CN212714551U - 桁式组合拱桥体系转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桁式组合拱桥体系转换装置，包括有分别设置在桥梁实腹段左、右两侧边箱顶面的两组纵梁体系，每组纵梁体系由多根相互平行的纵梁构成，多根纵梁顶面间隔、平行设置有多根顶部横梁，每根顶部横梁上竖直向下穿入有多根精轧螺纹钢筋，精轧螺纹钢筋的顶部固定在顶部横梁上，其杆身穿过边箱后与位于边箱底面的底部横梁固定连接，左、右两侧边箱顶、底面均设置有千斤顶基座槽，千斤顶基座槽与桥梁纵向切割缝位置重合，千斤顶基座槽中设置有千斤顶，千斤顶两端分别抵住千斤顶基座槽两侧壁。该转换装置可以避免两个体系切割分离过程中出现相对位移，为后续拆除工作的顺利实施提供保障。

Description

桁式组合拱桥体系转换装置

技术领域

本实用新型涉及一种桁式组合拱桥体系转换装置，属于桥梁拆除设备技术领域。

背景技术

桥梁是道路的重要组成部分，其主要架设在江河湖海上，以及相邻山涧之间。随着我国经济的快速增长，道路运输事业也在飞速发展中。一些修建于二、三十年前的桥梁已经无法运输需求，因此需要修建新的桥梁用于替代旧的桥梁。旧的桥梁中有的需要将其进行拆除，而桥梁拆除最简单、快速的方式莫过于爆破拆除。但是并不是所有的旧桥拆除都适用爆破拆除方式，比如一些架设于自然保护区、风景保护区、饮水区等区域的桥梁，若使用爆破拆除的方式，容易对所在区域的环境、水源造成破坏，这是明令禁止的。因此只能选择使用其它方式进行拆除。如切割拆除的方式，将旧桥切割成若干小的单元，再通过起吊装置将其吊运走。

我方近期承接了一项旧桥拆除工程，该旧桥处于水源保护区，故不能使用爆破拆除。我方经过研究、分析，决定采用线切割方式将桥梁切割为若干小的单元，切割过程中首先将桥梁从主拱圈中间通过桥梁纵、横向切割缝将其一份为二，使得整个结构转换为两个悬臂桁架体系。但是论证阶段发现有个问题必须解决，否则桥梁拆除工作无法顺利进行。桥梁作为一个整体结构时，整体受力，相互约束。但是将其转换为两个悬臂桁架体系后，两个体系受力无法实现相互制约，很大程度会出现分离切割过程中或者体系切割完毕后，由于切割缝导致两个体系之间产生间隙，该间隙使得拱顶切割缝两侧的两个体系出现相对位移甚至左右摆动，拱顶由合拢状态转换为分离状态时瞬间会产生较大的冲击载荷，该冲击载荷可能导致分离后的两个体系出现垮塌现象。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种桁式组合拱桥体系转换装置。该转换装置可以避免两个体系切割分离过程中出现相对位移，为后续拆除工作的顺利实施提供保障。

本实用新型的技术方案：一种桁式组合拱桥体系转换装置，包括有分别设置在桥梁实腹段左、右两侧边箱顶面的两组纵梁体系，每组纵梁体系由多根相互平行的纵梁构成，多根纵梁顶面间隔、平行设置有多根顶部横梁，每根顶部横梁上竖直向下穿入有多根精轧螺纹钢筋，精轧螺纹钢筋的顶部固定在顶部横梁上，其杆身穿过边箱后与位于边箱底面的底部横梁固定连接，左、右两侧边箱顶、底面均设置有千斤顶基座槽，千斤顶基座槽与桥梁纵向切割缝位置重合，千斤顶基座槽中设置有千斤顶，千斤顶两端分别抵住千斤顶基座槽两侧壁，千斤顶基座槽其中一侧边箱上的精轧螺纹钢筋穿入孔大于精轧螺纹钢筋。

前述的桁式组合拱桥体系转换装置中，所述纵梁底部设置有支垫块。

前述的桁式组合拱桥体系转换装置中，所述精轧螺纹钢筋顶、底端均通过锁紧螺母进行固定。

前述的桁式组合拱桥体系转换装置中，所述千斤顶基座槽左、右两侧壁各设置有1块L形加强板，边箱顶、底面紧挨着L形加强板设有外侧加强板，L形加强板和外侧加强板通过穿过边箱顶、底板的对拉锚栓与内侧加强板连接，内侧加强板位于边箱腹腔的顶、底部。

前述的桁式组合拱桥体系转换装置中，所述L形加强板和外侧加强板旁边的边箱腹板上设有三角形加强板，三角形加强板通过贯通边箱腹板的对拉锚栓和伸入至边箱顶、底板中的锚栓进行固定。

前述的桁式组合拱桥体系转换装置中，所述三角形加强板上设有加劲肋。

前述的桁式组合拱桥体系转换装置中，每一个千斤顶基座槽中设置有2个千斤顶，2个千斤顶伸缩端与千斤顶基座槽端面之间，以及千斤顶基座槽两端面之间用支垫钢板填塞满。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型通过精轧螺纹钢筋将纵梁、顶部横梁以及底部横梁固定连接在一起，从上下方向将桥梁拱顶固定住，由于千斤顶基座槽一侧边箱上的精轧螺纹钢筋穿入孔大于精轧螺纹钢筋，在拱顶切割打开过程中，约束拱顶切割缝两侧体系在允许范围内相对位移，避免拱顶由合拢状态转换为分离状态时产生较大冲击荷载，确保结构能顺利由拱式结构转换为悬臂结构。而且可以避免桥梁一分为二过程中，两个单独的体系发生左右摆动。通过在切割缝处开挖千斤顶基座槽，并在槽中安装千斤顶，以及填塞支垫钢板，切割拱顶过程中通过千斤顶和支垫钢板抵住两个独立的悬臂结构端面，避免在瞬间较大冲击荷载的作用下，两个端面接触过程中损坏，整个体系无法维持受力平衡。通过千斤顶缓慢回油并减少支垫钢板数量，逐步释放拱结构轴力。维持两个结构的稳定，便于后续拆除其它构件，在2台千斤顶之间的千斤顶基座槽口两端面之间还填充有支垫钢板，可以避免千斤顶因为机械故障失效后产生瞬间较大冲击载荷，同时每次切割后由千斤顶基座槽口两端面之间的支垫钢板承压，避免千斤顶长期承压后容易损坏。而设置有加强板可以避免千斤顶施加的推力直接作用在拱顶钢筋混凝土结构上，造成钢筋混凝土单位面积受压过大直接损坏。该装置可以避免桥梁一分为二过程中，两端单独的体系出现纵、横向的位移，为后续安全拆除整座桥梁提供了保障。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为附图1的侧面结构示意图；

附图3为附图1的半幅俯视结构示意图；

附图4为千斤顶以及加强板的安装结构示意图；

附图5为附图4的俯视结构示意图；

附图6为附图4的A-A剖视结构示意图。

附图标记：1-纵梁，2-顶部横梁，3-精轧螺纹钢筋，4-底部横梁，5-千斤顶基座槽，6-桥梁纵向切割缝，7-千斤顶，8-边箱，9-支垫块，10-锁紧螺母，11-L形加强板，12-外侧加强板，13-对拉锚栓，14-内侧加强板，15-三角形加强板，16-锚栓，17-加劲肋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

本实用新型的实施例：一种桁式组合拱桥体系转换装置，如附图1-6所示，包括有分别设置在桥梁实腹段即拱顶处，左、右两侧边箱8顶面的两组纵梁体系，每组纵梁体系由2根相互平行的纵梁1构成，每组纵梁体系的2根纵梁1顶面间隔、平行设置有3根顶部横梁2，每根顶部横梁2上竖直间隔向下穿入有3根精轧螺纹钢筋3，精轧螺纹钢筋3的顶部固定在顶部横梁2上，其杆身穿过边箱8后与位于边箱8底面的底部横梁4固定连接，左、右两侧边箱8顶、底面均开挖有千斤顶基座槽5，千斤顶基座槽5的位置与桥梁纵向切割缝6位置重合，千斤顶基座槽5中设置有千斤顶7，千斤顶7两端分别抵住千斤顶基座槽5两侧壁。千斤顶基座槽5其中一侧边箱8上的精轧螺纹钢筋穿入孔大于精轧螺纹钢筋3。

本装置安装过程中，首先根据设计图纸确定桥梁切割缝的位置，桥梁切割缝由桥梁纵向切割缝6和桥梁横向切割缝组成。然后在左、右边箱8的顶、底面各切割出1个千斤顶基座槽5，然后在左、右边箱8的顶、底面各切割出1个千斤顶基座槽5，后将千斤顶7放置于千斤顶基座槽5中，每个千斤顶基座槽5中放置2个千斤顶7。并使得千斤顶7伸出使其两端紧密贴合千斤顶基座槽5的两侧壁。接着用精轧螺纹钢筋3将纵梁1、顶部横梁2和底部横梁4固定连接在一起。之前先在边箱8上钻孔，以便穿入精轧螺纹钢筋3。通过纵梁1、顶部横梁2、精轧螺纹钢筋3和底部横梁4将整个拱顶部分夹持固定住。然后对整个桥面未切割区域进行切割，切割区域为中箱部分以及两个边箱，先切割预制箱体的顶、底板，然后再切割边箱的两侧腹板。整个桥面分几次切割，以便形成切割缝。整个拱顶一份为二过程中，由于切割缝的存在，会使得切割缝两端面之间存在间隙，从而使得两个体系会有相向运动的趋势，由于千斤顶7两端分别抵住两个体系端面，故可以避免两个体系出现相向运动。同时可以通过将切割缝设置为凹凸形结构，两个体系的凹凸形切割缝也可以限制住两个体系发生左、右位移。第二次切割后千斤顶7缓慢回油，使得切割后的两个独立的悬臂结构的端面缓慢靠近，实现拱顶结构轴力的缓慢释放。第二次切割后，还需要进行第三次和第四次切割，都需要进行千斤顶7的回油以释放拱顶结构轴力。

第二次切割完成后，千斤顶基座槽5中的8台千斤顶7以4台千斤顶7为单位交替回油，逐步释放拱结构轴力。回油过程分级控制，每次回缩2mm、持续2min，无异常后其它千斤顶7再回油。直至两个独立的悬臂结构的端面最终靠拢在一起。

因为对拱顶多次切割过程中，千斤顶7回油后，切割缝两侧的悬臂体系会出现相对运动。由于精轧螺纹钢筋3是穿入边箱8中的，为了避免精轧螺纹钢筋3的设置阻碍该相向运动，同时又将该相向运动控制在可控范围内，故将千斤顶基座槽5左侧边箱上的精轧螺纹钢筋穿入孔设置为大于精轧螺纹钢筋3，两者之间的直径差距等同于最终形成的切割缝宽度。由于该处边箱8上的精轧螺纹钢筋穿入孔大于精轧螺纹钢筋3，故两个独立的悬臂体系相对运动时，精轧螺纹钢筋3不会阻碍其相对运动。

当拱顶切割完毕后，且千斤顶7回油完毕，两个独立的悬臂结构的端面最终靠拢在一起，使得拱顶轴力完全释放后，即可拆除掉装置。

所述纵梁1底部设置有支垫块9，用于支撑纵梁1和顶部横梁2，保证纵梁1与支垫块9之间的接触平稳。

所述精轧螺纹钢筋3顶、底端均通过锁紧螺母10进行固定，方面拆卸和固定，调节也比较方便。

所述千斤顶基座槽5左、右两侧壁各设置有1块L形加强板11，边箱8顶、底面紧挨着L形加强板11设有外侧加强板12，L形加强板11和外侧加强板12通过穿过边箱8顶、底板的对拉锚栓13与内侧加强板14连接，内侧加强板14位于边箱17腹腔的顶、底部。千斤顶基座槽5切割过程中，千斤顶基座槽5贯通边箱8的顶、底板，方便施工人员经由千斤顶基座槽5进入到边箱8的腹腔中，从而方便安装内侧加强板14。桥梁一分为二后，两个体系对千斤顶7施加的压力非常大，由于桥梁本身为钢筋混凝土结构，千斤顶基座槽5与千斤顶7接触处的钢筋混凝土承受较大压力，会使得该处的钢筋混凝土出现损伤，从而无法起到支撑作用，故设置有L形加强板11，L形加强板11为钢板，可承受较大压力而不会损坏。L形加强板11所承受的反作用力则传递给千斤顶基座槽5处的边箱钢筋混凝土，故用外侧加强板12和内侧加强板14对该处的钢筋混凝土进行加强，避免该处的钢筋混凝土损坏。

所述L形加强板11和外侧加强板12旁边的边箱8腹板上设有三角形加强板15，三角形加强板15通过贯通边箱8腹板的对拉锚栓13和伸入至边箱8顶、底板中的锚栓16进行固定。设置三角形加强板15的作用亦是对此处的钢筋混凝土结构进行加强。

所述三角形加强板15上设有加劲肋17，可提高三角形加强板15的防护作用。

每一个千斤顶基座槽5中设置有2个千斤顶7，2个千斤顶7伸缩端与千斤顶基座槽5端面之间，以及千斤顶基座槽5两端面之间用支垫钢板填塞满。

第二次切割完成后，拱顶的8台千斤顶7同步回油，逐步释放拱结构轴力。回油过程分级控制，每次回缩2mm、持续2min，无异常后所有千斤顶7再同步回油，由于切割之前支垫钢板与千斤顶基座槽5端面之间会存在4mm左右的间隙，当所有千斤顶7同步回缩2次后，千斤顶基座槽5两端面之间的支垫钢板就会被压实，此后以4台千斤顶为单位交替回油，回油过程中通过不断减少千斤顶基座槽5两端面之间的支垫钢板数量以匹配千斤顶7的回缩。

当所有的千斤顶7回缩45～48mm左右时，不再抽取千斤顶基座槽5两端面之间的支垫钢板。将拱顶结构轴力转换为千斤顶基座槽5两端面之间的支垫钢板承担。由于千斤顶7的行程问题，故在千斤顶7的伸缩端与千斤顶基座槽5之间填塞放入多块支垫钢板。

Claims (7)

1.一种桁式组合拱桥体系转换装置，其特征在于：包括有分别设置在桥梁实腹段左、右两侧边箱（8）顶面的两组纵梁体系，每组纵梁体系由多根相互平行的纵梁（1）构成，多根纵梁（1）顶面间隔、平行设置有多根顶部横梁（2），每根顶部横梁（2）上竖直向下穿入有多根精轧螺纹钢筋（3），精轧螺纹钢筋（3）的顶部固定在顶部横梁（2）上，其杆身穿过边箱（8）后与位于边箱（8）底面的底部横梁（4）固定连接，左、右两侧边箱（8）顶、底面均设置有千斤顶基座槽（5），千斤顶基座槽（5）与桥梁纵向切割缝（6）位置重合，千斤顶基座槽（5）中设置有千斤顶（7），千斤顶（7）两端分别抵住千斤顶基座槽（5）两侧壁，千斤顶基座槽（5）其中一侧边箱（8）上的精轧螺纹钢筋穿入孔大于精轧螺纹钢筋（3）。

2.根据权利要求1所述的桁式组合拱桥体系转换装置，其特征在于：所述纵梁（1）底部设置有支垫块（9）。

3.根据权利要求1所述的桁式组合拱桥体系转换装置，其特征在于：所述精轧螺纹钢筋（3）顶、底端均通过锁紧螺母（10）进行固定。

4.根据权利要求1所述的桁式组合拱桥体系转换装置，其特征在于：所述千斤顶基座槽（5）左、右两侧壁各设置有1块L形加强板（11），边箱（8）顶、底面紧挨着L形加强板（11）设有外侧加强板（12），L形加强板（11）和外侧加强板（12）通过穿过边箱（8）顶、底板的对拉锚栓（13）与内侧加强板（14）连接，内侧加强板（14）位于边箱（8）腹腔的顶、底部。

5.根据权利要求4所述的桁式组合拱桥体系转换装置，其特征在于：所述L形加强板（11）和外侧加强板（12）旁边的边箱（8）腹板上设有三角形加强板（15），三角形加强板（15）通过贯通边箱（8）腹板的对拉锚栓（13）和伸入至边箱（8）顶、底板中的锚栓（16）进行固定。

6.根据权利要求5所述的桁式组合拱桥体系转换装置，其特征在于：所述三角形加强板（15）上设有加劲肋（17）。

7.根据权利要求1所述的桁式组合拱桥体系转换装置，其特征在于：每一个千斤顶基座槽（5）中设置有2个千斤顶（7），2个千斤顶（7）伸缩端与千斤顶基座槽（5）端面之间，以及千斤顶基座槽（5）两端面之间用支垫钢板填塞满。

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