專利名稱：變高度雙層組合式鋼管混凝土拱肋及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大中型鋼管混凝土拱橋中的拱肋及其施工方法。
背景技術(shù)：
近年來大量修建高速鐵路、客運(yùn)專線，各種跨越江河、公路、鐵路、堤防等地 形地貌的鋼管混凝土拱橋隨之不斷涌現(xiàn)，要求鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)與建造技術(shù)不斷 創(chuàng)新、發(fā)展與推廣。
鋼管混凝土拱橋主要由拱肋、主梁、吊索組成，吊索將主梁自重、橋面二期恒 載與活載傳遞到拱肋，故拱肋受力巨大。鋼管混凝土拱肋是鋼管混凝土拱橋的主受 力構(gòu)件，拱肋結(jié)構(gòu)合理與否關(guān)系到整個(gè)大橋的安全、經(jīng)濟(jì)性以及梁端轉(zhuǎn)角是否滿足 高速列車的行車舒適性，所以拱肋結(jié)構(gòu)是此類拱橋設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)問題。
常見的拱肋型式為等高度雙層組合式鋼管混凝土拱肋。這種拱肋型式雖有其合 理性，但也存在如下不足之處-
(1) 在受力方面，拱肋拱腳處受力巨大，特別是其在活載作用下彎矩較大， 等高度拱肋通常需要把拱腳附近拱肋鋼管加厚較多，增加了工程造價(jià)，
(2) 在梁端轉(zhuǎn)角方面，簡(jiǎn)支鋼管混凝土系桿拱橋拱腳處恰好在梁端，等高度 拱肋整個(gè)拱肋剛度一致，在拱腳處并沒有加大，所以其梁端轉(zhuǎn)角通常不能滿足規(guī)范 對(duì)高速鐵路橋梁的要求，
(3) 在橋梁景觀方面，等高度拱肋整個(gè)拱肋高度一致，在景觀上顯得較單一， 缺乏層次感和動(dòng)感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，旨在提供一種結(jié)構(gòu)剛度較大、受力可靠合理，
能較好地適應(yīng)高速鐵路橋梁的建設(shè)需要，施工方便、造型優(yōu)美、工程造價(jià)低的變高
度雙層組合式鋼管混凝土拱肋。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式為，變高度雙層組合式鋼管混凝土拱肋，弧形上層鋼管、
下層鋼管兩端固定在拱座上，上層鋼管、下層鋼管內(nèi)澆注有微膨脹混凝土，弧形上
層鋼管、下層鋼管之間通過連接板和連接腹桿連接，間距從拱腳處向拱頂處逐步減變高度雙層組合式鋼管混凝土拱肋的施工方法，具體步驟如下
a、 在工廠采用鋼板巻管、焊接、熱彎加工成拱肋節(jié)段，制造時(shí)，將上、下層 鋼管之間放置成變高度形式，即拱頂處上、下層鋼管相距較近，拱腳處上下層鋼管 相距較遠(yuǎn)，
b、 通過開坡口角焊縫將連接板與拱肋節(jié)段的上、下層鋼管焊連到一起，
c、 采用開坡口相貫線焊縫將連接腹桿與拱肋節(jié)段的上、下層鋼管焊連到一起，
d、 將工廠制造好的拱肋節(jié)段運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，將設(shè)計(jì)在拱腳處的拱肋節(jié)段與拱 腳連到一起，
e、 在施工現(xiàn)場(chǎng)依次吊裝從拱腳處到拱頂處的拱肋節(jié)段，并進(jìn)行拼接，形成整 體拱肋，
f、 現(xiàn)場(chǎng)向上、下層鋼管內(nèi)灌注微膨脹混凝土，形成鋼管混凝土拱肋結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明大大減小了簡(jiǎn)支鋼管混凝土系桿拱橋的梁端轉(zhuǎn)角，使其能較好地滿足高
速鐵路、客運(yùn)專線的行車要求。同時(shí)又有效地改善了大跨度鋼管混凝土拱肋拱腳部 位的受力狀態(tài)，從而節(jié)約投資。用本發(fā)明施工的拱肋，結(jié)構(gòu)剛度較大、受力可靠合 理，施工方便、工程造價(jià)低、造型優(yōu)美。本發(fā)明可適用于各種大中型鋼管混凝土拱 橋。


圖l是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2是圖1的A-A向剖示圖 圖3是圖1的B-B向剖示圖
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1、 2、 3，本發(fā)明的變高度雙層組合式鋼管混凝土拱肋由上、下層鋼管， 上、下層鋼管連接板，上、下層鋼管連接腹桿等組成?；⌒紊蠈愉摴?、下層鋼管 2兩端固定在拱座6上，上層鋼管l、下層鋼管2內(nèi)澆注微膨脹混凝土5，弧形上層 鋼管l、下層鋼管2之間通過連接板3和連接腹桿4連接，間距從兩端向中間逐步 減少。
變高度雙層組合式鋼管混凝土拱肋的施工方法，具體步驟如下
a、 在工廠采用鋼板巻管、焊接、熱彎加工成拱肋節(jié)段，制造時(shí)，將上、下層 鋼管之間放置成變高度形式，即拱頂處上、下層鋼管相距較近，拱腳處上下層鋼管 相距較遠(yuǎn)，
b、 通過開坡口角焊縫將連接板與拱肋節(jié)段的上、下層鋼管焊連到一起，
4c、 釆用開坡口相貫線焊縫將連接腹桿與拱肋節(jié)段的上、下層鋼管焊連到一起，
d、 將工廠制造好的拱肋節(jié)段運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，將設(shè)計(jì)在拱腳處的拱肋節(jié)段與拱 腳連到一起，
e、 在施工現(xiàn)場(chǎng)依次吊裝從拱腳處到拱頂處的拱肋節(jié)段，并進(jìn)行拼接，形成整 體拱肋，
f、 現(xiàn)場(chǎng)向上、下層鋼管內(nèi)灌注微膨脹混凝土，形成鋼管混凝土拱肋結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1、變高度雙層組合式鋼管混凝土拱肋，其特征在于弧形上層鋼管、下層鋼管兩端固定在拱座上，上層鋼管、下層鋼管內(nèi)澆注有微膨脹混凝土，弧形上層鋼管、下層鋼管之間通過連接板和連接腹桿連接，間距從兩端向中間逐步減少。
2、 權(quán)利要求1所述的變高度雙層組合式鋼管混凝土拱肋的施工方法，其特征在于具體步驟如下a、 在工廠采用鋼板巻管、焊接、熱彎加工成拱肋節(jié)段，制造時(shí)，將上、下層鋼管之間放置成變高度形式，即拱頂處上、下層鋼管相距較近，拱腳處上下層鋼管相距較遠(yuǎn)，b、 通過開坡口角焊縫將連接板與拱肋節(jié)段的上、下層鋼管焊連到一起，c、 采用開坡口相貫線焊縫將連接腹桿與拱肋節(jié)段的上、下層鋼管焊連到一起，d、 將工廠制造好的拱肋節(jié)段運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，將設(shè)計(jì)在拱腳處的拱肋節(jié)段與拱腳連到一起，e、 在施工現(xiàn)場(chǎng)依次吊裝從拱腳處到拱頂處的拱肋節(jié)段，并進(jìn)行拼接，形成整體拱肋，f、 現(xiàn)場(chǎng)向上、下層鋼管內(nèi)灌注微膨脹混凝土，形成鋼管混凝土拱肋結(jié)構(gòu)。
全文摘要
變高度雙層組合式鋼管混凝土拱肋及其施工方法，涉及一種鋼管混凝土拱橋中的拱肋及其施工方法。變高度雙層組合式鋼管混凝土拱肋由拱座、弧形上、下層鋼管及之間的連接板、連接腹桿組成，上、下層鋼管內(nèi)澆注微膨脹混凝土，上、下層鋼管間的間距從拱腳處向拱頂處逐步減少。施工方法是，在工廠加工拱肋節(jié)段，制造時(shí)，上、下層鋼管之間成變高度形式，之間焊連接板、連接腹桿，將工廠制造好的拱肋節(jié)段運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，依次吊裝從拱腳處到拱頂處的拱肋節(jié)段，拼接成整體拱肋，向上、下層鋼管內(nèi)灌注微膨脹混凝土，形成鋼管混凝土拱肋結(jié)構(gòu)。用本發(fā)明施工的拱肋，結(jié)構(gòu)剛度較大、受力可靠合理，施工方便、工程造價(jià)低、造型優(yōu)美。本發(fā)明可適用于各種大中型鋼管混凝土拱橋。
文檔編號(hào)E01D4/00GK101476280SQ20081023743
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者偉 徐, 沈澤向, 王為玉, 秦順全, 程應(yīng)剛, 肖海珠, 波 謝, 鄭清剛, 高宗余, 黃燕慶 申請(qǐng)人:中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司