專利名稱：一種拱橋拱肋的整體提升系統(tǒng)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拱橋拱肋的提升系統(tǒng)及施工方法，具體是一種拱橋拱肋的整體提升系統(tǒng)及施工方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)拱橋拱肋的施工方案有纜索吊裝方案；滿堂支架方案；轉(zhuǎn)體施工方案等。每種施工方案都有自己的優(yōu)勢與劣勢，纜索吊裝法一是需要大噸位的纜機(jī)，二是需要拼裝兩座較高的塔架，并設(shè)置扣索和背索及地錨，如橋位處地勢平緩，采用纜索吊投入大，造價高；滿堂支架法施工一是需要大量的支架材料，二是影響通航，并且施工工期較長，主要適合于小跨徑且沒有通航要求的拱橋；轉(zhuǎn)體施工可減少大量的高空作業(yè)，施工安全，并可大幅度的減少對橋下水上交通的干擾，但由于受轉(zhuǎn)動體系的能力和經(jīng)濟(jì)性所限，故只適合于中小跨度的拱橋。隨著科技的發(fā)展，先進(jìn)吊裝設(shè)備的出現(xiàn)和吊裝能力的增強(qiáng)，長大段吊裝成為大跨度拱橋施工的趨勢。為此，在某些條件允許的情況下，考慮到惡劣的施工環(huán)境，提出了拱肋整體吊裝方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種拱橋拱肋的整體提升系統(tǒng)，該系統(tǒng)能適應(yīng)條件惡劣的施工環(huán)境，加快施工進(jìn)度。本發(fā)明的上述目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種拱橋拱肋的整體提升系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括拱橋的三角剛架、提升站、拱肋支架、整體拱肋以及用于運(yùn)送整體拱肋的駁船，所述三角剛架為一對，該對三角剛架固定架設(shè)在橋墩上，對稱布置在拱橋主跨的兩側(cè)，每一個三角剛架靠近拱橋主跨的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有與整體拱肋合攏的拱肋合攏段，所述提升站也為兩個，分別設(shè)置在兩個三角剛架上，所述拱肋支架架設(shè)在所述駁船上，拱肋支架承托所述的整體拱肋，所述提升站通過提升鋼絞線與整體拱肋連接，所述提升站能夠整體提升駁船運(yùn)送來的整體拱肋，整體拱肋經(jīng)提升后按照設(shè)計標(biāo)高要求調(diào)整到適當(dāng)位置與拱肋合攏段合攏固定，構(gòu)成整體拱橋。本發(fā)明的拱橋拱肋利用整體提升的工藝進(jìn)行施工，減小了惡劣環(huán)境下施工的難度，由于拱肋節(jié)段是在工廠加工，在船廠或橋位處岸邊工地拼裝成整體，經(jīng)由駁船運(yùn)至橋位處整體提升，減少了傳統(tǒng)施工方法中拱肋在橋位處拼裝的高空作業(yè)，提高了施工質(zhì)量并加快了施工過程，具有突出的經(jīng)濟(jì)及社會效益。本發(fā)明中，所述提升站包括提升支架、拉索及提升操控系統(tǒng)，所述的提升支架為鋼桁梁結(jié)構(gòu)，提升支架固定安裝在所述三角剛架上，所述拉索為斜向設(shè)置的斜拉鋼索，拉索的一端與提升支架固定連接，另一端固定錨接在所述三角剛架上，所述提升鋼絞線布置在提升支架的懸臂前端，所述提升操控系統(tǒng)與提升鋼絞線連接，用于控制提升鋼絞線以提升整體拱肋。本發(fā)明中，所述的提升操控系統(tǒng)包括主控計算機(jī)、液壓千斤頂及與液壓千斤頂配套的液壓泵站，所述主控計算機(jī)設(shè)置在控制室內(nèi)，與液壓千斤頂連接，控制液壓千斤頂動作，所述液壓千斤頂及配套的液壓泵站設(shè)置在提升站的吊點(diǎn)之后，液壓千斤頂與提升鋼絞線連接。本發(fā)明中，所述的三角剛架包括斜向設(shè)置的前斜腿、后斜腿以及橫向設(shè)置的主梁，所述提升站設(shè)置在主梁上。本發(fā)明中，所述整體拱肋還包括臨時系桿和臨時橫撐，所述臨時系桿橫向張拉，臨時系桿的兩端分別張拉在整體拱肋的兩端并繃緊，所述整體拱肋在兩端附近分別設(shè)有吊點(diǎn)，所述臨時橫撐為布置在整體拱肋處吊點(diǎn)處的鋼桁梁結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，所述拱肋支架為對稱設(shè)置的一對鋼支架，共同承托所述的整體拱肋。本發(fā)明的目的之二是提供一種拱橋拱肋的整體提升施工方法，該該施工方法利用在三角剛架主跨側(cè)前端布置的提升站，在提升系統(tǒng)的控制下對經(jīng)駁船運(yùn)至拱肋提升處的拱肋進(jìn)行整體提升。本發(fā)明的這一目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種拱橋拱肋的整體提升施工方法，包括如下步驟(1)拱肋拼裝場地平整硬化、拱肋拼裝支架基礎(chǔ)施工，滑移軌道及棧橋基礎(chǔ)施工；拱肋拼裝支架施工、拱肋滑移支腿施工，安裝調(diào)拱鞍座；在三角剛架位于拱橋主跨的兩側(cè)布置由桁架組成的提升站，并采用合適的提升操控系統(tǒng)；(2)拱肋節(jié)段在工廠加工預(yù)制，運(yùn)輸?shù)焦袄咂囱b場地，現(xiàn)場節(jié)段吊裝，在拱肋拼裝支架上對稱拼裝拱肋節(jié)段，通過調(diào)控鞍座的調(diào)節(jié)千斤頂將拱肋線形調(diào)整到設(shè)計線形，拼裝形成整體拱肋；(3)當(dāng)整體拱肋及臨時橫撐拼裝完成后，拆除調(diào)拱鞍座，在整體拱肋的端部節(jié)段相應(yīng)位置焊接張拉槽口并穿過作為臨時系桿的鋼絞線，通過臨時系桿將整體拱肋張拉繃緊，然后對稱拆除拱肋拼裝支架僅保留拱肋支架，并使拱肋支架與地面脫離；(4)將駁船錨定至預(yù)定位置，采用液壓千斤頂將整體拱肋從拱肋拼裝位置頂推滑移到拱肋上船位置，將拱肋支架與駁船銷接固定；(5)通過駁船運(yùn)送整體拱肋，當(dāng)駁船調(diào)整到整體拱肋的提升位置后安裝提升鋼絞線，同時解除駁船對拱肋支架的豎向約束，通過提升站、提升鋼絞線以及提升系統(tǒng)將整體拱肋提升到拱橋的設(shè)計標(biāo)高，整體拱肋按照設(shè)計標(biāo)高要求提升到適當(dāng)位置后與安裝在三角剛架上的拱肋合攏段合攏固定，構(gòu)成整體拱橋。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果1.本發(fā)明的拱肋節(jié)段在工廠預(yù)制，在船廠或橋位處岸邊工地現(xiàn)場組拼成整體，可施工性和施工質(zhì)量均有較大程度的提高。2.本發(fā)明的整體拱肋減少了傳統(tǒng)拱肋施工方法中的高空作業(yè)，提高了施工的安全性。3.本發(fā)明由于拱肋是整體吊裝，時間歷程很短，對橋下的通航影響小。4.本發(fā)明在惡劣的施工環(huán)境下的優(yōu)勢明顯，拱肋整體提升可以縮短拱肋的施工工期，加快施工進(jìn)度，節(jié)省勞動力，保障在惡劣環(huán)境下的施工質(zhì)量，具有良好的社會及經(jīng)濟(jì)效
益 ο


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明的拱橋的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的拱橋拱肋施工示意圖，此時整體拱肋與拱肋合攏段處于未合攏狀態(tài)；圖3為本發(fā)明的拱橋拱肋施工示意圖，此時整體拱肋與拱肋合攏段處于合攏狀態(tài)；圖4為本發(fā)明的拱橋拱肋的局部結(jié)構(gòu)圖，顯示三角剛架和提升站的具體結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記說明1、提升站；2、拉索；3、提升鋼絞線；4、整體拱肋；5、合攏段；6、臨時系桿；7、臨時橫撐；8、駁船；9、拱肋支架；10、三角剛架；11、懸臂；12、橋墩；101、前斜腿；102、后斜腿；103、主梁
具體實(shí)施例方式如圖1至圖4所示的一種拱橋拱肋的整體提升系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括拱橋的三角剛架10、提升站1、拱肋支架9、拱形的整體拱肋4以及用于運(yùn)送整體拱肋4的駁船8，三角剛架10為一對，該對三角剛架10固定架設(shè)在橋墩12上，對稱布置在拱橋主跨的兩側(cè)，每一個三角剛架10靠近拱橋主跨的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有與整體拱肋4合攏的拱肋合攏段5，提升站1也為兩個，分別設(shè)置在兩個三角剛架10上，拱肋支架9架設(shè)在駁船8上，拱肋支架9承托整體拱肋4，提升站1通過提升鋼絞線3與整體拱肋4連接，提升站1能夠整體提升駁船8運(yùn)送來的整體拱肋4，整體拱肋4經(jīng)提升后按照設(shè)計標(biāo)高要求調(diào)整到適當(dāng)位置與拱肋合攏段5合攏固定，構(gòu)成整體拱橋。提升站1包括提升支架、拉索2及提升操控系統(tǒng)，提升支架為鋼桁梁結(jié)構(gòu)，提升支架固定安裝在三角剛架10上，拉索2為斜向設(shè)置的斜拉鋼索，拉索2的一端與提升支架固定連接，另一端固定錨接在三角剛架10上，提升鋼絞線3布置在提升支架的懸臂11前端，提升操控系統(tǒng)與提升鋼絞線3連接，用于控制提升鋼絞線3以提升整體拱肋4。提升操控系統(tǒng)包括主控計算機(jī)、液壓千斤頂及與液壓千斤頂配套的液壓泵站，主控計算機(jī)設(shè)置在控制室內(nèi)，與液壓千斤頂連接，控制液壓千斤頂動作，液壓千斤頂及配套的液壓泵站設(shè)置在提升站1的吊點(diǎn)之后，液壓千斤頂與提升鋼絞線3連接。本實(shí)施例中的整體拱肋4還包括臨時系桿6和臨時橫撐7，臨時系桿6橫向張拉，臨時系桿6的兩端分別張拉在整體拱肋4的兩端并繃緊，整體拱肋4在兩端附近分別設(shè)有吊點(diǎn)，臨時橫撐7為拱肋組拼完成之后，布置在整體拱肋4處吊點(diǎn)處的鋼桁梁結(jié)構(gòu)，臨時系桿6為拱肋組拼完成之后，在兩端安裝張拉，拱肋合攏段5為拱肋吊裝就位之后，通過滑道滑移就位后與前后拱肋焊連。三角剛架10包括斜向設(shè)置的前斜腿101、后斜腿102以及橫向設(shè)置的主梁103，提升站1設(shè)置在主梁上，斜腿101、后斜腿102和主梁103構(gòu)成三角剛架10的三條邊。拱肋支架9為對稱設(shè)置的一對鋼支架，共同承托拱形的整體拱肋4。駁船8包括整體拱肋下河、整體拱肋的運(yùn)輸就位，整體拱肋下河為拱肋節(jié)段在支架上組拼成整體，與拱肋支架9整體經(jīng)陸上滑道和水上棧道滑移至駁船8上，整體拱肋運(yùn)輸就位為駁船8運(yùn)輸整體拱肋4至提升水域，駁船整體轉(zhuǎn)過90°，首尾原地拋錨，利用錨機(jī)，慢慢的將駁船8移至提升點(diǎn)正下方。本發(fā)明的駁船8運(yùn)載整體拱肋4在拱肋提升處就位后，用提升鋼絞線3與整體拱肋4端部相連，運(yùn)用提升站1對整體拱肋4整體進(jìn)行提升。待整體拱肋4提升初步就位后，通過提升液壓千斤頂微調(diào)整體拱肋4安裝高程，精調(diào)拱肋平面位置、高程和線形，然后安裝合攏段5，施擰高強(qiáng)螺栓，完成整體拱肋4與拱肋合攏段5的合攏，隨后對環(huán)縫進(jìn)行對稱施焊，完成拱圈合攏，焊縫檢查合格后拆除臨時系桿6。上述拱橋拱肋的整體提升施工方法，包括如下步驟(1)拱肋拼裝場地平整硬化、拱肋拼裝支架基礎(chǔ)施工，滑移軌道及棧橋基礎(chǔ)施工；拱肋拼裝支架施工、拱肋滑移支腿施工，安裝調(diào)拱鞍座；在三角剛架位于拱橋主跨的兩側(cè)布置由桁架組成的提升站，并采用合適的提升操控系統(tǒng)；(2)拱肋節(jié)段在工廠加工預(yù)制，運(yùn)輸?shù)焦袄咂囱b場地，現(xiàn)場節(jié)段吊裝，在拱肋拼裝支架上對稱拼裝拱肋節(jié)段，通過調(diào)控鞍座的調(diào)節(jié)千斤頂將拱肋線形調(diào)整到設(shè)計線形，拼裝形成整體拱肋；(3)當(dāng)整體拱肋及臨時橫撐拼裝完成后，拆除調(diào)拱鞍座，在整體拱肋的端部節(jié)段相應(yīng)位置焊接張拉槽口并穿過作為臨時系桿的鋼絞線，通過臨時系桿將整體拱肋張拉繃緊，然后對稱拆除拱肋拼裝支架僅保留拱肋支架，并使拱肋支架與地面脫離；(4)將駁船錨定至預(yù)定位置，采用液壓千斤頂將整體拱肋從拱肋拼裝位置頂推滑移到拱肋上船位置，將拱肋支架與駁船銷接固定，在低潮水位時，船艙排水將拱肋滑移支腿與棧橋脫離并拆除滑移支腿，通過拖輪絞錨將駁船絞出棧橋區(qū)域并將其拖移到橋位提升位置；(5)通過駁船運(yùn)送整體拱肋，當(dāng)駁船調(diào)整到整體拱肋的提升位置后安裝提升鋼絞線，同時解除駁船對拱肋支架的豎向約束，通過提升站、提升鋼絞線以及提升系統(tǒng)將整體拱肋提升到拱橋的設(shè)計標(biāo)高，整體拱肋按照設(shè)計標(biāo)高要求提升到適當(dāng)位置后與安裝在三角剛架上的拱肋合攏段合攏固定，構(gòu)成整體拱橋。
權(quán)利要求
1.一種拱橋拱肋的整體提升系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括拱橋的三角剛架、提升站、拱肋支架、整體拱肋以及用于運(yùn)送整體拱肋的駁船，所述三角剛架為一對，該對三角剛架固定架設(shè)在橋墩上，對稱布置在拱橋主跨的兩側(cè)，每一個三角剛架靠近拱橋主跨的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有與整體拱肋合攏的拱肋合攏段，所述提升站也為兩個，分別設(shè)置在兩個三角剛架上，所述拱肋支架架設(shè)在所述駁船上，拱肋支架承托所述的整體拱肋，所述提升站通過提升鋼絞線與整體拱肋連接，所述提升站能夠整體提升駁船運(yùn)送來的整體拱肋，整體拱肋經(jīng)提升后按照設(shè)計標(biāo)高要求調(diào)整到適當(dāng)位置與拱肋合攏段合攏固定，構(gòu)成整體拱橋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拱橋拱肋的整體提升系統(tǒng)，其特征在于所述提升站包括提升支架、拉索及提升操控系統(tǒng)，所述的提升支架為鋼桁梁結(jié)構(gòu)，提升支架固定安裝在所述三角剛架上，所述拉索為斜向設(shè)置的斜拉鋼索，拉索的一端與提升支架固定連接，另一端固定錨接在所述三角剛架上，所述提升鋼絞線布置在提升支架的懸臂前端，所述提升操控系統(tǒng)與提升鋼絞線連接，用于控制提升鋼絞線以提升整體拱肋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拱橋拱肋的整體提升系統(tǒng)，其特征在于所述的提升操控系統(tǒng)包括主控計算機(jī)、液壓千斤頂及與液壓千斤頂配套的液壓泵站，所述主控計算機(jī)設(shè)置在控制室內(nèi)，與液壓千斤頂連接，控制液壓千斤頂動作，所述液壓千斤頂及配套的液壓泵站設(shè)置在提升站的吊點(diǎn)之后，液壓千斤頂與提升鋼絞線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的拱橋拱肋的整體提升系統(tǒng)，其特征在于所述的三角剛架包括斜向設(shè)置的前斜腿、后斜腿以及橫向設(shè)置的主梁，所述提升站設(shè)置在主梁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拱橋拱肋的整體提升系統(tǒng)，其特征在于所述整體拱肋還包括臨時系桿和臨時橫撐，所述臨時系桿橫向張拉，臨時系桿的兩端分別張拉在整體拱肋的兩端并繃緊，所述整體拱肋在兩端附近分別設(shè)有吊點(diǎn)，所述臨時橫撐為布置在整體拱肋處吊點(diǎn)處的鋼桁梁結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拱橋拱肋的整體提升系統(tǒng)，其特征在于所述拱肋支架為對稱設(shè)置的一對鋼支架，共同承托所述的整體拱肋。
7.一種拱橋拱肋的整體提升施工方法，包括如下步驟(1)拱肋拼裝場地平整硬化、拱肋拼裝支架基礎(chǔ)施工，滑移軌道及棧橋基礎(chǔ)施工；拱肋拼裝支架施工、拱肋滑移支腿施工，安裝調(diào)拱鞍座；在三角剛架位于拱橋主跨的兩側(cè)布置由桁架組成的提升站，并采用合適的提升操控系統(tǒng)；(2)拱肋節(jié)段在工廠加工預(yù)制，運(yùn)輸?shù)焦袄咂囱b場地，現(xiàn)場節(jié)段吊裝，在拱肋拼裝支架上對稱拼裝拱肋節(jié)段，通過調(diào)控鞍座的調(diào)節(jié)千斤頂將拱肋線形調(diào)整到設(shè)計線形，拼裝形成整體拱肋；(3)當(dāng)整體拱肋及臨時橫撐拼裝完成后，拆除調(diào)拱鞍座，在整體拱肋的端部節(jié)段相應(yīng)位置焊接張拉槽口并穿過作為臨時系桿的鋼絞線，通過臨時系桿將整體拱肋張拉繃緊，然后對稱拆除拱肋拼裝支架僅保留拱肋支架，并使拱肋支架與地面脫離；(4)將駁船錨定至預(yù)定位置，采用液壓千斤頂將整體拱肋從拱肋拼裝位置頂推滑移到拱肋上船位置，將拱肋支架與駁船銷接固定；(5)通過駁船運(yùn)送整體拱肋，當(dāng)駁船調(diào)整到整體拱肋的提升位置后安裝提升鋼絞線，同時解除駁船對拱肋支架的豎向約束，通過提升站、提升鋼絞線以及提升系統(tǒng)將整體拱肋提升到拱橋的設(shè)計標(biāo)高，整體拱肋按照設(shè)計標(biāo)高要求提升到適當(dāng)位置后與安裝在三角剛架上的拱肋合攏段合攏固定，構(gòu)成整體拱橋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種拱橋拱肋的整體提升系統(tǒng)及施工方法，該系統(tǒng)包括拱橋的三角剛架、提升站、拱肋支架、整體拱肋以及用于運(yùn)送整體拱肋的駁船，所述三角剛架為一對，該對三角剛架固定架設(shè)在橋墩上，對稱布置在拱橋主跨的兩側(cè)，每一個三角剛架靠近拱橋主跨的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有與整體拱肋合攏的拱肋合攏段，所述提升站也為兩個，分別設(shè)置在兩個三角剛架上，所述拱肋支架架設(shè)在所述駁船上，拱肋支架承托所述的整體拱肋，所述提升站通過提升鋼絞線與整體拱肋連接，整體拱肋經(jīng)提升后與拱肋合攏段合攏固定，構(gòu)成整體拱橋。該系統(tǒng)能適應(yīng)條件惡劣的施工環(huán)境，加快施工進(jìn)度。本發(fā)明同時提供該拱橋拱肋的整體提升施工方法。
文檔編號E01D21/00GK102561191SQ20111041686
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者何海, 姜啟珍, 梁立農(nóng), 王強(qiáng), 陳萬里, 魏朝桂 申請人:廣東省公路勘察規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司