一种装配式组合型钢拱架节段制造技术

本发明专利技术提供了一种装配式组合型钢拱架节段，包括采用呈单体结构的上弦、下弦和联片组合而成，联片位于上弦与下弦之间；上弦和/或下弦采用等截面箱体结构或框体结构；在上弦其中一端面设置有凸起部，在上弦另一端设置有内凹部，且任意相邻节段上弦的凸起部与内凹部配合后形成嵌合式结构，以实现相邻节段上弦轴向对接连接。本发明专利技术装配式组合型钢拱架节段传力效果佳，稳定性好，且在使用过程中不会造成相邻节段连接部位滑移，安装难度小，安装效率高，同时拆卸方便。

An Assembled Composite Steel Arch Section

【技术实现步骤摘要】
一种装配式组合型钢拱架节段
本专利技术涉及一种钢拱架，具体涉及一种装配式组合型钢拱架的标准节段、合拢节段、调节节段、拱脚节段。
技术介绍
在拱桥施工过程中，钢拱架作为整个施工过程最重要的装备措施，是实现钢筋砼主拱圈整体现浇施工不可缺少的工艺装备，具有安全、快捷、经济、环保等优点。施工时，先安装钢拱架，然后以钢拱架为支护体浇筑桥体/拱体，当桥体/拱体强度符合要求后再拆除钢拱架。现有钢拱架主要由拱脚节段、标准节段、调节节段和合拢节段拼接组成。其中，拱脚节段位于钢拱架底部，通常采用三角柱体结构；合拢节段、标准节段和调节节段均包括上弦和下弦，且上弦长度大于下弦长度使各节段呈倒梯形结构，以及用于支撑连接上弦与下弦的斜撑；合拢节段位于钢拱架顶部，并通过合拢装置实现钢拱架合拢连接，标准节段和调节节段位于拱脚节段与合拢节段之间；在各个节段下弦均设置有铰接组件以实现相邻节段下弦铰接连接，在各个节段上弦两设置有阴阳球头螺旋以实现相邻节段对接连接，通过转动阴阳球头螺旋以改变钢拱架拼装弧度，实现钢拱架弧线调节。如前所述钢拱架节段虽然能够在一定程度上改变钢拱架拼装弧度，但钢拱架整体受力能力较弱，钢拱架节段间的传力效果较差，通常只能用于跨径小于150米的现浇钢筋砼拱桥主拱圈施工。
技术实现思路
为提高钢拱架的整体受力能力和钢拱架节段间的传力效果，本专利技术的目的之一在于提供一种装配式组合型钢拱架节段。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种装配式组合型钢拱架标准节段，其特征在于：包括采用呈单体结构的上弦、下弦和联片组合而成，联片位于上弦与下弦之间。进一步地，上弦和/或下弦采用等截面箱体结构或框体结构。进一步地，在上弦其中一端面设置有凸起部，在上弦另一端设置有内凹部，且任意相邻节段上弦的凸起部与内凹部配合后形成嵌合式结构，即其中一节段上弦的凸起部与另一节段上弦的内凹部配合后形成嵌合式结构，以实现相邻节段上弦轴向对接连接。为进一步提高钢拱架标准节段的传力效果，上述凸起部采用锥台，上述内凹部采用圆孔或缩颈孔，且锥台可伸入圆孔或缩颈孔内形成间隙配合、过盈配合或过渡配合，以实现任意相邻节段上弦轴向对接连接。为进一步提高钢拱架标准节段的传力效果，上述凸起部采用条形块，上述内凹部采用凹槽，且条形块可伸入凹槽内形成间隙配合或过渡配合，以实现任意相邻节段上弦轴向对接连接。为方便钢拱架标准节段的安装与调节，在上弦端面设置有梯形台，凸起部与内凹部均位于梯形台中部。为进一步提高钢拱架标准节段的整体刚度和稳定性，联片为片状结构联片，片状结构联片采用螺栓穿过空心定位套筒固定于节段上、下弦的联片固定支座上。为进一步提高钢拱架标准节段的整体刚度和稳定性，片状结构联片包括矩形框体，在矩形框体四角设置有框体节点板，在框体节点板上固定有空心定位套筒；在矩形框体内设置有联片支撑杆，联片支撑杆在框体中部平面汇交于联片支撑杆节点板上。为提高钢拱架标准节段的稳定性和安全性，在上弦和下弦端头侧壁均设置有节间连接螺栓固定座，在节间连接螺栓固定座上沿上、下弦轴向设置有通孔，在通孔内穿设有锁紧螺栓，以实现相邻节段锁紧连接。进一步地，在标准节段上设置有横向连接系，横向连接系包括支座，该支座设置在节段上、下弦纵向、横向侧面；纵向侧面支座与节段间的横向水平联片相连，横向侧面支座与节段间的横向竖直联片相连，形成钢拱架的肋间横向连接系。本专利技术的目的之二在于提供一种装配式组合型钢拱架拱脚节段，包括等腰三角形拱铰结构，在等腰三角形拱铰结构顶点设置有与混凝土拱座铰接的圆柱型支座，在等腰三角形拱铰结构底边与腰的交汇点平行设置有上、下弦杆，上、下弦杆远离铰座的一端与标准节相连，连接方式与标准节段间的连接方式相同，上、下弦杆靠近铰座的一端与混凝土拱座固接连接。本专利技术的目的之三在于提供一种装配式组合型钢拱架合拢节段，包括采用呈单体结构的上弦、下弦和联片组合而成，联片位于上弦与下弦之间；其中，上弦和下弦的一端与标准节段相连，连接方式与标准节段间的连接方式相同，上弦和下弦的另一端设置有与合拢装置相连的支座。本专利技术的目的之四在于提供一种装配式组合型钢拱架调节节段，采用与标准节段相同的结构形式，其长度小于标准节长度。相比于现有阴阳球头螺旋连接式钢拱架节段，本专利技术装配式组合型钢拱架节段传力效果佳，稳定性好，且在使用过程中不会造成相邻节段连接部位滑移。相比于现有阴阳球头螺旋连接式钢拱架节段，本专利技术装配式组合型钢拱架节段安装难度小，安装效率高，同时拆卸方便。相比于现有阴阳球头螺旋连接式钢拱架节段，制造、安装本专利技术装配式组合型钢拱架节段成本低，无需耗费大量成本和精力加工制作阴阳球头，省时省力。此外，本专利技术装配式组合型钢拱架节段能够实现单体制造、现场组装，即可将上弦、下弦和联片分别预先制作成单体，然后运至现场组装，不仅运输方便，而且组装方便。本专利技术装配式组合型钢拱架节段安装精度高，且能够在安装过程中实现各相邻节段的自动对中与限位。本专利技术装配式组合型钢拱架节段通用性好，不仅适用于小跨径钢拱架施工，而且适用于大跨径钢拱架桥工。附图说明图1是本专利技术实施例1中钢拱架标准节段的示意图(一)；图2是本专利技术实施例1中钢拱架标准节段的示意图(二)；图3是图1中钢拱架节段上弦连接部位的示意图；图4是图1中钢拱架节段联片的示意图；图5是图1中钢拱架节段联片固定支座的示意图；图6是图1中钢拱架节段联片与下弦连接节点示意图；图7是本专利技术实施例3中钢拱架调节节段的示意图；图8是本专利技术实施例4中钢拱架合拢节段的示意图；图9是本专利技术实施例5中钢拱架拱脚节段示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的原理及其核心思想，并非对本专利技术保护范围的限定。应当指出，对于本
普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，针对本专利技术进行的改进也落入本专利技术权利要求的保护范围内。实施例1一种装配式组合型钢拱架标准节段，如图1至图6所示，包括采用呈单体结构的上弦1、下弦2和联片3组合而成，联片3位于上弦1与下弦2之间；上弦1和下弦2采用等截面箱体结构；在上弦1其中一端面设置有凸起部5，在上弦1另一端设置有内凹部6，且任意相邻节段上弦1的凸起部5与内凹部6配合后形成嵌合式结构，即其中一节段上弦的凸起部5与另一节段上弦的内凹部6配合后形成嵌合式结构，，以实现相邻节段上弦1轴向对接连接；在下弦2端面设置铰接组件4，铰接组件4上设置有通孔，以实现相邻节段下弦2轴向穿销式铰接连接。进一步地，凸起部5采用锥台，内凹部6采用缩颈孔或圆孔，且锥台可伸入缩颈孔或圆孔内形成间隙配合、过盈配合或过渡配合，以实现任意相邻节段上弦1轴向对接连接。节段拼装时，只需要将锥台插入缩颈孔内即可实现相邻节段之间的自动对中与限位。为方便钢拱架标准节段的安装与调节，如图2所示，在上弦1端面设置有梯形台7，凸起部5与内凹部6均位于梯形台7中部。为进一步提高钢拱架标准节段的整体刚度和稳定性，如图4、图5和图6所示，联片3为片状结构联片，片状结构联片采用螺栓23穿过空心定位套筒11固定于节段上弦1、下弦2的联片固定支座9上。片状结构联片包括矩形框体，在矩形框体四角设置有框体节点板20，在框体节点板20上固定有空心定位套筒11；在矩形框体内设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式组合型钢拱架标准节段，其特征在于：包括采用呈单体结构的上弦（1）、下弦（2）和联片（3）组合而成，联片（3）位于上弦（1）与下弦（2）之间；上弦（1）和/或下弦（2）采用等截面箱体结构或框体结构；在上弦（1）其中一端面设置有凸起部（5），在上弦（1）另一端设置有内凹部（6），且任意相邻节段上弦（1）的凸起部（5）与内凹部（6）配合后形成嵌合式结构，以实现相邻节段上弦（1）轴向对接连接。

【技术特征摘要】
1.一种装配式组合型钢拱架标准节段，其特征在于：包括采用呈单体结构的上弦（1）、下弦（2）和联片（3）组合而成，联片（3）位于上弦（1）与下弦（2）之间；上弦（1）和/或下弦（2）采用等截面箱体结构或框体结构；在上弦（1）其中一端面设置有凸起部（5），在上弦（1）另一端设置有内凹部（6），且任意相邻节段上弦（1）的凸起部（5）与内凹部（6）配合后形成嵌合式结构，以实现相邻节段上弦（1）轴向对接连接。2.根据权利要求1所述的装配式组合型钢拱架标准节段，其特征在于：所述凸起部（5）采用锥台，所述内凹部（6）采用圆孔或缩颈孔，且锥台可伸入圆孔或缩颈孔内形成间隙配合、过盈配合或过渡配合，以实现任意相邻节段上弦（1）轴向对接连接。3.根据权利要求1所述的装配式组合型钢拱架标准节段，其特征在于：所述凸起部（5）采用条形块，所述内凹部（6）采用凹槽，且条形块可伸入凹槽内形成间隙配合或过渡配合，以实现任意相邻节段上弦（1）轴向对接连接。4.根据权利要求1、2或3所述的装配式组合型钢拱架标准节段，其特征在于：在所述上弦（1）端面设置有梯形台（7），所述凸起部（5）与所述内凹部（6）均位于梯形台（7）中部。5.根据权利要求4所述的装配式组合型钢拱架标准节段，其特征在于：所述联片为片状结构联片，片状结构联片采用螺栓（23）穿过空心定位套筒（11）固定于节段上、下弦的联片固定支座（9）上。6.根据权利要求5所述的装配式组合型钢拱架标准节段，其特征在于：所述片状结构联片包括矩形框体，在矩形框体四角设置有框体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华才，贺之萱，杨娴，王沁薰，张有德，
申请(专利权)人：重庆标王机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50