所述的预埋拱脚定位装置，其特征在于：所述管间定位板与所述主拱肋拱脚的接触面、与所述副拱肋拱脚的接触面均呈凹面设置。

8.一种多拱肋组合倒三角形钢管拱桥拱肋拱脚段预埋定位方法，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的预埋拱脚定位装置，包括：

步骤S1,工厂整体加工所述待安装整体，并于两所述副拱肋的上端面预设吊耳；

步骤S2,现场设计所述预埋拱脚定位装置的架体的结构参数，并进行加工制造；

步骤S3,定位并安装所述预埋拱脚定位装置，将所述预埋拱脚定位装置焊接于结构主筋；

步骤S4,定位并安装所述月牙承重限位板于所述拱脚定位腔腔壁上；

步骤S5,通过所述吊耳进行整体吊装定位拱脚预埋段；

步骤S6,检查吊装定位质量，用所述横向限位板将拱脚预埋段于架体焊接牢固；

步骤S7，将所述月牙承重限位板于拱脚预埋段满焊定位；

步骤S8，全面检查定位精度以及限位措施。

9.根据权利要求8所述的多拱肋组合倒三角形钢管拱桥拱肋拱脚段预埋定位方法，其特征在于：步骤S1中，拱脚预埋段采用两点法吊装，吊耳于工厂中焊接于拱肋，吊装过程中安装姿态的吊装通过预设吊耳位置实现。

10.根据权利要求8所述的多拱肋组合倒三角形钢管拱桥拱肋拱脚段预埋定位方法，其特征在于：步骤S5中，吊装拱脚预埋段于架体上，测定其空间质量，并根据测量误差，通过手动葫芦配合吊车精确定位后，将拱脚预埋段临时定位于所述月牙承重限位板。

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