上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架的制作方法

本实用新型属于桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架。

背景技术：

上承式拱桥是桥面系设置在桥跨主要承重结构(即拱肋)上面的桥梁，拱座将拱肋端部(也称拱端)推力传递给基岩的部件，位于拱桥两端与基岩的连接处，上承式拱桥的拱肋两端均支撑于拱座上，拱座是支承拱上结构的重要构件。用于支撑拱肋的拱座为永久拱座，该永久拱座一般为支撑于基岩上的钢筋土结构。其中，拱肋也称为主拱或拱圈，对于拱肋为钢筋混凝土箱梁的上承式箱型拱桥进行施工时，拱肋通常采用预先架设到位的钢拱架进行现浇施工。钢拱架架设到位后且采用钢拱架对拱肋进行浇筑施工之前，为准确掌握钢拱架受荷载及温度等因素影响下的应力、应变和位移情况，确保安全、顺利地浇筑拱肋，需对架设到位的钢拱架进行预压，并且需对钢拱架进行全断面预压，钢拱架预压的主要目的在于：第一、检验钢拱架与支座的强度和稳定性，消除拱肋砼浇筑施工前钢拱架的非弹性变形，主要是消除钢拱架的沉降变形量及拱架各接触部位的变形；第二、检验钢拱架的受力情况和弹性变形情况，测量出钢拱架的弹性变形。待拱肋浇筑成型后，对钢拱架进行拆除。

现如今，对钢拱架进行架设时，施工操作比较随意，通常都是将钢拱架直接固定支撑于拱肋的永久支座上。采用上述方法对钢拱架进行架设后，钢拱架与永久支座之间为固定连接且钢拱架在永久支座的固定位置不动，不能满足预压过程中钢拱架的变形需求，并且也不能满足拱肋浇筑过程中钢拱架的变形需求。同时，钢拱架拆除时，由于钢拱架支撑于施工成型的拱肋下方，施工空间受限，钢拱架拆除不便，并且钢拱架位置固定不可移动，使用效果较差。

技术实现要素：

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，提供一种上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，拼装式钢拱架前后两端所设置的横向钢管与所支撑的拱架铰接座之间以铰接方式进行连接，能有效满足拼装式钢拱架的变形需求；并且沿横桥向同步推动两个拱座梁便能简便将拼装式钢拱架从所施工拱肋正下方移出，从而能简便、快速对拼装式钢拱架进行拆除。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架，其特征在于：包括对所施工拱肋进行支撑的拼装式钢拱架、前后两个对称布设的拱架铰接座和水平支撑于拱架铰接座底部的拱座梁，所述拱座梁为沿横桥向布设的横向分配梁，所述拼装式钢拱架的前后两个拱脚分别支撑于一个所述拱架铰接座上，每个所述拱架铰接座下方均安装有一个所述拱座梁；所施工拱肋为拱形且其为钢筋混凝土箱梁，所述拼装式钢拱架呈竖直向布设且其沿纵桥向布设，所述拱架铰接座呈水平布设且其沿横桥向布设；

所述拼装式钢拱架包括前后两个对称布设的拱脚节段和连接于两个所述拱脚节段之间的承重钢拱架，所述承重钢拱架与两个所述拱脚节段之间均沿纵桥向布设；所述承重钢拱架由多个钢拱架节段拼接而成，多个所述钢拱架节段沿纵桥布设从前至后布设；所述承重钢拱架的下部与两个所述拱脚节段的下部之间以及前后相邻两个所述钢拱架节段的下部之间均以铰接方式连接，所述承重钢拱架的上部与两个所述拱脚节段的上部之间以及前后相邻两个所述钢拱架节段的上部之间均通过可调节连接件进行连接；两个所述拱脚节段和多个所述钢拱架节段均为由多根平直杆件拼装成的钢桁架；

两个所述拱脚节段的底部均设置有一个水平支撑于拱架铰接座上的横向钢管，所述横向钢管呈水平布设且其沿横桥向布设，所述横向钢管为圆形钢管；每个所述横向钢管均支撑于一个所述拱架铰接座，每个所述横向钢管与其所支撑的拱架铰接座之间均以铰接方式进行连接；

所述拱架铰接座包括一个支撑于拱座梁上的水平支撑座和支撑于所述水平支撑座上的支撑钢板，所述水平支撑座和支撑钢板均呈水平布设且二者均沿横桥向布设；所述支撑钢板的横截面为弧形，每个所述横向钢管均支撑于一个支撑钢板上，每个所述横向钢管与其所支撑的支撑钢板均呈同轴布设，所述支撑钢板位于所支撑横向钢管的外侧下方。

上述上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架，其特征是：两个所述拱脚节段的上部以及每个所述钢拱架节段的前后两侧上部均设置有供调节螺栓安装的螺栓安装座。

上述上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架，其特征是：所述拱座梁为焊接固定于所述水平支撑座底部的钢箱梁。

上述上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架，其特征是：所述钢箱梁由前后两道对称布设的工字钢拼接而成，两道所述工字钢均呈水平布设且二者均布设于同一水平面上，两道所述工字钢均沿横桥向布设。

上述上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架，其特征是：所述水平支撑座包括支撑于支撑钢板外侧下方的l形支座，所述l形支座的横截面为l形且其沿横桥向布设，所述l形支座由水平支撑于拱座梁上的水平底板和固定在水平底板外侧上方的竖向支撑板组成，所述水平底板与支撑钢板之间通过多个由外至内布设的竖向钢板进行连接，所述竖向支撑板与支撑钢板之间通过多个由下至上布设的横向钢板进行连接，所述横向钢板呈水平布设；所述水平底板、竖向支撑板、竖向钢板和横向钢板均为平直钢板且其均沿横桥向布设，所述竖向钢板与水平底板和支撑钢板之间均以焊接方式固定连接，所述横向钢板与竖向支撑板和支撑钢板之间均以焊接方式固定连接。

上述上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架，其特征是：所述水平支撑座还包括斜向钢板，所述斜向钢板由上至下逐渐向外倾斜且其为沿横桥向布设的平直钢板，所述斜向钢板的上部焊接固定在支撑钢板上且其底部焊接固定在水平底板与竖向支撑板之间的连接处。

上述上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架，其特征是：所述拱架铰接座还包括多个对横向钢管进行限位的钢管限位机构，多个所述钢管限位机构的结构均相同且其沿横桥向由左至右布设，多个所述钢管限位机构均呈竖直向布设；

所述钢管限位机构包括布设于横向钢管内侧上方的弧形限位压条，所述弧形限位压条呈竖直向布设且其上下两端均固定在所述水平支撑座上，所述弧形限位压条与横向钢管之间垫装有限位钢板条，所述限位钢板条的横截面为弧形且其固定于弧形限位压条的正下方。

上述上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架，其特征是：所述弧形限位压条为由一根钢筋弯曲而成的钢筋压条，所述限位钢板条由一块长方形平直钢板弯曲而成且其焊接固定在弧形限位压条上。

上述上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架，其特征是：每个所述拱脚节段均由m榀拱脚钢桁架拼装而成，m榀所述拱脚钢桁架的结构均相同且其沿横桥向由左至右布设；其中，m为正整数且m≥3；

每榀所述拱脚钢桁架均为一个三角形钢桁架，每榀所述拱脚钢桁架均包括左右两个对称布设的三角形平面桁架，两个所述三角形平面桁架均呈竖直向布设且二者均沿纵桥向布设，两个所述三角形平面桁架之间通过多道连接杆进行连接；每个所述三角形平面桁架均由一根下连接杆、一根位于下连接杆正上方的上连接杆和一根连接于下连接杆与上连接杆之间的中连接杆连接而成，所述下连接杆的下端与上连接杆的下端均固定在横向钢管上，所述下连接杆的上端与上连接杆的上端之间通过中连接杆进行连接。

上述上承式箱型拱桥施工用可调式钢拱架，其特征是：每个所述钢拱架节段均由m榀拱形钢桁架拼装而成，m榀所述拱形钢桁架的结构均相同且其沿横桥向由左至右布设；

每个所述拱脚节段相邻两榀所述拱脚钢桁架之间以及每个所述钢拱架节段中相邻两榀所述拱形钢桁架之间均通过横向连接架紧固连接为一体；

每榀所述拱形钢桁架均包括左右两个对称布设的拱形平面桁架，两个所述拱形平面桁架均呈竖直向布设且二者均沿纵桥向布设，两个所述拱形平面桁架之间通过多道连接杆件进行连接；每个所述拱形平面桁架均由一根下弦杆、一根位于下弦杆正上方的上弦杆和多根连接于下弦杆与上弦杆之间的腹杆连接而成。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且投入施工成本较低。

2、所采用的拱架铰接座结构简单、设计合理且加工简便、投入成本较低。

3、所采用的拱架铰接座使用操作简便且使用效果好，拱架铰接座由一个水平支撑座和一个支撑钢板组成，将拼装式钢拱架的前后两端分别支撑于一个拱架铰接座上，拼装式钢拱架的前后两端均设置有一个横向钢管，且横向钢管与所支撑拱架铰接座之间以铰接方式进行连接，这样能有效满足拼装式钢拱架的变形需求。

4、使用效果好且实用价值高，拼装式钢拱架支撑平稳、可靠，每个拱架铰接座均通过一个拱座梁进行稳固支撑，并且沿横桥向同步推动两个拱座梁便能简便推动拼装式钢拱架沿横桥向进行移动，这样能将拼装式钢拱架从所施工拱肋正下方移出，从而能简便、快速对拼装式钢拱架进行拆除。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，拼装式钢拱架前后两端所设置的横向钢管与所支撑的拱架铰接座之间以铰接方式进行连接，能有效满足拼装式钢拱架的变形需求；并且沿横桥向同步推动两个拱座梁便能简便将拼装式钢拱架从所施工拱肋正下方移出，从而能简便、快速对拼装式钢拱架进行拆除。

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

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型拱脚节段、拱架铰接座与拱座梁的结构示意图。

图3为本实用新型拱架铰接座与横向钢管的结构示意图。

图4为本实用新型拱架铰接座的结构示意图。

图5为本实用新型水平支撑座的结构示意图。

图6为本实用新型钢管限位机构的结构示意图。

图7为本实用新型承重钢拱架的横桥向结构示意图。

图8为本实用新型拱脚节段的纵桥向结构示意图。

图9为本实用新型拱脚节段与钢拱架节段的纵桥向连接示意图。

图10为本实用新型拼装式钢拱架的平面结构示意图。

附图标记说明:

1—拼装式钢拱架；1-1—拱脚节段；1-11—横向钢管；

1-12—下连接杆；1-13—上连接杆；1-14—中连接杆；

1-2—钢拱架节段；1-21—下弦杆；1-22—上弦杆；

1-23—腹杆；2—拱架铰接座；2-1—支撑钢板；

2-2—水平底板；2-3—竖向支撑板；2-4—竖向钢板；

2-5—横向钢板；2-6—斜向钢板；2-7—弧形限位压条；

2-8—限位钢板条；3—拱座梁；4—调节螺栓；

5—螺栓安装座；6—下耳板；7—上耳板；

8—水平连接螺栓；9—水平铰接轴；—；

具体实施方式

如图1、图2、图3及图10所示，本实用新型包括对所施工拱肋进行支撑的拼装式钢拱架1、前后两个对称布设的拱架铰接座2和水平支撑于拱架铰接座2底部的拱座梁3，所述拱座梁3为沿横桥向布设的横向分配梁，所述拼装式钢拱架1的前后两个拱脚分别支撑于一个所述拱架铰接座2上，每个所述拱架铰接座2下方均安装有一个所述拱座梁3；所施工拱肋为拱形且其为钢筋混凝土箱梁，所述拼装式钢拱架1呈竖直向布设且其沿纵桥向布设，所述拱架铰接座2呈水平布设且其沿横桥向布设；

如图8、图9所示，所述拼装式钢拱架1包括前后两个对称布设的拱脚节段1-1和连接于两个所述拱脚节段1-1之间的承重钢拱架，所述承重钢拱架与两个所述拱脚节段1-1之间均沿纵桥向布设；所述承重钢拱架由多个钢拱架节段1-2拼接而成，多个所述钢拱架节段1-2沿纵桥布设从前至后布设；所述承重钢拱架的下部与两个所述拱脚节段1-1的下部之间以及前后相邻两个所述钢拱架节段1-2的下部之间均以铰接方式连接，所述承重钢拱架的上部与两个所述拱脚节段1-1的上部之间以及前后相邻两个所述钢拱架节段1-2的上部之间均通过可调节连接件进行连接；两个所述拱脚节段1-1和多个所述钢拱架节段1-2均为由多根平直杆件拼装成的钢桁架；

两个所述拱脚节段1-1的底部均设置有一个水平支撑于拱架铰接座2上的横向钢管1-11，所述横向钢管1-11呈水平布设且其沿横桥向布设，所述横向钢管1-11为圆形钢管；每个所述横向钢管1-11均支撑于一个所述拱架铰接座2，每个所述横向钢管1-11与其所支撑的拱架铰接座2之间均以铰接方式进行连接；

如图4、图5所示，所述拱架铰接座2包括一个支撑于拱座梁3上的水平支撑座和支撑于所述水平支撑座上的支撑钢板2-1，所述水平支撑座和支撑钢板2-1均呈水平布设且二者均沿横桥向布设；所述支撑钢板2-1的横截面为弧形，每个所述横向钢管1-11均支撑于一个支撑钢板2-1上，每个所述横向钢管1-11与其所支撑的支撑钢板2-1均呈同轴布设，所述支撑钢板2-1位于所支撑横向钢管1-11的外侧下方。

本实施例中，所述平直杆件为平直钢管。

其中，所施工拱肋为上承式箱型拱桥的拱肋，所述拱肋为钢筋混凝土箱梁。

本实施例中，所述拼装式钢拱架1中前后两个所述拱脚节段1-1与多个所述钢拱架节段1-2均布设于同一竖直面上。

为连接简便且拆装方便，所述承重钢拱架的下部与两个所述拱脚节段1-1的下部之间以及前后相邻两个所述钢拱架节段1-2的下部之间均通过水平铰接轴9连接，所述水平铰接轴9沿横桥向布设。

如图8、图9所示，两个所述拱脚节段1-1的上部以及每个所述钢拱架节段1-2的前后两侧上部均设置有供调节螺栓4安装的螺栓安装座5。本实施例中，通过调节螺栓4对所述承重钢拱架上部与两个所述拱脚节段1-1上部之间的间距以及前后相邻两个所述钢拱架节段1-2上部之间的间距进行调整。

为固定牢靠且支撑稳固，所述拱座梁3为焊接固定于所述水平支撑座底部的钢箱梁。

本实施例中，所述钢箱梁由前后两道对称布设的工字钢拼接而成，两道所述工字钢均呈水平布设且二者均布设于同一水平面上，两道所述工字钢均沿横桥向布设。

如图5所示，所述水平支撑座包括支撑于支撑钢板2-1外侧下方的l形支座，所述l形支座的横截面为l形且其沿横桥向布设，所述l形支座由水平支撑于拱座梁3上的水平底板2-2和固定在水平底板2-2外侧上方的竖向支撑板2-3组成，所述水平底板2-2与支撑钢板2-1之间通过多个由外至内布设的竖向钢板2-4进行连接，所述竖向支撑板2-3与支撑钢板2-1之间通过多个由下至上布设的横向钢板2-5进行连接，所述横向钢板2-5呈水平布设；所述水平底板2-2、竖向支撑板2-3、竖向钢板2-4和横向钢板2-5均为平直钢板且其均沿横桥向布设，所述竖向钢板2-4与水平底板2-2和支撑钢板2-1之间均以焊接方式固定连接，所述横向钢板2-5与竖向支撑板2-3和支撑钢板2-1之间均以焊接方式固定连接。

本实施例中，所述水平支撑座中竖向钢板2-4和横向钢板2-5的数量均为两个。实际加工时，可根据具体需要，对所述水平支撑座中竖向钢板2-4和横向钢板2-5的数量以及竖向钢板2-4和横向钢板2-5的布设位置分别进行相应调整。

同时，所述水平支撑座还包括斜向钢板2-6，所述斜向钢板2-6由上至下逐渐向外倾斜且其为沿横桥向布设的平直钢板，所述斜向钢板2-6的上部焊接固定在支撑钢板2-1上且其底部焊接固定在水平底板2-2与竖向支撑板2-3之间的连接处。

如图6所示，为确保拼装式钢拱架1能平稳、稳固支撑于拱架铰接座2上，所述拱架铰接座2还包括多个对横向钢管1-11进行限位的钢管限位机构，多个所述钢管限位机构的结构均相同且其沿横桥向由左至右布设，多个所述钢管限位机构均呈竖直向布设；

所述钢管限位机构包括布设于横向钢管1-11内侧上方的弧形限位压条2-7，所述弧形限位压条2-7呈竖直向布设且其上下两端均固定在所述水平支撑座上，所述弧形限位压条2-7与横向钢管1-11之间垫装有限位钢板条2-8，所述限位钢板条2-8的横截面为弧形且其固定于弧形限位压条2-7的正下方。

本实施例中，所述弧形限位压条2-7为由一根钢筋弯曲而成的钢筋压条，所述限位钢板条2-8由一块长方形平直钢板弯曲而成且其焊接固定在弧形限位压条2-7上。

为固定简便，所述弧形限位压条2-7的上部节段为上连接段且其下部节段为下连接段，所述水平底板2-2上焊接固定有用于固定所述下连接段的下耳板6，所述竖向支撑板2-3的上部内侧焊接固定有用于固定所述上连接段的上耳板7，所述下耳板6和上耳板7均为呈竖直向布设的平直钢板。实际固定时，所述上连接段与上耳板7之间以及所述下连接段与下耳板6之间均通过水平连接螺栓8进行固定连接，因而所述钢管限位机构连接简便且拆装方便，并且通过所述钢管限位机构能对横向钢管1-11进行有效限位，防止横向钢管1-11从所述水平支撑座上脱离，确保横向钢管1-11的支撑平稳性；同时，所述钢管限位机构不会限制横向钢管1-11在支撑钢板2-1上转动。

如图8所示，每个所述拱脚节段1-1均由m榀拱脚钢桁架拼装而成，m榀所述拱脚钢桁架的结构均相同且其沿横桥向由左至右布设；其中，m为正整数且m≥3；

每榀所述拱脚钢桁架均为一个三角形钢桁架，每榀所述拱脚钢桁架均包括左右两个对称布设的三角形平面桁架，两个所述三角形平面桁架均呈竖直向布设且二者均沿纵桥向布设，两个所述三角形平面桁架之间通过多道连接杆进行连接；每个所述三角形平面桁架均由一根下连接杆1-12、一根位于下连接杆1-12正上方的上连接杆1-13和一根连接于下连接杆1-12与上连接杆1-13之间的中连接杆1-14连接而成，所述下连接杆1-12的下端与上连接杆1-13的下端均固定在横向钢管1-11上，所述下连接杆1-12的上端与上连接杆1-13的上端之间通过中连接杆1-14进行连接。

本实施例中，所述下连接杆1-12、上连接杆1-13和中连接杆1-14均为平直钢管，并且所述下连接杆1-12的下端与上连接杆1-13的下端均焊接固定在横向钢管1-11上，并且中连接杆1-14与下连接杆1-12和上连接杆1-13之间均以焊接方式进行固定连接。所述连接杆为平直钢管且其与所述三角形平面桁架之间均以焊接方式进行固定连接。

如图7、图9所示，每个所述钢拱架节段1-2均由m榀拱形钢桁架拼装而成，m榀所述拱形钢桁架的结构均相同且其沿横桥向由左至右布设；

每个所述拱脚节段1-1相邻两榀所述拱脚钢桁架之间以及每个所述钢拱架节段1-2中相邻两榀所述拱形钢桁架之间均通过横向连接架紧固连接为一体；

每榀所述拱形钢桁架均包括左右两个对称布设的拱形平面桁架，两个所述拱形平面桁架均呈竖直向布设且二者均沿纵桥向布设，两个所述拱形平面桁架之间通过多道连接杆件进行连接；每个所述拱形平面桁架均由一根下弦杆1-21、一根位于下弦杆1-21正上方的上弦杆1-22和多根连接于下弦杆1-21与上弦杆1-22之间的腹杆1-23连接而成。

本实施例中，m＝5。

实际加工时，可根据具体需要，对m的取值大小进行相应调整。

本实施例中，所述下弦杆1-21、上弦杆1-22和腹杆1-23均为平直钢板，所述腹杆1-23与下弦杆1-21和上弦杆1-22之间均以焊接方式固定连接。所述连接杆件为平直钢管且其与所述拱形平面桁架以焊接方式固定连接。

本实施例中，每个所述下连接杆1-12和与其相邻的下弦杆1-21之间以及前后相邻两个所述下弦杆1-21之间均通过水平铰接轴9进行连接，每个所述上连接杆1-13和与其相邻的上弦杆1-22之间以及前后相邻两个所述上弦杆1-22之间均通过所述可调节连接件进行连接，所述可调节连接件沿纵桥向布设。

实际使用时，将拼装式钢拱架1的前后两端分别支撑于一个所述拱架铰接座2上，拼装式钢拱架1的前后两端均设置有一个横向钢管1-11，且横向钢管1-11与所支撑拱架铰接座2之间以铰接方式进行连接，这样能有效满足拼装式钢拱架1的变形需求。并且，每个所述拱架铰接座2均通过一个拱座梁3进行稳固支撑。实际施工过程中，沿横桥向同步推动两个所述拱座梁3便能简便推动拼装式钢拱架1沿横桥向进行移动，这样能将拼装式钢拱架1从所施工拱肋正下方移出，从而能简便、快速对拼装式钢拱架1进行拆除。

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。