CN212714601U - 桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，包括有主体结构位于旧桥正上方的新桥钢管拱结构，新桥钢管拱结构上间隔固定有若干根沿桥面宽度方向设置的挂梁，还包括有若干根沿桥面宽度方向设置、位于旧桥拱圈底部的支撑梁，每一根支撑梁伸出至旧桥桥面外侧的两端各经若干根吊索与挂梁固定连接。本实用新型通过在新桥钢管拱结构上设置多道挂梁，支撑梁两端均通过多根吊索与上方的挂梁固定连接，通过对吊索进行张拉，使得支撑梁对旧桥底部进行提拉，在拉力作用下避免旧桥一分为二后，两个独立的体系出现下沉，为后续的旧桥拆除提供了保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，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。
我方承建了一项桥梁建造工程，该工程需要将原有的预应力混凝土桁式组合拱桥进行拆除，并同时建造一座新桥。由于原有的老桥位于红枫湖水源保护区，故老桥的拆除和新桥的修建都受到了诸多限制。为了避免老桥的拆除和新桥的修建对水源所在地造成环境破坏和水源污水，我方经多方论证、研究，采用在原有老桥所在地修建新桥的做法，这样不会对其它区域的环境造成破坏，而且新桥两端连接原有道路，就不需要改建新的道路，最大限度的减少对水源保护区的破坏。综合考虑各项因素，新建桥梁主跨为180米的中承式钢管拱桥，新桥桥面与老桥基本等高，整个施工过程首先借助于新桥钢管拱结构拆除老桥，然后施工新桥桥面结构，完成拆除重建。旧桥的拆除过程中，使用的是切割拆除的方法，将原有旧桥从实腹段一分为二，将整个旧桥体现转换为两个独立体系后，再对两个独立体系进行切割拆除。桥梁本身是一个整体受力结构，当将其一分为二后，两个体系之间就会出现间距，导致两个体系出现受力不均匀的情况，会使得两个体系端部发生相对运动，导致两个体系端部向下沉降，情况严重时，会使得两个体系直接垮塌，从而影响整个旧桥的拆除工作。故在拆除过程中，应对旧桥拱圈底部实施向上的拉力或支撑力，避免旧桥一分为二后，桥梁下沉。近年来，虽然中国的桥梁建造事业取得了长足发展，但是拆桥方面，全世界可借鉴的技术少之又少，因此，通过怎样的装置对旧桥拱圈施加向上的拉力或支撑力，成为了亟待解决的技术问题。
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后悬臂结构稳定装置。该装置通过在新桥钢管拱结构上设置挂梁，挂梁通过吊索与旧桥拱圈底部的支撑梁连接，通过支撑梁对旧桥进行提拉，避免旧桥一分为二后，两个体系出现下沉，为后续的旧桥拆除提供了保障。
本实用新型的技术方案：一种桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，包括有主体结构位于旧桥正上方的新桥钢管拱结构，新桥钢管拱结构上间隔固定有若干根沿桥面宽度方向设置的挂梁，还包括有若干根沿桥面宽度方向设置、位于旧桥拱圈底部的支撑梁，每一根支撑梁伸出至旧桥桥面外侧的两端各经若干根吊索与挂梁固定连接。
前述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置中，所述挂梁和支撑梁结构相同，包括有2根平行设置的工字钢，工字钢顶、底部经连接钢板固定连接在一起，挂梁的工字钢顶部和支撑梁的工字钢底部还固定设置有吊索锚垫板，吊索锚垫板上均布有若干个吊索穿入孔。
前述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置中，所述工字钢顶、底部还设有加强钢板，吊索锚垫板固定在加强钢板表面，吊索锚垫板所在位置处的挂梁内部设置有多块相互平行，且分别与2根工字钢垂直的加强腹板。
前述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置中，所述挂梁底部经支撑座垂直固定在新桥钢管拱结构的上弦或下弦钢管顶面上。
前述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置中，所述支撑座包括有平行支撑块，平行支撑块底部两侧固定连接有若干块侧向支撑块，侧向支撑块固定在新桥钢管拱结构的钢管表面上。
前述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置中，所述支撑座上方的挂梁内部设置有分别与2根工字钢垂直的加强腹板。
前述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置中，所述平行支撑块底部垂直固定有沿新桥钢管拱结构长度方向设置的角度调节块，角度调节块两侧固定有侧向支撑块。
前述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置中，当挂梁安装处的新桥钢管拱结构宽度＞旧桥桥面宽度时，挂梁为通梁结构，其两端分别固定在新桥钢管拱结构左、右两侧的4根上弦钢管顶面上；当挂梁安装处的新桥钢管拱结构宽度≤旧桥桥面宽度时，新桥钢管拱结构左、右两侧各设有1根挂梁，挂梁两端固定在每侧的2根下弦钢管顶面上。
前述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置中，所述支撑梁与旧桥拱圈底部之间设置有支承垫块。
前述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置中，所述吊索顶端通过压片固定在挂梁上，其底端通过夹片固定在支撑梁上。
本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型通过在新桥钢管拱结构上设置多道挂梁，支撑梁两端均通过多根吊索与上方的挂梁固定连接，通过对吊索进行张拉，使得支撑梁对旧桥底部进行提拉，在拉力作用下避免旧桥一分为二后，两个独立的体系出现下沉，为后续的旧桥拆除提供了保障。使用新桥钢管拱结构作为承重体，不需要另外安装承重体系，施工方便，新桥钢管拱结构作为新建桥梁的一部分，后期也不需要拆除，缩短了工期。
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的俯视结构示意图；
附图3为附图1的局部放大示意图；
附图4为挂梁安装在上弦钢管上的结构示意图；
附图5为挂梁安装在下弦钢管上的结构示意图；
附图6为附图4的侧面结构示意图；
附图7为附图6的A-A向结构示意图；
附图8为附图7的B-B向结构示意图；
附图9为支撑座的其中一种结构示意图；
附图10为支撑座的另外一种结构示意图；
附图11为支撑梁的安装结构示意图；
附图12为附图11的侧面结构示意图；
附图13为吊索锚垫板的结构示意图。
附图标记：1-旧桥，2-新桥钢管拱结构，3-挂梁，4-支撑梁，5-吊索，6-工字钢，7-连接钢板，8-吊索锚垫板，9-吊索穿入孔，10-支撑座，11-平行支撑块，12-侧向支撑块，13-角度调节块，14-加强腹板，15-加强钢板，16-支承垫块，17-压片，18-夹片。
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后悬臂结构稳定装置，如附图1-13所示，包括有主体结构位于旧桥1正上方的新桥钢管拱结构2，新桥钢管拱结构2两端头分别位于旧桥1两端的岸基处，新桥钢管拱结构2结构如附图1-2所示，包括有左、右两侧的钢管架，两侧的钢管架之间通过横向支撑进行连接。每侧的钢管架又包括2组相互平行的钢管组，每组钢管组又由上弦钢管、下弦钢管、竖腹钢管以及斜腹钢管构成。同一侧的2个钢管组之间又通过横向钢管进行连接。位于旧桥1正上方的新桥钢管拱结构2的主体结构上间隔固定有若干根沿桥面宽度方向设置的挂梁3，还包括有若干根沿桥面宽度方向设置、位于旧桥1拱圈底部的支撑梁4，支撑梁4宽度大于桥面宽度，其两端伸出至旧桥1桥身外侧。每一根支撑梁4伸出至旧桥1桥面外侧的两端各经若干根吊索5与挂梁3固定连接。每一根支撑梁4对应上方的1根挂梁3。
将旧桥1从实腹段一分为二进行切割前，先将挂梁3固定好，穿入吊索5并将其与挂梁3固定住。然后从旧桥1底部起吊支撑梁4，再将吊索5另一端与支撑梁4固定，接着在挂梁3顶部用液压油缸对吊索5进行张拉，使之绷紧。从而实现对旧桥1底部拱圈的提拉工作。将旧桥1切割完成后，旧桥1左、右两侧之间存在间距，两个独立的体系由于受力不均匀，会使得旧桥1两个独立的体系出现相互运动的趋势，两个独立的体系各自出现向下偏转的情况。此时即可通过挂梁3、吊索5以及支撑梁4将两个独立的体系提拉住。支撑梁4所承受的压力最终施加在新桥钢管拱结构2上，通过模型分析计算，新桥钢管拱结构2完全满足承压设计。
所述挂梁3和支撑梁4结构相同，各自包括有2根平行设置的工字钢6，工字钢6顶、底部经连接钢板7固定焊接连接在一起，使得2根工字钢6形成一个整体。即挂梁3的工字钢6顶部经连接钢板7固定连接在一起，而支撑梁4的工字钢底部经连接钢板7固定在一起。挂梁3的工字钢6顶部和支撑梁4的工字钢6底部还固定焊接设置有吊索锚垫板8，吊索锚垫板8上均布有若干个吊索穿入孔9。每一个吊索穿入孔9对应穿入1根吊索5，避免吊索5之间相互缠绕在一起，并通过吊索锚垫板8实现吊索5的固定。
所述工字钢6顶、底部还设有加强钢板15，吊索锚垫板8固定在加强钢板15表面，吊索锚垫板8所在位置处的挂梁3内部设置有多块相互平行，且分别与2根工字钢6垂直的加强腹板14。因为支撑梁4用于承受旧桥1的压力，而挂梁3则用于承受吊索5的拉力，故设置有加强钢板15和加强腹板14，加强挂梁3和支撑梁4的强度。避免挂梁3和支撑梁4受拉、受压后容易变形。
所述挂梁3底部经支撑座10垂直固定在新桥钢管拱结构2的上弦或下弦钢管顶面上。支撑座10分别与挂梁3和新桥钢管拱结构2进行焊接固定，设置有支撑座10可增大挂梁3的固定接触面，连接更加稳固，同时能够更好地将所承受的拉力分解至新桥钢管拱结构2上。
所述支撑座10包括有平行支撑块11，挂梁3的工字钢6底部与平行支撑块11表面焊接连接，平行支撑块11底部两侧固定连接有若干块平行且相向设置的侧向支撑块12，侧向支撑块12固定在新桥钢管拱结构2的钢管表面上。侧向支撑块12底面为弧形结构，以便更好地与钢管表面固定连接。
所述支撑座10上方的挂梁3内部设置有分别与2根工字钢6垂直的加强腹板14，用以加强该处的挂梁3强度。
所述平行支撑块11底部垂直固定有沿新桥钢管拱结构2长度方向设置的角度调节块13，角度调节块13两侧固定有侧向支撑块12。吊索5安装过程中，应保证挂梁3和支撑梁4上的吊索锚垫板8上吊索穿入孔9处于同一条直线上，这样才便于后期穿入吊索5，也便于挂梁3正向承受吊索5的拉力。故设置有角度调节块13，角度调节块13可为不同斜度的三角形钢板，用于调整挂梁3的安装角度。若挂梁3安装过程中已经能够保证其角度，则支撑座10底部就不需要设置角度调节块13。
当挂梁3安装处的新桥钢管拱结构2宽度＞旧桥1桥面宽度时，为了更好地通过吊索5与支撑梁4连接，此时吊索锚垫板8只能设置在左、右两侧的钢管结构之间的挂梁3上，故挂梁3设计为通梁结构，即挂梁3两端分别固定在新桥钢管拱结构2左、右两侧的4根上弦钢管顶面上。挂梁为通梁结构时，其中间部分靠近左、右两侧的钢管结构各设有1块吊索锚垫板8。若不设置为通梁结构，则吊索锚垫板8相当于设置在挂梁3的端头，挂梁3一端受力，不利于保持挂梁3整体受力平衡。
当挂梁3安装处的新桥钢管拱结构2宽度≤旧桥1桥面宽度时，新桥钢管拱结构2左、右两侧各设有1根挂梁3，挂梁3两端固定在每侧的2根下弦钢管顶面上。此时，吊索锚垫板8设置在同一侧的2根下弦钢管之间的挂梁3上，位于挂梁3的两端固定点之间，相当于中部受力，容易保持挂梁3受力平衡。故此时不需要将挂梁3设置为通梁结构，可节省用材。此时1根支撑梁4通过吊索5与新桥钢管拱结构2上的2根挂梁3连接。
所述支撑梁4与旧桥1拱圈底部之间设置有支承垫块16，该支持垫块16作用与角度调节块13作用类似。支承垫块16设置下桁架下弦边箱底部，截面为三角形的箱体结构，箱体结构内部填充有环氧砂浆，提高支承垫块16的整体强度。
所述吊索5顶端通过压片17固定在挂梁3上，其底端通过夹片18固定在支撑梁4上。吊索5即为钢绞线，吊索5固定好以后，按照现在的钢绞线预应力张拉方法进行张拉即可，压片17和夹片18即为现行钢绞线预应力张拉通用部件。
Claims (10)
1.一种桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，其特征在于：包括有主体结构位于旧桥（1）正上方的新桥钢管拱结构（2），新桥钢管拱结构（2）上间隔固定有若干根沿桥面宽度方向设置的挂梁（3），还包括有若干根沿桥面宽度方向设置、位于旧桥（1）拱圈底部的支撑梁（4），每一根支撑梁（4）伸出至旧桥（1）桥面外侧的两端各经若干根吊索（5）与挂梁（3）固定连接。
2.根据权利要求1所述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，其特征在于：所述挂梁（3）和支撑梁（4）结构相同，包括有2根平行设置的工字钢（6），工字钢（6）顶、底部经连接钢板（7）固定连接在一起，挂梁（3）的工字钢（6）顶部和支撑梁（4）的工字钢（6）底部还固定设置有吊索锚垫板（8），吊索锚垫板（8）上均布有若干个吊索穿入孔（9）。
3.根据权利要求2所述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，其特征在于：所述工字钢（6）顶、底部还设有加强钢板（15），吊索锚垫板（8）固定在加强钢板（15）表面，吊索锚垫板（8）所在位置处的挂梁（3）内部设置有多块相互平行，且分别与2根工字钢（6）垂直的加强腹板（14）。
4.根据权利要求1所述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，其特征在于：所述挂梁（3）底部经支撑座（10）垂直固定在新桥钢管拱结构（2）的上弦或下弦钢管顶面上。
5.根据权利要求4所述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，其特征在于：所述支撑座（10）包括有平行支撑块（11），平行支撑块（11）底部两侧固定连接有若干块侧向支撑块（12），侧向支撑块（12）固定在新桥钢管拱结构（2）的钢管表面上。
6.根据权利要求4所述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，其特征在于：所述支撑座（10）上方的挂梁（3）内部设置有分别与2根工字钢（6）垂直的加强腹板（14）。
7.根据权利要求5所述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，其特征在于：所述平行支撑块（11）底部垂直固定有沿新桥钢管拱结构（2）长度方向设置的角度调节块（13），角度调节块（13）两侧固定有侧向支撑块（12）。
8.根据权利要求1所述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，其特征在于：当挂梁（3）安装处的新桥钢管拱结构（2）宽度＞旧桥（1）桥面宽度时，挂梁（3）为通梁结构，其两端分别固定在新桥钢管拱结构（2）左、右两侧的4根上弦钢管顶面上；当挂梁（3）安装处的新桥钢管拱结构（2）宽度≤旧桥（1）桥面宽度时，新桥钢管拱结构（2）左、右两侧各设有1根挂梁（3），挂梁（3）两端固定在每侧的2根下弦钢管顶面上。
9.根据权利要求1所述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，其特征在于：所述支撑梁（4）与旧桥（1）拱圈底部之间设置有支承垫块（16）。
10.根据权利要求1所述的桁式组合拱桥体系转换后悬臂结构稳定装置，其特征在于：所述吊索（5）顶端通过压片（17）固定在挂梁（3）上，其底端通过夹片（18）固定在支撑梁（4）上。
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