专利名称:大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，包括支撑基础和搭设于支撑基础上的钢管格构支架；钢管格构支架包括前后两个对所拼装大跨度钢管拱桥的拱肋进行支撑的支撑架，所拼装大跨度钢管拱桥为系杆拱桥且其包括拱肋和连接于拱肋两个拱脚之间的系杆；两个支撑架呈平行布设且二者的竖向高度分别与所支撑位置处拱肋的拼装高度相同，两个支撑架均沿横桥向布设；支撑架包括左右两根第一竖向钢管、一根第二竖向钢管和呈水平布设的上连接梁，上连接梁上设置有水平支撑架，水平支撑架上设置有对拱肋支撑的拱肋支撑架体。本实用新型结构简单、设计合理、投入成本低且拆装方便、使用效果好，能为所拼装拱肋提供稳固支撑。
【专利说明】大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种支架，尤其是涉及一种大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架。
【背景技术】
[0002]申张线-张家港复线航道设计等级为III级，通航孔要求为(90X7)m。新建工农大桥与航道中心线交角为90°，如采用支架现浇方案对新建工农大桥进行施工时，需在船闸上游引航道上设(2X25)m通航孔，由于施工时所用的支架位于航道中心且处于三岔河口弯道地段，桥梁施工期间对航道通航势必会造成影响，同时存在过往船只碰撞支架的安全隐患。
[0003]新建工农大桥主桥的上部结构采用下承式钢管混凝土系杆拱结构，并且采用刚性系杆、刚性拱和刚性吊杆，计算跨径为100m，拱轴线为二次抛物线，矢跨比为1: 5，矢高为20m。如图1所示，新建工农大桥主桥的拱肋I采用哑铃型钢管混凝土结构，拱肋I的两侧拱脚之间通过系杆进行连接。所述拱肋I由两根拱形钢管1-1和连接于两根所述拱形钢管1-1之间的左右两个呈竖直向布设的竖向连接钢板1-2组成，所述竖向连接钢板1-2为缀板且两根所述拱形钢管1-1与两个所述竖向连接钢板1-2围成的空腔为拱肋I的腹腔，两根所述拱形钢管1-1的外径均为?90cm且其壁厚均为1.4cm，竖向连接钢板1_2的板厚为1.6cm，所述拱形钢管1-1和所述腹腔内均填充C40微膨胀混凝土，拱肋I的高度为220cm。新建工农大桥主桥中拱肋I的数量为两片。经过慎重的安全、技术方面的比选，新建工农大桥的主桥采用单片拱肋及系杆整体吊装的无支架施工方案，也就是说，先在岸侧将桥梁上部结构的钢管结构拼装完毕后再整体吊装到位，之后内灌混凝土，这样既能确保钢结构整体质量，也对航道通航不会造成较大影响，并且施工过程安全、可靠。但现如今对大跨度钢管拱桥进行无支架施工时，可供借鉴的技术资料较少。为保证安全、可靠地完成单片拱肋的整体拼装过程，需要一种结构简单、设计合理、投入成本低且拆装方便、使用效果好的大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，能为所拼装拱肋提供稳固支撑。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其结构简单、设计合理、投入成本低且拆装方便、使用效果好，能为所拼装拱肋提供稳固支撑。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征在于:包括支撑基础和搭设于支撑基础上的钢管格构支架，所述支撑基础为呈水平布设的钢筋混凝土平台；所述钢管格构支架包括前后两个对所拼装大跨度钢管拱桥的拱肋进行支撑的支撑架，所拼装大跨度钢管拱桥为系杆拱桥且其包括拱肋和连接于拱肋两个拱脚之间的系杆；两个所述支撑架呈平行布设，两个所述支撑架的结构相同且二者的竖向高度分别与所支撑位置处拱肋的拼装高度相同，两个所述支撑架均沿所拼装大跨度钢管拱桥的横桥向布设；
[0006]所述支撑架包括左右两根第一竖向钢管、一根位于两根所述第一竖向钢管之间中部的第二竖向钢管和呈水平布设的上连接梁，所述上连接梁支撑于第二竖向钢管与左右两根第一竖向钢管上部，两根所述第一竖向钢管与第二竖向钢管均位于同一竖直面上且三者之间通过剪刀撑进行连接；所述上连接梁上设置有水平支撑架，所述水平支撑架上设置有对拱肋进行支撑的拱肋支撑架体，所述拱肋支撑架体为八字形支撑架且其包括左右两道分别卡装在拱肋两侧的侧向支杆，两道所述侧向支杆呈左右对称布设；所述支撑架中位于左侧的第一竖向钢管为左侧钢管且位于右侧的第一竖向钢管为右侧钢管，两个所述支撑架的左侧钢管之间以及二者的右侧钢管之间均通过纵向连接架紧固连接为一体，所述纵向连接架沿所拼装大跨度钢管拱桥的纵桥向布设；所述钢管格构支架中第一竖向钢管的数量为四根，四根所述第一竖向钢管分别布设在一个矩形的四个顶点上，所述钢管格构支架中第二竖向钢管的数量为两根；所述支撑基础上部预埋有6个分别供四根所述第一竖向钢管和两根所述第二竖向钢管固定的预埋钢板，6个所述预埋钢板均布设在同一水平面上。
[0007]上述大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征是:6个所述预埋钢板均为矩形钢板。
[0008]上述大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征是:所述第一竖向钢管和第二竖向钢管底部与预埋钢板之间均以焊接方式进行连接或通过连接螺栓进行紧固连接。
[0009]上述大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征是:所述支撑基础下方铺设有一层碎石垫层。
[0010]上述大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征是:所述碎石垫层的层厚为15cm?25cm，所述支撑基础的厚度为35cm?45cm且其内部设置有一层水平钢筋网。
[0011]上述大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征是:所述支撑架中两根所述第一竖向钢管之间的间距为450cm?550cm，两个所述支撑架之间的间距为150cm?250cm。
[0012]上述大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征是:所拼装大跨度钢管拱桥的拱肋的数量为两片；所述水平支撑架上所设置拱肋支撑架体的数量为两个，两个所述拱肋支撑架体对称布设在水平支撑架的上方左右两侧。
[0013]上述大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征是:两个所述拱肋支撑架体之间的间距为200cm?300cm。
[0014]上述大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征是:所述纵向连接架包括多根由下至上布设的纵向水平连接杆，上下相邻两根所述纵向水平连接杆之间均设置有一道倾斜向连接杆，每根所述纵向水平连接杆的前后两端分别固定在两根所述左侧钢管上或两根所述右侧钢管上，每根所述倾斜向连接杆的前后两端分别固定在两根所述左侧钢管上或两根所述右侧钢管上；所述第二竖向钢管与位于其左右两侧的两根所述第一竖向钢管之间均通过多根由上至下布设的横向水平连接杆紧固连接。
[0015]上述大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征是:所述拱肋由两根拱形钢管和连接于两根所述拱形钢管之间的左右两个呈竖直向布设的竖向连接钢板，两根所述拱形钢管分别为上钢管和位于所述上钢管正下方的下钢管，所述拱肋支撑架体中的两道所述侧向支杆分别支撑在所述上钢管的左右两侧下方。
[0016]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0017]1、结构简单、设计合理且投入成本较低。
[0018]2、拆装方便，拼装速度快。
[0019]3、使用效果好，采用钢管格构支架为拱肋拼装提供稳固、可靠的格构柱支架，并且每个钢管格构支架均采用独立的钢筋混凝土支撑基础，并且支撑基础下方设置有一层碎石垫层，因而能确保支撑稳固；同时，钢管格构支架上设置有拱肋支撑架体，该拱肋支撑架体为八字形支撑架且其包括左右两道分别卡装在拱肋两侧的侧向支杆，不仅结构简单、加工方便且投入成本低、支撑效果好，能对所支撑拱肋的位置进行准确限位，确保拱肋拼装过程简便、快速进行。并且，适用面广，能有效适用至跨度为10m以上的大跨度钢管拱桥的无支架施工过程。
[0020]综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、投入成本低且拆装方便、使用效果好，能为所拼装拱肋提供稳固支撑。
[0021]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0022]图1为所施工大跨度钢管拱桥的拱肋横断面结构示意图。
[0023]图2为本实用新型的结构示意图。
[0024]图3为本实用新型支撑架的结构示意图。
[0025]图4为本实用新型支撑基础的上部结构示意图。
[0026]图5为本实用新型支撑基础与碎石垫层的结构示意图。
[0027]附图标记说明:
[0028]I一拱肋；1-1一拱形钢管；1-2—竖向连接钢板；
[0029]2—支撑基础；3—支撑架；3-1—第一竖向钢管；
[0030]3-2—第二竖向钢管；3-3—上连接梁；3-4—剪刀撑；
[0031]4 一侧向支杆；5—水平支撑架；7—预埋钢板；
[0032]8—碎石垫层；9一水平钢筋网；
[0033]10—纵向水平连接杆；11 一倾斜向连接杆；
[0034]12—横向水平连接杆；13—纵向加劲肋。
【具体实施方式】
[0035]如图2、图3及图4所示，本实用新型包括支撑基础2和搭设于支撑基础2上的钢管格构支架，所述支撑基础2为呈水平布设的钢筋混凝土平台；所述钢管格构支架包括前后两个对所拼装大跨度钢管拱桥的拱肋I进行支撑的支撑架3，所拼装大跨度钢管拱桥为系杆拱桥且其包括拱肋I和连接于拱肋I两个拱脚之间的系杆。两个所述支撑架3呈平行布设，两个所述支撑架3的结构相同且二者的竖向高度分别与所支撑位置处拱肋I的拼装高度相同，两个所述支撑架3均沿所拼装大跨度钢管拱桥的横桥向布设。
[0036]所述支撑架3包括左右两根第一竖向钢管3-1、一根位于两根所述第一竖向钢管3-1之间中部的第二竖向钢管3-2和呈水平布设的上连接梁3-3，所述上连接梁3-3支撑于第二竖向钢管3-2与左右两根第一竖向钢管3-1上部，两根所述第一竖向钢管3-1与第二竖向钢管3-2均位于同一竖直面上且三者之间通过剪刀撑3-4进行连接。所述上连接梁3-3上设置有水平支撑架5，所述水平支撑架5上设置有对拱肋I进行支撑的拱肋支撑架体，所述拱肋支撑架体为八字形支撑架且其包括左右两道分别卡装在拱肋I两侧的侧向支杆4，两道所述侧向支杆4呈左右对称布设。所述支撑架3中位于左侧的第一竖向钢管3-1为左侧钢管且位于右侧的第一竖向钢管3-1为右侧钢管，两个所述支撑架3的左侧钢管之间以及二者的右侧钢管之间均通过纵向连接架紧固连接为一体，所述纵向连接架沿所拼装大跨度钢管拱桥的纵桥向布设。所述钢管格构支架中第一竖向钢管3-1的数量为四根，四根所述第一竖向钢管3-1分别布设在一个矩形的四个顶点上，所述钢管格构支架中第二竖向钢管3-2的数量为两根。所述支撑基础2上部预埋有6个分别供四根所述第一竖向钢管3-1和两根所述第二竖向钢管3-2固定的预埋钢板7，6个所述预埋钢板7均布设在同一水平面上。
[0037]本实施例中，所拼装大跨度钢管拱桥的计算跨径为10m以上。
[0038]本实施例中，6个所述预埋钢板7均为矩形钢板。
[0039]实际施工时，所述第一竖向钢管3-1和第二竖向钢管3-2底部与预埋钢板7之间均以焊接方式进行连接或通过连接螺栓进行紧固连接。本实施例中，所述第一竖向钢管3-1和第二竖向钢管3-2底部与预埋钢板7之间均以焊接方式进行连接。
[0040]如图5所示，所述支撑基础2下方铺设有一层碎石垫层8。
[0041]并且，所述碎石垫层8的层厚为15cm?25cm，所述支撑基础2的厚度为35cm?45cm且其内部设置有一层水平钢筋网9。本实施例中，所述碎石垫层8的层厚为20cm，所述支撑基础2的厚度为40cm。实际施工时，可根据具体需要，对碎石垫层8的层厚和支撑基础2的厚度进行相应调整。
[0042]本实施例中，所述支撑基础2为长方形基础且其长度和宽度分别为600cm和300cm，所述碎石垫层8为长方形垫层且其长度和宽度分别为800cm和500cm。
[0043]所述支撑架3中两根所述第一竖向钢管3-1之间的间距为450cm?550cm，两个所述支撑架3之间的间距为150cm?250cm。本实施例中，所述支撑架3中两根所述第一竖向钢管3-1之间的间距为500cm，两个所述支撑架3之间的间距为200cm。实际施工时，可根据具体需要，对支撑架3中两根所述第一竖向钢管3-1之间的间距以及两个所述支撑架3之间的间距进行相应调整。
[0044]本实施例中，所拼装大跨度钢管拱桥的拱肋I的数量为两片；所述水平支撑架5上所设置拱肋支撑架体的数量为两个，两个所述拱肋支撑架体对称布设在水平支撑架5的上方左右两侧。
[0045]实际拼装时，两片所述拱肋I呈平行布设。
[0046]并且，两个所述拱肋支撑架体之间的间距为200cm?300cm。本实施例中，两个所述拱肋支撑架体之间的间距为250cm，也就是说，实际拼装时，两片所述拱肋I之间的间距为 250cm。
[0047]本实施例中，所述纵向连接架包括多根由下至上布设的纵向水平连接杆10，上下相邻两根所述纵向水平连接杆10之间均设置有一道倾斜向连接杆11，每根所述纵向水平连接杆10的前后两端分别固定在两根所述左侧钢管上或两根所述右侧钢管上，每根所述倾斜向连接杆11的前后两端分别固定在两根所述左侧钢管上或两根所述右侧钢管上；所述第二竖向钢管3-2与位于其左右两侧的两根所述第一竖向钢管3-1之间均通过多根由上至下布设的横向水平连接杆12紧固连接。
[0048]本实施例中，所述第一竖向钢管3-1的直径为Φ400mm且其壁厚为8mm，所述第二竖向钢管3-2的直径为Φ400ι?πι且其壁厚为16mm。
[0049]并且，两个所述支撑架3的竖向高度不同。
[0050]实际施工时，所述剪刀撑3-4、纵向水平连接杆10、倾斜向连接杆11、侧向支杆4和横向水平连接杆12均为槽钢。
[0051]本实施例中，所述水平支撑架5包括多根竖向立杆和支撑于所述多根所述竖向立杆上方的横向支撑杆，所述横向支撑杆位于上连接梁3-3的正上方且其与上连接梁3-3呈平行布设。
[0052]结合图1，所述拱肋I由两根拱形钢管1-1和连接于两根所述拱形钢管1-1之间的左右两个呈竖直向布设的竖向连接钢板1-2，两根所述拱形钢管1-1分别为上钢管和位于所述上钢管正下方的下钢管，所述拱肋支撑架体中的两道所述侧向支杆4分别支撑在所述上钢管的左右两侧下方。同时，每个所述拱形钢管1-1内均设置有多道沿圆周方向布设的纵向加劲肋13，多道所述纵向加劲肋13均沿所布设拱形钢管1-1的长度方向布设，且各纵向加劲肋13均与所布设位置处拱形钢管1-1的内侧壁呈垂直布设。
[0053]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征在于:包括支撑基础(2)和搭设于支撑基础(2)上的钢管格构支架，所述支撑基础(2)为呈水平布设的钢筋混凝土平台；所述钢管格构支架包括前后两个对所拼装大跨度钢管拱桥的拱肋(I)进行支撑的支撑架(3)，所拼装大跨度钢管拱桥为系杆拱桥且其包括拱肋(I)和连接于拱肋(I)两个拱脚之间的系杆；两个所述支撑架(3)呈平行布设，两个所述支撑架(3)的结构相同且二者的竖向高度分别与所支撑位置处拱肋(I)的拼装高度相同，两个所述支撑架(3)均沿所拼装大跨度钢管拱桥的横桥向布设； 所述支撑架(3)包括左右两根第一竖向钢管(3-1)、一根位于两根所述第一竖向钢管(3-1)之间中部的第二竖向钢管(3-2)和呈水平布设的上连接梁(3-3)，所述上连接梁(3-3)支撑于第二竖向钢管(3-2)与左右两根第一竖向钢管(3-1)上部，两根所述第一竖向钢管(3-1)与第二竖向钢管(3-2)均位于同一竖直面上且三者之间通过剪刀撑(3-4)进行连接；所述上连接梁(3-3)上设置有水平支撑架(5)，所述水平支撑架(5)上设置有对拱肋(I)进行支撑的拱肋支撑架体，所述拱肋支撑架体为八字形支撑架且其包括左右两道分别卡装在拱肋⑴两侧的侧向支杆(4)，两道所述侧向支杆⑷呈左右对称布设；所述支撑架(3)中位于左侧的第一竖向钢管(3-1)为左侧钢管且位于右侧的第一竖向钢管(3-1)为右侧钢管，两个所述支撑架(3)的左侧钢管之间以及二者的右侧钢管之间均通过纵向连接架紧固连接为一体，所述纵向连接架沿所拼装大跨度钢管拱桥的纵桥向布设；所述钢管格构支架中第一竖向钢管(3-1)的数量为四根，四根所述第一竖向钢管(3-1)分别布设在一个矩形的四个顶点上，所述钢管格构支架中第二竖向钢管(3-2)的数量为两根；所述支撑基础(2)上部预埋有6个分别供四根所述第一竖向钢管(3-1)和两根所述第二竖向钢管(3-2)固定的预埋钢板(7)，6个所述预埋钢板(7)均布设在同一水平面上。2.按照权利要求1所述的大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征在于:6个所述预埋钢板(7)均为矩形钢板。3.按照权利要求1或2所述的大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征在于:所述第一竖向钢管(3-1)和第二竖向钢管(3-2)底部与预埋钢板(7)之间均以焊接方式进行连接或通过连接螺栓进行紧固连接。4.按照权利要求1或2所述的大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征在于:所述支撑基础(2)下方铺设有一层碎石垫层(8)。5.按照权利要求4所述的大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征在于:所述碎石垫层(8)的层厚为15cm?25cm，所述支撑基础(2)的厚度为35cm?45cm且其内部设置有一层水平钢筋网(9)。6.按照权利要求1或2所述的大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征在于:所述支撑架(3)中两根所述第一竖向钢管(3-1)之间的间距为450cm?550cm，两个所述支撑架(3)之间的间距为150cm?250cm。7.按照权利要求1或2所述的大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征在于:所拼装大跨度钢管拱桥的拱肋(I)的数量为两片；所述水平支撑架(5)上所设置拱肋支撑架体的数量为两个，两个所述拱肋支撑架体对称布设在水平支撑架(5)的上方左右两侧。8.按照权利要求7所述的大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征在于:两个所述拱肋支撑架体之间的间距为200cm?300cm。9.按照权利要求1或2所述的大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征在于:所述纵向连接架包括多根由下至上布设的纵向水平连接杆(10)，上下相邻两根所述纵向水平连接杆(10)之间均设置有一道倾斜向连接杆(11)，每根所述纵向水平连接杆(10)的前后两端分别固定在两根所述左侧钢管上或两根所述右侧钢管上，每根所述倾斜向连接杆(11)的前后两端分别固定在两根所述左侧钢管上或两根所述右侧钢管上；所述第二竖向钢管(3-2)与位于其左右两侧的两根所述第一竖向钢管(3-1)之间均通过多根由上至下布设的横向水平连接杆(12)紧固连接。10.按照权利要求1或2所述的大跨度钢管拱桥拼装施工用拱肋支架，其特征在于:所述拱肋(I)由两根拱形钢管(1-1)和连接于两根所述拱形钢管(1-1)之间的左右两个呈竖直向布设的竖向连接钢板(1-2)，两根所述拱形钢管(1-1)分别为上钢管和位于所述上钢管正下方的下钢管，所述拱肋支撑架体中的两道所述侧向支杆(4)分别支撑在所述上钢管的左右两侧下方。
【文档编号】E01D21-00GK204282221SQ201420738931
【发明者】张记军, 杜越, 丁大友, 李洁勇, 张广义, 陈会景, 张睿强, 严朝锋, 王永丽, 杨利清 [申请人]中铁二十局集团第一工程有限公司