CN218911163U - 一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体是一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统，解决了现有大跨度钢筋混凝土拱桥存在扣塔系统的安全性及稳定性低、设备成本高的问题。一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统，两个分界墩之间建有两根临时支墩；每个拱座与相邻的临时支墩的顶部之间均浇筑有拱圈节段，两根临时支墩之间悬浇有拱圈；两个临时支墩上各建有一个支墩排架，每个支墩排架上各建有一个扣塔，拱圈节段通过分界墩与引桥结构锚固，拱圈通过扣塔和拱座锚固。本实用新型实现了大跨度混凝土拱桥安全、稳定施工的目的，降低了扣塔高度，缩短了锚固距离，降低了施工成本，提高了拱圈跨度；缩短了施工工期，提高了施工效率。

Description

一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统

技术领域

本实用新型涉及桥梁建造技术领域，具体是一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统。

背景技术

在悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥综合了悬臂浇筑法和钢筋混凝土拱桥的优点，悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥自2007年国内首次采用后，建造技术已逐步成熟，显现出了优良的安全性能和经济效益，成为了有竞争力的桥型，并在近年得到越来越广泛的应用。

然而实践表明，当悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥跨度超过200m后，由于悬臂长度的增加，扣塔系统的安全性及稳定性降低，扣锚系统的消耗增大使得其设备成本增加，故国内跨度大于200m的钢筋混凝土拱桥相对较少。

因此有必要发明一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统来达到改善大跨度钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑阶段主拱圈应力、降低施工风险、缩短工期和降低工程造价目的，并显著增加钢筋混凝土拱桥的跨度适应范围。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有大跨度钢筋混凝土拱桥存在扣塔系统的安全性及稳定性低、设备成本高的问题，提供了一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统，包括分别位于峡谷两侧的两个吊装机构、两个拱座、两个引桥结构和分别位于拱座上的两个分界墩，引桥结构包括引桥桩基础、引桥承台、引桥桥墩以及引桥梁，两个分界墩之间建有沿竖向设置的两根临时支墩，且两根临时支墩分别位于峡谷两侧；每个拱座与相邻的临时支墩的顶部之间均浇筑有拱圈节段，两根临时支墩之间悬浇有其两端分别与两个拱圈节段固定连接的拱圈；两个临时支墩上各建有一个支墩排架，每个支墩排架上各建有一个扣塔，拱圈节段通过分界墩与引桥结构锚固，拱圈通过扣塔与拱座锚固。

进一步地，所述拱圈包括位于两侧的悬浇拱圈和位于中部的钢桁架，钢桁架的两端与悬浇拱圈通过混凝土浇筑固定连接。

进一步地，两个扣塔之间搭设有缆索吊系统；每个扣塔与相邻的引桥结构之间扣挂有缆索吊背索。

进一步地，所述拱圈节段通过扣挂于分界墩上的临时扣索和其顶端与临时扣索高度一致的临时背索锚固，临时扣索的底端锚固于拱圈节段上、顶端锚固于分界墩上，临时背索的底端锚固于引桥结构上、顶端锚固于分界墩上；所述拱圈通过扣挂于扣塔上的扣索和与扣索顶端高度一致的背索锚固，扣索的底端锚固于拱圈上、顶端锚固于扣塔上，背索的底端锚固于拱座上、顶端锚固于扣塔上。

进一步地，成对的两个缆索吊背索、成对的两个临时背索和成对的两个背索均分布于引桥梁的两侧。

进一步地，每个所述扣塔上各固定有若干个转换器，且扣索和背索均通过转换器连接；每个所述分界墩上各固定有若干个转换器I，且临时扣索和临时背索均通过转换器I连接。

所述吊装机构为塔吊或者汽车吊；所述钢桁架为预制钢桁架，且钢桁架为永久结构。

本实用新型结构设计合理可靠，实现了大跨度混凝土拱桥安全、稳定施工的目的，而且搭建了临时支墩，并在临时支墩上建造支墩排架，进而在支墩排架上建造扣塔，不仅降低了扣塔高度，缩短了扣索的锚固距离，降低了扣索的锚固数量，进而降低了施工成本，而且临时支墩为拱圈节段提供支撑作用，加强了拱圈的安全性及稳定性，同时最后大合拢时，利用钢桁架实现了混凝土拱桥的大跨度施工，减少了悬臂浇筑长度，提高了拱圈的跨度，节约了扣索锚固的使用量，进一步降低了施工成本；进一步地，扣索锚固时，全部利用自身结构（拱座、引桥结构）的自重锚固，永临结合，无需额外设置外部锚固，大幅度缩短了施工工期，提高了施工效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-吊装机构，2-拱座，3-分界墩，4-引桥桩基础，5-引桥桥墩，6-引桥梁，7-临时支墩，8-拱圈节段，9-拱圈，10-支墩排架，11-扣塔，12-钢桁架，13-缆索吊系统，14-缆索吊背索，15-临时扣索，16-临时背索，17-扣索，18-背索。

具体实施方式

一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统，包括分别位于峡谷两侧的两个吊装机构1、两个拱座2、两个引桥结构和分别位于拱座2上的两个分界墩3，引桥结构包括引桥桩基础4、引桥承台、引桥桥墩5以及引桥梁6，两个分界墩3之间建有沿竖向设置的两根临时支墩7，且两根临时支墩7分别位于峡谷两侧；每个拱座2与相邻的临时支墩7的顶部之间均浇筑有拱圈节段8，两根临时支墩7之间悬浇有其两端分别与两个拱圈节段8固定连接的拱圈9；两个临时支墩7上各建有一个支墩排架10，每个支墩排架10上各建有一个扣塔11，拱圈节段8通过分界墩3与引桥结构锚固，拱圈9通过扣塔11与拱座2锚固。

本实用新型中临时支墩7能够对拱圈节段8和拱圈9提供支撑作用，提高拱圈节段8和拱圈9的安全性和稳定性，同时为增加拱圈跨度提供了稳定的基础条件，而后在支墩排架10上搭建扣塔11，不仅减短了临时扣索15和临时背索16的锚固距离，而且由于临时支墩7对拱圈节段8的支撑作用，使得临时扣索15和临时背索16的锚固数量也相应减少，实现了在保证安全施工的前提下降低施工成本的目的。

工作时，通过以下步骤施工：

步骤S1：在峡谷两侧施工引桥结构，同时在峡谷两侧施工拱座2；引桥结构包括引桥桩基础4、引桥承台、引桥桥墩5以及引桥梁6；

步骤S2：在峡谷两侧安装吊装机构1，而后利用吊装机构1在峡谷两侧施工分界墩3以及临时支墩7，所述临时支墩7位于两个拱座2之间，且分界墩3位于拱座2上；

步骤S3：浇筑拱座2与临时支墩7之间的拱圈节段8；并将拱圈节段8锚固；

步骤S4：利用吊装机构1在临时支墩7的顶端施工支墩排架10，并在支墩排架10上安装扣塔11；而后利用吊装机构1在两个扣塔11之间安装缆索吊系统13，并在扣塔11与引桥结构之间扣挂缆索吊背索14；

步骤S5：悬浇两个临时支墩7之间的拱圈9；并将拱圈9锚固；

拱圈9的悬浇施工是自拱圈9的两端向拱圈9的中心同步、对称施工的；

步骤S6：利用缆索吊系统13在拱圈9中部吊装钢桁架12，完成主拱圈小合拢；

步骤S7：在钢桁架12的外围浇筑混凝土，使得钢桁架12与拱圈9合为一体，完成主拱圈大合拢；

步骤S8：拆除临时支墩7，接着利用吊装机构1和缆索吊系统13在主拱圈上吊装排架；排架的吊装施工是同步、对称施工的；

步骤S9：拆除吊装机构1、缆索吊系统13和扣塔11，而后利用移动模架或架桥机在排架上侧进行拱桥主桥梁施工。

克服了现有大跨度钢筋混凝土拱桥存在扣塔系统的安全性及稳定性低、设备成本高的问题。

如附图1所示，所述拱圈9包括位于两侧的悬浇拱圈和位于中部的钢桁架12，钢桁架12的两端与悬浇拱圈通过混凝土浇筑固定连接。

钢桁架12的结构设计实现了混凝土拱桥的大跨度施工，减少了悬臂浇筑长度，提高了拱圈9的跨度，节约了扣索锚固的使用量，减少了施工作业，进而缩短了工期。

如附图1所示，两个扣塔11之间搭设有缆索吊系统13；每个扣塔11与相邻的引桥结构之间扣挂有缆索吊背索14。

如附图1所示，所述拱圈节段8通过扣挂于分界墩3上的临时扣索15和其顶端与临时扣索15高度一致的临时背索16锚固，临时扣索15的底端锚固于拱圈节段8上、顶端锚固于分界墩3上，临时背索16的底端锚固于引桥结构上、顶端锚固于分界墩3上；所述拱圈9通过扣挂于扣塔11上的扣索17和与扣索17顶端高度一致的背索18锚固，扣索17的底端锚固于拱圈9上、顶端锚固于扣塔11上，背索18的底端锚固于拱座2上、顶端锚固于扣塔11上。

锚固时，临时背索16、缆索吊背索14、背索18均锚固于拱桥的自身结构（拱座2、引桥结构）上，永临结合，无需另外设置外部锚固结构，大幅度缩短了施工工期，提高了施工效率。

如附图1所示，成对的两个缆索吊背索14、成对的两个临时背索16和成对的两个背索18均分布于引桥梁6的两侧。

每个所述扣塔11上各固定有若干个转换器，且扣索17和背索18均通过转换器连接；每个所述分界墩3上各固定有若干个转换器I，且临时扣索15和临时背索16均通过转换器I连接。

如附图1所示，所述吊装机构1为塔吊或者汽车吊；所述钢桁架12为预制钢桁架，且钢桁架12为永久结构。

具体实施过程中，拱圈节段8有两种浇筑方法，一是浇筑拱圈节段8时，在拱圈顶板上设置沿纵向设置的预应力束，利用挂篮进行悬臂浇筑施工；浇筑后，利用临时扣索15和临时背索16锚固；二是浇筑拱圈节段8时，在拱座2与临时支墩7之间架设临时支架，然后在临时支架上搭设浇筑模板，而后进行浇筑施工，采用本方法时可以不进行临时扣索15和临时背索16的锚固，同时背索18也可以锚固于拱圈节段8上。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统，包括分别位于峡谷两侧的两个吊装机构（1）、两个拱座（2）、两个引桥结构和分别位于拱座（2）上的两个分界墩（3），引桥结构包括引桥桩基础（4）、引桥承台、引桥桥墩（5）以及引桥梁（6），其特征在于：两个分界墩（3）之间建有沿竖向设置的两根临时支墩（7），且两根临时支墩（7）分别位于峡谷两侧；每个拱座（2）与相邻的临时支墩（7）的顶部之间均浇筑有拱圈节段（8），两根临时支墩（7）之间悬浇有其两端分别与两个拱圈节段（8）固定连接的拱圈（9）；两个临时支墩（7）上各建有一个支墩排架（10），每个支墩排架（10）上各建有一个扣塔（11），拱圈节段（8）通过分界墩（3）与引桥结构锚固，拱圈（9）通过扣塔（11）与拱座（2）锚固。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统，其特征在于：所述拱圈（9）包括位于两侧的悬浇拱圈和位于中部的钢桁架（12），钢桁架（12）的两端与悬浇拱圈通过混凝土浇筑固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统，其特征在于：两个扣塔（11）之间搭设有缆索吊系统（13）；每个扣塔（11）与相邻的引桥结构之间扣挂有缆索吊背索（14）。

4.根据权利要求3所述的一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统，其特征在于：所述拱圈节段（8）通过扣挂于分界墩（3）上的临时扣索（15）和其顶端与临时扣索（15）高度一致的临时背索（16）锚固，临时扣索（15）的底端锚固于拱圈节段（8）上、顶端锚固于分界墩（3）上，临时背索（16）的底端锚固于引桥结构上、顶端锚固于分界墩（3）上；所述拱圈（9）通过扣挂于扣塔（11）上的扣索（17）和与扣索（17）顶端高度一致的背索（18）锚固，扣索（17）的底端锚固于拱圈（9）上、顶端锚固于扣塔（11）上，背索（18）的底端锚固于拱座（2）上、顶端锚固于扣塔（11）上。

5.根据权利要求4所述的一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统，其特征在于：成对的两个缆索吊背索（14）、成对的两个临时背索（16）和成对的两个背索（18）均分布于引桥梁（6）的两侧。

6.根据权利要求5所述的一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统，其特征在于：每个所述扣塔（11）上各固定有若干个转换器，且扣索（17）和背索（18）均通过转换器连接；每个所述分界墩（3）上各固定有若干个转换器I，且临时扣索（15）和临时背索（16）均通过转换器I连接。

7.根据权利要求2所述的一种大跨度混凝土拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工用支撑系统，其特征在于：所述吊装机构（1）为塔吊或者汽车吊；所述钢桁架（12）为预制钢桁架，且钢桁架（12）为永久结构。

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