专利名称：一种拱肋竖转施工方法
技术领域：
本发明涉及桥梁技术领域，特别是涉及一种拱肋竖转施工方法。
背景技术：
钢结构拱桥或者以钢结构作为拱肋劲性骨架在现代拱桥中采用的极为普遍。转体法作为拱桥的一种主要施工方法，根据其转动平面的不同分为平转法和竖转法。竖转法根据竖转方向的不同，分为由下向上竖转和由上向下竖转两种。由下向上的竖转需要在平地上拼装拱肋结构，而拱桥多跨越沟河道路，所以由下向上竖转多与平转法结合，在一侧拼装拱肋后，竖转再平转合龙成桥。对于跨越峡谷，两岸山体陡峭的拱桥，更适合采用由上向下竖转施工方法。由上向下竖转施工方法是，将竖转前的钢拱肋靠在两岸山体上，利用塔吊或缆吊逐节段拼装钢拱肋节段，直至半跨拱肋拼装完成，然后通过牵引索及扣索的索力牵引，使两岸拱肋竖转至成桥位置，合龙成桥。目前的实际工程中采用的竖转法均为一次竖转法，即将钢拱肋在两岸分别拼装至半拱肋状态，然后启动千斤顶调节索力，使拱肋慢慢转动，一次转动至合拢状态。一次竖转法过程简单，易于控制，但由于拱肋为弧形结构，而两岸山体是向后倾斜，这样，在拱脚段附近，拱肋与山体距离较近，容易拼装，越靠近拱顶段，两者距离越远，对塔吊或者缆吊等机械设备要求也越高，拼装越困难，且高空作业，风险很大。二次竖转施工方法是分两次竖转拱肋，其第二次竖转过程与一次竖转法的过程相同，在第二次竖转过程前还有第一次竖转，即将拱肋先竖转至一次竖转法施工前的状态，再进行第二次竖转。二次竖转法有效的降低施工的高度，但对于一些跨度较大的拱肋，其降低后的拱肋竖拼高度仍然很高，拼装仍具有较大风险。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是如何降低跨越峡谷、两岸山体陡峭的拱桥的施工高度和难度，提高高空作业的安全性以及施工质量。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供一种拱肋竖转施工方法，其包括以下步骤Sl 划分拱肋分段数，从拱脚段向上依次顺序编号为第1节段、第2节段，直到第η 节段，其中η为大于2的整数；S2 将所述第1节段的下竖转铰安装在拱肋座上，并将所述第1节段拱肋杆件拼装就位；S3 将所述第2节段的下竖转铰安装在所述第1节段的顶部，并将所述第2节段拱肋杆件拼装就位；S4 重复所述步骤S3，依次安装剩余节段的下竖转铰、拼装剩余节段的拱肋杆件，CN 102561207 A
直到第η节段的下竖转铰安装在第η-1节段的顶部，第η节段拱肋杆件拼装就位；S5:在所述第η节段上安装牵引索和扣索，启动所述牵引索和扣索的千斤顶，将所述第η节段绕其下竖转铰转动至与所述第η-1节段合龙，安装所述第η节段与第η-1节段之间的合龙杆件，使所述第η节段与第η-1节段连接成为一个整体；S6 拉动所述牵引索，并调节所述扣索索力，当所述第η节段与第η-1节段合龙形成的整体绕所述第η-1节段的下竖转铰转动至与第η-2节段合龙时，安装所述第η-1节段与第η-2节段之间的合龙杆件，使所述第η-1节段与第η-2节段连接成为一个整体；S7 重复所述步骤S6，依次合龙剩余节段、安装合龙杆件，直到与所述第1节段连接成为一个整体；S8 调节所述扣索索力，将所述步骤S7中形成的整体绕所述第1节段的下竖转铰竖转，并合龙成桥。上述拱肋竖转施工方法中，所述步骤S2-S4中，所述第1节段至第η-1节段的上部均通过刚性连接杆与施工地点的固定地物连接。上述拱肋竖转施工方法中，完成所述步骤S5之后，还包括步骤S5-6 拉动所述牵引索，并调节所述扣索索力，当所述第η-1节段与所述固定地物之间的刚性连接杆轴力为零时，撤去所述刚性连接杆。上述拱肋竖转施工方法中，所述步骤S7中还包括调节所述扣索索力，当剩余节段与所述固定地物之间的刚性连接杆轴力为零时，依次撤去所述刚性连接杆。(三)有益效果上述技术方案所提供的拱肋竖转施工方法，可用于跨越峡谷、两岸山体陡峭的拱桥的施工，根据两岸的山势及施工组织情况选择多次竖转，降低了施工的高度，减少了高空作业，由于多次竖转拼装时与山体靠近，可以直接利用普通起吊设备拼装，避免了塔吊或者缆吊等大型起吊设备的安装，大大节约了施工成本，同时拼装的施工作业多靠近山体进行， 钢结构焊接等施工工艺质量也将大大提高。
图1是本发明实施例的拱肋竖转施工时各节段拼装完成的示意图；图2是本发明实施例的拱肋竖转施工时第一次竖转完成的示意图；图3是本发明实施例的拱肋竖转施工时第二次竖转完成的示意图；图4是本发明实施例的拱肋竖转施工时第三次竖转完成的示意图。其中，0 山坡线；1 第1节段拱肋；2 第2节段拱肋；3 第3节段拱肋；4 第1节段刚性连接杆；5 第2节段刚性连接杆；6 第1节段下竖转铰；7 第2节段下竖转铰；8 第 3节段下竖转铰；9 牵引索；10 扣索；11 第2节段与第3节段合龙杆件；12 第1节段与第 2节段合龙杆件。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。为了安全高效地完成跨越峡谷、两岸山体陡峭的拱桥的施工，本发明提供了一种
4多次竖转施工方法，具体实现方案如下第一步依据现场地势并结合施工组织情况，划分最合理的拱肋分段数，从拱脚段向上依次编号为第1节段、第2节段.......第η节段，拱肋的分段数目即为竖转的次数。第二步在拱座上安装整个拱肋的竖转铰，即第1节段的下竖转铰，利用吊装设备将第1节段拱肋杆件拼装就位。在第1节段上部与山体等施工地点的固体地物用刚性连接杆连接，以保证后续拼装时第1节段的稳固。第三步在已经拼装就位的第1节段顶部安装第2节段的下竖转铰，利用起吊设备将第2节段拱肋杆件拼装就位。在第2节段上部与山体等施工地点的固体地物用刚性连接杆连接，以保证后续各节段拼装时第2节段的稳定。第四步重复第三步，依次安装剩余各节段拱肋的下竖转铰、各节段杆件以及建立各节段上部与山体等施工地点的固体地物的刚性连接杆连接，直至第η节段施工结束，第η 节段可不建立与山体等施工地点的固体地物的刚性连接杆连接。第五步在第η节段拱肋上安装牵引索与扣索，启动两索的千斤顶，使第η节段绕其下竖转铰转动至其与第η-1节段合龙时的位置，安装第η节段与第η-1节段间的合龙杆件，使第η节段与第η-1节段连接成一整体。第六步继续拉动牵引索与调节扣索索力，至第η-1节段与山体刚性连接杆轴力接近0时，撤去第η-1节段与山体的刚性连接杆，待已合龙节段竖转至与第η-2节段合龙时的位置时，安装第η-1节段与第η-2节段间的合龙杆件，使第η-1节段至第η_2节段连接成
一整体。第七步重复第六步，继续调节扣索索力，依次撤去各节段与山体等施工地点的固体地物之间的刚性连接杆，竖转已合龙节段至与下一节段合龙位置，安装合龙杆件，使其成为以整体，直至与第1节段拱肋合并一体，即形成一次竖转法竖转前状态。第八步继续调节索力，按照一次竖转法的方法竖转，合龙，成桥。结合附图，以三次竖转为例，描述详细的施工方法，首先，根据现场地势并结合施工组织情况，将拱肋划分为三段，从拱脚段向上依次编号为第1节段拱肋1、第2节段拱肋2 和第3节段拱肋3，将第1节段下竖转铰6固定在拱座上，利用吊装设备将第1节段拱肋1 的拱肋杆件拼装就位，在第1节段拱肋上部使用第1节段刚性连接杆4与山体连接，使第1 节段拱肋1靠近山坡线0，以保证后续拼装时第1节段拱肋的稳固。在已经拼装就位的第1 节段拱肋1顶部安装第2节段下竖转铰7，利用起吊设备将第2节段拱肋2的拱肋杆件拼装就位，在第2节段上部使用第2节段刚性连接杆5与山体连接，以保证后续各节段拼装时第 2节段拱肋2的稳定。拼装完成之后的示意图如图1所示。在已经拼装就位的第2节段拱肋2顶部安装第3节段下竖转铰8，利用起吊设备将第3节段拱肋3的拱肋杆件拼装就位，在第3节段拱肋3上安装牵引索9与扣索10，启动两索的千斤顶，使第3节段拱肋3绕第3节段下竖转铰8转动至其与第2节段拱肋2合龙时的位置，安装第2节段与第3节段合龙杆件11，使第3节段拱肋3与第2节段拱肋2连接成一整体，如图2所示。继续拉动牵引索9，调节扣索10的索力，至第2节段拱肋2与山体间的第2节段刚性连接杆5轴力接近0时，撤去第2节段刚性连接杆5，待已合龙节段竖转至与第1节段拱肋1合龙时的位置时，安装第1节段与第2节段合龙杆件12，使第2节段拱肋2与第1节段拱肋1连接成一整体，即第3节段拱肋3、第2节段拱肋2和第1节段拱肋1成为一个整体，如图3所示。继续调节扣索10的索力，按照一次竖转法的方法竖转，合龙，成桥，如图4所示。由以上实施例可以看出，本发明实施例可用于跨越峡谷、两岸山体陡峭的拱桥的施工，根据两岸的山势及施工组织情况选择多次竖转，降低了施工的高度，减少了高空作业，由于多次竖转拼装时与山体靠近，可以直接利用普通起吊设备拼装，避免了塔吊或者缆吊等大型起吊设备的安装，大大节约了施工成本，同时拼装的施工作业多靠近山体进行，钢结构焊接等施工工艺质量也将大大提高以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种拱肋竖转施工方法，其特征在于，包括以下步骤51划分拱肋分段数，从拱脚段向上依次顺序编号为第1节段、第2节段，直到第η节段，其中η为大于2的整数；52将所述第1节段的下竖转铰安装在拱肋座上，并将所述第1节段拱肋杆件拼装就位；53将所述第2节段的下竖转铰安装在所述第1节段的顶部，并将所述第2节段拱肋杆件拼装就位；54重复所述步骤S3，依次安装剩余节段的下竖转铰、拼装剩余节段的拱肋杆件，直到第η节段的下竖转铰安装在第η-1节段的顶部，第η节段拱肋杆件拼装就位；55在所述第η节段上安装牵引索和扣索，启动所述牵引索和扣索的千斤顶，将所述第 η节段绕其下竖转铰转动至与所述第η-1节段合龙，安装所述第η节段与第η_1节段之间的合龙杆件，使所述第η节段与第η-1节段连接成为一个整体；56拉动所述牵引索，并调节所述扣索索力，当所述第η节段与第η-1节段合龙形成的整体绕所述第η-1节段的下竖转铰转动至与第η-2节段合龙时，安装所述第η-1节段与第 η-2节段之间的合龙杆件，使所述第η-1节段与第η-2节段连接成为一个整体；57重复所述步骤S6，依次合龙剩余节段、安装合龙杆件，直到与所述第1节段连接成为一个整体；58调节所述扣索索力，将所述步骤S7中形成的整体绕所述第1节段的下竖转铰竖转， 并合龙成桥。
2.如权利要求1所述的拱肋竖转施工方法，其特征在于，所述步骤S2-S4中，所述第1 节段至第η-1节段的上部均通过刚性连接杆与施工地点的固定地物连接。
3.如权利要求2所述的拱肋竖转施工方法，其特征在于，完成所述步骤S5之后，还包括步骤S5-6 拉动所述牵引索，并调节所述扣索索力，当所述第η-1节段与所述固定地物之间的刚性连接杆轴力为零时，撤去所述刚性连接杆。
4.如权利要求2所述的拱肋竖转施工方法，其特征在于，所述步骤S7中还包括调节所述扣索索力，当剩余节段与所述固定地物之间的刚性连接杆轴力为零时，依次撤去所述刚性连接杆。
全文摘要
本发明涉及桥梁技术领域，公开了一种拱肋竖转施工方法，包括根据现场地势结合施工组织划分拱肋竖转各个节段，利用起吊设备吊装各节段拱肋，从拱顶段开始依次竖转各节段直至半拱肋形成状态，再进行普通竖转法的竖转完成拱肋的合龙。本发明可用于跨越峡谷、两岸山体陡峭的拱桥的施工，根据两岸的山势及施工组织情况选择多次竖转，降低了施工的高度，减少了高空作业，由于多次竖转拼装时与山体靠近，可以直接利用普通起吊设备拼装，避免了塔吊或者缆吊等大型起吊设备的安装，大大节约了施工成本，同时拼装的施工作业多靠近山体进行，钢结构焊接等施工工艺质量也将大大提高。
文档编号E01D4/00GK102561207SQ201010623940
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者任为东, 吴嘉嘉, 彭岚平, 徐升桥, 焦亚萌, 王亚超, 田青 申请人:中铁工程设计咨询集团有限公司