一种新型编织拱结构及其组装方法与流程

本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种新型编织拱结构及其组装方法。

背景技术：

在我国桥梁结构的历史上，宋朝年间形成了编木拱桥结构，这种结构是由木材制作而成的，且是用巨大的方木通过交织关系结合在一起，方木之间互相支撑且互相制约，在承重荷载的作用下，编木拱桥结构具有优良的结构稳定性。

需指出的是，编木拱桥制作及施工技术随着明、清两朝尚武传统的影响和变迁早已失传。编木拱桥具有诸多优点，建造可以就地取材，适用于中小跨桥梁结构，且具有良好的结构稳定性等。

然而，对于编木拱桥结构，其还是存在着以下缺点：

1、编木拱结构是由木材制作的，耐火性能较差；

2、编木拱结构对木材的选择要求较高，需要保证一定的抗折强度和抗弯强度；

3、编木拱桥容易受到蚁类及其他昆虫的腐蚀，降低结构的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种新型编织拱结构，该新型编织拱结构设计新颖、抗折强度好、抗弯强度好、使用寿命长。

本发明的另一目的在于提供一种新型编织拱的组装方法，该新型编织拱的组装方法能够有效组装上述编织拱结构，且所组装成的编织拱结构抗折强度好、抗弯强度好、使用寿命长。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种新型编织拱结构，包括有至少三个编织组合单元；

编织组合单元包括有一呈长条形状的构件连接空心金属管、至少两个分别呈长条形状的组合构件，编织组合单元中相邻的两个组合构件平行对齐且间隔布置，构件连接空心金属管分别与各组合构件垂直布置，各组合构件的中间位置分别与构件连接空心金属管绑扎固定；

组合构件包括有呈长条形状的构件芯部空心金属管，构件芯部空心金属管的外围套装有frp管，frp管与构件芯部空心金属管同轴布置，构件芯部空心金属管的前端部延伸至frp管的前端侧，构件芯部空心金属管的后端部延伸至frp管的后端侧，frp管的内径值较构件芯部空心金属管的外径值大，frp管与构件芯部空心金属管之间的间隙内装设有由混凝土浇筑成型的混凝土夹心填料层；

该新型编织拱结构中的所有编织组合单元从前至后依次连接并形成一拱形结构，在相邻两个编织组合单元连接时，前侧编织组合单元中的各组合构件与后侧编织组合单元中的各组合构件错开布置，前侧编织组合单元的各构件芯部空心金属管的后端部分别搭放于后侧编织组合单元的构件连接空心金属管上，后侧编织组合单元的各构件芯部空心金属管的前端部分别搭放于前侧编织组合单元的构件连接空心金属管上，前侧编织组合单元的各构件芯部空心金属管的后端部分别朝下抵压后侧编织组合单元的构件连接空心金属管，后侧编织组合单元中的各构件芯部空心金属管的前端部分别朝下抵压前侧编织组合单元的构件连接空心金属管。

其中，所述构件连接空心金属管为空心钢管。

其中，所述构件芯部空心金属管为空心钢管。

一种新型编织拱的组装方法，包括有以下步骤，具体的：

a、根据拱桥高度和跨度设计要求确定组合构件尺寸；

b、制备组合构件：组合构件包括有呈长条形状的构件芯部空心金属管，构件芯部空心金属管的外围套装有frp管，frp管与构件芯部空心金属管同轴布置，构件芯部空心金属管的前端部延伸至frp管的前端侧，构件芯部空心金属管的后端部延伸至frp管的后端侧，frp管的内径值较构件芯部空心金属管的外径值大，frp管与构件芯部空心金属管之间的间隙内装设有由混凝土浇筑成型的混凝土夹心填料层；于组合构件制备过程中，构件芯部空心金属管、frp管通过定位治具进行定位并保证构件芯部空心金属管、frp管竖向同轴布置，在定位治具将构件芯部空心金属管、frp管定位好后，将混凝土浇筑于构件芯部空心金属管与frp管之间的间隙内，混凝土凝固后形成混凝土夹心填料层；

c、组装编织组合单元：编织组合单元包括有一呈长条形状的构件连接空心金属管、至少两个分别呈长条形状的组合构件，编织组合单元中相邻的两个组合构件平行对齐且间隔布置，构件连接空心金属管分别与各组合构件垂直布置，各组合构件的中间位置分别与构件连接空心金属管绑扎固定；于编织组合单元组装过程中，先将组合构件放置于指定位置并保证组成编织组合单元的各组合构件排列整齐，而后将构件连接空心金属管对齐放在各组合构件的中间位置，最后将各组合构件与构件连接空心金属管绑扎固定；

d、编织组合单元连接：在相邻两个编织组合单元连接时，前侧编织组合单元中的各组合构件与后侧编织组合单元中的各组合构件错开布置，前侧编织组合单元的各构件芯部空心金属管的后端部分别搭放于后侧编织组合单元的构件连接空心金属管上，后侧编织组合单元的各构件芯部空心金属管的前端部分别搭放于前侧编织组合单元的构件连接空心金属管上，前侧编织组合单元的各构件芯部空心金属管的后端部分别朝下抵压后侧编织组合单元的构件连接空心金属管，后侧编织组合单元中的各构件芯部空心金属管的前端部分别朝下抵压前侧编织组合单元的构件连接空心金属管；将组成编织拱的所有编织组合单元按照上述搭放步骤从前至后依次连接，以形成一呈拱形形状的编织拱。

其中，所述构件连接空心金属管为空心钢管。

其中，所述构件芯部空心金属管为空心钢管。

本发明的有益效果为：本发明所述的一种新型编织拱结构，其包括有至少三个编织组合单元；编织组合单元包括有一呈长条形状的构件连接空心金属管、至少两个分别呈长条形状的组合构件，编织组合单元中相邻的两个组合构件平行对齐且间隔布置，构件连接空心金属管分别与各组合构件垂直布置，各组合构件的中间位置分别与构件连接空心金属管绑扎固定；组合构件包括有呈长条形状的构件芯部空心金属管，构件芯部空心金属管的外围套装有frp管，frp管与构件芯部空心金属管同轴布置，构件芯部空心金属管的前端部延伸至frp管的前端侧，构件芯部空心金属管的后端部延伸至frp管的后端侧，frp管的内径值较构件芯部空心金属管的外径值大，frp管与构件芯部空心金属管之间的间隙内装设有由混凝土浇筑成型的混凝土夹心填料层；该新型编织拱结构中的所有编织组合单元从前至后依次连接并形成一拱形结构，在相邻两个编织组合单元连接时，前侧编织组合单元中的各组合构件与后侧编织组合单元中的各组合构件错开布置，前侧编织组合单元的各构件芯部空心金属管的后端部分别搭放于后侧编织组合单元的构件连接空心金属管上，后侧编织组合单元的各构件芯部空心金属管的前端部分别搭放于前侧编织组合单元的构件连接空心金属管上，前侧编织组合单元的各构件芯部空心金属管的后端部分别朝下抵压后侧编织组合单元的构件连接空心金属管，后侧编织组合单元中的各构件芯部空心金属管的前端部分别朝下抵压前侧编织组合单元的构件连接空心金属管。通过上述结构设计，该编织拱结构具有设计新颖、抗折强度好、抗弯强度好、使用寿命长的优点。

本发明的另一有益效果为：本发明所述的一种新型编织拱的组装方法，其包括有以下步骤：a、根据拱桥高度和跨度设计要求确定组合构件尺寸；b、制备组合构件：组合构件包括有呈长条形状的构件芯部空心金属管，构件芯部空心金属管的外围套装有frp管，frp管与构件芯部空心金属管同轴布置，构件芯部空心金属管的前端部延伸至frp管的前端侧，构件芯部空心金属管的后端部延伸至frp管的后端侧，frp管的内径值较构件芯部空心金属管的外径值大，frp管与构件芯部空心金属管之间的间隙内装设有由混凝土浇筑成型的混凝土夹心填料层；于组合构件制备过程中，构件芯部空心金属管、frp管通过定位治具进行定位并保证构件芯部空心金属管、frp管竖向同轴布置，在定位治具将构件芯部空心金属管、frp管定位好后，将混凝土浇筑于构件芯部空心金属管与frp管之间的间隙内，混凝土凝固后形成混凝土夹心填料层；c、组装编织组合单元：编织组合单元包括有一呈长条形状的构件连接空心金属管、至少两个分别呈长条形状的组合构件，编织组合单元中相邻的两个组合构件平行对齐且间隔布置，构件连接空心金属管分别与各组合构件垂直布置，各组合构件的中间位置分别与构件连接空心金属管绑扎固定；于编织组合单元组装过程中，先将组合构件放置于指定位置并保证组成编织组合单元的各组合构件排列整齐，而后将构件连接空心金属管对齐放在各组合构件的中间位置，最后将各组合构件与构件连接空心金属管绑扎固定；d、编织组合单元连接：在相邻两个编织组合单元连接时，前侧编织组合单元中的各组合构件与后侧编织组合单元中的各组合构件错开布置，前侧编织组合单元的各构件芯部空心金属管的后端部分别搭放于后侧编织组合单元的构件连接空心金属管上，后侧编织组合单元的各构件芯部空心金属管的前端部分别搭放于前侧编织组合单元的构件连接空心金属管上，前侧编织组合单元的各构件芯部空心金属管的后端部分别朝下抵压后侧编织组合单元的构件连接空心金属管，后侧编织组合单元中的各构件芯部空心金属管的前端部分别朝下抵压前侧编织组合单元的构件连接空心金属管；将组成编织拱的所有编织组合单元按照上述搭放步骤从前至后依次连接，以形成一呈拱形形状的编织拱。通过上述步骤设计，该组装方法能够有效组装上述编织拱结构，且所组装成的编织拱结构抗折强度好、抗弯强度好、使用寿命长。

附图说明

下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明的组合构件的结构示意图。

图2为本发明的编织组合单元的结构示意图。

图3为相邻两个编织组合单元连接时的示意图。

图4为编织拱结构的示意图。

在图1至图4中包括有：

1——编织组合单元2——构件连接空心金属管

3——组合构件31——构件芯部空心金属管

32——frp管33——混凝土夹心填料层。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。

实施例一，一种新型编织拱结构，其包括有至少三个编织组合单元1。

其中，编织组合单元1包括有一呈长条形状的构件连接空心金属管2、至少两个分别呈长条形状的组合构件3，编织组合单元1中相邻的两个组合构件3平行对齐且间隔布置，构件连接空心金属管2分别与各组合构件3垂直布置，各组合构件3的中间位置分别与构件连接空心金属管2绑扎固定（如图2所示）。其中，上述绑扎固定方式可以通过铁丝绑扎固定，也可以通过织带绑扎固定；当然，上述绑扎固定方式并不构成对本实施例一的限制。

进一步的，组合构件3包括有呈长条形状的构件芯部空心金属管31，构件芯部空心金属管31的外围套装有frp管32，frp管32与构件芯部空心金属管31同轴布置，构件芯部空心金属管31的前端部延伸至frp管32的前端侧，构件芯部空心金属管31的后端部延伸至frp管32的后端侧，frp管32的内径值较构件芯部空心金属管31的外径值大，frp管32与构件芯部空心金属管31之间的间隙内装设有由混凝土浇筑成型的混凝土夹心填料层33（如图1所示）。

更进一步的，该新型编织拱结构中的所有编织组合单元1从前至后依次连接并形成一拱形结构（如图4所示），在相邻两个编织组合单元1连接时（如图3所示），前侧编织组合单元1中的各组合构件3与后侧编织组合单元1中的各组合构件3错开布置，前侧编织组合单元1的各构件芯部空心金属管31的后端部分别搭放于后侧编织组合单元1的构件连接空心金属管2上，后侧编织组合单元1的各构件芯部空心金属管31的前端部分别搭放于前侧编织组合单元1的构件连接空心金属管2上，前侧编织组合单元1的各构件芯部空心金属管31的后端部分别朝下抵压后侧编织组合单元1的构件连接空心金属管2，后侧编织组合单元1中的各构件芯部空心金属管31的前端部分别朝下抵压前侧编织组合单元1的构件连接空心金属管2。

需解释的是，构件连接空心金属管2为空心钢管，构件芯部空心金属管31也可以为空心钢管。当然，上述材料并不构成对本实施例一的限制，即本实施例一的构件连接空心金属管2、构件芯部空心金属管31还可以采用其他的金属材料制备而成。

对于本实施例一的编织拱结构而言，其相对于传统编织方木结构的优点在于：

1、frp管32具有高耐久性的特征，其能够最大限度提升编织拱寿命周期；

2、组合构件3中的frp管32、构件芯部空心金属管31均为空心结构，由frp管32-混凝土-空心钢管所组成的组合构件3能够最大限度降低结构构件重量，降低安装及运输难度；

3、由frp管32-混凝土-空心钢管所组成的组合构件3相对于方木构件具有更好的抗弯强度和抗折强度；

4、由frp管32-混凝土-空心钢管所组成的组合构件3为预制构件，可以根据拱桥高度和跨度设计预制准确的构件尺寸；

5、可以避免蚁类昆虫的危害。

综合上述情况可知，本实施例一的新型编织拱结构具有设计新颖、抗折强度好、抗弯强度好、使用寿命长的优点。

实施例二，一种新型编织拱的组装方法，其包括有以下步骤，具体的：

a、根据拱桥高度和跨度设计要求确定组合构件3尺寸；

b、制备组合构件3：如图1所示，组合构件3包括有呈长条形状的构件芯部空心金属管31，构件芯部空心金属管31的外围套装有frp管32，frp管32与构件芯部空心金属管31同轴布置，构件芯部空心金属管31的前端部延伸至frp管32的前端侧，构件芯部空心金属管31的后端部延伸至frp管32的后端侧，frp管32的内径值较构件芯部空心金属管31的外径值大，frp管32与构件芯部空心金属管31之间的间隙内装设有由混凝土浇筑成型的混凝土夹心填料层33；于组合构件3制备过程中，构件芯部空心金属管31、frp管32通过定位治具进行定位并保证构件芯部空心金属管31、frp管32竖向同轴布置，在定位治具将构件芯部空心金属管31、frp管32定位好后，将混凝土浇筑于构件芯部空心金属管31与frp管32之间的间隙内，混凝土凝固后形成混凝土夹心填料层33；

c、组装编织组合单元1：如图2所示，编织组合单元1包括有一呈长条形状的构件连接空心金属管2、至少两个分别呈长条形状的组合构件3，编织组合单元1中相邻的两个组合构件3平行对齐且间隔布置，构件连接空心金属管2分别与各组合构件3垂直布置，各组合构件3的中间位置分别与构件连接空心金属管2绑扎固定；于编织组合单元1组装过程中，先将组合构件3放置于指定位置并保证组成编织组合单元1的各组合构件3排列整齐，而后将构件连接空心金属管2对齐放在各组合构件3的中间位置，最后将各组合构件3与构件连接空心金属管2绑扎固定；

d、编织组合单元1连接：如图3所示，在相邻两个编织组合单元1连接时，前侧编织组合单元1中的各组合构件3与后侧编织组合单元1中的各组合构件3错开布置，前侧编织组合单元1的各构件芯部空心金属管31的后端部分别搭放于后侧编织组合单元1的构件连接空心金属管2上，后侧编织组合单元1的各构件芯部空心金属管31的前端部分别搭放于前侧编织组合单元1的构件连接空心金属管2上，前侧编织组合单元1的各构件芯部空心金属管31的后端部分别朝下抵压后侧编织组合单元1的构件连接空心金属管2，后侧编织组合单元1中的各构件芯部空心金属管31的前端部分别朝下抵压前侧编织组合单元1的构件连接空心金属管2；如图4所示，将组成编织拱的所有编织组合单元1按照上述搭放步骤从前至后依次连接，以形成一呈拱形形状的编织拱。

优选的，构件连接空心金属管2为空心钢管，构件芯部空心金属管31为空心钢管。

通过上述步骤设计，本实施例二的新型编织拱的组装方法能够有效组装上述编织拱结构，且所组装成的编织拱结构抗折强度好、抗弯强度好、使用寿命长。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。