專(zhuān)利名稱(chēng)：一種桁式索拱橋結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種拱橋結(jié)構(gòu)，特別是適合于山區(qū)陡峻和v形山谷地形等交通不
便、運(yùn)輸艱難條件的一種桁式索拱橋結(jié)構(gòu)及施工方法。
背景技術(shù)：
從我國(guó)古代的石材拱橋---趙州橋到二十世紀(jì)的鋼筋砼拱橋，歷經(jīng)了千年的發(fā)展
歷程，現(xiàn)澆的鋼筋砼拱橋需要在現(xiàn)場(chǎng)做模板，只適用于小型拱橋；大跨徑上承式砼拱 橋經(jīng)歷了箱型拱、鋼管砼拱和桁式組合拱等三個(gè)發(fā)展階段。
1. 預(yù)制薄壁箱型砼拱橋一90年代以前，我國(guó)山區(qū)大跨徑拱橋多采用預(yù)制薄壁箱 型拱橋。它縱向分3 7段，每段重40 60t，架設(shè)多采用纜索起重機(jī)，其設(shè)備200 ~ 500t的安裝和拱肋的架設(shè)工期長(zhǎng)達(dá)l年；眾多的臨時(shí)施工設(shè)備如此裝、拆，耗用大量 人力，增加了工程費(fèi)用，另外山區(qū)地勢(shì)陡峻，缺乏長(zhǎng)構(gòu)件的預(yù)制和起吊的場(chǎng)地，這樣 致使箱型拱橋最大跨徑停留在L<150m的水平。
2. 鋼管砼拱橋一1990年四川旺蒼橋創(chuàng)建鋼管砼拱，它的下弦主拱圈是內(nèi)注砼的 拱形鋼管，由于鋼管自重輕，既能做支架又能做模板極大的方便了施工，因此促進(jìn)了 中國(guó)大跨徑拱橋的飛速發(fā)展，目前最大跨徑是已達(dá)到460m的四川巫山橋；但單一的鋼 管或還難以滿足山區(qū)大跨徑拱橋?qū)ο孪抑鞴叭?qiáng)度和穩(wěn)定性的要求，它所釆用的大型 纜吊設(shè)備用鋼量達(dá)500 800t之多，而主拱圈合攏后拉索及扣架等施工設(shè)施都要拆除，
致使費(fèi)用高昂，除專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍外， 一般施工單位都很難完成大跨徑鋼管砼拱橋建設(shè)任務(wù)。
3. 鋼筋砼桁式組合拱橋一是上世紀(jì)80年代初由貴州省根據(jù)V形山谷地形特點(diǎn)所
提出的一種新橋型，其特點(diǎn)是釆用鋼人字桅桿為吊裝工具，由兩岸橋臺(tái)向跨中以懸臂 桁架形式進(jìn)行拼裝，合攏后在反彎點(diǎn)處切開(kāi)上弦節(jié)點(diǎn)，以"邊桁中拱"的結(jié)構(gòu)型式來(lái) 受力；這種新工藝特點(diǎn)是施工設(shè)備簡(jiǎn)便、施工安全、省工省料、造價(jià)低廉，在西南地 區(qū)V形峽谷地區(qū)迅速代替了箱型拱，目前已在全國(guó)推廣修建了 40余座橋。但是經(jīng)過(guò) 20年的運(yùn)營(yíng)實(shí)踐，桁式組合拱采用鋼筋砼材料的弱點(diǎn)也逐漸也暴露出來(lái)；例如桁式節(jié) 點(diǎn)和主拱圈后澆部分在反復(fù)荷載作用下都出現(xiàn)不同程度裂縫，從而影響耐久性，另外 當(dāng)跨徑增大時(shí)鋼筋砼預(yù)制構(gòu)件重量過(guò)大，給脫模、移運(yùn)、翻身、吊裝都帶來(lái)不少技術(shù) 難度。1995年建成的世界上最大跨徑的桁式拱橋一一跨徑330m的貴州江界河大橋主 體工程工期用了三年的事實(shí)說(shuō)明，特大跨徑拱橋更需要一種結(jié)構(gòu)更可靠和施工快速方 便的新橋型。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、能利用可調(diào)斜拉索 在成橋前后進(jìn)行"調(diào)索均載減負(fù)"、吊裝施工更為簡(jiǎn)便的桁式索拱橋結(jié)構(gòu)及施工方法, 它能綜合發(fā)揮高強(qiáng)度鋼索、鋼材和砼等多種材料協(xié)同組合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特點(diǎn)，適于山 區(qū)V型山谷大跨徑建橋。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種桁式索拱橋結(jié)構(gòu)，它的 下弦主拱圈是由多根內(nèi)注砼的拱形鋼管依靠縱鋼板和橫鋼板連接成的下弦鋼管砼桁式 主拱圈或由多個(gè)拱形鋼箱依靠節(jié)點(diǎn)板拉桿和斜桿連接組成鋼箱桁架并加注砼的下弦鋼 箱砼桁式主拱圈。鋼管砼立柱垂直緊固在下弦主拱圈的下結(jié)點(diǎn)上，鋼管砼立柱上端緊 固在上弦行車(chē)道梁的上結(jié)點(diǎn)上，裝有可調(diào)錨夾的斜拉索的兩端分別錨固在上結(jié)點(diǎn)和與其相鄰的鋼管砼立柱的下結(jié)點(diǎn)上；鋼管砼立柱可為單管或多管組合結(jié)構(gòu)，砼位于全部 鋼管內(nèi)或只在鋼管的兩端。三角形橫截面的下弦鋼管砼桁式主拱圈是由3根內(nèi)注砼的拱形鋼管組合成三角形橫截面的結(jié)構(gòu)，依靠鋼板或鋼桿定位連接成一體，組成中空三角形橫截面、桁式結(jié)構(gòu)的鋼管砼主拱圈；三角形橫截面的下弦鋼管鹼桁式主拱圈也 可由3根內(nèi)注砼的拱形鋼管組合成等腰三角形橫截面的結(jié)構(gòu)，居中的上鋼管的直徑大， 下底兩個(gè)鋼管的直徑小；依靠與三角形橫截面平行、等間距排列的橫鋼板把3根拱形 鋼管焊接成一體，縱鋼板沿后者的三個(gè)外曲面焊接，組成封閉的中空三角形橫截面、 桁式結(jié)構(gòu)的鋼管砼主拱圈；所述的拱形鋼管是由短鋼管串聯(lián)焊接成一體，每根短鋼管 的一端內(nèi)焊有筋肋；在橫鋼板的兩側(cè)，設(shè)有連接相鄰的兩個(gè)拱形鋼管的鋼筋拉桿；兩 側(cè)的下弦鋼管砼桁式主拱圈由下橫梁定位連接，鋼管砼立柱上端由中橫梁定位連接； 帶可調(diào)錨夾的斜拉索緊固連接鋼管砼立柱的上結(jié)點(diǎn)及與其相鄰鋼管砼立柱的下結(jié)點(diǎn)。 梯形橫截面的下弦鋼管砼主拱圈是由4根內(nèi)注砼的拱形鋼管組合成梯形的橫截面結(jié)構(gòu)， 依靠與梯形橫截面平行、等間距排列的橫鋼板把4根拱形鋼管焊接成一體，縱鋼板沿 后者的4個(gè)外曲面焊接，組成封閉的中空梯形橫截面、桁式結(jié)構(gòu)的鋼管砼主拱圈。以 上所述的鋼管砼拉索組合拱橋由于自重較大，其主拱圈跨度局限于500米以內(nèi)，如果 主拱圈跨度要求大于500米時(shí)，就要采用包括下弦鋼箱砼桁式主拱圈的全鋼結(jié)構(gòu)的桁式索拱橋。所述的下弦鋼箱砼桁式主拱圏是由位于四角、內(nèi)焊筋板的拱形鋼箱依靠節(jié)點(diǎn)板、拉桿 和斜桿連接組成鋼箱桁架，砼位于桁架中。所述的上弦行車(chē)道梁是由縱梁和上橫梁 連接而成的框架結(jié)構(gòu)。上弦行車(chē)道梁也可由雙工字鋼組成箱梁的縱梁和由單工字鋼 梁抅成的上橫梁連接而成的鋼框架結(jié)構(gòu)，在其上安置預(yù)制鋼筋砼橋面板及瀝青砼磨耗 層。本實(shí)用新型的有益效果是1.釆用多根內(nèi)注砼的拱形鋼管或拱形鋼箱桁式主拱圈，充分發(fā)揮鋼材和混凝土 兩種材料協(xié)同互補(bǔ)的優(yōu)勢(shì)，具有承載力高、剛度大、自重輕和經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)。在 架橋施工、特別是在大跨徑懸臂拼裝中，先吊裝重量輕剛度大的鋼管或鋼箱桁架，能 快速就位；合攏后再根據(jù)受力需要在鋼管內(nèi)或鋼箱桁架中泵送鹼。在施工中可將空鋼 管或鋼箱桁架作為承重的支架和模板，大大地減少了施工機(jī)具設(shè)備。鋼管或鋼箱桁架 混凝土拱肋具有結(jié)構(gòu)和施工兩者優(yōu)勢(shì)的統(tǒng)一、造價(jià)比斜拉橋低、外形美觀的優(yōu)點(diǎn)，特 別適用于山區(qū)陡峻和v形山谷地形等交通不便、運(yùn)輸艱難地區(qū)。三角形、梯形或鋼箱 橫截面桁式結(jié)構(gòu)的下弦主拱圈和鋼框架結(jié)構(gòu)的上弦行車(chē)道梁都具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、
適合于大跨徑拱橋的優(yōu)點(diǎn)。2. 在立柱上端與行車(chē)道縱向上梁的結(jié)點(diǎn)和立柱下端與主拱圈的結(jié)點(diǎn)設(shè)有斜拉 索，它在大跨徑拱橋中三個(gè)不同階段中都具有獨(dú)特的功能(1) 合攏前懸臂施工懸掛階段(如圖6),斜拉索通過(guò)"扣架"懸掛在拱肋上，保證了拱肋的縱向穩(wěn)定性。懸臂施工重量所產(chǎn)生的傾覆彎矩M:Sjc,G,,被上弦水平力Qi所產(chǎn)生的彎矩 M;-《必所平衡，由此得到2,=￡^;而斜拉索的水平分力與上弦結(jié)點(diǎn)前后的水平力之差相等，即<formula>formula see original document page 5</formula>，這樣可求得斜拉索力<formula>formula see original document page 5</formula>(式中e為斜拉索水平夾角)。上述計(jì)算公式說(shuō)明調(diào)整斜拉索力Ti大小，就可以保證立柱、拉索、下弦三者的結(jié)點(diǎn)彎矩為零，即結(jié)點(diǎn)自重?fù)隙萬(wàn)-o。(2) 鋼管拱合攏后管內(nèi)泵送砼施工階段(如圖9、 10)拱肋合攏后斜拉索不拆 除，與拱肋共同形成"拉索組合拱"，使拱肋在加載中的變形得到有效的控制。因?yàn)榭?鋼管要承擔(dān)全部管內(nèi)砼重量所產(chǎn)生的軸向力和局部彎矩，這在特大跨徑確有困難，但 設(shè)有拉索后可以實(shí)現(xiàn)管內(nèi)砼連續(xù)泵送。具體做法是在兩岸L/4范圍，可通過(guò)收緊拉索 將管內(nèi)未硬化的砼重量轉(zhuǎn)移到斜拉索上；而當(dāng)砼進(jìn)入跨中L/2范圍時(shí)，則及時(shí)將兩側(cè) 斜拉索相應(yīng)放松至原來(lái)狀態(tài)。拉索這種"先緊后松"方法是減少拱軸過(guò)大上下起伏變 形的重要的施工手段。(3) 成橋后的"調(diào)索"；合攏后組合拱是以鋼管砼無(wú)鉸拱為主體的結(jié)構(gòu)。考慮 彈性收縮后拱趾將產(chǎn)生負(fù)彎矩(Mk--AHg yk)和拱頂產(chǎn)生正彎矩(Mk=+AHg ys)， 與一般拱不同在于組合拱Ms遠(yuǎn)大于Mk。這是因?yàn)閼冶凼┕ぶ性诟鹘Y(jié)點(diǎn)所釆用的斜拉 索垂直分力(V=T sine )將約占全部1/4重量的鋼管拱、鋼立柱和鋼縱橫梁的重量 拉起上抬，從而引起了跨中下?lián)?。因此鋼管砼拱形成橋后要及時(shí)將兩惻拉索適當(dāng)放松 (相當(dāng)反壓主拱)，使拱頂產(chǎn)生上翹來(lái)達(dá)到平衡。行車(chē)道梁建成后的恒載內(nèi)力也需要通 過(guò)反復(fù)調(diào)整斜拉索索力，以使全拱各截面受力基本均勻，從而大大提高拱圈和拱橋整 體的可靠性、安全性和使用壽命。3. 應(yīng)力疊加計(jì)算方法；桁式索拱橋的主要特點(diǎn)是采用懸臂施工法分次逐段建造。為了減少吊裝重量和錨固設(shè)施，在主孔的上下弦都是分次形成的組合截面型式。因此在施工過(guò)程中，先受力 的部分(例如鋼管砼截面中的鋼管)和后受力的部分(例如鋼管砼截面中的砼)所產(chǎn) 生的應(yīng)力是不同的。目前，桁式組合拱橋多釆用《內(nèi)力疊加一次總算應(yīng)力》的方法， 其原理是考慮砼的齡期的增加，所產(chǎn)生徐變會(huì)在截面上產(chǎn)生應(yīng)力重分布現(xiàn)象，因此總體上可以近似用內(nèi)力疊加一次總算應(yīng)力。然而實(shí)踐表明，由于沒(méi)有一種很好的理論能 準(zhǔn)確的計(jì)算出此種應(yīng)力重分布的數(shù)值，應(yīng)力一次總算絕對(duì)值偏小，所以導(dǎo)致不安全的 后果，在工程上相繼出現(xiàn)很多裂縫。因此總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為了安全計(jì)，本實(shí)用新型推薦使 用彈性階段的應(yīng)力疊加計(jì)算理論作為桁式索拱橋的基本計(jì)算方法。4.在陡峻山區(qū)和V形山谷地形等交通不便、運(yùn)輸艱難的條件下，與單純的鋼框 結(jié)構(gòu)橋、吊索橋或斜拉橋相比具有可以避免深水、高墩的施工，極大地縮短了工期和 成本較低的優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的單鋼管砼拱橋相比具有承載力高、剛度大、斜拉索在成橋 前后充分發(fā)揮"調(diào)索均載減負(fù)"等特點(diǎn)，特別適合于大跨徑拱橋。

圖1是鋼管砼拉索組合拱橋結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是主拱圈為三管桁式結(jié)構(gòu)的鋼管砼拉索組合拱橋橫截面示意圖。圖3是主拱圈為四管桁式結(jié)構(gòu)的鋼管砼拉索組合拱橋橫截面示意圖。圖4是三管桁式結(jié)構(gòu)主拱圏的橫截面示意圖。圖5是縱鋼板和橫鋼板與拱形鋼管焊接示意圖。圖6是茂井大橋方案比較示意圖。圖7是仙神河大方案比較示意圖。圖8是零彎距懸臂施工示意圖。圖9是前期泵送混凝土?xí)r調(diào)緊斜拉索的示意圖。圖io是后續(xù)泵送混凝土?xí)r調(diào)松斜拉索的示意圖。圖11是四箱桁式結(jié)構(gòu)主拱圏的橫截面示意圖。 圖12是圖11的左視圖。 圖13是壩凌河大橋方案比較示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1:貴州龍灘水電站羅甸縣茂井大橋設(shè)計(jì)為76+128+76 - 280m連續(xù)剛構(gòu)、 橋墩高100m,因電站提前蓄水，淹沒(méi)了橋墩基礎(chǔ)而被迫停工。由此不得不加大跨徑， 將橋墩移至淹沒(méi)線上，費(fèi)用將增至3500萬(wàn)元。如果因地制宜改用單跨"240m三鋼管 桁式結(jié)構(gòu)的砼桁式索拱橋"如圖6所示，則可取消高墩及水下基礎(chǔ)施工，節(jié)省費(fèi)用近 1000萬(wàn)元。主拱圈為三鋼管桁式結(jié)構(gòu)的砼桁式索拱橋如圖1-6所示它的下弦主拱圈是由三 根內(nèi)注砼的拱形鋼管8組合成等腰三角形橫截面的結(jié)構(gòu)；拱截面下緣為雙管、直徑較 小、兩者分開(kāi)以增大橫向剛度，上緣單管直徑較大、與下緣雙管相距一定高度來(lái)保證 拱的縱向剛度；三管之間依靠與三角形橫截面平行、等間距排列的橫鋼板18把3根 拱形鋼管8焊接成一體，縱鋼板17沿后者的三個(gè)外曲面焊接，組成封閉的中空等腰三 角形橫截面、桁式結(jié)構(gòu)的鋼管砼主拱圈19。拱形鋼管8是由短鋼管串聯(lián)焊接成一體, 在每根短鋼管內(nèi)壁的一端焊有由縱橫鋼板組成的筋肋16，以防止管內(nèi)砼收縮與鋼管脫離；在橫鋼板18的兩側(cè)，設(shè)有對(duì)穿相鄰的兩個(gè)拱形鋼管8的032鋼筋拉桿13來(lái)保 證三管的整體強(qiáng)度。兩側(cè)的下弦鋼管砼桁式主拱圈19由下橫梁15定位連接，鋼管砼 立柱3上端由中橫梁14定位連接。鋼管砼立柱3垂直焊接在三管桁式結(jié)構(gòu)的鋼管砼主拱圈19的下結(jié)點(diǎn)7上，鋼管砼 立柱3上端緊固在上弦行車(chē)道梁5的上結(jié)點(diǎn)6上；拱肋上單根立柱高度20m以內(nèi)為單 管結(jié)構(gòu)，大于20m高度釆用多管組合結(jié)構(gòu)；根據(jù)受力需要鋼管內(nèi)可填滿砼，也可只在 上下端O. 5m的范圍內(nèi)充填砼。裝有可調(diào)冷鑄錨夾的熱擠PE索套07平行鋼絲鐓頭錨斜拉索4的兩端分別斜向錨 固在上結(jié)點(diǎn)6和和相鄰鋼管砼立柱的下結(jié)點(diǎn)7上；在施工吊裝、充填砼和成橋前后等 階段均可進(jìn)行索力調(diào)整，從而控制拱軸線形，力求使全拱受力均句，確保大跨徑的結(jié) 構(gòu)穩(wěn)定。上弦行車(chē)道梁5是由承受"拉彎"載荷的雙工字鋼焊接成箱梁的縱梁10和由承 擔(dān)橋面及汽車(chē)荷載的單工字鋼梁構(gòu)成的橫梁9焊接而成的鋼框架結(jié)構(gòu)，橫梁間距不大 于4m,以承擔(dān)一輛重車(chē)；位于其上的預(yù)制鋼筋砼橋面板ll，通過(guò)鋼筋焊接和接縫澆筑 纖維砼與縱橫鋼梁連成整體，其上再鋪填瀝青砼磨耗層12。桁式索拱橋的施工步驟為a. 先完成兩岸橋臺(tái)1的施工，按一個(gè)結(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度劃分安裝單元,分段加工好各單 元所需的下弦鋼管砼桁式主拱圈19、鋼管立柱3、帶可調(diào)錨夾的斜拉索4、行車(chē)道梁 的上橫梁9、縱梁IO、中橫梁14和下橫梁15備用；b. 從兩岸的橋臺(tái)起分別利用帶可調(diào)錨夾的斜拉索4吊裝第一單元的下弦鋼管砼 桁式主拱圏19、由縱梁10和橫梁9組成框架結(jié)構(gòu)的行車(chē)道梁5和鋼管立柱3，把它們 組裝成一體；c. 把吊機(jī)移至第一個(gè)結(jié)點(diǎn)，即剛架好的第一單元行車(chē)道梁5的外端部，利用帶可 調(diào)錨夾的斜拉索4吊裝第二單元，依此類(lèi)推，直到拱橋合攏；d. 從兩岸的橋臺(tái)1起，從下端向每根拱形鋼管8或鋼箱桁架中灌注混凝土，并 利用帶可調(diào)錨夾的斜拉索4逐步拉緊已安裝的鋼管砼桁式主拱圈19;e. 混凝土進(jìn)入拱跨L/4范圍時(shí)，再逐步放松斜拉索4，直到拱頂充滿混凝土；f. 在上弦行車(chē)道梁5上鋪設(shè)預(yù)制鋼筋砼橋面板11及新青砼磨耗層12;g. 在成橋后，再調(diào)節(jié)各結(jié)點(diǎn)的斜拉索4，力求使全拱受力均勻。實(shí)施例2:仙神河大橋是晉濟(jì)高速上跨越400米深谷的一座特大橋，由于地勢(shì)陡 峻，兩橋臺(tái)靠接隧道缺乏施工場(chǎng)地，設(shè)計(jì)為2xl23m獨(dú)塔斜拉橋，費(fèi)用高達(dá)9000萬(wàn)元。 如果因地制宜改用單跨200m、四鋼管桁式結(jié)構(gòu)的砼桁式索拱橋，如圖7所示，則可取 消MOra高的橋墩和塔柱，節(jié)省費(fèi)用達(dá)2000萬(wàn)元以上。這說(shuō)明在V形山谷地形中，采用本實(shí)用新型，不但有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益，還可避免了深水、高墩的施工，極大地縮 短了施工工期。
主拱圈為四鋼管桁式結(jié)構(gòu)的砼桁式索拱橋如圖3和圖7所示下弦鋼管砼主拱圈 是由4根內(nèi)注砼的拱形鋼管8組合成梯形的橫截面結(jié)構(gòu)，依靠與梯形橫截面平行、等 間距排列的橫鋼板把4根拱形鋼管8焊接成一體，縱鋼板沿后者的4個(gè)外曲面焊接， 組成封閉的中空梯形橫截面、桁式結(jié)構(gòu)的鋼管砼主拱圈20。它的施工方法與實(shí)施例l 相同。實(shí)施例3: 實(shí)施例1及2所述的鋼管砼拉索組合拱橋由于自重較大，其主拱圈 跨度局限于500米以內(nèi)，如果主拱圈跨度要求大于500米時(shí)，就要釆用包括下弦鋼箱 砼桁式主拱圈的全鋼結(jié)構(gòu)的桁式索拱橋。貴州壩凌河大橋是上海至瑞麗國(guó)道主干線位于貴州境內(nèi)的一座特大橋，設(shè)計(jì)為 248+1088+228 = 1564m鋼桁加勁梁懸索橋。由于山高谷深，施工難度相當(dāng)大，如果釆 用"600m鋼箱桁架砼桁式索拱橋"方案，如圖13所示，則可取消懸索橋大型專(zhuān)用施 工機(jī)械設(shè)備，縮短工期，節(jié)省投資，為V型山谷特大跨徑橋梁開(kāi)辟一條新途徑。主拱圈為四鋼箱桁式結(jié)構(gòu)的砼桁式索拱橋如圖11-13所示它的下弦主拱圈是由位于 四角、內(nèi)焊筋板21的拱形鋼箱25依靠節(jié)點(diǎn)板24、拉桿22和斜桿23連接組成鋼箱桁 架，這種跨徑在500米以上的桁式索拱橋相對(duì)于其它橋型，其自重較??；與整體全箱 截面相比，鋼箱桁拱可以做到截面多次形成，減輕了吊裝重量，便于施工和降低費(fèi)用。 在完成鋼箱桁拱吊裝后再向桁架中加注砼，施工中沒(méi)有向鋼箱內(nèi)泵送砼的階段，成拱 后基本上是桁式受力狀態(tài)，拱頂部分受力不利，為此可利用帶可調(diào)錨夾的斜拉索4釋 放拱腳至反彎點(diǎn)區(qū)段拉索部分的索力，使得原來(lái)控制設(shè)計(jì)的拱頂內(nèi)力大大降低，達(dá)到 了全拱受力均勻的狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種桁式索拱橋結(jié)構(gòu)，包括橋臺(tái)(1)、下弦主拱圈(2)、拱上立柱(3)和上弦行車(chē)道梁(5)，其特征在于下弦主拱圈(2)是由多根內(nèi)注砼的拱形鋼管(8)依靠縱鋼板(17)和橫鋼板(18)連接成的下弦鋼管砼桁式主拱圈(19)、(20)或由多個(gè)拱形鋼箱(25)依靠節(jié)點(diǎn)板(24)拉桿(22)和斜桿(23)連接組成鋼箱桁架并加注砼的下弦鋼箱砼桁式主拱圈(26)；鋼管砼立柱(3)垂直緊固在下弦主拱圈(2)的下結(jié)點(diǎn)(7)上，鋼管砼立柱(3)上端緊固在上弦行車(chē)道梁(5)的上結(jié)點(diǎn)(6)上；裝有可調(diào)錨夾的斜拉索(4)的兩端分別錨固在上結(jié)點(diǎn)(6)和與其相鄰的鋼管砼立柱的下結(jié)點(diǎn)(7)上；所述的下弦鋼管砼桁式主拱圈(19)是由3根內(nèi)注砼的拱形鋼管(8)組合成三角形橫截面的結(jié)構(gòu)，依靠鋼板或鋼桿定位連接成一體，組成中空三角形橫截面、桁式結(jié)構(gòu)的鋼管砼主拱圈；所述的下弦鋼管砼主拱圈(20)是由4根內(nèi)注砼的拱形鋼管(8)組合成梯形的橫截面結(jié)構(gòu)，依靠與梯形橫截面平行、等間距排列的橫鋼板把4根拱形鋼管(8)焊接成一體，縱鋼板沿后者的4個(gè)外曲面焊接，組成封閉的中空梯形橫截面、桁式結(jié)構(gòu)的鋼管砼主拱圈；所述的下弦鋼箱砼桁式主拱圈(26)是由位于四角、內(nèi)焊筋板(21)的拱形鋼箱(25)依靠節(jié)點(diǎn)板(24)、拉桿(22)和斜桿(23)連接組成鋼箱桁架，砼位于桁架中；所述的上弦行車(chē)道梁(5)是由縱梁(10)和上橫梁(9)連接而成的框架結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種桁式索拱橋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的下弦鋼管 砼桁式主拱圈(19 )是由3根內(nèi)注砼的拱形鋼管(8 )組合成等腰三角形橫截面的結(jié)構(gòu)， 居中的上鋼管的直徑大，下底兩個(gè)鋼管的直徑??；依靠與三角形橫截面平行、等間距 排列的橫鋼板U8)把3根拱形鋼管(8)焊接成一體，縱鋼板(17)沿后者的三個(gè)外 曲面焊接，組成封閉的中空三角形橫截面、桁式結(jié)構(gòu)的鋼管砼主拱圈；所述的拱形鋼 管(8)是由短鋼管串聯(lián)焊接成一體，每根短鋼管的一端內(nèi)焊有筋肋(16);在橫鋼板U8)的兩側(cè)，設(shè)有連接相鄰的兩個(gè)拱形鋼管(8)的鋼筋拉桿(13);兩側(cè)的下弦鋼 管砼桁式主拱圈(19)由下橫梁(15)定位連接，鋼管砼立柱(3)上端由中橫梁(14) 定位連接；帶可調(diào)錨夾的斜拉索(4 )緊固連接鋼管砼立柱(3 )的上結(jié)點(diǎn)(6 )及與 其相鄰鋼管砼立柱(3)的下結(jié)點(diǎn)(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種桁式索拱橋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的上弦行 車(chē)道梁(5)是由雙工字鋼組成箱梁的縱梁(10)和由單工字鋼梁構(gòu)成的上橫梁(9) 連接而成的鋼框架結(jié)構(gòu)，在其上安置預(yù)制鋼筋砼橋面板(11)及瀝青砼磨耗層(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種桁式索拱橋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鋼管砼立 柱(3)為單管或多管組合結(jié)構(gòu)，砼位于全部鋼管內(nèi)或只在鋼管的兩端。
專(zhuān)利摘要一種桁式索拱橋結(jié)構(gòu)，它的下弦主拱圈是由多根內(nèi)注砼的拱形鋼管或多個(gè)拱形鋼箱組成砼桁式主拱圈，鋼管砼立柱垂直緊固在下弦主拱圈的下結(jié)點(diǎn)上，鋼管砼立柱上端緊固在上弦行車(chē)道梁的上結(jié)點(diǎn)上，裝有可調(diào)錨夾的斜拉索的兩端分別錨固在上結(jié)點(diǎn)和與其相鄰的鋼管砼立柱的下結(jié)點(diǎn)上；上弦行車(chē)道梁是由箱型縱梁和上橫梁連接而成的鋼框架結(jié)構(gòu)，在其上安置預(yù)制鋼筋砼橋面板及瀝青砼磨耗層。本實(shí)用新型具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、能利用可調(diào)斜拉索在成橋前后進(jìn)行“調(diào)索均載減負(fù)”、吊裝施工更為簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，它能綜合發(fā)揮高強(qiáng)度鋼索、鋼材和砼等多種材料協(xié)同組合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特點(diǎn)，適于山區(qū)V型山谷大跨徑建橋。
文檔編號(hào)E01D12/00GK201047060SQ20072010915
公開(kāi)日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月9日
發(fā)明者上官興, 亮 任, 周湘政, 彭德清, 徐海燕, 胡常福 申請(qǐng)人:華東交通大學(xué)