CN219951710U - 一种钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统，其包括提升塔架、中段拱肋、边段拱肋、支撑中段拱肋的低位立拼支架、支撑边段拱肋的原位拼装支架和提升锚固体系，所述的提升塔架设置有两个，布置在中段拱肋大小桩号的拱脚位置；所述的锚固体系包括锚固结构、吊索、临时系杆和张拉设备，锚固结构设置在中段拱肋拱脚处，锚固结构作为吊索和临时系杆的张拉锚固点，通过张拉设备协同控制所有吊索和临时系杆的张拉，中段拱肋的重量由吊索张拉提吊，临时系杆张拉控制中段拱肋的提升推力。本施工系统施工过程占用场地相对小，提升能力强，能应用于桥梁纵向场地受限位置，特别适用于市政、跨越铁路、临近景区等施工场地受限的特大桥建设施工。

Description

一种钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统

技术领域

本实用新型属于桥梁施工的技术领域，具体涉及到一种钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统。

背景技术

目前，现有的钢管混凝土拱桥主拱圈施工主要有满堂支架法、缆索吊装斜拉扣挂法、转体施工法等方式。满堂支架法适用于小跨径的拱桥，通常在拱肋离地面不高，桥下无水或水位不深，施工条件较好的情况采用。该方法就是在桥位处先按钢管拱肋的成拱线型拼装好支架，在支架上分节段就位焊接成拱。优点为拱肋分段长度不大，无需大型吊装设备，拱肋线型容易控制。缆索吊装斜拉扣挂法适用于跨越山谷，大江大河上大跨度钢管拱桥，该法利用缆索吊机吊装能力，将拱肋分段预制，由拱脚向跨中分别对称吊装，每安装一段，采用钢丝绳或钢绞线进行斜拉扣挂塔架上，现场拱肋安装设置预拼场地。该法优点为无支架拼装，但是安装周期较长，施工精度较难控制。转体施工法适用范围与缆索吊安装类似，分为平转、竖转及组合转动方式，一般将拱肋分为两个对称半跨，分别在桥梁施工现场两侧利用实际地形或桥轴线上先做好拱肋安装支架，然后开始拼装拱肋，在拱脚处设置转盘或球铰将拱肋水平转至或竖向转至设计位置进行合拢方式。

对于上述拱桥主拱圈施工安装方法，均有相应缺陷：(1)支架法不适用于大跨径的拱桥施工，也不适用桥下有水或深水的拱桥施工。(2)缆索吊装悬拼法不适用平原地区或地基基础不好的平坦地区，同时拱肋拼装轴线精度控制难，施工安全控制要从缆索吊机开始安装一直持续到拱肋安装完成，施工安全施工风险高。(3)转体施工法需要安装转动系统、扣塔、后锚碇以及拼装支架等，需要较大拼装场地和适合的后锚碇施工的地基，转体施工安全风险高。

随着经济发展和计算机技术的不断提高，钢管混凝土拱桥拱肋低位拼装整体提升法得到应用发展。公开文献也报道了一些钢管混凝土拱桥拱肋低位拼装提升技术，例如：

1、中国专利：一种拱桥拱肋的整体提升系统及施工方法，申请号：201110416861.4，申请日：2011.12.13，摘要：本发明公开了一种拱桥拱肋的整体提升系统及施工方法，该系统包括拱桥的三角刚架、提升站、拱肋支架、整体拱肋以及用于运送整体拱肋的驳船，所述三角刚架为一对，该对三角刚架固定架设在桥墩上，对称布置在拱桥主跨的两侧，每一个三角刚架靠近拱桥主跨的内侧均设置有与整体拱肋合拢的拱肋合拢段，所述提升站也为两个，分别设置在两个三角刚架上，所述拱肋支架架设在所述驳船上，拱肋支架承托所述的整体拱肋，所述提升站通过提升钢绞线与整体拱肋连接，整体拱肋经提升后与拱肋合拢段合拢固定，构成整体拱桥。该系统能适应条件恶劣的施工环境，加快施工进度。本发明同时提供该拱桥拱肋的整体提升施工方法。

2、中国专利：一种钢管混凝土拱桥拱肋低位拼装提升系统，申请号：201721820329.8，申请日2017.12.21，摘要：本实用新型公开了一种钢管混凝土拱桥拱肋低位拼装提升系统，包括临时栈桥、设置在临时栈桥两侧的拱肋安装支架，及设于临时栈桥上方的拱肋提升支架，还包括分别设置在临时栈桥两侧的提升塔架，两侧提升塔架顶部之间通过压塔缆索相连，两侧提升塔架顶部还分别连接有与地锚铰接的固定缆索，两侧提升塔架顶部还连接有与下方的中跨段拱肋相连接的提升缆索，中跨段拱肋通过拱肋提升支架采用低位安装方式，边跨段拱肋通过拱肋安装支架进行原位安装，再通过提升塔架将中跨段拱肋整体提升至预定位置，进行合拢施工，可以有效地降低了桥梁拱肋的施工难度，而且，中跨段拱肋为整体提升，可以缩短施工周期，也使得中跨段拱肋与边跨段拱肋合拢精度得到保证。

经应用研究发现，目前使用的钢管混凝土拱桥拱肋低位拼装整体提升法的提升能力有限，还不能很好的满足特大桥建设施工使用，尤其是附近有铁路及场地受限时的特大桥建设施工。因此，需要对现有的钢管混凝土拱桥拱肋低位拼装整体提升系统进行改进，以满足特大桥的建设施工。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统，该施工系统施工过程占用场地相对小，提升能力强，能应用于桥梁纵向场地受限位置，特别适用于市政、跨越铁路、临近景区等施工场地受限的特大桥建设施工。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统，包括提升塔架、中段拱肋和边段拱肋，还包括支撑中段拱肋的低位立拼支架、支撑边段拱肋的原位拼装支架和提升锚固体系，所述的提升塔架设置有两个，布置在中段拱肋大小桩号的拱脚位置；所述的锚固体系包括锚固结构、吊索、临时系杆和张拉设备，所述锚固结构设置在中段拱肋拱脚处，锚固结构作为吊索和临时系杆的张拉锚固点，通过张拉设备协同控制所有吊索和临时系杆的张拉，中段拱肋的重量由吊索张拉提吊，临时系杆张拉控制中段拱肋的提升推力。

进一步优选的：所述的提升塔架设置在中段拱肋拱脚处的锚固结构中轴线上，所述提升塔架包括缆风绳，架体结构，塔顶分配梁，所述塔顶分配梁作为吊索上锚固点，塔顶分配梁的下部为提升塔架的架体结构，所述缆风绳分拱段立拼和中段拱肋整体提升两个施工阶段设计，分别为中段拱肋的内部缆风绳和中段拱肋的外部缆风绳，缆风绳一端锚固在提升塔架上，一端锚固在地锚上。

进一步优选的：所述的低位立拼支架独立设置，根据中段拱肋分段方式和中段拱肋的设计平面位置分别支撑在拱肋下，中段拱肋通过起吊设备分段安装在低位立拼支架上，中段拱肋安装过程设置稳定缆风绳，中段拱肋对应横联安装后再安装所述稳定缆风绳。

进一步优选的：所述原位拼装支架独立设置，根据边段拱肋的设计平面位置分别支撑在边段拱肋悬臂位置处，边段拱肋的另一端支撑在拱座上，所述原位拼装支架通过型钢桁架附着于墩柱上。

钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工包括以下步骤：

（1）边段拱肋和中段拱肋立拼

①墩柱和拱座施工过程，进行低位立拼支架，原位拼装支架和提升塔架的安装，同时安装提升塔架的中段拱肋内部缆风绳。

②采用吊车进行中段拱肋的低位立拼。

③拱座施工完成后，采用吊车进行边段拱肋的原位拼装。

（2）中段拱肋整体提升

①先将中段拱肋的内部缆风绳转换到中段拱肋的外部缆风绳。

②同步张拉吊索和临时系杆。

③将中段拱肋提升至设计标高位置。

④通过纠偏缆风调整中段拱肋平面位置，焊接合龙段。

本钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统具有以下优点。

1、本钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统施工过程占用场地相对小，设置的锚固体系、提升塔架、低位立拼支架和原位拼装支架配合应用提升能力强，能实现拱肋大段安装，能将拱肋安装质量控制得更加好，能应用于桥梁纵向场地受限位置，特别适用于市政、跨越铁路、临近景区等施工场地受限的特大桥建设施工。

2、拱肋加工和运输、低位立拼支架、原位拼装支架、提升塔架、拱肋立拼和桥梁下构施工各个工序基本可以平行施工，可减少建设工期。

附图说明

图1 为钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统的纵断面布置示意图；

图2 为锚固体系的纵断面布置示意图；

图3 为锚固体系的局部示意图；

图4 为缆风绳的安装布置示意图；

图5 为内部缆风绳的平面布置示意图；

图6 为外部缆风绳的平面布置示意图；

图7 为中段拱肋安装稳定缆风绳的布置示意图；

图8 为中段拱肋安装纠偏缆风的平面布置示意图；

图9 为中段拱肋安装纠偏缆风的侧面布置示意图；

图中序号对应的名称为：

100、提升塔架；110、缆风绳；111、内部缆风绳；112、外部缆风绳；120、架体结构；130、塔顶分配梁；200、中段拱肋；210横联、；300、低位立拼支架；400、边段拱肋；500、原位拼装支架；510、型钢桁架；600、锚固体系；610、锚固结构；620、吊索；630、临时系杆；640、张拉设备；700、稳定缆风绳；800、拱座；900、墩柱；10、纠偏缆风。

具体实施方式

为了更清楚的对本技术进行描述，以下结合附图及实施例对本技术进一步详细说明。

实施例1

一种钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统，包括提升塔架100、中段拱肋200和边段拱肋400，还包括支撑中段拱肋200的低位立拼支架300、支撑边段拱肋400的原位拼装支架500和提升锚固体系600，所述的提升塔架100设置有两个，布置在中段拱肋200大小桩号的拱脚位置；所述的锚固体系600包括锚固结构610、吊索620、临时系杆630和张拉设备640，所述锚固结构610设置在中段拱肋200拱脚处，锚固结构610作为吊索620和临时系杆630的张拉锚固点，通过张拉设备640协同控制所有吊索620和临时系杆630的张拉，中段拱肋200的重量由吊索620张拉提吊，临时系杆630张拉控制中段拱肋200的提升推力。

所述的提升塔架100设置在中段拱肋200拱脚处的锚固结构610中轴线上，所述提升塔架100包括缆风绳110，架体结构120，塔顶分配梁130，所述塔顶分配梁130作为吊索620上锚固点，塔顶分配梁130的下部为提升塔架100的架体结构120，所述缆风绳110分拱段立拼和中段拱肋整体提升两个施工阶段设计，分别为中段拱肋的内部缆风绳111和中段拱肋的外部缆风绳112，缆风绳100一端锚固在提升塔架100上，一端锚固在地锚上。

所述的低位立拼支架300独立设置，根据中段拱肋200分段方式和中段拱肋200的设计平面位置分别支撑在拱肋下，中段拱肋200通过起吊设备分段安装在低位立拼支架300上，中段拱肋200安装过程设置稳定缆风绳700，中段拱肋200对应横联210安装后再安装所述稳定缆风绳700。

所述原位拼装支架500独立设置，根据边段拱肋400的设计平面位置分别支撑在边段拱肋400悬臂位置处，边段拱肋400的另一端支撑在拱座800上，所述原位拼装支架500通过型钢桁架510附着于墩柱900上。

施工时，先进行边段拱肋400和中段拱肋200立拼，墩柱900和拱座800施工过程，进行低位立拼支架300，原位拼装支架500和提升塔架100的安装，同时安装提升塔架100的中段拱肋内部缆风绳111；采用吊车进行中段拱肋200的低位立拼；拱座800施工完成后，采用吊车进行边段拱肋400的原位拼装。然后进行中段拱肋200整体提升，先将中段拱肋200的内部缆风绳111转换到中段拱肋200的外部缆风绳112；同步张拉吊索620和临时系杆630；将中段拱肋200提升至设计标高位置；通过纠偏缆风10调整中段拱肋200平面位置，焊接合龙段。

上述说明并非是对本申请的限制，本申请也并不限于上述实例，本技术领域的普通技术人员，在本申请的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本申请的保护范围。

Claims (4)

1.一种钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统，包括提升塔架（100）、中段拱肋（200）和边段拱肋（400），其特征在于：还包括支撑中段拱肋（200）的低位立拼支架（300）、支撑边段拱肋（400）的原位拼装支架（500）和提升锚固体系（600），所述的提升塔架（100）设置有两个，布置在中段拱肋（200）大小桩号的拱脚位置；所述的锚固体系（600）包括锚固结构（610）、吊索（620）、临时系杆（630）和张拉设备（640），所述锚固结构（610）设置在中段拱肋（200）拱脚处，锚固结构（610）作为吊索（620）和临时系杆（630）的张拉锚固点，通过张拉设备（640）协同控制所有吊索（620）和临时系杆（630）的张拉，中段拱肋（200）的重量由吊索（620）张拉提吊，临时系杆（630）张拉控制中段拱肋（200）的提升推力。

2.根据权利要求1所述的钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统，其特征在于：所述的提升塔架（100）设置在中段拱肋（200）拱脚处的锚固结构（610）中轴线上，所述提升塔架（100）包括缆风绳（110），架体结构（120），塔顶分配梁（130），所述塔顶分配梁（130）作为吊索（620）上锚固点，塔顶分配梁（130）的下部为提升塔架（100）的架体结构（120），所述缆风绳（110）分拱段立拼和中段拱肋整体提升两个施工阶段设计，分别为中段拱肋的内部缆风绳（111）和中段拱肋的外部缆风绳（112），缆风绳（110）一端锚固在提升塔架（100）上，一端锚固在地锚上。

3.根据权利要求1所述的钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统，其特征在于：所述的低位立拼支架（300）独立设置，根据中段拱肋（200）分段方式和中段拱肋（200）的设计平面位置分别支撑在拱肋下，中段拱肋（200）通过起吊设备分段安装在低位立拼支架（300）上，中段拱肋（200）安装过程设置稳定缆风绳（700），中段拱肋（200）对应横联（210）安装后再安装所述稳定缆风绳（700）。

4.根据权利要求1所述的钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工系统，其特征在于：所述原位拼装支架（500）独立设置，根据边段拱肋（400）的设计平面位置分别支撑在边段拱肋（400）悬臂位置处，边段拱肋（400）的另一端支撑在拱座（800）上，所述原位拼装支架（500）通过型钢桁架（510）附着于墩柱（900）上。