專利名稱：鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋的施工方法，特別是涉及 一種鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法。二.
背景技術(shù)：
我國(guó)地域遼闊，且石油和天然氣分布不均，需要長(zhǎng)距離輸 送石油和天然氣，在石油和天然氣輸送管道的建設(shè)中，經(jīng)常遇到需要跨越江河 的情況，由于受經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、運(yùn)營(yíng)及環(huán)保等方面的因素影響，許多管道工程在 穿越河流時(shí)多采用橋上敷設(shè)的方案，因此都要進(jìn)行過(guò)江桁架的跨越施工，目前 使用的施工工藝主要有1、走線施工工藝，它需要自制走線索塔和重力式地錨， 對(duì)兩岸的交通條件及場(chǎng)地要求比較高，使用場(chǎng)合受到限制；2、浮運(yùn)工藝它需 要大型船只和浮吊，成本高，而且在水上豎立垂直吊裝龍門架也難以實(shí)現(xiàn)；3、 棧橋加垂直吊裝的工藝它需要架設(shè)棧橋，還需要用預(yù)先架設(shè)在橋墩上的吊裝 設(shè)備垂直起吊就位，需要大量鋼材，成本高，且需要大型駁船配合，還存在影 響通航問(wèn)題。中國(guó)專利(公開(kāi)號(hào)為CN1598154A，申請(qǐng)?zhí)枮?00410040709. 0)公開(kāi)了一種 "過(guò)江桁架懸吊跨越的施工工藝"，該施工工藝是在已修好橋墩需要跨越的江河 兩岸修筑人工島，然后組裝過(guò)江桁架，由另一岸的龍門架將組裝好的桁架直線 平行拖帶過(guò)江，經(jīng)橫向移動(dòng)后到達(dá)垂直起吊位置后由橋墩上的龍門吊將桁架吊 裝到橋墩上，本發(fā)明不需要大型駁船和浮吊，同時(shí)由于是直線平行拖帶過(guò)江的， 所以過(guò)江桁架不會(huì)因擺動(dòng)太大而造成過(guò)江桁架掉入江中的危險(xiǎn)。但是，它需要 建造很大的龍門架，成本較高，另外，龍門架對(duì)過(guò)江桁架既有水平拉力，又有 垂直拉力，且在拉動(dòng)過(guò)程中，水平拉力和垂直拉力不斷變化，容易造成過(guò)江桁 架產(chǎn)生變形，進(jìn)而影響過(guò)江桁架的質(zhì)量，其另一不足之處是過(guò)江桁架過(guò)江后 需要橫向移動(dòng)，增加了施工的難度和施工成本。 三.發(fā)明的內(nèi)容，本發(fā)明的目的克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝流程合理、成本較低、 效率高、對(duì)航道影響小且不破壞管道拱橋結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案 一種鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法，包括以下步驟a. 先在河岸一側(cè)的施工現(xiàn)場(chǎng)將管道拱橋相應(yīng)構(gòu)件逐步預(yù)制成段，然后在組 裝胎架上拼裝成整體，卸載后利用鋪設(shè)的專用軌道將拱橋整體水平滑移至河邊;b、 將拱橋頂推至岸邊使拱肋端部懸空伸向水面，浮箱或船體分隔倉(cāng)注水并 就位于拱肋下方，然后排水并緩慢松動(dòng)有關(guān)千斤頂，將拱肋一端裝載且固定至 浮箱或船體的運(yùn)輸支架上，并用鋼絲繩封緊拱肋，控制浮箱或船體分隔倉(cāng)內(nèi)水 量，不斷調(diào)整浮拖船標(biāo)高與水平度，使拱橋始終處于水平移動(dòng)狀態(tài)；C、在河兩岸設(shè)置分別相應(yīng)規(guī)格的牽引設(shè)備，兩岸牽引設(shè)備的牽引鋼絲繩通 過(guò)滑輪組分別和靠近該岸邊的浮箱或船體的一側(cè)連接；d、 開(kāi)啟兩岸的牽引設(shè)備緩慢拖動(dòng)浮箱或船體，保證浮拖的平穩(wěn)性和方向性;e、 靠岸后，浮箱或船體分隔倉(cāng)內(nèi)注水慢慢降低標(biāo)高，使拱肋拖架就位在岸 邊基座上，在拱腳處支墊并固定牢固；f、 拆除牽引鋼絲繩，將應(yīng)埋入承臺(tái)的兩端剩余兩段拱肋拼接就位；g、 澆筑拱橋兩端承臺(tái)，固定肋腳，進(jìn)行收尾處理。
在浮拖過(guò)程中，拱肋的兩側(cè)各用4根鋼絲繩封至地錨上，以保證拱肋在浮 拖時(shí)不傾倒，且隨著浮箱或船體的移動(dòng)不斷調(diào)整封繩的角度及力度；靠岸后， 拱肋兩側(cè)用纜風(fēng)繩封緊。
在浮拖過(guò)程中，在浮箱或船體上設(shè)三根限位鋼絲繩，其中，對(duì)岸兩根，本岸 上游側(cè)一根，以保證浮拖的方向性。
在浮拖過(guò)程中，行進(jìn)速度應(yīng)控制在2米/每分鐘之內(nèi)，并留有一定的測(cè)試和 觀察時(shí)間間隔，每隔30分鐘浮拖停止前行，觀測(cè)拱橋各構(gòu)件的應(yīng)力情況和拱橋 桿件變形情況，進(jìn)行糾偏，以消除拱橋在浮拖當(dāng)中共震產(chǎn)生的影響。
兩岸的牽引設(shè)備分別是兩臺(tái)巻揚(yáng)機(jī)。所述拱肋為三弦管式空間管桁架結(jié)構(gòu)。
利用光纖控制技術(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的攝像機(jī)、光纖傳感器及全站儀，對(duì)拼裝 拱肋、支架拆除、張拉剛絞線、吊裝主桁架、浮拖等全部施工過(guò)程實(shí)施有效監(jiān) 控，確保不同施工階段拱腳水平位移、拱頂豎向位移、各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力等符合要求。
本發(fā)明的有益效果
1、 本發(fā)明工藝流程先進(jìn)合理，在浮拖過(guò)程中，浮箱或船體設(shè)置有若干隔倉(cāng)， 控制浮箱或船體分隔倉(cāng)內(nèi)水量，能夠不斷調(diào)整浮拖船標(biāo)高與水平度，使拱橋始 終保持平衡移動(dòng)狀態(tài)，這樣避免了管道拱橋的過(guò)度變形，確保管道拱橋連接部 位的穩(wěn)固性，提高管道拱橋架設(shè)的安全性。
2、 本發(fā)明浮箱或船體的長(zhǎng)度方向與河流方向相同，這樣減小了河流對(duì)浮箱 或船體的沖擊力，便于浮箱或船體按照既定的航線移動(dòng)，同時(shí)降低了浮箱或船 體的漂移。
3、 本發(fā)明采用浮箱或船體浮拖管道拱橋，浮拖結(jié)束后，管道拱橋的兩端就
位在岸邊基座上，不需要橫移和吊裝，可以直接進(jìn)行固定連接，減少中間環(huán)節(jié)， 降低施工成本。4、 本發(fā)明管道拱橋的拱肋兩側(cè)各用4根鋼絲繩封至地錨上，且隨著浮箱的 移動(dòng)不斷調(diào)整封繩的角度及力度，靠岸后，拱肋兩側(cè)用纜風(fēng)繩封緊，這樣使拱 肋不至于出現(xiàn)向一側(cè)偏斜的缺陷，確保施工安全。5、 本發(fā)明浮箱或船體上設(shè)三根限位鋼絲繩，其中，對(duì)岸兩根，本岸上游側(cè) 一根，保證了浮拖的方向性，另外，在浮拖過(guò)程中，兩岸的牽引設(shè)備緩慢拖動(dòng) 浮箱或船體，能夠保證浮拖的平穩(wěn)性和方向性，還能夠根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整 浮拖的速度，操作十分方便。6、 本發(fā)明效率高、對(duì)航道影響小，由于采用在河岸一側(cè)的施工現(xiàn)場(chǎng)拼制管 道拱橋，期間不影響河流的航運(yùn)，只在浮拖時(shí)實(shí)行封航，而浮拖一般只需要十 幾個(gè)小時(shí)即可完成，其封航時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有拱橋架設(shè)的封航時(shí)間，大大降低 了航運(yùn)損失。7、 本發(fā)明利用光纖控制技術(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的攝像機(jī)、光纖傳感器及全站儀 對(duì)全部施工過(guò)程實(shí)施有效監(jiān)控，確保不同施工階段拱腳水平位移、拱頂豎向位 移、各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力等符合要求。8、 本發(fā)明廣泛適用于不同跨度過(guò)河鋼結(jié)構(gòu)拱橋或鋼桁架工程，易于推廣， 還減少了對(duì)河水的二次污染，環(huán)保效果明顯，具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。四.


圖1為鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法的浮拖牽引平面示意圖； 圖2為鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法中拱橋制作的工藝流程圖3為鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法中整體浮拖的工藝流程圖。 五.具體實(shí)施方式
:實(shí)施例一參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，圖中，l-岸邊基座，2-地錨，3-對(duì)岸牽 引巻揚(yáng)機(jī)，4-滑輪組，5-限位鋼絲繩，6-牽引鋼絲繩，7-本岸巻揚(yáng)機(jī)，8-管道大 橋(拱橋)，9-河道，10-浮拖設(shè)備(浮箱或船體)。以150米跨800噸重鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋?yàn)槔敿?xì)敘述其施工方法1、 管道拱橋的制作工藝流程(參見(jiàn)圖2):根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鋼板巻制成長(zhǎng)度為2m直鋼管段，將檢驗(yàn)合格的直鋼管組 對(duì)成三根一節(jié)的噴砂運(yùn)輸單元，噴砂除銹防腐后按拱橋形心線對(duì)接成長(zhǎng)度12米 左右的拼裝單元，然后在拼裝架上將三根12米左右的拼裝單元用腹桿連接。鋼管拱肋劃分為若干段(埋入承臺(tái)段2段，其余為中間段)。在組裝現(xiàn)場(chǎng)將 中間段組裝在河邊岸上支架支拖上。焊接對(duì)接環(huán)縫，待每段拱肋拼裝成一個(gè)單 元(兩相鄰拱肋及K形支撐)，再順序拼裝下一個(gè)單元，待全部中間段及K 形支撐拼裝完，安裝臨時(shí)拉桿，拆除胎架并張拉臨時(shí)拉桿，然后安裝吊桿及分段 制作好的橋面，最后補(bǔ)刷防腐涂料，準(zhǔn)備過(guò)河。2、 管道拱橋的浮拖工藝流程(參見(jiàn)圖3):a. 利用鋪設(shè)的專用軌道將拱橋8整體水平滑移至河邊；b、 將拱橋8頂推至岸邊使拱肋端部懸空伸向水面，浮箱或船體10分隔倉(cāng) 注水并就位于拱肋下方，然后排水并緩慢松動(dòng)有關(guān)千斤頂，將拱肋一端裝載且 固定至浮箱或船體10的運(yùn)輸支架上，并用鋼絲繩封緊拱肋，控制浮箱或船體IO 分隔倉(cāng)內(nèi)水量，不斷調(diào)整浮拖船標(biāo)高與水平度，使拱橋8保持平衡狀態(tài)；在浮 拖過(guò)程中，拱橋8始終處于同一水平線上，避免拱橋8的結(jié)構(gòu)變
c、 在河兩岸設(shè)置分別相應(yīng)規(guī)格的牽引設(shè)備(兩臺(tái)巻揚(yáng)機(jī)3、 7)，兩岸牽引 設(shè)備的牽引鋼絲繩通過(guò)滑輪組4分別和靠近該岸邊的浮箱或船體10的一側(cè)連 接；d、 開(kāi)啟牽引設(shè)備緩慢拖動(dòng)浮箱或船體，兩岸的牽引設(shè)備同步進(jìn)行，以保證 浮拖的平穩(wěn)性和方向性；e、 靠岸后，浮箱或船體10分隔倉(cāng)內(nèi)注水慢慢降低標(biāo)高，使拱肋拖架就位 在岸邊基座l上，在拱腳處支墊并固定牢固；f、 拆除牽引鋼絲繩6，將應(yīng)埋入承臺(tái)的兩端剩余兩段拱肋拼接就位；g、 澆筑拱橋兩端承臺(tái)，固定肋腳，進(jìn)行收尾處理并組織有關(guān)部門進(jìn)行驗(yàn)收。另外，在浮拖過(guò)程中，拱肋的兩側(cè)各用4根鋼絲繩封至地錨上，且隨著浮 箱或船體10的移動(dòng)不斷調(diào)整封繩的角度及力度；靠岸后，拱肋兩側(cè)用纜風(fēng)繩封 緊；浮箱或船體10上設(shè)三根限位鋼絲繩，其中，對(duì)岸(南岸)兩根，本岸(北 岸)上游側(cè)一根，以保證浮拖的方向性。在浮拖過(guò)程中，行進(jìn)速度應(yīng)控制在2米/每分鐘之內(nèi)，并留有一定的測(cè)試和 觀察時(shí)間間隔，每隔30分鐘浮拖停止前行，觀測(cè)拱橋各構(gòu)件的應(yīng)力情況和拱橋 桿件變形情況，進(jìn)行糾偏，以消除拱橋在浮拖當(dāng)中共震產(chǎn)生的影響。利用光纖控制技術(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的攝像機(jī)、光纖傳感器及全站儀，對(duì)拼裝 拱肋、支架拆除、張拉剛絞線、吊裝主桁架、浮拖等全部施工過(guò)程實(shí)施有效監(jiān) 控，確保不同施工階段拱腳水平位移、拱頂豎向位移、各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力等符合要求。浮拖是施工的關(guān)鍵，為確保拱橋8在滑移過(guò)程中不產(chǎn)生共震，浮箱或船體 10與岸邊的拱橋8始終處于一個(gè)平面狀態(tài)，隨著拱橋8在軌道上的移動(dòng)，浮箱
或船體10上的重量逐漸增加，此時(shí)的滑移速度使浮箱或船體10上逐漸增大的 重量必須與浮箱或船體10排出水的重量相平衡，使浮箱或船體10的平面處于 動(dòng)平衡狀態(tài)(處于同一水平線上)，利用排出和注入浮箱或船體10各水箱水量 的方法亦可調(diào)整拱橋8浮拖工程中方向垂直度偏差，確保拱橋8不傾覆、浮箱 或船體10平衡不顛駁，該施工方法在國(guó)內(nèi)具有領(lǐng)先性。改變發(fā)浮箱或船體的具體結(jié)構(gòu)形狀、改變牽引設(shè)備的配置、以及改變拱肋 和浮箱的固定方式能夠組成多個(gè)實(shí)施例，均為本發(fā)明的常見(jiàn)變化，在此不一一 詳述。
權(quán)利要求
1.一種鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法，包括以下步驟a.先在河岸一側(cè)的施工現(xiàn)場(chǎng)將管道拱橋相應(yīng)構(gòu)件逐步預(yù)制成段，然后在組裝胎架上拼裝成整體，卸載后利用鋪設(shè)的專用軌道將拱橋整體水平滑移至河邊；b、將拱橋頂推至岸邊使拱肋端部懸空伸向水面，浮箱或船體分隔倉(cāng)注水并就位于拱肋下方，然后排水并緩慢松動(dòng)有關(guān)千斤頂，將拱肋一端裝載且固定至浮箱或船體的運(yùn)輸支架上，并用鋼絲繩封緊拱肋，控制浮箱或船體分隔倉(cāng)內(nèi)水量，不斷調(diào)整浮拖船標(biāo)高與水平度，使拱橋始終處于水平移動(dòng)狀態(tài)；c、在河兩岸設(shè)置分別相應(yīng)規(guī)格的牽引設(shè)備，兩岸牽引設(shè)備的牽引鋼絲繩通過(guò)滑輪組分別和靠近該岸邊的浮箱或船體的一側(cè)連接；d、開(kāi)啟兩岸的牽引設(shè)備緩慢拖動(dòng)浮箱或船體，以保證浮拖的平穩(wěn)性和方向性；e、靠岸后，浮箱或船體分隔倉(cāng)內(nèi)注水慢慢降低標(biāo)高，使拱肋拖架就位在岸邊基座上，在拱腳處支墊并固定牢固；f、拆除牽引鋼絲繩，將應(yīng)埋入承臺(tái)的兩端剩余兩段拱肋拼接就位；g、澆筑拱橋兩端承臺(tái)，固定肋腳，進(jìn)行收尾處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法，其特征是在浮 拖過(guò)程中，拱肋的兩側(cè)各用4根鋼絲繩封至地錨上，以保證拱肋在浮拖時(shí)不傾 倒，且隨著浮箱或船體的移動(dòng)不斷調(diào)整封繩的角度及力度；靠岸后，拱肋兩側(cè) 用纜風(fēng)繩封緊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法，其特征是在浮 拖過(guò)程中，在浮箱或船體上設(shè)三根限位鋼絲繩，其中，對(duì)岸兩根，本岸上游側(cè)一 根，以保證浮拖的方向性。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法，其特征是在浮 拖過(guò)程中，行進(jìn)速度應(yīng)控制在2米/每分鐘之內(nèi)，并留有一定的測(cè)試和觀察時(shí)間間隔，每隔30分鐘浮拖停止前行，觀測(cè)拱橋各構(gòu)件的應(yīng)力情況和拱橋桿件變形情況，進(jìn)行糾偏，以消除拱橋在浮拖當(dāng)中共震產(chǎn)生的影響。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法，其特征是兩岸 的牽引設(shè)備分別是兩臺(tái)巻揚(yáng)機(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法，其特征是所述 拱肋為三弦管式空間管桁架結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6任一所述的鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法，其特征是利用光纖控制技術(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的攝像機(jī)、光纖傳感器及全站儀，對(duì)拼裝 拱肋、支架拆除、張拉剛絞線、吊裝主桁架、浮拖等全部施工過(guò)程實(shí)施有效監(jiān) 控，確保不同施工階段拱腳水平位移、拱頂豎向位移、各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力等符合要求。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼結(jié)構(gòu)管道拱橋浮拖施工方法，它先在施工現(xiàn)場(chǎng)將管道拱橋相應(yīng)構(gòu)件逐步預(yù)制成段，然后在組裝胎架上拼裝成整體，卸載后利用鋪設(shè)的專用軌道，將拱橋整體水平滑移至河邊后，前端轉(zhuǎn)移至浮箱或適當(dāng)噸位的浮船上，機(jī)械牽引浮拖過(guò)河，上岸，最后固定完成大橋整體架設(shè)，期間利用光纖控制技術(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的攝像機(jī)、光纖傳感器及全站儀等，對(duì)全部施工過(guò)程實(shí)施有效監(jiān)控，確保施工質(zhì)量和安全。本發(fā)明對(duì)河道航運(yùn)和水體生態(tài)影響小，工藝流程合理，工效高、能有效縮短工期，措施性費(fèi)用較低，能有效降低工程成本，易于保證工程質(zhì)量和施工安全，具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)E01D4/00GK101117793SQ20071005510
公開(kāi)日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月5日
發(fā)明者宮群章, 李海建, 焦安亮, 焦海亮, 王五奇, 覃事選, 栓 邢, 林 黃, 黃延錚 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑第七工程局;中國(guó)建筑第七工程局安裝工程公司