一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构

技术领域

本发明涉及桥梁建筑技术领域，更具体地说，特别涉及一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构。

背景技术

劲性混凝土结构是钢-混凝土组合结构的一种主要形式，是在钢筋混凝土内部加入型钢所形成的特殊复合材料。由于型钢芯犹如骨骼一般的存在，可以有效改善混凝土的延性，大大提高混凝土的抗震性能；而混凝土对于钢材的侧向约束，保证了钢材力学性能的发挥，不会因失稳提前退出工作。由于其承载能力高、刚度大、耐火性好及抗震性能好等优点，已越来越多地应用于大跨结构和地震区的高层建筑以及超高层建筑。

拱桥(archbridge)指的是在竖直平面内以拱作为结构主要承重构件的桥梁。以承受轴向压力为主的拱圈或拱肋作为主要承重构件的桥梁，拱结构由拱圈(拱肋)及其支座组成。拱桥可用砖、石、混凝土等抗压性能良好的材料建造；大跨度拱桥则用钢筋混凝土或钢材建造，以承受发生的力矩。按拱圈的静力体系分为无铰拱、双铰拱、三铰拱。前二者为超静定结构，后者为静定结构。

在修筑铁路时，常常会应用到大跨劲性骨架混凝土拱桥，大跨劲性骨架混凝土拱桥通常应用在跨江或者跨河的修建情况下使用，混凝土拱桥的两侧工作分别浇筑在江干或者河道的两侧山体上，然后将两个预先浇筑的半跨进行转体施工，最终形成完整的拱圈，但是采用这种方式进行大跨劲性骨架混凝土拱桥的施工工艺复杂，对设备要求高，半跨拱圈的长度较长，在山间运输不方便，且施工难度大，存在一定的安全风险。

为此，我们提出一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构，包括山体、拱脚、拱圈、塔架、连接钢索、吊杆、桥柱和路面；

所述拱脚设置于山体上；

所述拱圈包括固定拱圈和连接拱圈，所述固定拱圈设置与拱脚上，所述连接拱圈用于连接对应的固定拱圈；

所述塔架设置于山体的顶部；

所述连接钢索用于连接两个塔架；

所述吊杆设置于连接钢索的底部；

所述桥柱设置于拱圈的顶部和山体的顶部；

所述路面设置于桥柱的顶部和山体的顶部。

优选地，所述塔架通过牵引钢索与山体连接。

优选地，所述吊杆的底部分别与桥柱的顶部和拱圈的顶部连接。

优选地，所述固定拱圈的数量为两个，所述连接拱圈的数量为一个。

优选地，所述固定拱圈采用浇筑的方式与连接拱圈进行合龙。

优选地，所述固定拱圈的顶部和连接拱圈的顶部均均设置有浇筑凹槽。

一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工方法，包括以下步骤：

步骤一、在两个所述山体相对的一侧均浇筑拱脚；

步骤二、在两个所述山体的顶部分别架设塔架；

步骤三、使用所述连接钢索连接两个塔架；

步骤四、利用所述连接钢索吊起预先浇筑的固定拱圈，并将所述固定拱圈分别安装在拱脚上；

步骤五、利用所述连接钢索吊起预先浇筑的连接拱圈，并将所述连接拱圈的两端分别与两个固定拱圈进行合龙处理；

步骤六、利用所述吊杆的底部对拱圈进行牵引；

步骤七、在所述拱圈上安装拱上建筑；

步骤八、利用所述吊杆对拱上建筑进行牵引。

优选地，所述连接拱圈和固定拱圈合龙处理时需要在浇筑凹槽内浇筑铺设钢筋和混凝土。

优选地，所述拱上建筑包括安装在拱圈顶部桥柱和安装在桥柱顶部的路面。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

1、与现有技术相比，本发明中，该混凝土拱桥的拱圈采用两个固定拱圈和一个连接拱圈组成，缩短了每个单独的半拱圈的长度，降低了运输困难、对设备的要求以及施工难度，还可以缩短工期，简化施工工艺；

2、与现有技术相比，本发明中，塔架在对拱桥施工时可以充当安装半拱圈用的索道支架，在施工结束后还可以充当桥梁塔架，利用连接钢索和吊杆对桥柱以及拱圈进行牵引，起到分担支撑力的作用，提高桥梁的稳定性；

3、与现有技术相比，本发明中，采用该拼接结构进行组装的混凝土拱桥，结构简单，无需在拱圈的下方搭设支撑架，避免了钢材的浪费。

附图说明

图1为本发明提出的一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构中进行拱脚浇筑时的施工示意图；

图2为本发明提出的一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构中进行塔架施工、塔架牵引以及连接钢索施工时的示意图；

图3为本发明提出的一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构中进行固定拱圈施工时的示意图；

图4为本发明提出的一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构中进行连接拱圈施工时的示意图；

图5为本发明提出的一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构中进行对拱圈固定用吊杆施工时的示意图；

图6为本发明提出的一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构中进行桥柱施工时的示意图；

图7为本发明提出的一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构中进行桥柱施工时的示意图；

图8为本发明提出的一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工中进行路面施工时的示意图；

图9为本发明提出的一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构的结构示意图；

图10为本发明提出的一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构中固定拱圈和浇筑凹槽的结构示意图；

图11为本发明提出的一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构中连接拱圈和浇筑凹槽的结构示意图。

图中：1、山体；2、拱脚；3、拱圈；31、固定拱圈；32、连接拱圈；4、塔架；5、牵引钢索；6、连接钢索；7、吊杆；8、桥柱；9、路面；10、浇筑凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-图11，一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工结构，包括山体1、拱脚2、拱圈3、塔架4、连接钢索6、吊杆7、桥柱8和路面9；

拱脚2设置于山体1上；

拱圈3包括固定拱圈31和连接拱圈32，固定拱圈31设置与拱脚2上，连接拱圈32用于连接对应的固定拱圈31；

塔架4设置于山体1的顶部；

连接钢索6用于连接两个塔架4；

吊杆7设置于连接钢索6的底部；

桥柱8设置于拱圈3的顶部和山体1的顶部；

路面9设置于桥柱8的顶部和山体1的顶部。

更具体地，塔架4通过牵引钢索5与山体1连接。

拱圈3通过两个固定拱圈31和一个连接拱圈32组成，在施工时，首先将两个固定拱圈31分别安装在两侧山体1上的拱脚2上，在安装时，可以在塔架4之间连接多条钢索，用于辅助固定拱圈31的安装，当固定拱圈31安装完毕后，利用安装在塔架4上的钢索将连接拱圈32输送到两个固定拱圈31之间，然后进行合龙处理，即完成对拱圈3的安装。

更具体地，吊杆7的底部分别与桥柱8的顶部和拱圈3的顶部连接。

吊杆7的作用是用于为桥柱8以及拱圈3提供往上的支撑力，分担拱圈3支撑路面9的支撑力。

更具体地，固定拱圈31的数量为两个，连接拱圈32的数量为一个。

将传统的两个半跨拱圈的安装方式改为三个半拱圈的组装方式，缩短了每个单独的半拱圈的长度，降低了运输困难、对设备的要求以及施工难度，还可以缩短工期，简化施工工艺。

更具体地，固定拱圈31采用浇筑的方式与连接拱圈32进行合龙。

更具体地，固定拱圈31的顶部和连接拱圈32的顶部均均设置有浇筑凹槽10。

浇筑凹槽10内用于铺设钢筋和浇筑混凝土，便于提高整个拱圈3的连接稳定性，采用该拼接结构进行组装的混凝土拱桥，结构简单，无需在拱圈3的下方搭设支撑架，避免了钢材的浪费。

本发明还公开了一种大跨劲性骨架混凝土拱桥精准拼装施工方法，包括以下步骤：

步骤一、在两个山体1相对的一侧均浇筑拱脚2；

步骤二、在两个山体1的顶部分别架设塔架4；

步骤三、使用连接钢索6连接两个塔架4；

步骤四、利用连接钢索6吊起预先浇筑的固定拱圈31，并将固定拱圈31分别安装在拱脚2上；

步骤五、利用连接钢索6吊起预先浇筑的连接拱圈32，并将连接拱圈32的两端分别与两个固定拱圈31进行合龙处理；

步骤六、利用吊杆7的底部对拱圈3进行牵引；

步骤七、在拱圈3上安装拱上建筑；

步骤八、利用吊杆7对拱上建筑进行牵引。

更具体地，连接拱圈32和固定拱圈31合龙处理时需要在浇筑凹槽10内浇筑铺设钢筋和混凝土。

更具体地，拱上建筑包括安装在拱圈3顶部桥柱8和安装在桥柱8顶部的路面9。

本发明中，该混凝土拱桥的拱圈采用两个固定拱圈31和一个连接拱圈32组成，缩短了每个单独的半拱圈的长度，降低了运输困难、对设备的要求以及施工难度，还可以缩短工期，简化施工工艺，同时，塔架4在对拱桥施工时可以充当安装半拱圈用的索道支架，在施工结束后还可以充当桥梁塔架4，利用连接钢索6和吊杆7对桥柱8以及拱圈3进行牵引，起到分担支撑力的作用，提高桥梁的稳定性，此外，采用该拼接结构进行组装的混凝土拱桥，结构简单，无需在拱圈3的下方搭设支撑架，避免了钢材的浪费。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。