[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201410705016.2
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104499413A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王增春
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: E01D4/00
• 分類號: E01D4/00;E01D21/00
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種橋梁建筑技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種模塊化鋼模‐混凝土組合拱橋及其懸索吊掛施工方法。

背景技術(shù)

中國的西南、西北的一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，群山環(huán)繞，深谷陡峭，交通極為不便，嚴(yán)重地制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。限于條件,在此類偏遠(yuǎn)地區(qū)解決出行問題的方法，往往只能在深谷湍流之上懸掛鋼滑索,并將之固定在崇山峻嶺之間以作為交通工具。如2012年4月11日中國中央電視臺《聚焦三農(nóng)》節(jié)目報道的《被峽谷阻斷的山莊》一文，介紹了在貴州省水城縣營盤鄉(xiāng)深達(dá)上百米的懸洞子大峽谷，將該鄉(xiāng)紅德村的兩座大山切開，峽谷面壁陡峭近乎垂直，當(dāng)?shù)卮迕耖L期以來一直依賴一條簡陋而危險的索道與外界交通，學(xué)生出村上學(xué)也只能通過懸索吊掛滑行。雖然載人滑索建造簡單成本低廉,但載重有限,交通效率低下,更主要的是滑索載人極為不安全，一旦稍有不慎，便會造成人員傷亡。在這些地區(qū)，盡快架設(shè)橋梁已經(jīng)成為當(dāng)?shù)鼐用裆睢⒊鲂泻凸ぷ鞯钠惹袉栴}。但由于地理條件過于惡劣，大型施工機械難以進(jìn)入，建筑大構(gòu)件運輸也極為不便，如要在深達(dá)百米的深谷之上搭設(shè)腳手架和模板更是困難重重，常規(guī)的橋梁施工難度較大。解決偏遠(yuǎn)山區(qū)的出行問題，必須要考慮一種采用新的結(jié)構(gòu)形式和施工技術(shù)的橋梁體系，能夠滿足以下條件：不必要采用大型施工設(shè)備和大型橋梁構(gòu)件，建筑材料能夠以小塊分散的形式以方便山區(qū)運輸、成橋成本低廉、結(jié)構(gòu)耐久性好。

在諸多的橋梁結(jié)構(gòu)體系中,拱橋具有獨特的受力特性,其在豎直平面內(nèi)以拱作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件,橋體自身的所受的彎矩較小,拱圈又可以固定在山谷的巖石上,是深谷地區(qū)一種比較經(jīng)濟合理的橋梁結(jié)構(gòu)形式。

經(jīng)對現(xiàn)有專利文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利公開號CN101054791，公開日2007年10月17日，公開了一種桁式索拱橋結(jié)構(gòu)及施工方法，該技術(shù)的下弦主拱圈是由多根內(nèi)注砼的拱形鋼管或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)點上，鋼管砼立柱上端緊固在上弦行車道梁的上結(jié)點上，裝有可調(diào)錨夾的斜拉索的兩端分別錨固在上結(jié)點和與其相鄰的鋼管砼立柱的下結(jié)點上。其施工方法是先從兩岸橋臺利用帶可調(diào)錨夾的斜拉索吊裝第一單元的砼桁式主拱圈、鋼管立柱和行車道梁，把它們組裝成一體；再吊裝第二單元，依此類推，直到拱橋合攏后再從下端向每根拱形鋼管或鋼箱桁架中灌注混凝土；成橋后，調(diào)節(jié)各結(jié)點的斜拉索，力求使全拱受力均勻。該發(fā)明能綜合發(fā)揮高強度鋼索、鋼材和砼等多種材料協(xié)同組合、優(yōu)勢互補的特點，適于山區(qū)V型山谷大跨徑建橋。但該技術(shù)的主拱圈和鋼管砼立柱構(gòu)件單體自重較大，尚需要大型的施工機械進(jìn)行吊裝，在交通運輸不便的地方，構(gòu)件和施工機械的運輸難度較大。

中國專利文獻(xiàn)號CN103422423A公開(公告)日:2013.12.04，公開了一種節(jié)段式模塊化快速組拼橋,其包含跳板橋節(jié)和標(biāo)準(zhǔn)橋節(jié),其中跳板橋節(jié),包括頂板、腹板、底板、承壓互鎖端板及陰陽頭連接耳板；標(biāo)準(zhǔn)橋節(jié)，包括頂板、腹板、底板、承壓互鎖端板及陰陽頭連接耳板；跳板橋節(jié)和標(biāo)準(zhǔn)橋節(jié)由承壓互鎖端板、陰陽頭連接耳板與承壓互鎖端板、陰陽頭連接耳板固定連接；標(biāo)準(zhǔn)橋節(jié)之間由承壓互鎖端板和陰陽頭連接耳板固定連接；每兩幅組拼橋之間通過橫向連接臂固定連接。但該只能作為戰(zhàn)時的臨時橋梁使用，不適于永久性橋梁結(jié)構(gòu)；且只適用于平原地區(qū)的河流之上架設(shè)，不適于應(yīng)用于深山峽谷區(qū)域架設(shè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有山區(qū)深谷橋梁施工技術(shù)中存在的不足和缺陷，提出一種模塊化鋼模‐混凝土組合拱橋及其懸索吊掛施工方法，模塊化鋼模單元可以在工廠進(jìn)行模塊化生產(chǎn)，制作成本低廉且方便運輸。本發(fā)明整體性能良好，鋼模單元免去傳統(tǒng)混凝土澆筑時大量的模板使用，也不需要在完工后拆除造成人工的耗費，可以滿足跨度較大、施工剛度要求較高的組合拱圈，能夠應(yīng)對不同的跨度和剛度以及施工穩(wěn)定性的要求。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種用于拱橋的模塊化組合拱圈，具體為一道或多道拼裝式鋼拱構(gòu)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(cè)的側(cè)板和多道與拱軸線垂直相交的豎向橫隔板。

所述的鋼模單元之間沿拱軸線方向通過上下兩片連接板實現(xiàn)連接，該連接板的在沿寬度方向的剖面形狀與鋼模單元邊緣輪廓相同；其中，上連接板在鋼模單元的拼縫位置還設(shè)有一道豎向橫隔板，該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；上下連接板及與之相連的鋼模單元的底板和側(cè)板的對應(yīng)位置上均設(shè)有連接螺栓孔，并通過螺栓連接。

本發(fā)明涉及一種模塊化鋼模‐混凝土組合拱橋，包括：帶有現(xiàn)澆混凝土的組合拱圈以及設(shè)置于其上的垂直立柱、橋面梁和橋面板。