CN114517440B - 一种大节段拱肋及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大节段拱肋及其施工方法，其技术方案的要点是包括中间节段以及端部节段，端部节段包括端部弧形梁以及端部横向连杆，中间节段包括中部弧形梁以及中部横向连杆；端部节段的下端铰接有安装座；端部弧形梁的一端的上部开设有定位弧形槽，中间节段的两端分别设置有与定位弧形槽配合的弧形搭接部；中间节段的两端分别设置有中部连接板，中部连接板开设有若干个中部连接孔；端部节段的连接端固定有端部连接板，端部连接板开设有若干个端部连接孔，中部连接孔和端部连接孔一一对应；中部连接孔和端部连接孔之间设置连接螺柱，连接螺柱两端安装有锁紧螺母；本发明能够高效精确的对大节段拱肋进行拼接施工。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种大节段拱肋及其施工方法。
背景技术
大跨度的拱桥其拱肋通常拆分为多段节段，从而方便进行加工制作以及组装作业。通常拱肋包括中间节段以及两个分别位于中间节段两端的端部节段。在对拱肋节段进行施工时，将中间节段与端部节段对齐拼接，进而将中部节段与端部节段进行相对固定，从而完成拱肋的安装施工。拱肋整体跨度较长，在将中间节段与端部节段进行拼接时，由于采用吊装工艺，在风力等外力的作用下，中间节段与端部节段容易发生偏摆，从而导致拼接施工困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种大节段拱肋，能够高效精确的对大节段拱肋进行拼接施工。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种大节段拱肋，包括中间节段以及两个分别位于中间节段两端的端部节段，所述端部节段包括两个平行设置端部弧形梁以及位于两端部弧形梁之间的端部横向连杆，所述中间节段包括两个平行设置的中部弧形梁以及位于两中部弧形梁之间的中部横向连杆，所述端部节段的下端铰接有用于与墩柱固定连接的安装座；所述端部弧形梁的一端的上部开设有定位弧形槽，所述中间节段的两端分别设置有与定位弧形槽配合的弧形搭接部；所述中间节段的两端分别设置有中部连接板，所述中部连接板开设有若干个中部连接孔；所述端部节段的连接端固定有端部连接板，所述端部连接板开设有若干个端部连接孔，所述中部连接孔和端部连接孔一一对应；所述中部连接孔和端部连接孔之间设置连接螺柱，所述连接螺柱两端安装有用于将中部连接板和端部连接板压紧的锁紧螺母。
通过上述技术方案，通过设置与端部节段铰接的安装座，进而在进行拼接施工，先将安装座进行安装定位，进而只需要对端部节段的上端进行定位，即可完成对端部节段的定位，使端部节段定位快速精确，不易发生偏摆；在完成端部节段的定位后，将中间节段吊运至两端部节段之间，从上往下进行下落，通过弧形搭接部与定位弧形槽配合，进而对中间节段进行横向定位，然后利用端部连接板和中部连接板，通过连接螺柱和锁紧螺母将端部节段与中间节段良好的进行拼接扣合，施工效率高。
较佳的，所述中部弧形梁和端部弧形梁之间设置有倾斜设置的连接钢丝绳，所述连接钢丝绳的两端分别与中部弧形梁和端部弧形梁固定连接。
通过上述技术方案，通过设置连接钢丝绳，进而利用连接钢丝绳在中部弧形梁和端部弧形梁之间施加均衡拉力，减小在外力的作用下，拼接位置收力破坏的可能。
较佳的，所述中部弧形梁和端部弧形梁之间设置有支撑组件，所述支撑组件包括支撑块以及两个设置在支撑块上的弹性撑杆；两个弹性撑杆的下端均与支撑块铰接，两个弹性撑杆的上端分别与中部弧形梁以及端部弧形梁铰接；所述支撑块上开设有贯穿支撑块的连接孔，所述连接钢丝绳穿过连接孔。
通过上述技术方案，通过在中部弧形梁和端部弧形梁之间设置有支撑组件，两个弹性撑杆分别对中部弧形梁以及端部弧形梁进行斜撑，从而能够使中部弧形梁和端部弧形梁在外力的作用下不易发生剪切破坏；并且弹性撑杆具有一定弹性，不易在外力的作用下收到破坏。
较佳的，所述弹性撑杆包括橡胶管以及设置在橡胶管内部的连接弹簧，所述橡胶管的两端分别设置有连接头，所述连接弹簧的两端分别与连接头固定连接。
通过上述技术方案，弹性撑杆包括橡胶管以及设置橡胶管内部的连接弹簧，从而能够良好的对中部弧形梁或端部弧形梁进行支撑，并且具有良好的弹性回弹，不易发生失效变形。
较佳的，所述中部弧形梁的端部外侧开设有中部连接槽，所述端部弧形梁的外侧开设有端部连接槽，所述中部连接槽和端部连接槽之间设置有弧形加强板，所述弧形加强板分别与中部弧形梁以及端部弧形梁固定连接。
通过上述技术方案，通过设置中部连接槽以及端部连接槽，并且在中部连接槽和端部连接槽之间设置弧形加强板，从而利用弧形加强板，进一步加强中部弧形梁与端部弧形梁拼接位置处的连接强度。
较佳的，所述弧形搭接部的横截面为上大下小的梯形。
通过上述技术方案，弧形搭接部的横截面设置为上大下小的梯形，从而方便将弧形搭接部插入到定位弧形槽中。
较佳的，所述端部弧形梁沿其弧度方向开设有若干个端部减重孔；所述中部弧形梁沿其弧度方向开设有若干个中部减重孔。
通过上述技术方案，通过设置端部减重孔以及中部减重孔，从而对端部弧形梁和中部弧形梁进行减重，减小拱肋在使用过程中因自身重力产生的形变。
本发明的另一个目的是提供一种大节段拱肋施工方法，能够高效精确的对大节段拱肋进行拼接施工。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种大节段拱肋施工方法，应用于上述的大节段拱肋施工中，包括以下方法步骤：
步骤S1,将安装座固定在桥墩的安装位置处，使用拉绳连接至端部节段的自由端，对端部节端的自由端进行拉动，使端部节段绕端部节段与安装座的铰接轴进行转动，直至端部节段转动至设置位置；通过液压装置对端部节段进行抵触，使拉绳处于绷紧状态；
步骤S2,在完成步骤S1后，使用吊装装置对中间节段进行吊装，将中间节段移动至两端部节段之间，缓慢对中间节段进行下放，使中间节段两端的弧形搭接部落入定位弧形槽中；
步骤S3,在完成步骤S2后，微调端部节段以及中间节段的相对位置，使中部连接孔与对应的端部连接孔相对齐；将连接螺柱插入到中部连接孔和端部连接孔之间，在连接螺柱的两端装入锁紧螺母，使用锁紧螺母将中部连接板和端部连接板压紧；
步骤S4,在完成步骤3后，将端部节段与中间节段的拼接接缝位置处进行焊接。
通过上述技术方案，在进行拱肋的拼接施工时，先将安装座进行安装定位，进而只需要对端部节段的上端进行定位，即可完成对端部节段的定位，使端部节段定位快速精确，不易发生偏摆；在完成端部节段的定位后，将中间节段吊运至两端部节段之间，从上往下进行下落，通过弧形搭接部与定位弧形槽配合，进而对中间节段进行横向定位，然后利用端部连接板和中部连接板，通过连接螺柱和锁紧螺母将端部节段与中间节段良好的进行拼接扣合，施工效率高。
较佳的，还包括步骤S5，在完成步骤S4后，在中部弧形梁和端部弧形梁之间安装支撑组件，使用连接钢丝绳穿过支撑块的连接孔，将连接钢丝绳的两端分别与中部弧形梁和端部弧形梁固定连接；将支撑组件移动至中部弧形梁和端部弧形梁接缝位置处，将支撑组件的两个弹性撑杆的端部分别与中部弧形梁和端部弧形梁铰接。
通过上述技术方案，通过在中间节段和端部节段之间设置连接钢丝绳以及支撑组件，进而通过利用两个弹性撑杆分别对中部弧形梁以及端部弧形梁进行斜撑，从而能够使中部弧形梁和端部弧形梁在外力的作用下不易发生剪切破坏；并且弹性撑杆所收到的力，传递到连接钢丝绳上，通过连接钢丝绳均匀的施加在中间节段和端部节段上，从而能够有效的增强中间节段和端部节段的连接强度，使连接位置处在外力的作用下，不易受到破坏。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是大节段拱肋的结构示意图。
图2是体现端部节段的结构示意图。
图3是体现中间节段的结构示意图
图4是体现中间节段与端部节段连接关系的结构示意图。
图5是体现支撑组件的结构示意图。
图6是弹性撑杆的结构示意图。
其中，1、中间节段；11、中部弧形梁；12、中部横向连杆；13、中部减重孔；14、中部连接板；15、弧形搭接部；16、中部连接槽；2、端部节段；21、端部弧形梁；22、端部横向连杆；23、端部减重孔；24、端部连接板；25、定位弧形槽；26、端部连接槽；3、安装座；4、连接螺柱；41、锁紧螺母；5、弧形加强板；6、连接钢丝绳；7、支撑组件；71、支撑块；72、弹性撑杆；721、橡胶管；722、连接弹簧；723、连接头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例1：
一种大节段拱肋，参照图1,包括中间节段1以及两个分别位于中间节段1两端的端部节段2。端部节段2的下端铰接有用于与墩柱固定连接的安装座3。
参照图1和图2，端部节段2包括两个平行设置端部弧形梁21以及位于两端部弧形梁21之间的端部横向连杆22。端部弧形梁21沿其弧度方向开设有若干个端部减重孔23。端部弧形梁21的一端的上部开设有定位弧形槽25。端部节段2的连接端固定有端部连接板24，端部连接板24开设有若干个端部连接孔。
参照图1和图3，中间节段1包括两个平行设置的中部弧形梁11以及位于两中部弧形梁11之间的中部横向连杆12。中部弧形梁11沿其弧度方向开设有若干个中部减重孔13。中间节段1的两端分别设置有与定位弧形槽25配合的弧形搭接部15。弧形搭接部15的横截面为上大下小的梯形。
参照图1至图4，中间节段1的两端分别设置有中部连接板14，中部连接板14开设有若干个中部连接孔；中部连接孔和端部连接孔一一对应。中部连接孔和端部连接孔之间设置连接螺柱4，连接螺柱4两端安装有用于将中部连接板14和端部连接板24压紧的锁紧螺母41。
在对拱肋进行拼接施工，先将安装座3与墩柱进行安装定位。将端部节段2绕其与安装座3的铰接轴进行转动，对端部节段2上部牵引点的高度进行检测，当端部节段2的牵引点移动至设置时，则完成端部节段2的安装定位。在完成端部节段2的定位后，将中间节段1吊运至两端部节段2之间，从上往下进行下落，通过弧形搭接部15与定位弧形槽25配合，进而对中间节段1进行横向定位，然后利用端部连接板24和中部连接板14，通过连接螺柱4和锁紧螺母41将端部节段2与中间节段良好的进行拼接扣合，施工效率高。
中部弧形梁11的端部外侧开设有中部连接槽16，端部弧形梁21的外侧开设有端部连接槽26，中部连接槽16和端部连接槽26之间设置有弧形加强板5，弧形加强板5分别与中部弧形梁11以及端部弧形梁21固定连接。在通过连接螺柱4以及锁紧螺母41将中部连接板14以及端部连接板24压紧后，将弧形加强板5放入到中部连接槽16和端部连接槽26之间，进而将弧形加强板5与中部弧形梁11以及端部弧形梁21进行固定。
参照图1和图5，中部弧形梁11和端部弧形梁21之间设置有倾斜设置的连接钢丝绳6，连接钢丝绳6的两端分别与中部弧形梁11和端部弧形梁21固定连接。中部弧形梁11和端部弧形梁21之间设置有支撑组件7，支撑组件7包括支撑块71以及两个设置在支撑块71上的弹性撑杆72；两个弹性撑杆72的下端均与支撑块71铰接，两个弹性撑杆72的上端分别与中部弧形梁11以及端部弧形梁21铰接；支撑块71上开设有贯穿支撑块71的连接孔，连接钢丝绳6穿过连接孔。通过在中间节段1和端部节段2之间设置连接钢丝绳6以及支撑组件7，进而通过利用两个弹性撑杆72分别对中部弧形梁11以及端部弧形梁21进行斜撑，从而能够使中部弧形梁11和端部弧形梁21在外力的作用下不易发生剪切破坏；并且弹性撑杆72所收到的力，传递到连接钢丝绳6上，通过连接钢丝绳6均匀的施加在中间节段1和端部节段2上，从而能够有效的增强中间节段和端部节段2的连接强度，使连接位置处在外力的作用下，不易受到破坏。
参照图5和图6，弹性撑杆72包括橡胶管721以及设置在橡胶管721内部的连接弹簧722，橡胶管721的两端分别设置有连接头723，连接弹簧722的两端分别与连接头723固定连接。弹性撑杆72包括橡胶管721以及设置橡胶管721内部的连接弹簧722，从而能够良好的对中部弧形梁11或端部弧形梁21进行支撑，并且具有良好的弹性回弹，不易发生失效变形。
实施例2：
一种大节段拱肋施工方法，应用于实施例1中的大节段拱肋的施工中，包括以下方法步骤：
步骤S1,将安装座3固定在桥墩的安装位置处。在安装座3远离端部节段2的一侧设置牵引装置，牵引装置的拉绳通过支架进行支撑，进而连接至端部节段2的自由端。通过牵引装置对端部节端的自由端进行拉动，使端部节段2绕端部节段2与安装座3的铰接轴进行转动，直至端部节段2转动至设置位置；在安装座3远离端部节段2的一侧设置液压装置，液压装置为倾斜设置的液压千金顶，当端部节端转动至设置时，液压千金顶的活塞杆端部与端部节段2抵接，进而使拉绳处于绷紧状态，从而良好的对端部节端进行定位。
步骤S2,在完成步骤S1后，使用吊装装置对中间节段进行吊装，将中间节段移动至两端部节段2之间，缓慢对中间节段进行下放，使中间节段两端的弧形搭接部15落入定位弧形槽25中；
步骤S3,在完成步骤S2后，微调端部节段2以及中间节段的相对位置，使中部连接孔与对应的端部连接孔相对齐；将连接螺柱4插入到中部连接孔和端部连接孔之间，在连接螺柱4的两端装入锁紧螺母41，使用锁紧螺母41将中部连接板14和端部连接板24压紧；将弧形加强板5放入到中部连接槽16和端部连接槽26之间，进而将弧形加强板5与中部弧形梁11以及端部弧形梁21进行固定。
步骤S4,在完成步骤3后，将端部节段2与中间节段的拼接接缝位置处进行焊接。
步骤S5，在完成步骤S4后，在中部弧形梁11和端部弧形梁21之间安装支撑组件7，使用连接钢丝绳6穿过支撑块71的连接孔，将连接钢丝绳6的两端分别与中部弧形梁11和端部弧形梁21固定连接；将支撑组件7移动至中部弧形梁11和端部弧形梁21接缝位置处，将支撑组件7的两个弹性撑杆72的端部分别与中部弧形梁11和端部弧形梁21铰接。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (5)
1.一种大节段拱肋，包括中间节段(1)以及两个分别位于中间节段(1)两端的端部节段(2)，所述端部节段(2)包括两个平行设置端部弧形梁(21)以及位于两端部弧形梁(21)之间的端部横向连杆(22)，所述中间节段(1)包括两个平行设置的中部弧形梁(11)以及位于两中部弧形梁(11)之间的中部横向连杆(12)，其特征在于：所述端部节段(2)的下端铰接有用于与墩柱固定连接的安装座(3)；所述端部弧形梁(21)的一端的上部开设有定位弧形槽(25)，所述中间节段(1)的两端分别设置有与定位弧形槽(25)配合的弧形搭接部(15)；所述中间节段(1)的两端分别设置有中部连接板(14)，所述中部连接板(14)开设有若干个中部连接孔；所述端部节段(2)的连接端固定有端部连接板(24)，所述端部连接板(24)开设有若干个端部连接孔，所述中部连接孔和端部连接孔一一对应；所述中部连接孔和端部连接孔之间设置连接螺柱(4)，所述连接螺柱(4)两端安装有用于将中部连接板(14)和端部连接板(24)压紧的锁紧螺母(41)；所述中部弧形梁(11)和端部弧形梁(21)之间设置有倾斜设置的连接钢丝绳(6)，所述连接钢丝绳(6)的两端分别与中部弧形梁(11)和端部弧形梁(21)固定连接；所述中部弧形梁(11)和端部弧形梁(21)之间设置有支撑组件(7)，所述支撑组件(7)包括支撑块(71)以及两个设置在支撑块(71)上的弹性撑杆(72)；两个弹性撑杆(72)的下端均与支撑块(71)铰接，两个弹性撑杆(72)的上端分别与中部弧形梁(11)以及端部弧形梁(21)铰接；所述支撑块(71)上开设有贯穿支撑块(71)的连接孔，所述连接钢丝绳(6)穿过连接孔；所述弹性撑杆(72)包括橡胶管以及设置在橡胶管内部的连接弹簧，所述橡胶管的两端分别设置有连接头，所述连接弹簧的两端分别与连接头固定连接；所述中部弧形梁(11)的端部外侧开设有中部连接槽(16)，所述端部弧形梁(21)的外侧开设有端部连接槽(26)，所述中部连接槽(16)和端部连接槽(26)之间设置有弧形加强板(5)，所述弧形加强板(5)分别与中部弧形梁(11)以及端部弧形梁(21)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种大节段拱肋，其特征在于：所述弧形搭接部(15)的横截面为上大下小的梯形。
3.根据权利要求1所述的一种大节段拱肋，其特征在于：所述端部弧形梁(21)沿其弧度方向开设有若干个端部减重孔(23)；所述中部弧形梁(11)沿其弧度方向开设有若干个中部减重孔(13)。
4.一种大节段拱肋施工方法，应用于权利要求1-3任一项所述的大节段拱肋施工中，其特征在于，包括以下方法步骤：
步骤S1,将安装座(3)固定在桥墩的安装位置处，使用拉绳连接至端部节段(2)的自由端，对端部节端的自由端进行拉动，使端部节段(2)绕端部节段(2)与安装座(3)的铰接轴进行转动，直至端部节段(2)转动至设置位置；通过液压装置对端部节段(2)进行抵触，使拉绳处于绷紧状态；
步骤S2,在完成步骤S1后，使用吊装装置对中间节段进行吊装，将中间节段移动至两端部节段(2)之间，缓慢对中间节段进行下放，使中间节段两端的弧形搭接部(15)落入定位弧形槽(25)中；
步骤S3,在完成步骤S2后，微调端部节段(2)以及中间节段的相对位置，使中部连接孔与对应的端部连接孔相对齐；将连接螺柱(4)插入到中部连接孔和端部连接孔之间，在连接螺柱(4)的两端装入锁紧螺母(41)，使用锁紧螺母(41)将中部连接板(14)和端部连接板(24)压紧；
步骤S4,在完成步骤3后，将端部节段(2)与中间节段的拼接接缝位置处进行焊接。
5.根据权利要求4所述的一种大节段拱肋施工方法，其特征在于：还包括步骤S5，在完成步骤S4后，在中部弧形梁(11)和端部弧形梁(21)之间安装支撑组件(7)，使用连接钢丝绳(6)穿过支撑块(71)的连接孔，将连接钢丝绳(6)的两端分别与中部弧形梁(11)和端部弧形梁(21)固定连接；将支撑组件(7)移动至中部弧形梁(11)和端部弧形梁(21)接缝位置处，将支撑组件(7)的两个弹性撑杆(72)的端部分别与中部弧形梁(11)和端部弧形梁(21)铰接。
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