[發明專利]懸臂澆筑拱圈施工裝置及施工方法

有效

• 申請號: 202110368273.1
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113062231B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 楊洋;王毅力;黃康;徐榮鵬;吳嬌媚;陶小蘭;王鵬
• 申請（專利權）人: 招商局重慶交通科研設計院有限公司
• 主分類號: E01D21/10
• 分類號: E01D21/10;E01D4/00;E01D11/04;E01D12/00;E01D101/24
• 代理公司: 重慶鼎慧峰合知識產權代理事務所(普通合伙) 50236
• 代理人: 楊力

本發明公開了一種懸臂澆筑拱圈施工裝置，包括膺架、扣索、錨碇、背索及水平索。膺架設置于拱圈拱腳的一側，扣索的一端連接節段，扣索的另一端連接膺架。錨碇設置于膺架遠離拱圈的一側，背索連接錨碇和膺架。水平索張拉在相對的兩個節段之間，水平索用于抵消扣索施加的施工彎矩。本發明還提供了一種懸臂澆筑拱圈施工方法。上述懸臂澆筑拱圈施工裝置及施工方法，水平索可以抵消扣索施加的施工彎矩，拱圈就不會受到扣索拉力水平分量的影響，使施工過程計算得到簡化，拱圈內力更為可控，省去了拱腳處鋼結構鉸的加工和安裝，讓懸臂施工主拱圈的最大跨徑進一步增大。

技術領域

本發明涉及橋梁施工技術領域，具體涉及一種懸臂澆筑拱圈施工裝置及施工方法。

背景技術

隨著扣索及掛籃施工技術的快速發展，目前國內有部分跨徑在100m到250m的鋼筋混凝土上乘式拱橋，采用了懸臂澆筑的施工方法。如圖1所示，在懸臂澆筑施工過程中，巨大的拱圈結構，需要膺架扣索結構作為臨時的支撐措施，防止拱圈結構在自重作用下受損或坍塌。如圖2所示，由于扣索有一定的斜拉角度，扣索在支撐了拱圈重量的同時，也對拱圈施加了很大的水平拉力，使拱圈產生了較大的施工彎矩。

目前常用的解決方案有兩種，一種是在拱圈施工過程中，松弛掉部分先前張拉的扣索，讓拱腳位置承擔更多的荷載，使部分拱段產生相反的彎矩，抵消掉過大的附加彎矩。另一種是在拱腳位置設置鉸支撐，釋放該處的彎矩。

但是，上述兩種解決方案具有以下問題：(1)沒有嚴密的優化拱圈內力的計算方法，需要繁瑣的人工試算來確定松索位置和施工階段；(2)拱腳處設置鉸支撐，需要加工巨大的鋼結構鉸，費用高，且僅能釋放拱腳處的彎矩；(3)扣索產生的額外的施工內力，拱圈的實際內力與設計的成橋內力相差很大，先前計算的拱軸系數受到影響，不處于最優化狀態。(4)扣索產生的額外施工荷載，對拱圈線形產生影響。(5)由于施工彎矩的存在，該施工方法下，主拱跨徑難以超過350m。

發明內容

基于此，有必要針對扣索在支撐了拱圈重量的同時，也對拱圈施加了很大的水平拉力，使拱圈產生了較大的施工彎矩的問題，提供一種懸臂澆筑拱圈施工裝置及施工方法。

一種懸臂澆筑拱圈施工裝置，其中拱圈包括多個節段，所述節段從所述拱圈兩端的拱腳位置相互靠近合龍形成所述拱圈，該懸臂澆筑拱圈施工裝置包括：

膺架，設置于拱圈拱腳的一側；

扣索，所述扣索的一端連接所述節段，所述扣索的另一端連接所述膺架；

錨碇，設置于所述膺架遠離所述拱圈的一側；

背索，連接所述錨碇和所述膺架；及

水平索，張拉在相對的兩個所述節段之間，所述水平索用于抵消所述扣索施加的施工彎矩。

在其中一個實施例中，所述節段的下緣設有錨固齒板，所述水平索通過錨固系統錨固在所述錨固齒板上。

在其中一個實施例中，所述錨固系統包括預應力錨固裝置及預埋管，所述預應力錨固裝置安裝于所述錨固齒板上，所述預埋管與所述錨固齒板連接，所述水平索的端部穿過所述預埋管后被所述預應力錨固裝置錨固。

在其中一個實施例中，所述預埋管包括靠近所述預應力錨固裝置的直管段和遠離所述預應力錨固裝置的彎管段，所述彎管段和所述直管段連接，所述直管段和所述彎管段形成夾角。

在其中一個實施例中，所述錨固系統還包括減震塊和防水套，所述減震塊和所述防水套套設于所述水平索上，且所述減震塊位于所述預埋管和所述防水套之間。

在其中一個實施例中，還包括纜索牽引系統及托架承重系統，所述托架承重系統具有多個托架，所述纜索牽引系統的拽拉器拖動所述水平索依次穿過所述托架承重系統上的托架。

一種懸臂澆筑拱圈施工方法，包括以下步驟：