本實(shí)用新型涉及一種橋梁與摩天輪安裝施工結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種懸挑鋼桁橋和連續(xù)梁橋處的輪盤安裝施工結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前針對摩天輪的研究大部分是關(guān)于普通有軸摩天輪，而有軸摩天輪的施工方法，包括中心旋轉(zhuǎn)安裝法、立面旋轉(zhuǎn)安裝法等，對無軸式摩天輪均不適用，而且，目前針對大跨度橋梁與大型無軸式摩天輪綜合體的研究也比較少，尤其項(xiàng)目地處入海口，風(fēng)荷載、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等環(huán)境條件非常惡劣，針對此類結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、世界上首次采用網(wǎng)格形式的無軸式摩天輪。該摩天輪為編織斜交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，單個(gè)桿件剛度小,拼裝成整體剛度較大的無軸式網(wǎng)格摩天輪，施工變形控制困難，施工難度很大。大橋規(guī)劃設(shè)計(jì)目前世界上最大的無軸式摩天輪，與道路橋梁一體式設(shè)計(jì)，摩天輪直徑達(dá)125米。摩天輪為變截面結(jié)構(gòu)，上重下輕，輪盤下部結(jié)構(gòu)斷面為軸線直徑5m的圓，上部結(jié)構(gòu)斷面為軸線直徑15m的圓，沿空間輪盤外輪廓線漸變形成輪盤面，這樣的變截面結(jié)構(gòu)勢必造成了大部分的拼裝桿件的相交形式均為斜交，大大增加了施工難度。而且，工程地處入?？冢窗倌暌挥?2級大風(fēng)考慮風(fēng)荷載，工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件復(fù)雜，需要考慮抗風(fēng)、抗震、整體和局部穩(wěn)定，設(shè)計(jì)難度也很大。其中主橋?yàn)?5m+50m+50m+45m的雙層鋼桁架橋，全長190m，主橋上部結(jié)構(gòu)連續(xù)鋼桁架結(jié)構(gòu)，位于摩天輪中心處。

通過檢索得知已授權(quán)的專利：

1申請?zhí)枮椋篊N200910068788.9的中國專利公開了“雙層鋼桁架-摩天輪組合式橋梁”,包括主橋、支承塔架和摩天輪，主橋采用雙層鋼桁架梁的結(jié)構(gòu)型式，設(shè)有至少兩道縱向主桁 架，主桁架采用鋼箱型斷面桿件；主桁架之間采用縱、橫梁連接，位于主橋的上層橋面設(shè)置有一開口；主橋基礎(chǔ)為第一基礎(chǔ)；支承塔架為兩個(gè)人字形鋼結(jié)構(gòu)塔架，該塔架基礎(chǔ)為第二基礎(chǔ)，兩個(gè)人字形鋼結(jié)構(gòu)塔架的頂部有支承塔架橫梁；第一、二基礎(chǔ)為一復(fù)合式輪橋基礎(chǔ)；摩天輪輪盤設(shè)置在上述上層橋橋面的開口中，其中心轉(zhuǎn)軸與支承塔架橫梁為同一構(gòu)件。該專利是有軸的摩天輪組合式的橋梁施工方法，該專利不涉及無軸式摩天輪與多種橋型施工安裝施工方法。

2申請?zhí)枮椋?013107206231的中國專利公開了“摩天輪”,其包括十字架、安裝于十字架上的輪軸、輪輻、輪輻索及輪緣，所述輪緣與輪軸之間采用柔性的輪輻和輪輻索連接，所述輪緣橫截面呈倒三角形桁架結(jié)構(gòu)，分為內(nèi)外兩部分巨型鋼架，外輪緣由兩根平行的巨型圓鋼架構(gòu)成用于支撐座艙結(jié)構(gòu)，內(nèi)輪緣由一根巨型圓鋼架構(gòu)成用于連接輪緣及輪輻和輪輻索。該專利是有軸的摩天輪施工，不涉及無軸式摩天輪與多種橋型施工安裝施工方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)牢固穩(wěn)定、安全性高，承受荷載大而且節(jié)省成本工期的懸挑鋼桁橋和連續(xù)梁橋處的輪盤安裝施工結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的懸挑鋼桁橋和連續(xù)梁橋處的輪盤安裝施工結(jié)構(gòu)，在待安裝無軸式摩天輪位置處的主橋的左右兩側(cè)對稱分別建造有中間引橋的基礎(chǔ)和墩柱，在所述的中間引橋的前后兩側(cè)分別建造有前后側(cè)引橋的基礎(chǔ)和墩柱，所述的中間引橋的基礎(chǔ)和墩柱沿縱橋向設(shè)置為平行的兩排基礎(chǔ)和墩柱,所述的中間引橋的基礎(chǔ)和墩柱以及前后側(cè)引橋的基礎(chǔ)和墩柱設(shè)置在海水中；在待施工的無軸式摩天輪左右兩側(cè)分別建造有摩天輪的斜腿支撐基礎(chǔ)，在所述的斜腿支撐基礎(chǔ)上修建有斜腿，在所述的斜腿上修建有主支腿，所述的斜腿用于向斜腿支撐基礎(chǔ)傳遞由支撐無軸式摩天輪的主支腿傳來的摩天輪重量,在待施工的無軸式摩天輪的前后側(cè)分別對應(yīng)摩天輪左右兩側(cè)的位置修建有四個(gè)斜拉索基礎(chǔ)，在每一個(gè)斜拉索基礎(chǔ)上均澆筑有斜拉索撐柱，所述的斜拉索撐柱用于固定預(yù)應(yīng)力拉索和承受預(yù)應(yīng)力拉索傳來的動(dòng)荷載及永久荷載,在左 右中間引橋之間沿縱橋向間隔修建有多個(gè)位于海水中的主橋基礎(chǔ)和墩柱,在中間引橋的墩柱上以及前后側(cè)引橋的墩柱上分別修建有箱梁,在主橋墩柱上安裝有主橋的鋼桁架，所述的鋼桁架包括安裝在主橋墩柱上的下層鋼桁架，在所述的下層鋼桁架上焊接有上層鋼桁架,在所述的下層鋼桁架的前后兩側(cè)分別與下層鋼桁架焊接相連有懸挑鋼桁架，所述的懸挑鋼桁架分別與同側(cè)引橋的箱梁焊接相連,在所述的主支腿上安裝有斜交編制網(wǎng)格摩天輪輪盤,多個(gè)預(yù)應(yīng)力拉索一端與摩天輪輪盤連接并且另一端與斜拉索撐柱連接。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的有益效果是：

無軸式編織斜交網(wǎng)格摩天輪與雙層鋼桁橋和預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁橋創(chuàng)造了輪橋合一。施工主橋雙層鋼桁橋時(shí)從中間墩開始，分別向兩端依次對稱均衡施工，主橋下層鋼桁架向兩側(cè)懸挑出鋼桁架與下層引橋相連接接。保證了鋼桁橋和預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁橋的整體合一的承載力和剛度，摩天輪的斜腿基礎(chǔ)和主橋的墩柱基礎(chǔ)合二為一，為無軸式編織斜交網(wǎng)格摩天輪的安全運(yùn)行創(chuàng)造了條件。由于無軸式編織斜交網(wǎng)格摩天輪處在入?？谔帲L(fēng)力很大。因此摩天輪兩側(cè)安裝有斜拉索和纜風(fēng)繩的基礎(chǔ)撐柱，為斜拉索和纜風(fēng)繩安裝運(yùn)行提供了安全可靠的基礎(chǔ)保證。

摩天輪輪盤下部結(jié)構(gòu)自重已經(jīng)很大，為保證在繼續(xù)安裝過程中，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性、工期、施工工序等多原因考慮，摩天輪輪盤上部結(jié)構(gòu)安裝和預(yù)應(yīng)力拉索4張拉施工同步進(jìn)行，讓張拉索分解一部分荷載。這樣由于摩天輪底部、中部和張拉索已經(jīng)形成一個(gè)穩(wěn)固而又可靠的結(jié)構(gòu)整體。從摩天輪輪盤左右兩側(cè)中各設(shè)置拉索，以抵抗輪盤面外水平荷載。拉索略向內(nèi)收，可適當(dāng)減少自重作用下輪盤變形。

無軸式摩天輪的輪盤結(jié)構(gòu)為空間殼面，對其進(jìn)行考慮初始缺陷的非線性整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定性分析。采用大型預(yù)應(yīng)力拉索來保持摩天輪的面外穩(wěn)定，預(yù)應(yīng)力的建立需綜合考慮各方面的因素。預(yù)應(yīng)力施加過小，可能造成鋼環(huán)在水平荷載作用下的不穩(wěn)定；預(yù)應(yīng)力施加過大，會給結(jié)構(gòu)在正常使用條件下增加不必要的負(fù)擔(dān)。因此，需要通過大量計(jì)算比較，對預(yù)應(yīng)力取值進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的懸挑鋼桁橋和連續(xù)梁橋處的輪盤安裝施工結(jié)構(gòu)的鋼桁橋與預(yù)應(yīng)力箱梁橋和摩天輪的立面示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的懸挑鋼桁橋和連續(xù)梁橋處的輪盤安裝施工結(jié)構(gòu)的鋼桁橋與預(yù)應(yīng)力箱梁橋和摩天輪的俯視示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的懸挑鋼桁橋和連續(xù)梁橋處的輪盤安裝施工結(jié)構(gòu)的鋼桁橋和摩天輪的立面示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的懸挑鋼桁橋和連續(xù)梁橋處的輪盤安裝施工結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力箱梁橋引橋立面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作以詳細(xì)描述。

如圖所示本實(shí)用新型的懸挑鋼桁橋和連續(xù)梁橋處的輪盤安裝施工結(jié)構(gòu)，在待安裝無軸式摩天輪位置處的主橋9的左右兩側(cè)對稱分別建造有中間引橋2-1、2-2的基礎(chǔ)和墩柱，在所述的中間引橋的前后兩側(cè)分別建造有前后側(cè)引橋1-1、1-2的基礎(chǔ)和墩柱，所述的中間引橋的基礎(chǔ)和墩柱沿縱橋向設(shè)置為平行的兩排基礎(chǔ)和墩柱,所述的中間引橋的基礎(chǔ)和墩柱以及前后側(cè)引橋的基礎(chǔ)和墩柱設(shè)置在海水中；在待施工的無軸式摩天輪3左右兩側(cè)分別建造有摩天輪的斜腿支撐基礎(chǔ)，在所述的斜腿支撐基礎(chǔ)上修建有斜腿8，在所述的斜腿8上修建有主支腿，所述的斜腿8用于向斜腿支撐基礎(chǔ)傳遞由支撐無軸式摩天輪3的主支腿傳來的摩天輪重量,在待施工的無軸式摩天輪3的前后側(cè)分別對應(yīng)摩天輪左右兩側(cè)的位置修建有四個(gè)斜拉索基礎(chǔ)5，在每一個(gè)斜拉索基礎(chǔ)5上均澆筑有斜拉索撐柱11，所述的斜拉索撐柱11用于固定預(yù)應(yīng)力拉索4和承受預(yù)應(yīng)力拉索傳來的動(dòng)荷載及永久荷載,在左右中間引橋之間沿縱橋向間隔修建有多個(gè)位于海水中的主橋基礎(chǔ)和墩柱,在中間引橋的墩柱上以及前后側(cè)引橋1-1、1-2的墩柱上分別修建有箱梁,在主橋墩柱上安裝有主橋9的鋼桁架，所述的鋼桁架包括安裝在主橋墩柱 上的下層鋼桁架7-2，在所述的下層鋼桁架7-2上焊接有上層鋼桁架7-1,在所述的下層鋼桁架7-2的前后兩側(cè)分別與下層鋼桁架7-2焊接相連有懸挑鋼桁架10，所述的懸挑鋼桁架10分別與對應(yīng)側(cè)的同側(cè)引橋1-1、1-2上的箱梁焊接相連,在所述的主支腿上安裝有斜交編制網(wǎng)格摩天輪輪盤3。具體可以采用申請?zhí)枮?01410344284.6中國專利“一種無軸式摩天輪輪盤拼裝及支撐施工方法”中公開的方法；多個(gè)預(yù)應(yīng)力拉索4一端與摩天輪輪盤連接并且另一端與斜拉索撐柱11連接。

本結(jié)構(gòu)的施工方法如下:

(1)在待安裝無軸式摩天輪用的主橋9的左右兩側(cè)對稱進(jìn)行中間引橋2-1、2-2的基礎(chǔ)和墩柱的建造，在所述的中間引橋的前后兩側(cè)分別進(jìn)行前后側(cè)引橋1-1、1-2的基礎(chǔ)和墩柱的建造，所述的中間引橋的基礎(chǔ)和墩柱沿縱橋向設(shè)置為平行的兩排基礎(chǔ)和墩柱；所述的中間引橋的基礎(chǔ)和墩柱以及前后側(cè)引橋的基礎(chǔ)和墩柱設(shè)置在海水中；

(2)在待施工的無軸式摩天輪3左右兩側(cè)建造摩天輪的斜腿支撐基礎(chǔ)，然后在所述的斜腿支撐基礎(chǔ)上修建斜腿8，在所述的斜腿8上修建有主支腿，所述的斜腿8用于向斜腿支撐基礎(chǔ)傳遞由支撐無軸式摩天輪3的主支腿傳來的摩天輪重量；

(3)在待施工的無軸式摩天輪3的前后側(cè)分別對應(yīng)摩天輪左右兩側(cè)的位置修建四個(gè)斜拉索基礎(chǔ)5，在每一個(gè)斜拉索基礎(chǔ)5上均澆筑有斜拉索撐柱11，所述的斜拉索撐柱11用于固定預(yù)應(yīng)力拉索4和承受預(yù)應(yīng)力拉索傳來的動(dòng)荷載及永久荷載；

(4)在左右中間引橋之間沿縱橋向間隔修建多個(gè)位于海水中的主橋基礎(chǔ)和墩柱；

(5)在中間引橋的墩柱上以及前后側(cè)引橋1-1、1-2的墩柱上分別施工箱梁；

(6)在主橋墩柱上安裝主橋9的鋼桁架，所述的鋼桁架包括安裝在主橋墩柱上的下層鋼桁架7-2，在所述的下層鋼桁架7-2上焊接有主橋上層鋼桁架7-1，在主橋墩柱上安裝主橋9的鋼桁架的具體步驟為：(a)首先安裝從中間墩6-3到位于中間墩6-3左側(cè)的左第一邊側(cè)墩柱 6-2以及從中間墩6-3到位于中間墩6-3右側(cè)的右第一邊側(cè)墩柱6-4上的鋼桁架；(b)然后再從左第一邊側(cè)墩柱6-2分別向同側(cè)的左第二邊側(cè)墩柱6-1安裝鋼桁架以及從右第一邊側(cè)墩柱6-4分別向同側(cè)的右第二邊側(cè)墩柱6-5安裝鋼桁架；(c)重復(fù)所述的步驟(b)直至完成全部主橋9的鋼桁架安裝。

(7)在主橋下層鋼桁架7-2的前后兩側(cè)分別與主橋下層鋼桁架7-2焊接相連懸挑鋼桁架10，然后將所述的懸挑鋼桁架10分別與對應(yīng)側(cè)的同側(cè)引橋1-1、1-2上的箱梁焊接相連。

(8)在所述的主支腿上安裝斜交編制網(wǎng)格摩天輪輪盤3。

(9)將多個(gè)預(yù)應(yīng)力拉索4一端與摩天輪輪盤連接并且另一端與斜拉索撐柱11連接。