CN111962403A - 一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系及其安装方法 - Google Patents

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吕兆华
高维强
张旭
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Abstract

本发明涉及一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系及其安装方法，该三角形结构体系包括相互铰接的压杆和拉杆，压杆的一端还通过后拉索连接至桥面梁，压杆的另一端铰接至钢拱的一端，钢拱的另一端与拉杆未与压杆铰接的一端相铰接。安装该三角形结构体系时，利用后拉索上安装的穿芯油缸以及用于放置拉杆的可升降移动的门形支架，穿芯油缸收缩拉动后拉索，使压杆往上转动、拉杆被抬起、门形支架随之移动抬升，当门形支架移动到钢拱对应连接拉杆的位置时，将拉杆从门形支架移出后与钢拱铰接。与现有技术相比，本发明在安装大型三角架体系时，不再需要借助大型吊装设备，将高空作业转为地面作业，能够降低施工风险、缩短施工工期、减少施工成本。

Description

一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系及其安装方法
技术领域
本发明涉及钢拱桥施工技术领域，尤其是涉及一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系及其安装方法。
背景技术
近年来，钢拱桥的钢拱施工常采用整体竖转方法，其中三角架施工法较为常见，三角架施工法的施工速度快、经济效益好，能够保证施工质量，且能减少大型施工吊机及满堂脚手架的使用。
然而随着钢拱体型越来越大、高度越来越高，施工辅助用三角架体系也随之增大增高，因此三角架自身的安装及拆除也成为钢拱桥施工中的难题，目前只能借助大型吊装设备完成对大型三角架体系的安装及拆除，属于高空作业，不仅增加了施工成本、延长了施工周期，同时具有一定的施工风险。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系及其安装方法，以降低施工风险、减少施工成本、缩短施工周期。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系，包括相互铰接的压杆和拉杆，所述压杆与拉杆相铰接的一端还通过后拉索连接至桥面梁，所述压杆的另一端铰接至钢拱的一端，所述钢拱的另一端与拉杆未与压杆铰接的一端相铰接。
进一步地，所述钢拱的两端分别设置有第一拱肋铰和第二拱肋铰，所述第一拱肋铰与压杆相铰接，所述第二拱肋铰与拉杆相铰接。
进一步地，所述压杆一端设置有第一压杆铰，所述第一压杆铰与第一拱肋铰相连接。
进一步地，所述压杆一端的两侧分别设置有第二压杆铰和第三压杆铰，所述第二压杆铰与后拉索相连接，所述第三压杆铰与拉杆相连接。
进一步地，所述拉杆的两端分别设有第一拉杆铰和第二拉杆铰，所述第一拉杆铰与第三压杆铰相连接，所述第二拉杆铰与第二拱肋铰相连接。
进一步地，所述桥面梁上设有多个用于支撑钢拱的胎架。
进一步地，所述钢拱与压杆连接的一端还连接有拱脚。
进一步地，所述钢拱通过底转铰与拱脚相连接。
进一步地，所述第一拱肋铰和第二拱肋铰分别焊接在钢拱的两端。
进一步地，所述后拉索上安装有穿芯油缸。
一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系的安装方法，包括以下步骤：
S1、在桥面梁上完成钢拱与拱脚的拼接；
S2、将钢拱的一端与压杆的一端相铰接，将压杆的另一端分别与后拉索连接、与拉杆的一端相铰接；
S3、在后拉索上安装穿芯油缸，将后拉索的另一端连接至桥面梁；
S4、将拉杆的另一端放置于可移动升降的门形支架上，所述门形支架横跨在钢拱上；
S5、收缩穿芯油缸以拉动后拉索，压杆往上转动、拉杆被抬起，门形支架随之移动抬升，当门形支架移动至钢拱上对应连接拉杆的位置时，将拉杆从门形支架上移出后与钢拱铰接，至此完成三角形结构体系的安装。
与现有技术相比，本发明通过在钢拱的两端分别铰接压杆与拉杆，并将压杆与拉杆相互铰接，以形成灵活可变的三角形结构体系，利用与桥面梁连接的后拉索拉动压杆发生转动，结合可移动升降的门形支架将拉杆移动至钢拱上相应位置，以完成拉杆与钢拱的铰接，本发明直接在地面进行作业，能够可靠完成三角架的安装及拆除，由于避免了高空作业，因此降低了施工风险，此外，本发明不再需要借助大型吊装设备，从而减少了施工成本、缩短了施工周期。
附图说明
图1为本发明三角形结构体系的成型状态示意图；
图2为压杆的结构示意图；
图3为拉杆的结构示意图；
图4为钢拱与拱脚的拼接效果示意图；
图5为可移动升降的门形支架侧视结构示意图；
图6为可移动升降的门形支架主视结构示意图；
图7为三角形结构体系的第一安装状态示意图；
图8为三角形结构体系的第二安装状态示意图；
图9为三角形结构体系的第三安装状态示意图；
图中标记说明：1、钢拱，2、拱脚，3、压杆，4、拉杆，5、后拉索，6、胎架，7、桥面梁，8、底转铰，9、第一压杆铰，10、第一拱肋铰，11、第二拱肋铰，12、第一拉杆铰，13、第二拉杆铰，14、第二压杆铰，15、第三压杆铰，16、穿芯油缸，17、门形支架，18、滚轮，19、油缸缸体，20、油缸活塞，21、搁置梁。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系，包括相互铰接的压杆3和拉杆4，压杆3与拉杆4相铰接的一端还通过后拉索5连接至桥面梁7，后拉索上5安装有穿芯油缸16，压杆3的另一端铰接至钢拱1的一端，钢拱1的另一端与拉杆4未与压杆3铰接的一端相铰接。
具体的，钢拱1的两端分别设置有第一拱肋铰10和第二拱肋铰11，第一拱肋铰10和第二拱肋铰11分别焊接在钢拱1的两端。第一拱肋铰10与压杆3相铰接，第二拱肋铰11与拉杆4相铰接，如图2所示，压杆3一端设置有第一压杆铰9，第一压杆铰9与第一拱肋铰10相连接，压杆3另一端的两侧分别设置有第二压杆铰14和第三压杆铰15，第二压杆铰14与后拉索5相连接，第三压杆铰15与拉杆4相连接；
如图3所示，拉杆4的两端分别设有第一拉杆铰12和第二拉杆铰13，第一拉杆铰12与第三压杆铰15相连接，第二拉杆铰13与第二拱肋铰11相连接。
此外，桥面梁7上设有多个用于支撑钢拱1的胎架6，钢拱1与压杆3连接的一端还连接有拱脚2，钢拱2通过底转铰8与拱脚2相连接，图4所示为钢拱1与拱脚2拼装后的结构示意图，钢拱1和拱脚2为钢拱桥施工阶段分成的两个部分，施工过程绕底转铰8进行转体，直至转体到位，底转铰8、第一拱肋铰10、第二拱肋铰11均是为转体施工而后焊接于钢拱1上的转铰。
在实际应用中，安装上述三角形结构体系的方法包括以下步骤：
S1、在桥面梁7上完成钢拱1与拱脚2的拼接；
S2、将钢拱1的一端与压杆3的一端相铰接，将压杆3的另一端分别与后拉索5连接、与拉杆4的一端相铰接；
S3、在后拉索5上安装穿芯油缸16，将后拉索5的另一端连接至桥面梁7；
S4、将拉杆4的另一端放置于可移动升降的门形支架17上，其中，门形支架17横跨在钢拱1上，门形支架17的具体结构如图5和图6所示，门形支架17的两端对称设置有移动升降装置，两个移动升降装置的顶部之间通过搁置梁21连接，搁置梁21用于放置拉杆4的一端，移动升降装置包括油缸缸体19，油缸缸体19内设有油缸活塞20，油缸缸体19的底部安装有滚轮18，油缸活塞20连接至搁置梁21；
S5、如图7～图9所示，收缩穿芯油缸16以拉动后拉索5，压杆3往上转动(压杆3开始绕第一压杆铰9和第一拱肋铰10形成的铰转动)、拉杆4被抬起，门形支架17随之移动抬升，当门形支架17移动至钢拱1上对应连接拉杆4的位置时，使门型支架17升高，将拉杆4从门形支架17上移出，将第二拉杆铰13与钢拱1的第二拱肋铰11铰接，至此完成三角形结构体系的安装。
综上所述，本发明将高空安装作业转化成地面作业，能够有效、可靠地进行三角架结构体系的安装及拆除，不需要使用大型吊装设备，即可实现降低施工风险、减少施工措施成本、加快施工工期的目的。

Claims (10)

1.一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系，其特征在于，包括相互铰接的压杆(3)和拉杆(4)，所述压杆(3)与拉杆(4)相铰接的一端还通过后拉索(5)连接至桥面梁(7)，所述压杆(3)的另一端铰接至钢拱(1)的一端，所述钢拱(1)的另一端与拉杆(4)未与压杆铰接的一端相铰接。
2.根据权利要求1所述的一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系，其特征在于，所述钢拱(1)的两端分别设置有第一拱肋铰(10)和第二拱肋铰(11)，所述第一拱肋铰(10)与压杆(3)相铰接，所述第二拱肋铰(11)与拉杆(4)相铰接。
3.根据权利要求2所述的一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系，其特征在于，所述压杆(3)一端设置有第一压杆铰(9)，所述第一压杆铰(9)与第一拱肋铰(10)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系，其特征在于，所述压杆(3)一端的两侧分别设置有第二压杆铰(14)和第三压杆铰(15)，所述第二压杆铰(14)与后拉索(5)相连接，所述第三压杆铰(15)与拉杆(4)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系，其特征在于，所述拉杆(4)的两端分别设有第一拉杆铰(12)和第二拉杆铰(13)，所述第一拉杆铰(12)与第三压杆铰(15)相连接，所述第二拉杆铰(13)与第二拱肋铰(11)相连接。
6.根据权利要求1所述的一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系，其特征在于，所述桥面梁(7)上设有多个用于支撑钢拱(1)的胎架(6)。
7.根据权利要求1所述的一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系，其特征在于，所述钢拱(1)与压杆(3)连接的一端还连接有拱脚(2)，所述钢拱(1)通过底转铰(8)与拱脚(2)相连接。
8.根据权利要求2所述的一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系，其特征在于，所述第一拱肋铰(10)和第二拱肋铰(11)分别焊接在钢拱(1)的两端。
9.根据权利要求1所述的一种钢拱桥转体施工用三角形结构体系，其特征在于，所述后拉索(5)上安装有穿芯油缸(16)。
10.一种用于安装权利要求1所述钢拱桥转体施工用三角形结构体系的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在桥面梁(7)上完成钢拱(1)与拱脚(2)的拼接；
S2、将钢拱(1)的一端与压杆(3)的一端相铰接，将压杆(3)的另一端分别与后拉索(5)连接、与拉杆(4)的一端相铰接；
S3、在后拉索(5)上安装穿芯油缸(16)，将后拉索(5)的另一端连接至桥面梁(7)；
S4、将拉杆(4)的另一端放置于可移动升降的门形支架(17)上，所述门形支架(17)横跨在钢拱(1)上；
S5、收缩穿芯油缸(16)以拉动后拉索(5)，压杆(3)往上转动、拉杆(4)被抬起，门形支架(17)随之移动抬升，当门形支架(17)移动至钢拱(1)上对应连接拉杆(4)的位置时，将拉杆(4)从门形支架(17)上移出后与钢拱(1)铰接，至此完成三角形结构体系的安装。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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