專利名稱：大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及橋梁技術領域，具體涉及一種具有較大跨度的組合拱橋，以及該種組合拱橋的建造方法。
背景技術：
拱橋設計被較多的應用于現(xiàn)有的橋梁建造當中，其具有跨度大、造型美觀，能夠充分利用材料抗壓性等優(yōu)點。但是，現(xiàn)有的大跨度拱橋均存在水平推力大，橫向穩(wěn)定的可控性難度較大，施工難度較高的缺陷。美國專利US7469438中采用的拱線軸，能夠有效的解決上述缺陷，降低拱橋的水平推力，橫向穩(wěn)定性較好，但其仍然存在以下不足
1、由于拱軸線調(diào)整，中支點處的主拱截面彎矩較大，主拱截面的材料成本較大；
2、由于拱軸線偏離拱的壓力線，產(chǎn)生較大彎矩，拱腰范圍的豎向位移大，導致主梁變形很大，很難滿足正常使用的功能要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種大跨度雙拱軸線組合拱橋，其通過采用雙拱軸線方法，能夠有效降低主拱截面的彎矩，同時減小主梁的形變。本發(fā)明的目的之二在于提供一種上述大寬度組合拱橋的建造方法。為實現(xiàn)上述目的一，本發(fā)明采用如下技術方案
大跨度雙拱軸線組合拱橋，包括主梁、作為中間支點的中橋墩、兩個作為兩端支點的輔橋墩，該組合拱橋還包括拱軸組合，以及兩個呈向上突起的弧形的拱軸彎梁，拱軸組合安裝在中橋墩上，其兩端分別與兩拱軸彎梁的內(nèi)側端對接連接，兩拱軸彎梁的外側端則分別安裝在兩輔橋墩上，兩拱軸彎梁與主梁之間通過多根拉索連接。拱軸組合包括下拱軸和上拱軸，下拱軸呈“V”形，其“V”形的下端部與中橋墩固定，上拱軸呈向下彎曲的弧形，上拱軸位于下拱軸“V”形的開口處，并且上拱軸的兩端分別連接在下拱軸的兩端。上拱軸的兩端分別與下拱軸的兩端相切，并且上拱軸與兩拱軸彎梁對接并形成平滑曲線。拱軸彎梁外側端成形為兩個與輔橋墩連接的彎梁支腳。拱軸彎梁通過多個彎梁節(jié)段依次對接形成。為實現(xiàn)上述目的二，本發(fā)明采用如下技術方案
上述大跨度雙拱軸線組合拱橋的建造方法，包括如下步驟
3A、建造橋墩，橋墩包括位于中間的中橋墩，以及分別位于兩端的輔橋墩；
B、在中橋墩上分段的搭建拱軸組合，拱軸組合的各節(jié)段之間采用內(nèi)管定位方式臨時連
接；
C、搭建呈向上突起的弧形的拱軸彎梁，包括不分先后順序的如下兩步 Cl、在搭建好的拱軸組合的端部，由內(nèi)向外依次對接拱軸彎梁的節(jié)段； C2、在輔橋墩上由外向內(nèi)依次對接拱軸彎梁的節(jié)段；
D、將拱軸彎梁的合攏段的兩端分別與上述步驟Cl、C2中搭建好的拱軸彎梁的節(jié)點部分對接，實現(xiàn)拱軸彎梁的合攏，并對各個相鄰的拱軸彎梁的節(jié)段實施焊接；
E、由兩輔橋墩向內(nèi)依次搭建主梁節(jié)段，同時由中橋墩向其兩側依次搭建主梁節(jié)段，在由兩輔橋墩向內(nèi)依次搭建主梁節(jié)段的同時，利用拉索將每一個搭建好的主梁節(jié)段與拱軸彎梁連接；
F、主梁合攏，并對相鄰的主梁節(jié)段實施焊接。在上述步驟A中，還需在建造好的中橋墩及輔橋墩上搭建塔吊，上述步驟C則具體為
步驟Cl中，利用中橋墩塔吊吊裝拱軸彎梁的節(jié)段，多個拱軸彎梁的節(jié)段由拱軸組合的外側端部作為起始端逐一對接安裝，在每裝好一個拱軸彎梁的節(jié)段后，利用鋼索臨時將該拱軸彎梁的節(jié)段連接在中橋墩的塔吊上；
步驟C2中，在輔橋墩上將拱軸彎梁的外端部支腳作為起始端開始逐一的向內(nèi)對接搭建拱軸彎梁的節(jié)段，每一個拱軸彎梁的節(jié)段均通過一鋼索臨時連接在輔橋墩的塔吊上，在此過程中，拱軸彎梁的節(jié)段通過輔橋墩上的塔吊吊裝。所述步驟D中，利用運輸船將拱軸彎梁的合攏段運輸至拱軸彎梁的合攏位置下方，再利用吊具吊裝拱軸彎梁的合攏段。本發(fā)明的有效果在于
本發(fā)明通過采用雙拱軸線方法，大幅增加了橋拱的截面抗彎強度，降低了中支點處拱截面的彎矩，拱腰豎向位移較小，減小了主梁的形變量，從而使得整個橋梁受力較為合理。 同時，利用本發(fā)明的方法，可有效的降低施工成本，縮短施工工期。


圖1為本發(fā)明一種大跨度雙拱軸線組合拱橋的結構示意圖； 圖2為圖1中拱軸組合的結構示意圖； 圖3為圖1中A處的放大視圖4為本發(fā)明另一種大跨度雙拱軸線組合拱橋的結構示意圖； 圖5為本發(fā)明建造方法的示意圖，示意橋墩及塔吊的建造； 圖6為本發(fā)明建造方法的示意圖，示意拱軸組合的搭建； 圖7為本發(fā)明建造方法的示意圖，示意拱軸彎梁的搭建； 圖8為本發(fā)明建造方法的示意圖，示意主梁的搭建。
具體實施方式
下面，結合附圖以及具體實施方式
，對本發(fā)明做進一步描述
如圖1所示，為本發(fā)明的一種大跨度雙拱軸線組合拱橋，其包括主梁2、中橋墩11、以及兩輔橋墩12、13，中橋墩11作為整個組合拱橋的中間支點，兩輔橋墩12作為兩端支點，中橋墩11上固定安裝有拱軸組合3，在中橋墩11和兩輔橋墩12之間分別連接有一拱軸彎梁4、 5，拱軸彎梁4、5對稱設置，其二者均呈向上突起的弧形，并且由多個拱軸彎梁節(jié)段依次對接形成。結合圖2、3，拱軸組合3包括下拱軸31和上拱軸32，下拱軸31呈“V”形，其底端固定在中橋墩11上，“V”形的開口朝上，上拱軸32呈下凹弧形，其位于下拱軸31 “V”形開口內(nèi)，兩端分別與下拱軸31 “V”開口的兩端相切連接。拱軸彎梁5的內(nèi)側端與拱軸組合3 的相應端部對接，拱軸彎梁5的外側端分叉形成兩個彎梁支腳51、52，該兩彎梁支腳51、52 連接在輔橋墩12上，用以加強穩(wěn)定性。上述拱軸彎梁4與拱軸彎梁5的結構相同，其與輔橋墩13的連接方式也于上述相同，在這里不做重復說明。上述的拱軸彎梁4、5與上拱軸32的對接處平滑過渡，形成平滑曲線。拱軸彎梁4、 5分別由多個拉索與主梁2連接。上述拱軸彎梁4、5均由多個節(jié)段依次對接形成。除了上述中橋墩位于中間位置的結構外，本發(fā)明的組合拱橋還可以是如圖4所示，中橋墩不在正中間的位置，相應的兩個拱軸彎梁的跨度也就不同。上述組合拱橋可采用如下方法建造
A、如圖5所示，建造中橋墩11和兩個輔橋墩12、13，根據(jù)實際需求，使中橋墩位于兩輔橋墩之間，并且保證其三者共線，并且，在中橋墩以及兩個輔橋墩分別搭建塔吊61、62、63 ；
B、如圖6所示，在中橋墩11上搭建滿堂支架111，該滿堂支架11適應拱軸組合3的形狀，然后利用滿堂支架111逐個的依次搭建拱軸組合3的各個節(jié)段，拱軸組合3的相鄰兩節(jié)段采用內(nèi)管定位的方式臨時連接；
C、搭建呈向上突起的弧形的拱軸彎梁4、5，該步驟分為下面兩個可以同時進行，也可以不分先后順序進行的兩個分步驟
步驟Cl中，如圖7所示，利用中橋墩11上的塔吊61吊裝拱軸彎梁4、5的節(jié)段43、53， 多個拱軸彎梁4、5的節(jié)段43、53由拱軸組合3的外側端部作為起始端逐一對接安裝，在每裝好一個拱軸彎梁4、5的節(jié)段43、53后，利用鋼索71臨時將該拱軸彎梁4、5的節(jié)段43、53 連接在中橋墩11的塔吊61上；
步驟C2中，如圖7所示，在輔橋墩12、13上將拱軸彎梁4、5的外端部支腳作為起始端開始逐一的向內(nèi)對接搭建拱軸彎梁4、5的節(jié)段43、53，每一個拱軸彎梁的節(jié)段43、53均通過一鋼索72臨時連接在輔橋墩12、13的塔吊62、63上，在此過程中，拱軸彎梁4、5的節(jié)段 43、53通過輔橋墩12、13上的塔吊62、63吊裝。D、再如圖7所示，利用運輸船81將拱軸彎梁4、5的合攏段4454運輸至步驟Cl、 C2中搭建好的拱軸彎梁4、5的節(jié)點部分正下方，再利用預先搭建在拱軸彎梁4、5節(jié)點處的吊具82將合攏段44、54吊至適合高度，然后將合攏段44、54與拱軸彎梁4、5預先搭建的好的兩端節(jié)點進行對接合攏，最后，對拱軸彎梁4、5的相鄰節(jié)段的對接端進行實施焊接，由此，完成拱軸彎梁4、5的搭建；
E、如圖8所示，由兩輔橋墩12、13向內(nèi)依次搭建主梁2的節(jié)段21，同時由中橋墩11向其兩側依次搭建主梁2的節(jié)段21，在由兩輔橋墩12、13向內(nèi)依次搭建主梁2的節(jié)段21的同時，利用拉索6將每一個搭建好的主梁2的節(jié)段21與拱軸彎梁4、5連接，當主梁2的節(jié)段21距離中橋墩11或者輔橋墩12、13距離較遠時，可先利用運輸船81將該節(jié)段21運輸至預裝位置的正下方，再利用預先吊掛在拱軸彎梁4、5上的繩索起吊該節(jié)段21，到預定高度后實施對接；
F、主梁合攏，并對相鄰的主梁節(jié)段實施焊接。
對于本領域的技術人員來說，可根據(jù)以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.大跨度雙拱軸線組合拱橋，包括主梁、作為中間支點的中橋墩、兩個作為兩端支點的輔橋墩，其特征在于，該組合拱橋還包括拱軸組合，以及兩個呈向上突起的弧形的拱軸彎梁，拱軸組合安裝在中橋墩上，其兩端分別與兩拱軸彎梁的內(nèi)側端對接連接，兩拱軸彎梁的外側端則分別安裝在兩輔橋墩上，兩拱軸彎梁與主梁之間通過多根拉索連接。
2.如權利要求1所述的大跨度雙拱軸線組合拱橋，其特征在于，拱軸組合包括下拱軸和上拱軸，下拱軸呈“V”形，其“V”形的下端部與中橋墩固定，上拱軸呈向下彎曲的弧形，上拱軸位于下拱軸“V”形的開口處，并且上拱軸的兩端分別連接在下拱軸的兩端。
3.如權利要求2所述的大跨度雙拱軸線組合拱橋，其特征在于，上拱軸的兩端分別與下拱軸的兩端相切，并且上拱軸與兩拱軸彎梁對接并形成平滑曲線。
4.如權利要求1所述的大跨度雙拱軸線組合拱橋，其特征在于，拱軸彎梁外側端成形為兩個與輔橋墩連接的彎梁支腳。
5.如權利要求1所述的大跨度雙拱軸線組合拱橋，其特征在于，拱軸彎梁通過多個彎梁節(jié)段依次對接形成。
6.如權利要求1所述的大跨度雙拱軸線組合拱橋的建造方法，其特征在于，包括如下步驟A、建造橋墩，橋墩包括位于中間的中橋墩，以及分別位于兩端的輔橋墩；B、在中橋墩上分段的搭建拱軸組合，拱軸組合的各節(jié)段之間采用內(nèi)管定位方式臨時連接；C、搭建呈向上突起的弧形的拱軸彎梁，包括不分先后順序的如下兩步Cl、在搭建好的拱軸組合的端部，由內(nèi)向外依次對接拱軸彎梁的節(jié)段；C2、在輔橋墩上由外向內(nèi)依次對接拱軸彎梁的節(jié)段；D、將拱軸彎梁的合攏段的兩端分別與上述步驟Cl、C2中搭建好的拱軸彎梁的節(jié)點部分對接，實現(xiàn)拱軸彎梁的合攏，并對各個相鄰的拱軸彎梁的節(jié)段實施焊接；E、由兩輔橋墩向內(nèi)依次搭建主梁節(jié)段，同時由中橋墩向其兩側依次搭建主梁節(jié)段，在由兩輔橋墩向內(nèi)依次搭建主梁節(jié)段的同時，利用拉索將每一個搭建好的主梁節(jié)段與拱軸彎梁連接；F、主梁合攏，并對相鄰的主梁節(jié)段實施焊接。
7.如權利要求6所述的建造方法，其特征在于，在上述步驟A中，還需在建造好的中橋墩及輔橋墩上搭建塔吊，上述步驟C則具體為步驟Cl中，利用中橋墩塔吊吊裝拱軸彎梁的節(jié)段，多個拱軸彎梁的節(jié)段由拱軸組合的外側端部作為起始端逐一對接安裝，在每裝好一個拱軸彎梁的節(jié)段后，利用鋼索臨時將該拱軸彎梁的節(jié)段連接在中橋墩的塔吊上；步驟C2中，在輔橋墩上將拱軸彎梁的外端部支腳作為起始端開始逐一的向內(nèi)對接搭建拱軸彎梁的節(jié)段，每一個拱軸彎梁的節(jié)段均通過一鋼索臨時連接在輔橋墩的塔吊上，在此過程中，拱軸彎梁的節(jié)段通過輔橋墩上的塔吊吊裝。
8.如權利要求6所述的建造方法，其特征在于，所述步驟D中，利用運輸船將拱軸彎梁的合攏段運輸至拱軸彎梁的合攏位置下方，再利用吊具吊裝拱軸彎梁的合攏段。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大跨度雙拱軸線組合拱橋，包括主梁、作為中間支點的中橋墩、兩個作為兩端支點的輔橋墩，該組合拱橋還包括拱軸組合，以及兩個呈向上突起的弧形的拱軸彎梁，拱軸組合安裝在中橋墩上，其兩端分別與兩拱軸彎梁的內(nèi)側端對接連接，兩拱軸彎梁的外側端則分別安裝在兩輔橋墩上，兩拱軸彎梁與主梁之間通過多根拉索連接。同時本發(fā)明還公開了上述拱橋的建造方法。本發(fā)明通過采用雙拱軸線方法，大幅增加了橋拱的截面抗彎強度，降低了中支點處拱截面的彎矩，拱腰豎向位移較小，減小了主梁的形變量，從而使得整個橋梁受力較為合理。同時，利用本發(fā)明的方法，可有效的降低施工成本，縮短施工工期。
文檔編號E01D12/00GK102359059SQ201110297950
公開日2012年2月22日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權日2011年9月30日
發(fā)明者劉念琴, 方秦漢, 朱宏平, 李勇, 秦順全, 陳宜言 申請人:李勇