CN111996930A

CN111996930A - 一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造及其更换方法

Info

Publication number: CN111996930A
Application number: CN202010970979.0A
Authority: CN
Inventors: 刘世忠; 董长军; 冯志勇; 陶永贵; 俞培莉; 孙建军; 王文哲; 王波; 毛亚娜; 徐浩
Original assignee: Lanzhou Jiaotong University Engineering Testing Co ltd
Current assignee: Lanzhou Jiaotong University Engineering Testing Co ltd
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2020-11-27
Anticipated expiration: 2040-09-15
Also published as: CN111996930B

Abstract

本发明公开了一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造及其更换方法，属于桥梁工程技术领域，以解决钢筋混凝土下承式拱桥的单吊杆在更换中需要借助临时张拉拖换装置、桥梁交通需中断、费时费力的问题。装置包括吊杆、拱肋、横梁，吊杆设在拱肋与横梁之间，吊杆为双吊杆构件，双吊杆构件包括自上而下依次设置的第一锚杆、第一分索板件、吊杆、第二分索板件、第二锚杆，吊杆与第一分索板件之间设有吊杆锚头，吊杆与第二分索板件之间设有螺杆套件。方法包括初次更换和二次更换。本发明使用便携式设备就能实现逐个吊杆的更换，不仅可以保证桥梁结构受力的合理性，也为换索施工带来极大的便利。

Description

一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造及其更换方法

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造及其更换方法。

背景技术

钢管混凝土拱桥中，下承式拱桥作为桥梁结构中常用的桥型，已建成投入运营的已超过400余座。该结构设计了大量的单吊杆结构，吊杆作为中、下承式拱桥最重要的传力构件之一，对桥梁的运营安全具有重要的影响。一般大跨径钢管混凝土下承式拱桥设计基准期为100年，吊杆设计使用寿命为20～25年，所以拱桥在运营期间会存在吊杆的更换，但在实际运营期间吊杆使用寿命大约为10年，有的甚至不到5年，这主要是由于吊杆长期疲劳损伤及腐蚀引起的，所以为了保证下承式拱桥正常运营，对于存在问题的吊杆要及时进行更换处理。

更换吊杆的施工中，由于牵涉到体系转换的过程，原则上施工中需要进行交通封闭；但现有技术中的中、下承式拱桥一般都是城市及其周边干道的控制性工程，中断交通会造成极大不便，所以，在不中断交通的情况下，如何安全高效地进行吊杆的更换施工成为本领域亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造及其更换方法，以解决钢筋混凝土下承式拱桥的单吊杆在更换中需要借助临时张拉拖换装置、桥梁交通需中断、费时费力的问题。

为了解决以上问题，本发明技术方案为：

一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造，包括吊杆、拱肋、横梁，吊杆设在拱肋与横梁之间，吊杆为双吊杆构件，双吊杆构件包括自上而下依次设置的第一锚杆、第一分索板件、吊杆、第二分索板件、第二锚杆，吊杆与第一分索板件之间设有吊杆锚头，吊杆与第二分索板件之间设有螺杆套件。

进一步的，吊杆锚头为一组，吊杆锚头顶端均通过固定件安装在第一分索板件上，吊杆锚头底端与吊杆连接。

进一步的，第二螺杆套件为一组，第二螺杆套件顶端与吊杆连接，第二螺杆套件底端通过调节螺杆设在第二分索板件中。

进一步的，第一锚杆设在拱肋上的拱肋接口中。

进一步的，第二锚杆设在横梁上的横梁接口中。

一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造的更换方法，该方法为以下步骤：

步骤A、初次更换；

采用临时张拉拖换装置，拆除原有钢筋混凝土下承式拱桥单吊杆结构，原有拱肋的拱肋接口和横梁横梁接口均保持不变，将第一锚杆安装在拱肋接口并固定，将第二锚杆安装在横梁接口并固定，将临时张拉拖换装置体系中的拉力转换到双吊杆构件体系上。

步骤B、二次更换；

不再使用临时张拉拖换装置，依次替换拆装双吊杆构件中的其中一根吊杆。

此次更换后在钢筋混凝土下承式拱桥生命周期内，更换双吊杆构件均采用替换拆装其中一根吊杆的方式进行。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明将原有的单吊杆结构替换为双吊杆构件，看似简单，但是该双吊杆构件的吊杆安装在分索板件中，保证整体结构与拱肋和横梁连接处的单锚杆保持不变，就能巧妙的解决在单吊杆孔洞结构中安装双吊杆结构的构造难题，如此一来，就能不借助临时张拉拖换装置更换吊杆；每根吊杆上端连接吊杆锚头，下端依次安装套件螺杆和调节螺杆，吊杆上端安装有吊杆锚头的构造与分索板件用高强螺栓的固定件连接，吊杆下端安装有螺杆套件、调节螺杆的构件与第二分索板件连接，通过调节螺杆的旋转对吊杆进行张拉，以使达到吊杆的理论索力值，更换时，除了卸下第一锚杆和第二锚杆上用于固定的高强螺栓，还可根据第一锚杆和第一分索板的实际工况决定是否将其保留，通过拆卸固定件来实现局部更换。

（2）本发明方法可在钢筋混凝土下承式拱桥的单吊杆结构初次更换中，采用临时张拉装置先把单吊杆的拉力置换到临时张拉装置上，再将单吊杆结构更换成本发明中的双吊杆构件，再将临时张拉装置的拉力二次转换到双吊杆结构上，完成体系转换；待下一次吊杆寿命达到设计年限时，不再需要临时张拉装置进行体系装换，只需直接依次更换两根吊杆，且既不需要封闭交通，也不需要大型辅助设备即可完成吊杆更换，本发明装置能保证桥梁结构吊杆体系的合理受力，在保证桥梁整体安全的同时，可在不中断交通情况下进行作业，省时省力。

（3）本发明一次性解决了吊杆设计寿命远少于桥梁设计使用寿命而造成的运营期吊杆更换难题，使得更换吊杆换了一种思路，不再大费周折封闭桥梁交通，也省去了临时张拉拖换装置，使用便携式设备就能实现逐个吊杆的更换，不仅可以保证桥梁结构受力的合理性，也为换索施工带来极大的便利。

附图说明

图1为一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造及其更换方法的结构示意图；

图2一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造及其更换方法的安装示意图。

图3为图1的局部放大图。

附图标记如下：1-双吊杆构件； 11-第一锚杆；12-第一分索板件；13-吊杆锚头；14-固定件；15-吊杆；16-螺杆套件；17-调节螺杆；18-第二分索板件；19-第二锚杆；2-拱肋；21-拱肋接口； 3-横梁；31-横梁接口。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式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方式。

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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1-3所示，一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造，包括吊杆、拱肋2、横梁3，吊杆设在拱肋2与横梁3之间；吊杆为双吊杆构件1，双吊杆构件1包括自上而下依次设置的第一锚杆11、第一分索板件12、吊杆15、第二分索板件18、第二锚杆19；第一锚杆11设在拱肋2上的拱肋接口21中，第二锚杆19设在横梁3上的横梁接口31中；吊杆15与第一分索板件12之间设有吊杆锚头13，吊杆15与第二分索板件18之间设有螺杆套件16。

具体的：吊杆锚头13为一组，吊杆锚头13顶端均通过固定件14安装在第一分索板件12上，吊杆锚头13底端与吊杆15连接。

第二螺杆套件16为一组，第二螺杆套件16顶端与吊杆15连接，第二螺杆套件16底端通过调节螺杆17设在第二分索板件18中。

一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造的更换方法，其特征在于：该方法为以下步骤：

步骤A、初次更换；

采用临时张拉拖换装置，拆除原有钢筋混凝土下承式拱桥单吊杆结构，原有拱肋2的拱肋接口21和横梁3横梁接口31均保持不变，将第一锚杆11安装在拱肋接口21并固定，将第二锚杆19安装在横梁接口31并固定，将临时张拉拖换装置体系中的拉力转换到双吊杆构件1体系上。

步骤B、二次更换；

不再使用临时张拉拖换装置，依次替换拆装双吊杆构件1中的其中一根吊杆15。

此次更换后在钢筋混凝土下承式拱桥生命周期内，更换双吊杆构件1均采用替换拆装其中一根吊杆15的方式进行。

Claims

1.一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造，包括吊杆、拱肋（2）、横梁（3），所述吊杆设在拱肋（2）与横梁（3）之间，其特征在于：所述吊杆为双吊杆构件（1），所述双吊杆构件（1）包括自上而下依次设置的第一锚杆（11）、第一分索板件（12）、吊杆（15）、第二分索板件（18）、第二锚杆（19），所述吊杆（15）与第一分索板件（12）之间设有吊杆锚头（13），所述吊杆（15）与第二分索板件（18）之间设有螺杆套件（16）。

2.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造，其特征在于：所述吊杆锚头（13）为一组，所述吊杆锚头（13）顶端均通过固定件（14）安装在第一分索板件（12）上，所述吊杆锚头（13）底端与吊杆（15）连接。

3.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造，其特征在于：所述第二螺杆套件（16）为一组，所述第二螺杆套件（16）顶端与吊杆（15）连接，所述第二螺杆套件（16）底端通过调节螺杆（17）设在第二分索板件（18）中。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造，其特征在于：所述第一锚杆（11）设在拱肋（2）上的拱肋接口（21）中。

5.如权利要求4任一项所述的一种钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造，其特征在于：所述第二锚杆（19）设在横梁（3）上的横梁接口（31）中。

6.如权利要求1-5中任一项所述的钢筋混凝土下承式拱桥吊杆新型更换构造的更换方法，其特征在于：该方法为以下步骤：

步骤A、初次更换；

采用临时张拉拖换装置，拆除原有钢筋混凝土下承式拱桥单吊杆结构，原有拱肋（2）的拱肋接口（21）和横梁（3）横梁接口（31）均保持不变，将第一锚杆（11）安装在拱肋接口（21）并固定，将第二锚杆（19）安装在横梁接口（31）并固定，将临时张拉拖换装置体系中的拉力转换到双吊杆构件（1）体系上；

步骤B、二次更换；

不再使用临时张拉拖换装置，依次替换拆装双吊杆构件（1）中的其中一根吊杆（15）；

此次更换后在钢筋混凝土下承式拱桥生命周期内，更换双吊杆构件（1）均采用替换拆装其中一根吊杆（15）的方式进行。