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钢拱架支撑及横移系统。
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支座,该永久支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拱圈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;待拱肋浇筑成型后,对钢拱架进行拆除。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。
实际施工过程中,对上承式拱桥通常均有左右两幅对称布设的拱肋,结合现场地形条件、施工场地、工期及经济性来综合考虑,通常仅投入一套钢拱架,具体是先采用预压后的钢拱架对一幅拱肋进行浇筑,浇筑完成后将钢拱架横移至另一幅拱肋的施工位置处,待两幅拱肋均施工完成后再拆除钢拱架。尤其是在所施工上承式拱桥的施工场地有限、交通拥堵严重等情形下,为保证交通畅通,不能同时对左右幅拱肋进行同时施工,一般也是先采用钢拱架对一幅拱肋进行浇筑,再将钢拱架横移至另一幅拱肋的施工位置处。并且,由于钢拱架整体横移过程中,拱脚底间距未发生变化,钢拱架变形可忽略不计,非弹性变形已消除,因此对另一幅拱肋进行施工时无需再对横移后的钢拱架进行预压,可直接对该拱肋进行施工,因而能大幅节约施工成本,省工省时。
但现如今对钢拱架进行横移时,施工操作比较随意,没有一套统一、规范的横装设备与横移方法,再加上钢桁架的体积大且重量大,钢桁架横移难度大,横移过程中不可避免地会存在横移过程复杂、钢桁架不平稳、横移速度慢等问题,并且横移到位后钢桁架不易支撑。同时,将钢拱架从已浇筑完成的拱肋下方移出时,由于钢桁架稳固支撑于已浇筑成型的拱肋底部,因而将钢桁架从拱肋下方移出时,移出难度非常大,并且移出过程中不可避免会造成钢桁架变形,甚至造成钢桁架损伤。
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钢拱架支撑及横移系统,其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好,两个所施工拱肋的正下方分别布设一个钢拱架支座,钢拱架支座中采用l形支座作为钢拱架拱脚的拱座,在l形支座的水平支座上开设多个竖向凹槽,并在竖向凹槽内放置竖向千斤顶形成升降机构,通过升降机构将钢拱架调整为支撑状态或横移状态,同时通过平移装置对钢拱架进行横移,实现通过一个钢拱架对两个拱肋进行施工的目的。
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钢拱架支撑及横移系统,其特征在于:包括沿横桥向对钢拱架进行平移的平移装置、左右两个对称布设且对所述钢拱架进行上下移动的升降装置和左右两个对称布设且对所述钢拱架进行支撑的钢拱架支座,所述钢拱架为对所施工拱肋进行支撑的拱形支撑架,所施工拱肋为钢筋混凝土拱圈;所施工拱肋的数量为两幅且两幅所述拱肋呈左右对称布设,每个所述钢拱架支座均位于一幅所述拱肋的正下方;所述拱形支撑架的前后两端下方均设置有一道横向分配梁,所述横向分配梁呈水平布设且其沿横桥向布设;所述拱形支撑架的前后两端底部均安装有一个横向安装座,所述横向安装座呈水平布设且其沿横桥向布设,每道所述横向分配梁均安装于一个所述横向安装座底部;
每个所述钢拱架支座均包括前后两个对称布设的拱座,两个所述拱座均沿横桥向布设且二者分别为供所述钢拱架前端支撑的前支座和供所述钢拱架后端支撑的后支座;
每个所述拱座均为l形支座;所述l形支座包括一个水平支座和一个布设于水平支座外侧上方的竖向支座,所述水平支座和竖向支座均沿横桥向布设且二者均为钢筋混凝土支座,每个所述拱座中水平支座和竖向支座浇筑为一体;每个所述水平支座上均开有m个布设于同一竖直面上的竖向凹槽,m个所述竖向凹槽的结构和尺寸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;每个所述竖向凹槽均为立方体槽;每个所述拱座中m个所述竖向凹槽均位于竖向支座内侧;
两个所述钢拱架支座的所述前支座组成前侧支座,两个所述钢拱架支座的所述后支座组成后侧支座;所述前侧支座中所有竖向凹槽均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座中所有竖向凹槽均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上;
每个所述升降装置均布设于一个所述钢拱架支座上;每个所述升降装置均包括前后两个对称布设的升降机构,每个所述拱座上均布设有一个所述升降机构;每个所述升降机构均包括n个沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上的竖向千斤顶,n个所述竖向千斤顶的结构和尺寸均相同且其均布设于同一水平面上,所述竖向千斤顶为呈竖直向布设的液压千斤顶;其中,n为正整数且2≤n≤m;每个所述竖向千斤顶均布设于一个所述竖向凹槽内;
所述前侧支座上的所有竖向千斤顶均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述前侧支座上的所有竖向千斤顶组成前侧顶升装置;所述后侧支座上的所有竖向千斤顶均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的所有竖向千斤顶组成后侧顶升装置;所述前侧顶升装置位于一道所述横向分配梁的正下方,所述后侧顶升装置位于另一道所述横向分配梁的正下方;每个所述钢拱架支座上的所有竖向千斤顶组成一个对所述钢拱架进行同步顶升的钢拱架顶升装置;
所述平移装置包括前后两个对称布设且供所述横向安装座进行平移的平移滑道和前后两个同步带动所述钢拱架沿横桥向进行平移的横移驱动装置,两个所述横移驱动装置呈对称布设,所述平移滑道呈水平布设且其沿横桥向布设;每个所述横移驱动装置均包括一个沿横桥向对所述横向分配梁进行水平顶推的顶推千斤顶,所述顶推千斤顶呈水平布设且其沿横桥向布设;每个所述顶推千斤顶均与一道所述横向分配梁布设于同一竖直面上,所述顶推千斤顶支顶在位于同一竖直面上的所述横向分配梁上;
两个所述平移滑道分别为安装于所述前侧支座上的前侧滑道和安装于所述后侧支座上的后侧滑道;每个所述竖向支座的内侧壁上均安装有一个供所述横向安装座进行平移的水平滑道,所述水平滑道沿横桥向布设且其位于所述横向安装座下方;所述前侧支座中两个所述竖向支座上安装的所述水平滑道布设于同一水平直线上且二者组成所述前侧滑道,所述后侧支座中两个所述竖向支座上安装的所述水平滑道布设于同一水平直线上且二者组成所述后侧滑道。
上述的一种上承式箱型拱桥施工用钢拱架支撑及横移系统,其特征是:每个所述横移驱动装置还包括一个为顶推千斤顶提供反力的反力架,每个所述反力架均与一个所述顶推千斤顶布设于同一竖直面上,每个所述顶推千斤顶均位于一个所述反力架与所述钢拱架之间。
上述的一种上承式箱型拱桥施工用钢拱架支撑及横移系统,其特征是:还包括左右两个对称布设的落梁装置,每个所述落梁装置均布设于一个所述钢拱架支座上;每个所述落梁装置均包括前后两个对称布设的落梁机构,每个所述拱座上均布设有一个所述落梁机构;每个所述落梁机构均包括h个沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上且下放过程中对所述钢拱架进行支撑的暂时支座,所述暂时支座呈竖直向布设,h个所述暂时支座的结构和尺寸均相同且其均布设于同一水平面上;其中,h为正整数且h≤m;每个所述暂时支座均布设于一个所述竖向凹槽内;
所述前侧支座上的所有暂时支座均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述前侧支座上的所有暂时支座组成前侧落梁支座;所述后侧支座上的所有暂时支座均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的所有暂时支座组成后侧落梁支座;所述前侧落梁支座位于一道所述横向分配梁的正下方,所述后侧落梁支座位于另一道所述横向分配梁的正下方;每个所述钢拱架支座上的所有暂时支座组成一个对所述钢拱架进行同步支撑的钢拱架落梁支座;
所述暂时支座为砂筒或砂箱。
上述的一种上承式箱型拱桥施工用钢拱架支撑及横移系统,其特征是:所述水平滑道为一道固定在竖向支座内侧壁上的直角角钢。
上述的一种上承式箱型拱桥施工用钢拱架支撑及横移系统,其特征是:所述竖向支座内设置有对所述水平滑道进行固定的预埋钢板,所述预埋钢板呈竖直向布设且其沿横桥向布设,所述预埋钢板的外侧壁与竖向支座的内侧壁平齐,所述水平滑道焊接固定在预埋钢板上。
上述的一种上承式箱型拱桥施工用钢拱架支撑及横移系统,其特征是:每个所述横移驱动装置还包括一个带动所述横向分配梁水平向前移动的牵引机构,每个所述牵引机构均与一道所述横向分配梁布设于同一竖直面上,所述牵引机构通过牵引绳与位于同一竖直面上的所述横向分配梁连接;
每个所述横移驱动装置中顶推千斤顶与牵引机构分别布设于所述钢拱架的两侧。
上述的一种上承式箱型拱桥施工用钢拱架支撑及横移系统,其特征是:所述牵引机构为卷扬机。
上述的一种上承式箱型拱桥施工用钢拱架支撑及横移系统,其特征是:所述拱形支撑架的前后两个拱脚分别支撑于一个拱架铰接座上,所述拱架铰接座为所述横向安装座,
所述横向分配梁为安装于拱架铰接座底部的拱座梁;所述拱形支撑架呈竖直向布设且其沿纵桥向布设;
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。
上述的一种上承式箱型拱桥施工用钢拱架支撑及横移系统,其特征是:每个所述竖向支座的内侧壁上均安装有一块竖向挡板,所述竖向挡板位于所述水平滑道上方;所述竖向挡板沿横桥向布设,所述竖向挡板为长方形平直钢板且其位于水平支座上方,所述水平支撑座的外侧壁与所述竖向挡板紧贴;
所述前侧支座上的两个所述竖向挡板布设于同一水平面上且二者布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的两个所述竖向挡板布设于同一水平面上且二者布设于同一竖直面上。
上述的一种上承式箱型拱桥施工用钢拱架支撑及横移系统,其特征是:所述拱形支撑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;
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;
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;
所述钢拱架节段中每榀所述拱形钢桁架均与所述拱脚节段中的一榀所述拱脚钢桁架布设于同一竖直面上;
所述拱形支撑架中位于同一竖直面上的两榀所述拱脚钢桁架和所有拱形钢桁架组成一榀组装式钢拱架,所述拱形支撑架包括m榀沿横桥向由左至右布设的所述组装式钢拱架,m榀所述组装式钢拱架的结构和尺寸均相同且其均沿纵桥向布设;
每个所述拱座中每个所述竖向凹槽均位于一榀所述组装式钢拱架的正下方。
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、钢拱架支座结构设计合理且使用效果好,两个所施工拱肋的正下方分别布设一个钢拱架支座,钢拱架支座中采用前后两个对称布设的l形支座作为钢拱架拱脚的拱座,l形支座布设在拱肋的永久支座上,支撑稳固、可靠;并且,在l形支座的水平支座上开设多个竖向凹槽,并在竖向凹槽内放置竖向千斤顶形成升降机构,通过升降机构将钢拱架调整为支撑状态或横移状态,能简便对钢拱架进行升降与平移。
3、所采用的钢拱架结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好,拱形支撑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,能有效满足拱形支撑架的变形需求;并且沿横桥向同步推动两个拱座梁便能简便将拱形支撑架从所施工拱肋正下方移出,以便后续使用或拆除。
4、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,将拱形支撑架的前后两端分别支撑于一个拱架铰接座上,拱形支撑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,这样能有效满足拱形支撑架的变形需求。
5、所采用的拱架铰接座使用效果好,拱架铰接座上所承受的巨大水平力与竖向力,水平力传递给水平支座且竖向力传递给竖向支座,拱架铰接座与钢拱架形成铰接,能将拱架铰接座上所承受的作用力传递至拱座。
6、所采用的平移滑道结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好,且平移滑道与钢拱架拱脚的横向安装座相配合使用,能简便、快速对钢拱架进行横移。
7、所采用的横移装置结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好,拱座上设置横移分配梁,并将拱架铰接座牢固固定在横向分配梁顶部,横移时横向分配梁连同拱架铰接座与钢拱架整体横移,并且通过横移装置推动横向分配梁实现整体横移,实际操作简便,时间方便,并且能确保横移过程简便、快速且平稳进行。
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,两个所施工拱肋的正下方分别布设一个钢拱架支座,钢拱架支座中采用l形支座作为钢拱架拱脚的拱座,在l形支座的水平支座上开设多个竖向凹槽,并在竖向凹槽内放置竖向千斤顶形成升降机构,通过升降机构将钢拱架调整为支撑状态或横移状态,同时通过平移装置对钢拱架进行横移,实现通过一个钢拱架对两个拱肋进行施工的目的。
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为本实用新型的平面结构示意图。
图2为本实用新型l形支座、升降机构与落梁机构的立面结构示意图。
图3为本实用新型钢桁架处于支撑状态时前侧支座的结构示意图。
图4为本实用新型钢桁架横移过程中前侧支座的结构示意图。
图5为本实用新型钢桁架的纵桥向支撑状态示意图。
图6为本实用新型拱脚节段、拱架铰接座、拱座梁与拱座的结构示意图。
图7为本实用新型拱架铰接座、横向钢管、平移滑道与拱座的结构示意图。
图8为本实用新型拱架铰接座的结构示意图。
图9为本实用新型水平支撑座的结构示意图。
图10为本实用新型钢管限位机构的结构示意图。
图11为本实用新型承重钢拱架的横桥向结构示意图。
图12为本实用新型拱脚节段的纵桥向结构示意图。
图13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。
附图标记说明:
1—拱形支撑架;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;10—l形支座;
10-1—水平支座;10-2—竖向支座;11—竖向凹槽;
12—竖向千斤顶;13—平移滑道;14—砂筒;
15—牵引机构;16—牵引绳;17—反力架;
18—竖向挡板;19—前侧基础;20—后侧基础;
21—顶推千斤顶;22—预埋钢板;23—三角形加劲板;
24—永久支座。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示,本实用新型包括沿横桥向对钢拱架进行平移的平移装置、左右两个对称布设且对所述钢拱架进行上下移动的升降装置和左右两个对称布设且对所述钢拱架进行支撑的钢拱架支座,所述钢拱架为对所施工拱肋进行支撑的拱形支撑架1,所施工拱肋为钢筋混凝土拱圈;所施工拱肋的数量为两幅且两幅所述拱肋呈左右对称布设,每个所述钢拱架支座均位于一幅所述拱肋的正下方;所述拱形支撑架1的前后两端下方均设置有一道横向分配梁,所述横向分配梁呈水平布设且其沿横桥向布设;所述拱形支撑架1的前后两端底部均安装有一个横向安装座,所述横向安装座呈水平布设且其沿横桥向布设,每道所述横向分配梁均安装于一个所述横向安装座底部;
每个所述钢拱架支座均包括前后两个对称布设的拱座,两个所述拱座均沿横桥向布设且二者分别为供所述钢拱架前端支撑的前支座和供所述钢拱架后端支撑的后支座;
每个所述拱座均为l形支座10;所述l形支座10包括一个水平支座10-1和一个布设于水平支座10-1外侧上方的竖向支座10-2,所述水平支座10-1和竖向支座10-2均沿横桥向布设且二者均为钢筋混凝土支座,每个所述拱座中水平支座10-1和竖向支座10-2浇筑为一体;每个所述水平支座10-1上均开有m个布设于同一竖直面上的竖向凹槽11,m个所述竖向凹槽11的结构和尺寸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;每个所述竖向凹槽11均为立方体槽;每个所述拱座中m个所述竖向凹槽11均位于竖向支座10-2内侧;
两个所述钢拱架支座的所述前支座组成前侧支座,两个所述钢拱架支座的所述后支座组成后侧支座;所述前侧支座中所有竖向凹槽11均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座中所有竖向凹槽11均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上;
每个所述升降装置均布设于一个所述钢拱架支座上;每个所述升降装置均包括前后两个对称布设的升降机构,每个所述拱座上均布设有一个所述升降机构;每个所述升降机构均包括n个沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上的竖向千斤顶12,n个所述竖向千斤顶12的结构和尺寸均相同且其均布设于同一水平面上,所述竖向千斤顶12为呈竖直向布设的液压千斤顶;其中,n为正整数且2≤n≤m;每个所述竖向千斤顶12均布设于一个所述竖向凹槽11内;
所述前侧支座上的所有竖向千斤顶12均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述前侧支座上的所有竖向千斤顶12组成前侧顶升装置;所述后侧支座上的所有竖向千斤顶12均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的所有竖向千斤顶12组成后侧顶升装置;所述前侧顶升装置位于一道所述横向分配梁的正下方,所述后侧顶升装置位于另一道所述横向分配梁的正下方;每个所述钢拱架支座上的所有竖向千斤顶12组成一个对所述钢拱架进行同步顶升的钢拱架顶升装置;
所述平移装置包括前后两个对称布设且供所述横向安装座进行平移的平移滑道13和前后两个同步带动所述钢拱架沿横桥向进行平移的横移驱动装置,两个所述横移驱动装置呈对称布设,所述平移滑道13呈水平布设且其沿横桥向布设;每个所述横移驱动装置均包括一个沿横桥向对所述横向分配梁进行水平顶推的顶推千斤顶21,所述顶推千斤顶21呈水平布设且其沿横桥向布设;每个所述顶推千斤顶21均与一道所述横向分配梁布设于同一竖直面上,所述顶推千斤顶21支顶在位于同一竖直面上的所述横向分配梁上;
两个所述平移滑道13分别为安装于所述前侧支座上的前侧滑道和安装于所述后侧支座上的后侧滑道;每个所述竖向支座10-2的内侧壁上均安装有一个供所述横向安装座进行平移的水平滑道,所述水平滑道沿横桥向布设且其位于所述横向安装座下方;所述前侧支座中两个所述竖向支座10-2上安装的所述水平滑道布设于同一水平直线上且二者组成所述前侧滑道,所述后侧支座中两个所述竖向支座10-2上安装的所述水平滑道布设于同一水平直线上且二者组成所述后侧滑道。
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拱圈。
为确保所述钢桁架顺利进行横桥向平移,每个所述平移滑道13中两个所述水平滑道之间的净距小于所述横向安装座的长度。所述横向安装座的长度与所述钢桁架的横桥向宽度相同,并且所述横向分配梁的长度与所述横向安装座的长度相同,使所述横向安装座能平稳、牢靠支撑于所述横向分配梁上,并能确保两道所述横向分配梁能对所述钢桁架进行平稳、可靠支撑。
本实施例中,所述竖向千斤顶12和顶推千斤顶21均为液压千斤顶,所述液压千斤顶是指采用柱塞或液压缸作为刚性顶举件(即顶举件)的千斤顶。
实际使用过程中,当采用所述钢拱架对所施工拱肋进行施工时,所述钢拱架处于支撑状态;当所采用平移装置对所述钢拱架进行横移时,所述钢拱架处于横移状态。当所述钢拱架处于支撑状态时,所述钢拱架通过位于其正下方的一个所述钢拱架顶升装置对所述钢拱架进行平稳向上顶升,直至将所述钢拱架顶升到位,此时对所述钢拱架进行顶升的所述钢拱架顶升装置中所有竖向千斤顶12的刚性顶举件上端均伸出至水平支座10-1上方。当所述钢拱架处于横移状态时,对所述钢拱架进行顶升的所述钢拱架顶升装置中所有竖向千斤顶12均回缩,且所述钢拱架顶升装置中所有竖向千斤顶12的刚性顶举件上端均位于水平支座10-1的上表面下方。
如图6所示,本实施例中,所述水平滑道为一道固定在竖向支座10-2内侧壁上的直角角钢。
实际施工时,所述平移滑道13也可以为其它类型的滑道,如槽口朝上的槽钢。
为固定简便、牢靠,所述竖向支座10-2内设置有对所述水平滑道进行固定的预埋钢板22,所述预埋钢板22呈竖直向布设且其沿横桥向布设,所述预埋钢板22的外侧壁与竖向支座10-2的内侧壁平齐,所述水平滑道焊接固定在预埋钢板22上。并且,所述平移滑道13的一个直角边为与预埋钢板22焊接固定为一体的竖向直角边,所述平移滑道13的另一个直角边为呈水平布设的水平直角边。对所述钢拱架进行横移时,所述横向安装座水平支撑于所述水平直角边上,因而所述水平直角边为所述横向安装座的滑移通道。
为进一步增强所述水平直角边的稳固性,所述水平直角边底部沿横桥向由左至右布设有多个三角形加劲板23,所述三角形加劲板23呈竖直向布设且其焊接固定在所述水平直角边底部,所述三角形加劲板23焊接固定在预埋钢板22上。
如图1、图5、图6及图7所示,本实施例中,所述拱形支撑架1的前后两个拱脚分别支撑于一个拱架铰接座2上,所述拱架铰接座2为所述横向安装座,所述横向分配梁为安装于拱架铰接座2底部的拱座梁3;所述拱形支撑架1呈竖直向布设且其沿纵桥向布设;
如图8、图9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,每个所述竖向支座10-2的内侧壁上均安装有一块竖向挡板18,所述竖向挡板18位于所述水平滑道上方;所述竖向挡板18沿横桥向布设,所述竖向挡板18为长方形平直钢板且其位于水平支座10-1上方,所述水平支撑座的外侧壁与所述竖向挡板18紧贴;
所述前侧支座上的两个所述竖向挡板18布设于同一水平面上且二者布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的两个所述竖向挡板18布设于同一水平面上且二者布设于同一竖直面上。
如图6所示,每个所述竖向挡板18均位于其下方的所述竖向直角边正上方,并且每个所述竖向挡板18底部与位于其下方的所述竖向直角边紧贴且二者形成侧部导向板。
实际使用过程中,对所施工拱肋进行混凝土浇筑过程中,对所述钢拱架进行支撑的所述钢拱架支座承担整个钢拱架的自重、拱肋成型模板的重量以及施工荷载等,将每个所述拱座均布设于对所施工拱肋的永久支座24上,所述永久支座24为钢筋混凝土支座,所述钢筋混凝土支座的支座基础为呈水平布设的钢筋混凝土支座,所述拱座固定于所述支座基础上且其与永久支座24紧固连接为一体,因而能有效确保所述拱座的承重效果和受力性能。对所述支座基础进行浇筑时,同步浇筑所述拱座,并使所述拱座与所述支座基础浇筑为一体,所述拱座为由c40混凝土浇筑成型的支座。
每个所述拱座均包括水平支座10-1(即底座)和竖向支座10-2(背座),所述水平支座10-1(即底座)上的拱架铰接座2为所述钢拱架的铰支点,拱架铰接座2承受的巨大水平力与竖向力,水平力传递给背座,竖向力传递给底座,因而所述拱座结构设计合理且受力效果好。所述拱架铰接座2与所述钢拱架形成铰接,考虑到所述钢拱架横移,还需在水平支座10-1上设横移分配梁,并将拱架铰接座2牢固固定在所述横向分配梁顶部,横移时所述横向分配梁连同拱架铰接座2与所述钢拱架整体横移。
本实施例中,所述前侧支座支撑于前侧基础19上,所述后侧支座支撑于后侧基础20上,所述前侧基础19和后侧基础20均为呈水平布设的钢筋混凝土平台。两个所述横移驱动装置分别布设于前侧基础19和后侧基础20上,两个所述反力架17分别布设于前侧基础19和后侧基础20上。所述前侧基础19和所述后侧基础均为所述支座基础。
本实施例中,所述拱座的纵向宽度为1m且其横向宽度为22m。
实际施工时,可根据具体需要,对所述拱座的尺寸进行相应调整。
本实施例中,所述竖向挡板18为厚度1cm的钢板。
实际使用时,所述竖向挡板18既可以作为对所述横向安装座进行限位的限位板,也可以作为所述横向安装座横桥向平移过程中的导向板,能进一步确保所述钢拱架横移过程的平稳性。同时,所述竖向挡板18能有效减小所述横向安装座与竖向支座10-2之间的摩擦力,使所述横向安装座的横移过程更简便、快速。所述竖向挡板18与其下方的所述水平滑道平顺相接,能有效减少滑移过程中的摩擦力。
如图12、图13所示,所述拱形支撑架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。因而,通过横向钢管1-11能简便实现所述钢拱架与拱架铰接座2之间的铰接。
本实施例中,所述平直杆件为平直钢管。
本实施例中,如图12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;
如图12、图13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;
所述钢拱架节段1-2中每榀所述拱形钢桁架均与所述拱脚节段1-1中的一榀所述拱脚钢桁架布设于同一竖直面上;
所述拱形支撑架1中位于同一竖直面上的两榀所述拱脚钢桁架和所有拱形钢桁架组成一榀组装式钢拱架,所述拱形支撑架1包括m榀沿横桥向由左至右布设的所述组装式钢拱架,m榀所述组装式钢拱架的结构和尺寸均相同且其均沿纵桥向布设;
每个所述拱座中每个所述竖向凹槽11均位于一榀所述组装式钢拱架的正下方。
实际施工时,根据所述拱形支撑架1中所述组装式钢拱架的数量对每个所述拱座中所述竖向凹槽11的数量进行确定。
本实施例中,所述拱形支撑架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12、图13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。
为进一步提高所述钢箱梁的支撑强度,两道所述工字钢之间通过多道横向连接板进行紧固连接,并且多道所述横向连接板之间通过多个沿横桥向水平布设的拉杆进行紧固连接。
对所述钢拱架进行横移过程中,所述横向分配梁支撑于水平支座10-1上,因而能有效确保横移过程中所述钢拱架始终处于平稳状态,并且所述钢拱架承受的竖向作用力直接作用于水平支座10-1上,避免所述钢拱架承受的竖向作用力作用于所述水平滑道上并造成所述水平滑道破坏。同时,对所述钢拱架进行横移过程中,所述横向安装座外侧与竖向挡板18紧贴,能确保所述钢拱架承受的水平力作用于所述水平滑道上并造成所述水平滑道破坏。并且,能确保所述钢拱架简便、快速进行横移。
为确保所述横向分配梁能在水平支座10-1上简便、快速且平稳移动,所述横向分配梁的前后两端底部均经切割后形成船形,并在所述横向分配梁的前后两端底部均焊接滑动钢板,防止所述横向分配梁横移过程中端头应力集中导致竖向凹槽11损坏。
如图9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10所示,为确保拱形支撑架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12所示,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11、图13所示,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,n=5。因而,所述拱座中每个所述竖向凹槽11内均布设有一个竖向千斤顶12。
实际使用时,可根据具体需要,对n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,将拱形支撑架1的前后两端分别支撑于一个所述拱架铰接座2上,拱形支撑架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,这样能有效满足拱形支撑架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便能简便推动拱形支撑架1沿横桥向进行移动,这样能将拱形支撑架1从所施工拱肋正下方移出以便后续使用或拆除。
如图1和图4所示,每个所述横移驱动装置还包括一个为顶推千斤顶21提供反力的反力架17,每个所述反力架17均与一个所述顶推千斤顶21布设于同一竖直面上,每个所述顶推千斤顶21均位于一个所述反力架17与所述钢拱架之间。因而,每个所述顶推千斤顶21的刚性顶举件均支顶在一道所述横向分配梁上。
实际施工过程中,所施工拱肋施工完成后且对所述钢拱架进行横移之前,先对所述钢拱架进行下放。本实施例中,如图2、图3和图4所示,本实用新型还包括左右两个对称布设的落梁装置,每个所述落梁装置均布设于一个所述钢拱架支座上;每个所述落梁装置均包括前后两个对称布设的落梁机构,每个所述拱座上均布设有一个所述落梁机构;每个所述落梁机构均包括h个沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上且下放过程中对所述钢拱架进行支撑的暂时支座,所述暂时支座呈竖直向布设,h个所述暂时支座的结构和尺寸均相同且其均布设于同一水平面上;其中,h为正整数且h≤m;每个所述暂时支座均布设于一个所述竖向凹槽11内;
所述前侧支座上的所有暂时支座均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述前侧支座上的所有暂时支座组成前侧落梁支座;所述后侧支座上的所有暂时支座均布设于同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设于同一竖直面上,所述后侧支座上的所有暂时支座组成后侧落梁支座;所述前侧落梁支座位于一道所述横向分配梁的正下方,所述后侧落梁支座位于另一道所述横向分配梁的正下方;每个所述钢拱架支座上的所有暂时支座组成一个对所述钢拱架进行同步支撑的钢拱架落梁支座。
对所述钢拱架进行下放时,位于所述钢拱架正下方的所述钢拱架支座上设置的所有暂时支座同步对所述钢拱架进行下放。并且,对所述钢拱架进行下放之前,先在位于所述钢拱架正下方的所述钢拱架支座上布设所述暂时支座。所述暂时支座为砂筒14或砂箱。
本实施例中,所述暂时支座为砂筒14,并且砂筒14为卸荷支座。
本实施例中,h=5。因而,所述拱座中每个所述竖向凹槽11内均布设有一个所述暂时支座。
实际使用时,可根据具体需要,对h的取值大小进行相应调整。
本实施例中,每个所述横移驱动装置还包括一个带动所述横向分配梁水平向前移动的牵引机构15,每个所述牵引机构15均与一道所述横向分配梁布设于同一竖直面上,所述牵引机构15通过牵引绳16与位于同一竖直面上的所述横向分配梁连接;
每个所述横移驱动装置中顶推千斤顶21与牵引机构15分别布设于所述钢拱架的两侧。实际使用时,所述顶推千斤顶21与牵引机构15相配合对所述钢拱架进行平移。
本实施例中,所述牵引机构15为卷扬机。
实际使用时,所述牵引机构15也可以采用其它类型的牵引设备。
本实施例中,所施工拱肋为上承式箱型拱桥的拱肋,所述所施工拱肋的数量为两幅且两幅所述拱肋呈左右对称布设,每个所述钢拱架支座均位于一幅所述拱肋的正下方。
对上承式箱型拱桥的拱肋进行施工时,先在一个所述钢拱架支座上拼装所述钢拱架,并通过该钢拱架支座上的所述钢拱架顶升装置对拼装成型的所述钢拱架进行竖向顶升,直至将所述钢拱架顶升到位,此时所述钢拱架处于支撑状态;之后,利用顶升到位的所述钢拱架对一幅所述拱肋进行施工;待一幅所述拱肋施工完成后,采用该钢拱架支座上的所有临时支座将所述钢拱架平稳下放,直至所述钢拱架前后两端下方的所述横向分配梁均水平支撑于一个水平支座10-1上,使所述钢拱架处于横移状态且使所述钢拱架的所述横向安装座支撑于所述水平滑道上;随后,采用所述横移装置对所述钢拱架进行横移,直至将所述钢拱架移至另一幅所述拱肋正下方的钢拱架支座上;最后,再通过所述钢拱架顶升装置对拼装成型的所述钢拱架进行竖向顶升,直至将所述钢拱架顶升到位,再利用顶升到位的所述钢拱架对一幅所述拱肋进行施工。
采用该钢拱架支座上的所有临时支座将所述钢拱架平稳下放过程中或对钢拱架进行下放之前,将该钢拱架支座上的所有竖向千斤顶12均回缩。采用所述横移装置对所述钢拱架进行横移之前,将另一幅所述拱肋正下方的钢拱架支座上的所有竖向千斤顶12均回缩。
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。