一种钢箱桁架式拱桁节段的制作方法

本实用新型涉及钢拱桥施工技术领域，具体是涉及一种钢箱桁架式拱桁节段。

背景技术：

随着我国近年交通工程的飞速发展，跨越山区峡谷地形的大跨度桥梁必然大量涌现，而钢拱桥作为一种常用的桥型，不但具有较大的跨越能力，而且整体刚度大、整体稳定性好、温度变形小、造型优美等特点，能很好的与峡谷地形相结合，成为了线路跨越峡谷地形的主要桥型。

拱桥所采用的钢拱架通常均为由多个拱桁节段拼装而成，现有的大跨度钢桁架式拱桥拼装一般有以下四种方法：一是搭设临时支撑拼装，但在山区河谷地区搭设临时支撑存在支架搭设难度大、费用高、杆件运输困难、散拼工期长等问题；二是转体法，该方法需要在河谷两岸搭设拼装支架，施工成本高、工期时间长，且对场地条件要求高；三是用拱上吊机拼装，需设置斜拉扣挂体系，并在拱上布置拼装吊机，但其吊装能力有限，只能散件拼装，桁架拱杆件数量多，施工工期太长；四是用缆索吊机整节段拼装，该方法需设置斜拉扣挂体系以及缆索吊机，但整节段吊装重量太大，缆索吊机成本太高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术中大跨度钢桁架式拱桥施工难度大，费用高和施工周期长的不足，施工成本高的不足，提供一种钢箱桁架式拱桁节段。

本实用新型提供第一方面提供一种钢箱桁架式拱桁节段，包括：

拱桁片节段，所述拱桁片节段设有两组，两组拱桁片节段相互平行且间隔设置，所述拱桁片节段包括上弦杆和下弦杆，所述上弦杆和下弦杆均为弧形结构，在上弦杆和下弦杆之间通过腹杆固定连接，所述上弦杆和下弦杆的端部均设有临时安装装置，临时安装装置用于连接相邻的拱桁节段；

中间连接系，所述中间连接系固定连接在两组拱桁片节段之间，中间连接系包括上横撑、下横撑和撑杆，所述上横撑、下横撑连接在两组拱桁片节段之间，所述撑杆连接在上横撑和下横撑之间，撑杆与上横撑、下横撑之间组成三角形结构。

优选方案：所述临时安装装置包括临时匹配件和导向板，所述临时匹配件固定连接在上弦杆和下弦杆两端，所述导向板固定连接在上弦杆和下弦杆的前端，相邻拱桁节段的临时匹配件通过螺栓固定连接。

优选方案：还包括上平面连接系和下平面连接系，上平面连接系和下平面连接系相互平行且间隔设置，所述上平面连接系位于下平面连接系的上方，所述上平面连接系和下平面连接系分别与拱桁片节段和中间连接系固定连接。

优选方案：所述上平面连接系包括左上平联杆件和右上平联杆件，所述左上平联杆件的一端与上横撑中部通过螺栓固定连接，所述左上平联杆件的另一端与左侧的上弦杆通过螺栓固定连接，所述右上平联杆件一端与上横撑中部通过螺栓固定连接，所述右上平联杆件的另一端与右侧的上弦杆通过螺栓固定连接；

所述下平面连接系包括左下平联杆件和右下平联杆件，所述左下平联杆件的一端与下横撑中部通过螺栓固定连接，所述左下平联杆件的另一端与左侧的下弦杆通过螺栓固定连接，所述右下平联杆件一端与下横撑中部通过螺栓固定连接，所述右下平联杆件的另一端与右侧的下弦杆通过螺栓固定连接。

优选方案：所述上弦杆包括弦杆顶板、弦杆底板和弦杆竖板，所述弦杆顶板、弦杆底板和弦杆竖板首尾连接围成矩形结构，所述弦杆顶板、弦杆底板和弦杆竖板的内壁上均焊接有加强肋，所述下弦杆的结构与上弦杆的结构相同。

本实用新型第二方面提供了一种钢箱桁架式拱桁节段的无支架拼装架设方法，包括以下步骤：

利用缆索吊机将待架的拱桁片节段起吊至设定高程，并调整待架的拱桁片节段的姿态至安装状态；

将待架的拱桁片节段通过临时安装装置安装在已架的拱桁片节段上；

在待架的拱桁片节段上挂设扣索并分级张拉，与扣索对应的锚索提前挂设在扣塔上，张拉扣索和锚索保持扣塔受力平衡；

在上下游待架的拱桁片节段架设完成后，缆索吊机横移至桥中，进行中间连接系的吊装，将中间连接系连接在上下游待架的拱桁片节段之间；

在中间连接系拼装完成后，缆索吊机依次进行上平面连接系和下平面连接系的吊装，将上平面连接系和下平面连接系连接在上下游待架的拱桁片节段之间，拼装成拱桁节段；

重复上述步骤，继续后续待架的拱桁节段的架设直到拱桁节段合龙。

优选方案：所述拱桁节段拼接完成四段后，通过扣索和锚索调整拱桁节段的线形，浇筑拱铰混凝土进行拱铰封固作业，将拱桁节段与拱座之间的连接由铰接变为刚性连接。

优选方案：所述待架的拱桁片节段起吊至安装位置后，利用倒链拖拽待架的拱桁片节段，将待架的拱桁片节段与已架的拱桁片节段对接，使待架的拱桁片节段的临时安装装置与已架的拱桁片节段的临时安装装置贴合，打入冲钉对位，利用螺栓固定临时安装装置。

优选方案：所述利用缆索吊机将待架的拱桁片节段起吊至设定高程前还包括以下步骤：

利用运输船运输待架的拱桁片节段，将待架的拱桁片节段运至施工水域；

缆索吊机下放吊具至待架的拱桁片节段处，将待架的拱桁片节段吊挂在吊具上。

优选方案：所述吊具包括前吊钩和后吊钩，缆索吊机首先提升前吊钩，使待架的拱桁片节段的前端提起，使前吊钩和后吊钩与待架的拱桁片节段吊点之间的连线在待架的拱桁片节段的中心之上，然后缆索吊机提升后吊钩，使待架的拱桁片节段的后端提起，最后缆索吊机再整体提升待架的拱桁片节段至设定高程。

在上述技术方案的基础上，与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型的一种钢箱桁架式拱桁节段，该拱桁节段设有拱桁片节段、中间连接系、上平面连接系和下平面连接系共同组成拱桁节段。其中拱桁片节段由上弦杆、下弦杆和腹杆组成，在上弦杆和下弦杆的端部均设有临时安装装置，临时安装装置用于连接相邻的拱桁节段。待架的拱桁片节段吊至安装位置后，通过临时安装装置对接锁定，完成待架的拱桁片节段临时连接，挂设并张拉扣锚索，将缆索吊机松钩后，再安装中间连接系及上下平面连接系杆件。该实用新型结构提高了拱桁节段的拼装效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的缆索吊机吊挂待架的拱桁片节段的示意图；

图3是本实用新型实施例的缆索吊机提升待架的拱桁片节段的示意图；

图4是本实用新型实施例的待架的拱桁片节段通过临时安装装置与已架的拱桁片节段拼接的示意图；

图5是本实用新型实施例的临时安装装置的示意图；

图6是图4中沿1-1方向的结构示意图；

图7是本实用新型实施例的拱桁片节段的主视图；

图8是本实用新型实施例的拱桁片节段的右视图；

图9是本实用新型实施例的拱桁片节段的俯视图；

图10是本实用新型实施例的拱桁片节段的仰视图。

附图标记：1-拱桁片节段，2-中间连接系，3-运输船，4-前吊钩，5-后吊钩，6-扣索，7-锚索，8-扣塔，9-临时匹配件，10-导向板，11-上弦杆，12-下弦杆，13-腹杆，21-上横撑，22-下横撑，23-撑杆，31-左上平联杆件，32-右上平联杆件，41-左下平联杆件，42-右下平联杆件，111-弦杆顶板，112-弦杆底板，113-弦杆竖板，114-加强肋。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型中各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。需要指出的是，所有附图均为示例性的表示。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例1

参见图7和图8所示，本实用新型实施例提供一种钢箱桁架式拱桁节段，包括：

拱桁片节段1，该拱桁片节段1设有两组，两组拱桁片节段1相互平行且间隔设置，拱桁片节段1包括上弦杆11和下弦杆12，上弦杆11和下弦杆12均为弧形结构。在上弦杆11和下弦杆12之间通过腹杆13固定连接，上弦杆11和下弦杆12之间的腹杆13设有多根，腹杆13与上弦杆11和下弦杆12拼接成等腰三角形结构。

在上弦杆11和下弦杆12的端部均设有临时安装装置，临时安装装置用于连接相邻的拱桁节段。临时安装装置包括临时匹配件9和导向板10，临时匹配件9固定连接拱桁片节段1的上弦杆11和下弦杆12的两端，导向板10固定连接在上弦杆11和下弦杆12的前端。利用导向板10进行待架的拱桁片节段1和已架的拱桁片节段1对位，待架的拱桁片节段1的临时匹配件9和已架的拱桁片节段1的临时匹配件9通过螺栓固定连接，实现待架的拱桁节段和已架的拱桁节段的固定连接。

中间连接系2，中间连接系2固定连接在两组拱桁片节段1之间。中间连接系2包括上横撑21、下横撑22和撑杆23。上横撑21、下横撑22连接在两组拱桁片节段1之间，其中上横撑21连接在两组拱桁片节段1的上弦杆11之间；下横撑22连接在两组拱桁片节段1的下弦杆12之间。撑杆23连接在上横撑21和下横撑22之间，撑杆23与上横撑21、下横撑22之间组成三角形结构，提高上下游的拱桁片节段1的结构强度。

实施例2

参见图7和图8所示，本实用新型实施例提供一种钢箱桁架式拱桁节段，本实施例与实施例1的区别在于：还包括上平面连接系和下平面连接系，上平面连接系和下平面连接系相互平行且间隔设置，上平面连接系位于下平面连接系的上方，所述上平面连接系和下平面连接系分别与拱桁片节段1和中间连接系2固定连接。

具体地，上平面连接系包括左上平联杆件31和右上平联杆件32，左上平联杆件31的一端与上横撑21中部通过螺栓固定连接，左上平联杆件31的另一端与左侧的上弦杆11通过螺栓固定连接。右上平联杆件32一端与上横撑21中部通过螺栓固定连接，右上平联杆件32的另一端与右侧的上弦杆11通过螺栓固定连接。

下平面连接系包括左下平联杆件41和右下平联杆件42，左下平联杆件41的一端与下横撑22中部通过螺栓固定连接，左下平联杆件41的另一端与左侧的下弦杆12通过螺栓固定连接。右下平联杆件42一端与下横撑22中部通过螺栓固定连接，右下平联杆件42的另一端与右侧的下弦杆12通过螺栓固定连接。

实施例3

参见图6所示，本实用新型实施例提供一种钢箱桁架式拱桁节段，本实施例与实施例1的区别在于：上弦杆11包括弦杆顶板111、弦杆底板112和弦杆竖板113，弦杆顶板111、弦杆底板112和弦杆竖板113首尾连接围成空心矩形结构。在弦杆顶板111、弦杆底板112和弦杆竖板113的内壁上均焊接有加强肋114。下弦杆12的结构与上弦杆11的结构相同。

实施例4

参见图1所示，本实用新型实施例提供一种钢箱桁架式拱桁节段的无支架拼装架设方法，包括以下步骤：

步骤1、参见图1所示，利用运输船3运输待架的拱桁片节段1，将待架的拱桁片节段1运至施工水域。

步骤2、参见图2所示，扣塔8的塔顶张拉主缆，主缆沿纵桥向设置，缆索吊机在主缆上移动，缆索吊机下放吊具至待架的拱桁片节段1处，将待架的拱桁片节段1吊挂在吊具上。

步骤3、参见图3所示，缆索吊机提升吊具，将待架的拱桁片节段1起吊至设定高程，并调整待架的拱桁片节段1的姿态至安装状态。

步骤4、参见图4所示，待架的拱桁片节段1起吊至安装位置后，将待架的拱桁片节段1通过临时安装装置安装在已架的拱桁片节段2上。

步骤5、参见图1和图4所示，待架的拱桁片节段1安装完成后，在待架的拱桁片节段1上挂设扣索6并分级张拉，缆索吊机的吊具脱钩，与扣索6对应的锚索7提前挂设在扣塔8上，张拉扣索6和锚索7保持扣塔8受力平衡。

步骤6、参见图8所示，在上下游的待架的拱桁片节段1架设完成后，缆索吊机横移至桥中，进行中间连接系2的吊装，将中间连接系2连接在上下游的待架的拱桁片节段1之间.

步骤7、参见图9和图10所示，在中间连接系2拼装完成后，缆索吊机依次进行上平面连接系和下平面连接系的吊装，将上平面连接系和下平面连接系连接在上下游待架的拱桁片节段(1)之间，拼装成拱桁节段。

步骤8、重复上述步骤，继续后续待架的拱桁节段的架设直到合龙。

工作原理

本实用新型实施例的一种钢箱桁架式拱桁节段的无支架拼装架设方法，该方法用于钢箱桁架式拱桁节段的快速安装。本方法首先由运输船3将待架的拱桁片节段1运输至施工水域，缆索吊机的吊具挂钩后起吊，吊具在空中调整待架的拱桁片节段1的姿态，将待架的拱桁片节段1吊至安装位置后，通过临时安装装置对接锁定，完成待架的拱桁片节段1与已架的拱桁片节段1临时连接；然后进行扣索6挂设并张拉，吊具逐步松钩。在上下游的待架的拱桁片节段1架设完成后，再进行中间连接系2安装拼装成拱桁节段；直到拱桁节段合龙。本实用新型采用扣挂体系架设，运输船3将待架的拱桁片节段1运至现场，克服了山区、河谷等复杂地形条件下的大跨拱桥施工的技术难题，实现了无支架拼装架设拱桥，减小对江河航道的影响，提高了拱桥施工效率。

实施例5

参见图2和图3所示，本实用新型实施例提供一种钢箱桁架式拱桁节段的无支架拼装架设方法，本实施例与实施例3的区别在于：吊具包括前吊钩4和后吊钩5，缆索吊机首先提升前吊钩4，使待架的拱桁片节段1的前端提起，使前吊钩4和后吊钩5与待架的拱桁片节段1吊点之间的连线在待架的拱桁片节段1的中心之上，保证待架的拱桁片节段1在吊装过程中不倾覆。然后缆索吊机提升后吊钩5，使待架的拱桁片节段1的后端提起，最后缆索吊机再整体提升待架的拱桁片节段1至设定高程。

实施例6

本实用新型实施例提供一种钢箱桁架式拱桁节段的无支架拼装架设方法，本实施例与实施例3的区别在于：拱桁节段拼接完成四段后，通过扣索6和锚索7调整已架的拱桁节段的线形，拱桁节段的线形与设计线形一致后，浇筑拱铰混凝土进行拱铰封固作业，将拱桁与拱座之间的连接由铰接变为钢性连接。

实施例7

参见图5和图6所示，本实用新型实施例提供一种钢箱桁架式拱桁节段的无支架拼装架设方法，本实施例与实施例3的区别在于：所述待架的拱桁片节段1起吊至安装位置后，利用倒链拖拽待架的拱桁片节段1，将待架的拱桁片节段1与已架的拱桁片节段1对接，使待架的拱桁片节段1端部的临时安装装置与已架的拱桁片节段1端部的临时安装装置贴合，待架的拱桁片节段1端部的临时安装装置与已架的拱桁片节段1端部的临时安装装置的孔内打入冲钉对位，在待架的拱桁片节段1端部的临时安装装置与已架的拱桁片节段1端部的临时安装装置的安装孔内穿入螺栓，利用螺栓固定临时安装装置。

本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本实用新型的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

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