[發明專利]模塊化鋼模-混凝土組合拱橋及其懸索吊掛施工方法

有效

• 申請號: 201410705016.2
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104499413A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 王增春
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: E01D4/00
• 分類號: E01D4/00;E01D21/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種用于拱橋的模塊化組合拱圈，其特征在于，具體為一道或多道拼裝式鋼拱構成，每道拼裝式鋼拱包括若干個在弧長方向上固定連接的模塊化的鋼模單元；

所述的鋼模單元包括：底板、底板兩側的側板和多道垂直拱軸線的豎向橫隔板。

2.根據權利要求1所述的模塊化組合拱圈，其特征是，所述的底板的長度方向的剖面為弧面，該剖面的中心線，即拱軸線為圓弧、懸鏈線或拋物線；底板的寬度方向的剖面為凹凸、波紋或平直線結構；

所述的側板和底板為一體化結構，通過機械沖壓或彎折成型。

3.根據權利要求1所述的模塊化組合拱圈，其特征是，所述的豎向橫隔板為等間距設置；橫隔板上設有一道或多道用于預埋在混凝土中的螺栓或鉚釘，用于增加鋼模單元與混凝土的連接，使組合拱的整體性加強。

4.根據權利要求1所述的模塊化組合拱圈，其特征是，所述的鋼模單元之間沿拱軸線方向通過兩片連接板實現連接，該連接板的寬度方向的剖面形狀與鋼模單元相同，其中：上連接板在鋼模單元的拼縫位置設有一道橫隔板，橫隔板與上連接板焊接或鉚釘連接，以增強連接后鋼拱在拼縫位置的剛度，連接板及與之相連的底板和側板的對應位置上均設有連接螺栓孔，并通過螺栓連接。

5.根據權利要求1所述的模塊化組合拱圈，其特征是，所述的鋼模殼為厚度1~5mm厚的鋼板經機械沖壓、彎折和焊接形成，鋼板指鍍鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板、塑料復合鋼板和普通鋼板。

6.根據權利要求1所述的模塊化組合拱圈，其特征是，所述的鋼模單元的長度在0.5m~50m，寬度在0.5m~3m，鋼模單元剖面形狀為壓型鋼板，底板的有一定的弧度，其弧度曲線為圓弧線、拋物線或懸鏈線。

7.根據權利要求1所述的模塊化組合拱圈，其特征是，所述的鋼模單元，垂直其軸線方向設有多道豎向橫隔板，橫隔板采用0.5~5mm鋼板，橫隔板間距為0.5m~3m，橫隔板與鋼模單元的側板、底板或底板的上槽面鋼板焊接或鉚釘連接，橫隔板上布置一排或多排螺栓，以增加橫隔板與混凝土的粘結。

8.根據權利要求1所述的模塊化組合拱圈，其特征是，每道鋼拱之間設有用于剛度的弧形鋼拱梁，該鋼拱梁的截面形狀優選采用工字型截面，鋼拱梁的腹板與兩側鋼模單元的側板通過螺栓連接。

9.一種模塊化鋼模-混凝土組合拱橋，其特征在于，包括：帶有現澆混凝土的如上述任一權利要求中所述的組合拱圈以及設置于其上的垂直立柱、橋面梁和橋面板。

10.根據權利要求9所述的模塊化鋼模-混凝土組合拱橋，其特征是，所述的垂直立柱、橋面梁和橋面板采用現澆施工或采用預制構件在現場安裝。

11.根據權利要求9所述的模塊化鋼模-混凝土組合拱橋，其特征是，所述的現澆混凝土是指：根據施工條件，采用每道鋼拱各自獨立分道澆筑新鮮混凝土，每道鋼拱分層澆筑，其中：分道和分層澆筑鋼拱上混凝土可以使懸索承受較小的混凝土自重和施工荷載。

12.一種模塊化鋼模-混凝土組合拱橋的懸索吊掛施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)在施工現場，將鋼模單元逐個沿拱軸線在拼縫處用連接板和螺栓連接形成拼裝式鋼拱；

2)利用深谷上部架設的懸索將拼裝式鋼拱運送至拱橋架設位置并定位，再將懸索與拼裝式鋼拱上多點通過鋼索懸掛固定；

3)在鋼拱上布置增強鋼筋；

4)通過懸索運輸現澆混凝土，并在拼裝式鋼拱的上部分層澆筑混凝土，形成一道組合拱圈；

5)按照步驟2-3在第一道組合拱圈的兩側加裝弧形鋼梁和由鋼模單元組裝形成新的鋼拱，通過預埋在已經澆筑混凝土的組合拱圈側板上的螺栓與拱梁腹板及鋼拱側板連接形成一體，然后在兩側鋼拱上分層澆筑混凝土；根據拱橋設計寬度確定的拱圈道數，逐道依此方法拼裝鋼梁和鋼拱并澆筑混凝土，直至拱圈寬度達到拱橋設計寬度；

6)在拱圈上部架設垂直立柱和橋面梁、板，形成拱橋。