CN106536824A - 扩大圬工拱桥下方空间的方法以及圬工拱桥 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扩大圬工拱桥301下方空间的方法，所述圬工拱桥301包括圬工拱303和位于所述圬工拱303的每一端的拱肩墙，所述方法包括通过切割所述拱肩墙以在所述圬工拱303的每一侧上形成切口330来形成所述圬工拱桥301的可移动部分332，向所述圬工拱303施加提升力以将所述圬工拱303升高至升高位置并将所述圬工拱303固定在所述升高位置上。

Description

扩大圬工拱桥下方空间的方法以及圬工拱桥

技术领域

本发明涉及扩大圬工拱桥下方空间的方法以及圬工拱桥。

背景技术

圬工拱桥通常用于交通网络中以跨越交通链路，如铁路轨道。然而，由于其下方的有限空间，现有的圬工拱桥会限制用于这种交通链路上的车辆大小。此外，其可能限制交通链路的修改，如铁路轨道的电气化。因此，为了增加现有交通链路的容量以及修改现有交通链路，可能需要扩大现有圬工拱桥下方空间或拆除和重建这种桥。

拆除现有结构通常是不可取的，这是因为其可能是历史保护的(例如，在英国，建筑物可能被置于特殊建筑或有历史意义的建筑物的法定名单上)。

现有扩大圬工拱桥下方空间的方法包括通过挖掘来降低桥下的地面。这种技术可能引起洪泛问题。此外，在轨道工业中，在下降区域中在与地台水平对准时可能会产生问题。

此外，拆除和重建以及地面降低技术都很昂贵且对交通网络具有破坏性，这是因为这两者必然会导致被跨越的交通链路被关闭相当长的时间。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供了一种扩大圬工拱桥下方空间的方法，圬工拱桥包括圬工拱和位于圬工拱的每一端的拱肩墙，该方法包括通过切割拱肩墙以在圬工拱的每一侧上形成切口来形成圬工拱桥的可移动部分，向可移动部分施加提升力以将圬工拱升高至升高位置并将圬工拱固定在升高位置上。

在提升之前可不向圬工拱施加加强工具。

可替代地，在提升之前可向圬工拱施加加强工具。

在这个背景下，加强工具指在提升之前可添加至桥的工具以加强圬工拱。其可以是位于圬工拱结构外部的工具。

在本发明的另一个方面中，提供了一种扩大圬工拱桥下方空间的方法，圬工拱桥包括圬工拱和位于圬工拱的每一端的拱肩墙，该方法包括向圬工拱施加加强工具，向圬工拱施加提升力以将圬工拱升高至升高位置并将圬工拱固定在升高位置上。

该方法还可包括在施加提升力之前，通过切割拱肩墙以在圬工拱的每一侧上形成切口来形成圬工拱桥的可移动部分。

在本发明的另一个方面中，提供了一种圬工拱桥，其包括具有上表面的圬工拱、位于圬工拱每一端的拱肩墙以及被施加至圬工拱的加强工具。

施加加强工具可包括向圬工拱施加压缩力。可在圬工拱上方设置加强工具。

加强工具可通过相对于圬工拱锚固一个以上钢筋束并向钢筋束施加张紧力来施加。

第一和第二钢筋束可在圬工拱的冠部上方区域中的横向上重叠。钢筋束通常可位于圬工拱的上方。这种定位允许提供合适的压缩力并允许车辆或其他交通工具在桥下通过，且同时施加加强工具。

可将钢筋束锚固至拱肩墙、胸墙和/或圬工拱。可将钢筋束的一端锚固至冠部的一侧，且可将钢筋束的另一端锚固至冠部的另一侧。钢筋束可沿向内的横向而向上倾斜。可沿这样的方向定位钢筋束以当施加提升力时在圬工拱中保持足够稳定的压缩力。一个(组)钢筋束可从位于冠部第一侧上的上锚固位置延伸，且另一个(组)钢筋束可从位于冠部第二侧上的上锚固位置延伸，该第二侧与第一侧横向相对。该(组)钢筋束可延伸至各自下锚固位置。上锚固位置可以是活端，且下锚固位置可以是死端。每个钢筋束与水平面的角度可近似相等。

圬工拱桥可包括一个以上内拱肩墙。可将另外的钢筋束施加至内拱肩墙。

加强工具可包括一个以上装置，例如，千斤顶，其进行定位和定向以向圬工拱施加力，该力至少具有在水平方向上的分量。该装置可在压缩中发挥作用。该装置可进行定向以使力至少包括在圬工拱横向上的分量。该装置可提供相关于圬工拱而言基本上仅在水平横向上的力。该装置可相关于圬工拱在水平横向上延伸。所述一个以上的装置可被定位在圬工拱中的切口处或切口内。在切口沿圬工拱的纵向延伸的情况下(见下文)，装置可沿切口均匀地间隔开来。可形成型芯孔，且随后可将装置插入型芯孔中。可在形成切口之前或之后加载装置。如果在之前进行加载，这可在切割期间减少在砖石上的应力。型芯孔可具有约为400-500mm的直径，优选为450mm。相邻的型芯孔的中心可按约1m而分离开来。型芯孔可具有合适的大小和间隔，以使至少一环砌砖可留在型芯孔的下方(例如，位于型芯孔和圬工拱的下侧表面之间)。一个以上的装置可至少部分地保持或者可增加由于拱作用而最初存在的推力。

加强工具可包括鞍座。可将鞍座施加至圬工拱的上表面。可将鞍座锚固至圬工拱。

向圬工拱的上表面施加鞍座可包括将钢筋混凝土鞍座浇铸至圬工拱的上表面并允许混凝土固化。此外，向圬工拱的上表面施加鞍座可包括对钢筋混凝土鞍座进行后张紧(post-tensioning)。后张紧与混凝土的粘合品质一起允许将鞍座牢牢地锚固至圬工拱的上表面。在施加鞍座之前，为了改善锚固，可以例如通过喷射洗涤来清洗圬工拱的上表面。可使用在鞍座和圬工拱之间的机械锚状物来提供和/或增强锚固。

施加加强工具减少了在施加提升力时可能会发生的圬工拱的不稳定性。当施加提升力时，可减少在圬工拱中通常存在的重力压缩力且因此减少拱作用。

向圬工拱的上表面施加鞍座有助于使圬工拱的升高高度最大化-将鞍座施加至拱的下侧将减小在拱下方的空间。此外，鞍座的这个位置可允许实现对提升工具的改进接入。此外，在这个位置上，鞍座将不会覆盖外部砖石的任何部分，因此不会大大地影响圬工拱桥的外观。此外，可在进行该方法大多数步骤的同时，车辆仍可在桥下通过。因此，使交通网络的停机时间最小化。这与其中必须在大量时间内中断交通网络的地面降低或重建技术不同。

拱肩墙位于圬工拱的纵向端。拱肩墙可延伸至相邻的圬工拱、圬工桥的顶部和/或圬工桥的基础。拱肩墙可被认为是圬工拱桥的端墙。

横向方向可被定义为垂直于在水平方向上的圬工拱的纵向。

形成可移动部分减少了提升所需的质量。可从拱的冠部横向向外制作切口。此外，可从整个拱横向向外制作切口。可在拱的冠部和拱的横向向外的外围之间形成切口。因此，无需提升整个桥或拱。可通过线锯或优选为金刚石锯或取芯来实现圬工拱桥的切割以提供干净的切口。也可通过分割砌体，例如，使用砌体楔来实现圬工桥的切割。

该方法还可包括邻近拱肩墙中的切口切割圬工拱以形成可移动部分。这些切口可在纵向上沿圬工拱延伸。这可能是必需的，例如，当在冠部和圬工拱的横向向外的边缘之间形成在拱肩墙中的切口时。

在提升期间，可将垫片楔插入切口中和/或千斤顶座孔中以支撑圬工拱(masonryarch)。这种垫片楔可用于本发明的任何实施例中以当在提升期间在切口处形成间隙时支撑圬工拱。垫片可优选为具有约50mm的厚度。

在某些方面中，不需要加强工具。

在提升期间，可施加提升力以充分保持圬工拱的拱作用以确保圬工拱保持其结构完整性。

可在圬工拱的下部提供提升力。

提升力的至少一个分量可发挥作用以压缩圬工拱。

因此，在提升过程中，可能无需外部加强。反而，该方法可依赖于圬工拱的自然拱作用和/或由于提升力而产生的压缩。

可通过一个以上提升装置提供提升力。

可由将圬工拱连接至位于圬工拱上方的支撑结构的一个以上的抗拉构件提供提升力。此外，支撑结构可跨越圬工拱。支撑结构优选为沿其横向跨越圬工拱。支撑结构可沿其纵向跨越拱。抗拉构件可包括提升绞线或提升杆。支撑结构可包括桁架或支撑梁。抗拉构件可被直接连接至圬工拱，优选为至圬工拱的下部。抗拉构件可被连接至加强工具。支撑结构可被支撑在支撑结构基础上，其可安装在位于圬工拱桥横向侧上筑堤中。桁架可以是模块化桁架。桁架可包括上和下支撑部分。下支撑部分可从桁架移除以便进入圬工拱。在施加提升力之前，可将下支撑部分施加至桁架。

提升力可经千斤顶施加。千斤顶可位于支撑结构的基础上，且因此提升支撑结构、抗拉构件和可移动部分。千斤顶可以是夯锤千斤顶。可替代地或额外地，千斤顶可位于圬工拱桥中的切口中。千斤顶可倾斜。

可替代地，抗拉构件可包括千斤顶，例如，当抗拉构件为绞线时，绞线可包括绞线千斤顶。在这种情况下，支撑结构可在整个提升中保持静止。

鞍座可包括提升梁，抗拉构件被连接至提升梁。提升梁可以是沿鞍座的纵向延伸的梁。提升梁可具有锚固点，可将抗拉构件附接至该锚固点。可设有两个提升梁，在鞍座冠部的每一侧上设置一个。两个提升梁可对称地设置在鞍座冠部的每一侧上。

可移动部分和抗拉构件可关于拱的冠部对称。净提升力可作用通过可移动部分的质心，以避免可移动部分的旋转。

鞍座可包括两组钢筋束，每组钢筋束分别从第一和第二活端跨越至第一和第二死端。钢筋束彼此可沿纵向间隔开来并基本上沿横向延伸。钢筋束可沿横向均匀地间隔开来。

每组钢筋束的第一和第二活端可纵向延伸。第一和第二活端可位于鞍座的冠部。这便于接入活端以进行张紧。第一和第二死端可位于鞍座两侧的下部。第一活端的位置比第一死端更接近第二死端，且第二活端的位置比第二死端更接近第一死端。这允许两组钢筋束在鞍座的冠部重叠。这种布置改进了鞍座的后张紧品质和锚固。

圬工拱可被支撑在位于圬工拱的每一侧上各个桥墩上，且可在桥墩处施加提升力。可使用千斤顶，优选为夯锤千斤顶施加提升力。千斤顶可容纳在千斤顶座孔中的桥墩中，其可通过切割或取芯至桥墩中而形成。

将圬工拱固定在升高位置上可包括灌注或填充当提升圬工拱时形成的间隙。一旦已固定圬工拱，则可移除提升力。

在一个实施例中，圬工拱桥的可移动部分在升高时可能经历线性竖直移动，即，没有旋转。在这个实施例中，可移动部分可包括圬工拱以及基本上垂直位于圬工拱上方的圬工拱桥的一部分。

在这个实施例中，切口可基本上是竖直的。在这种情况下，也可在拱的一侧和竖直切口之间形成水平切口。当制作这种切口并升高圬工拱时，将在水平切口中的每一个的位置上形成间隙。为了将圬工拱固定在升高位置上，可灌注或填充该间隙。

切口在横向向外的方向上可向上倾斜。在这种情况下，可能不需要水平切口。当形成这种切口并升高圬工拱时，将在向上倾斜的切口中的每一个的位置上形成间隙。为了将圬工拱桥固定在升高位置上，可灌注或填充该间隙。

在另一个实施例中，圬工拱桥的可移动部分在升高时可能经历旋转移动。这可使用或不使用鞍座而实现。

当使用鞍座时，鞍座可包括第一鞍座部分和第二鞍座部分，第一鞍座部分可被施加至圬工拱的第一部分且第二鞍座部分可被施加至圬工拱的第二部分。圬工拱可由圬工拱的第一部分和第二部分组成。优选地，第一和第二鞍座部分可在圬工拱的冠部相接。第一和第二鞍座部分中的每一个均可被施加至圬工拱的上表面的一半，即，从拱的基座至冠部的一侧。

第一和第二鞍座部分中的每一个可包括一组钢筋束，其在活端和死端之间跨越。钢筋束彼此可沿纵向间隔开来并沿横向延伸。钢筋束可均匀地间隔开来。

每组钢筋束的活端和死端可纵向延伸。死端可位于鞍座的冠部。活端可位于鞍座部分的横向外围。钢筋束可从外围至鞍座的冠部沿横向向内的方向向上倾斜。这种布置改进了鞍座的后张紧品质和锚固。

可浇铸混凝土鞍座以使得鞍座的上表面大致位于原始的路面水平面上。这种布置减少了一旦已升高圬工桥则要对路面进行重新规划的需要。

不管是否使用鞍座，该方法还可包括，在施加提升力之前，在圬工拱横向向外的拱肩墙中形成楔形间隙；并通过切断圬工拱形成第一和第二可移动部分。

优选地，当使用鞍座时，可在第一和第二鞍座部分相接的位置上切割圬工拱。

优选地，不管是否使用鞍座，可在圬工拱的冠部切割圬工拱。此外，可在桥墩中形成水平切口。

当形成第一和第二可移动部分并施加提升力时，第一和第二可移动部分可关于各个第一和第二枢转点发生枢转。第一和第二枢转点可位于从圬工拱横向向外的位置上。这个位置可以是，例如，圬工拱桥与筑堤相接处。这个位置可位于或接近圬工拱与桥墩相接处。这个位置可在从圬工拱横向向外的额外的圬工拱内(见下文)，例如，在三跨桥中，该位置可位于外(侧)圬工拱中，从外部圬工拱的外横向末端开始的外部圬工拱跨度的约四分之一处。为了使第一和第二可移动部分枢转，应将提升力施加至位于从第一和第二部分的质心横向向内位置上的各个第一和第二部分。

楔形间隙的尖端应位于枢转点上。楔形间隙的角度应足够得大以允许第一和第二可移动部分充分地旋转以根据需要扩大在圬工拱桥下方的空间。

固定圬工拱桥的步骤可包括在第一和第二桥部分之间插入或形成楔。此外，可灌注或填充在水平切口的位置上形成的间隙。

可施加用于将桥固定在其提升位置上的任何砖石、砂浆、混凝土或水泥浆，例如，填充切口、间隙或楔形间隙的水泥浆且随后可使其固化，例如，进行约24小时。在保持将提升力和/或加强工具施加至圬工拱的同时可发生上述施加和/或固化。一旦进行施加/固化，则可移除加强工具和/或提升力。

以这种方式使可移动部分枢转的一个优点是在已固定圬工拱桥之后无需对路面进行重新规划，这是因为由于旋转路面已倾斜。

在一个实施例中，圬工拱桥可以是单跨圬工拱桥。

在另一个实施例中，圬工拱桥可以是多跨圬工拱桥，其包括一个以上额外的圬工拱以及位于相邻的圬工拱之间的各自的一个以上的桥墩，且可将加强工具应用至额外的圬工拱。

多跨圬工拱桥因此包括多个圬工拱。相邻的圬工拱可共享各个桥墩且因此可由其进行分离。在拱肩墙中的楔形间隙可位于最外部的圬工拱的横向向外处。最外部的圬工拱为沿横向距离圬工拱桥中心最远的两个圬工拱。可替代地，楔形间隙可位于相邻的圬工拱之间。可替代地，楔形间隙可位于外部或最外部的圬工拱内，例如，在三跨桥中，该位置可位于外部圬工拱中，从外部或最外部的圬工拱的外横向末端开始的外部或最外部圬工拱跨度的约四分之一处。

关于本发明所讨论的圬工拱可以是多个圬工拱中的任何一个。可将本发明施加至圬工拱中的一个以上。

多跨圬工拱桥可由两个圬工拱组成。该两个圬工拱可被认为是最外部的拱。

多跨圬工拱桥可由奇数个圬工拱组成。在这种情况下，关于本发明所讨论的圬工拱可以是中心圬工拱。

多跨圬工拱桥可包括至中心圬工拱一侧的一个以上第一侧圬工拱以及至中心圬工拱另一侧的一个以上第二侧圬工拱。第一和第二侧圬工拱的数量可以相同。第一和第二侧圬工拱可彼此对应，以使得圬工拱桥关于中心圬工拱的冠部对称。桥墩可位于相邻的圬工拱之间且可支撑相邻的圬工拱。在本领域中，侧圬工拱可以被称为后拱。

可在中心拱中，优选为在冠部形成切口。

例如，多跨圬工拱桥可以是三跨圬工拱桥。三跨圬工拱桥可包括第一和第二侧圬工拱、邻近中心圬工拱和第一侧圬工拱的第一桥墩以及邻近中心圬工拱和第二侧圬工拱的第二桥墩。

在这种情况下，第一鞍座部分可被施加至第一侧圬工拱的上表面和中心圬工拱的一部分，且第二鞍座部分可被施加至第二侧圬工拱的上表面和中心圬工拱的剩余部分。

进行定位和定向以将至少具有在水平方向上的分量的力施加至圬工拱的一个以上的装置可位于在中心拱中的切口中。

在拱肩墙中的楔形间隙可位于第一和第二侧拱的横向向外处。可替代地，楔形间隙可位于第一和第二侧拱内。例如，可在第一和/或第二侧供中分别为从第一/第二侧拱的外横向末端开始的第一/第二侧拱的跨度的约四分之一处形成楔形间隙。

可替代地，楔形间隙可由切口替换，例如，如果拱肩墙足够得小或如果圬工拱桥的几何形状允许的话。

额外地或可替代地，该方法可包括在切口中设有轴承。

可存在有一个以上的轴承。轴承可设置在可移动部分的横向向外侧。轴承可用于在提升期间保持圬工拱的压缩且因此保持其的拱作用。轴承可减少在提升期间的摩擦。轴承可在提供或不提供压缩的情况下保持桥的结构形式(例如，防止切割的砌体破碎)。轴承可设于在可移动部分上形成的第一表面以及在邻近第一表面的桥的剩余部分上形成的第二表面之间。表面可以是平面的。表面可以是竖直的。表面可沿圬工拱桥的纵向延伸。可以或可以不基本上沿切口的整个纵向长度设有轴承表面。轴承表面可以或可以不基本上沿切口的整个深度延伸。切口的纵向长度为通常与拱的纵向相平行的水平方向。

切口可包括一个以上的型芯孔。型芯孔可基本上是竖直的。型芯孔可具有通常为圆形的横截面形状。型芯孔可彼此相邻且可基本上形成切口的整个纵向长度。型芯孔彼此可间隔开来。型芯孔可以是离散的且可由通过砌体的切口进行结合。

轴承可位于型芯孔中(的每一个中)或可仅位于一些型芯孔上。

轴承可包括两个平面部分，其可基本上彼此相同。平面部分的宽度可基本上与型芯孔的直径相同。

平面部分的长度可基本上与型芯孔的深度相同。

平面部分的长度可大于型芯孔的深度。

平面部分的长度可小于型芯孔的深度。在使用中，平面部分可位于型芯孔的下部。轴承还可包括一个以上的延伸部分，其被配置成从平面部分延伸并延伸出型芯孔。延伸部分可允许轴承插入型芯孔中、从型芯孔移除以及定位在型芯孔内。在使用中，延伸部分通常可按竖直方向延伸。

轴承可包括摩擦减小工具。摩擦减小工具可位于第一和第二表面之间。摩擦减小工具可具有基本上类似于平面部分的区域。可将摩擦减小工具附接至表面中的一个或不附接。摩擦减小工具可以是油脂。可在层中设有油脂。摩擦减小工具可包括一层PTFE。第一和第二表面可以是不锈钢表面。平面部分可以是不锈钢层。

轴承可包括用于保护轴承表面的工具。该工具可以是保护层且可位于两个表面之间。保护工具可以是弹性的。保护工具可以保护表面免受损坏。保护工具可提供摩擦减小工具。

可通过水泥浆/混凝土将轴承附接至桥的可移动部分和/或剩余部分。可使用销钉将轴承附接至桥的可移动部分和/或剩余部分。销钉可嵌入混凝土/水泥浆中。可将轴承定位在型芯孔中，且随后可将水泥浆/混凝土灌注至型芯孔中并允许其在销钉周围凝固。

每个轴承可具有约100mm至4000mm，优选为500mm至4000mm的竖直尺寸以及约150mm至500mm，优选为300mm的水平尺寸。

可将可移动部分提升约250mm至1000mm，优选为500mm。

轴承可含有材料(例如，橡胶)或液压装置以适应轴承相关于预期的滑移平面的微小的误配准，且同时仍保持横越滑移平面的压力。

在施加加强工具和/或形成可移动部分之前，可向圬工拱桥施加防护物。可将碎石网施加至圬工拱桥。这将增加整个程序的安全性且将意味着人们、小汽车、火车等将能够在桥下通过，且同时进行大部分的工作。防护物可由钢制成。防护物可具有小于15mm的厚度，以便容纳在典型的工作间隙中。防护物和/或网可进行回收以用于另外的圬工拱桥上。防护物可位于圬工拱的下面。防护物可被支撑在圬工拱下面的地面上。防护物可具有拱形。该形状可大致遵循圬工拱的形状，以使得在进行本方法的同时可使用在拱下面的轨道/道路。可能存在有分离圬工拱和防护物的小间隙。防护物可延伸越过桥的纵向末端。

此外，可支撑圬工拱桥胸墙和拱肩墙以确保其在工作期间保持完好。可替代地，可移除胸墙。此外，可挖掘现有的圬工桥填充材料以露出圬工拱；可回填任何非挖掘的桥填充材料。

附图说明

现在将通过示例并参考附图描述某些优选实施例，其中：

图1至9示出本发明的一个实施例的步骤；

图10至17示出本发明的另一个实施例的步骤；

图18至26示出本发明的另一个实施例的步骤；

图27至29示出加强圬工拱的方法；

图30至31示出在没有增加加强的情况下提升圬工拱的各个方法；以及

图32至34示出本发明的另一个实施例。

具体实施方式

关于第一个实施例，图1示出单跨圬工拱桥(masonry arch bridge)1以及圬工拱桥下的空间2。圬工拱桥1包括圬工拱3、位于圬工拱3每一端的拱肩墙4以及位于每个拱肩墙4和圬工拱3上方的胸墙6。圬工拱3被支撑在圬工拱3每一侧的各个桥墩9上。圬工拱桥由筑堤5支撑。在拱肩墙4、筑堤5和圬工拱3之间，圬工拱桥填充有填充材料。

该方法的第一阶段包括在填充材料和筑堤5中安装提升桁架基础10、将碎石网和防护物11安装至圬工拱3和圬工拱桥1并将桁架12安装在桁架基础10上。

参考图2，该方法还包括支撑胸墙6、支撑拱肩墙4、挖掘填充材料以露出圬工拱3以及回填剩余的填充材料7。应注意的是当发生挖掘时，圬工拱可能会隆起。

参考图3，该方法还包括喷射洗涤圬工拱3的上表面8、将钢筋混凝土鞍座20浇铸至圬工拱3的上表面8上并允许混凝土固化。

参考图4，该方法还包括对钢筋混凝土鞍座20进行后张紧21、安装提升绞线13、切割拱肩墙以形成竖直或接近竖直的切口30并切割桥墩9以形成水平切口31，从而形成圬工拱桥1的可移动部分32。

参考图5，该方法还包括在桁架12与桁架基础10相接的位置上顶升桁架基础10，从而将可移动部分32提升至所需高度。在水平切口31的位置上形成间隙33。

参考图6，该方法还包括安装砖石、砂浆和/或水泥浆40以填充间隙33，允许其固化，降下桁架12，移除桁架12，移除桁架基础10并回填挖掘区域，优选为使用泡沫混凝土、之前挖掘的材料或新的分级回填材料进行回填。可将路面水平14调整至合适的水平。

图7提供了挖掘的圬工桥1的另一个视图，其示出圬工拱3、拱肩墙4、胸墙6、桥墩9、筑堤5、剩余的填充材料7、桁架基础10、桁架12、提升绞线13、鞍座20和可移动部分32。

图8更详细地示出钢筋混凝土鞍座(reinforced concrete saddle)20。鞍座20包括两个提升梁22，其中提升绞线13被连接至该提升梁22。提升梁22沿鞍座的纵向延伸。两个提升梁22被设置在鞍座20冠部的每一侧上，其均与冠部等距。鞍座包括机械锚状物23以提供和/或增强在鞍座20和圬工拱3之间的锚固。

鞍座包括两组钢筋束24，其分别将第一和第二活端25连接至第一和第二死端26。钢筋束24彼此沿纵向间隔开来并沿横向延伸。钢筋束24均匀地间隔开来。

每组钢筋束24的第一和第二活端纵向延伸。第一和第二活端25位于鞍座20的冠部。第一和第二死端位于鞍座两侧的下部。第一活端25的位置比第一死端26更靠近第二死端26处，且第二活端25的位置比第二死端26更靠近第一死端26。这允许两组钢筋束24在鞍座20的冠部重叠。

图9更详细地示出桁架顶升机构。千斤顶15位于桁架基础10和桁架12之间。

关于第二个实施例，图10示出三跨圬工拱桥101以及圬工拱桥101下的空间102。圬工拱桥101包括中心圬工拱103、第一侧圬工拱116、第二侧圬工拱117、在中心圬工拱103每一端的拱肩墙104以及在每个拱肩墙104上方的胸墙106。中心圬工拱103被支撑在中心圬工拱103每一侧的各个桥墩109上。在拱肩墙104和中心圬工拱103，以及第一圬工侧拱116和第二圬工侧拱117之间，用填充材料填充圬工拱桥101。

该方法的第一阶段包括将碎石网和防护物111安装至圬工拱桥101。

参考图11，该方法还包括支撑胸墙106、支撑拱肩墙104、挖掘填充材料以露出中心圬工拱103、第一圬工侧拱116和第二圬工侧拱117以及回填剩余的填充材料107。应注意的是当发生挖掘时，圬工拱可能会隆起。

参考图12，该方法还包括喷射洗涤中心圬工拱103和第一和第二圬工侧拱116、117的上表面108、118、119、将钢筋混凝土鞍座120浇铸至上表面108、118、119上并允许混凝土固化。钢筋鞍座具有两个鞍座部分128、129。此外，在桥墩109中形成千斤顶座孔134。

参考图13，该方法还包括对钢筋混凝土鞍座120进行后张紧121、切割拱肩墙104和胸墙106以形成竖直切口或楔形间隙130、在千斤顶座孔134的位置上切割桥墩109以形成水平切口132、切割位于冠部的中心圬工拱103和胸墙106以形成竖直切口135，从而形成圬工拱桥101的第一和第二可移动部分131、136。

参考图14，该方法还包括使用位于千斤顶座孔134中的千斤顶115(见图26)顶升第一和第二可移动部分131、136。第一和第二可移动部分131、136关于第一和第二枢转点137、138枢转。第一和第二枢转点137、138位于从侧圬工拱116、117横向向外的位置上。这个位置可位于或接近侧圬工拱116、117与外桥墩144相接处。每个楔形间隙130的尖端分别位于每个枢转点137，138处。

在提升后，在圬工拱103、116、117和桥墩109之间形成间隙133。还在两个可移动部分131、136之间形成了冠部间隙143。此外，除了千斤顶外，可将垫片楔(未示出)插入邻近千斤顶的切口132和/或千斤顶座孔134中以在提升期间支撑圬工拱。这种垫片楔可用于本发明的任何实施例中(例如，不管是否使用千斤顶)以当在提升期间在切口处形成间隙时支撑圬工拱。垫片可优选为具有约50mm的厚度。

安装楔、砖石、砂浆和/或水泥浆140以填充间隙133、143。允许其固化并降下千斤顶115。随后，可填充千斤顶座孔134。

参考图15，该方法还包括回填挖掘区域，优选用泡沫混凝土进行回填。可将路面水平面114调整至合适的水平。桥的原始轮廓145可被视为低于升高的轮廓。

图16提供了挖掘圬工桥101的另一个视图，其示出中心圬工拱103、第一侧圬工拱116、第二侧圬工拱117、拱肩墙104、胸墙106、桥墩109、外桥墩144、千斤顶座孔134、鞍座120、可移动部分131、136和楔形间隙130。

图17更详细地示出混凝土鞍座120的钢筋部分128、129。鞍座包括机械锚状物123以提供和/或增强在鞍座120和中心和侧圬工拱103、116、117之间的锚固。

鞍座部分128、129包括一组钢筋束124，其将活端125连接至死端126。钢筋束124彼此沿纵向间隔开来并沿横向延伸。钢筋束124均匀地间隔开来。

每组钢筋束124的活端和死端125、126纵向延伸。死端126位于鞍座120的冠部。活端125位于鞍座部分128、129的横向外围。钢筋束124从外围至鞍座120的冠部沿横向向内的方向向上倾斜。

浇铸混凝土鞍座120以使得鞍座120的上表面大致位于原始的路面水平面114上。

关于第三个实施例，其类似于第二个实施例，图18示出三跨圬工拱桥101以及圬工拱桥101下的空间102。圬工拱桥101包括中心圬工拱103、第一侧圬工拱116、第二侧圬工拱117、在中心圬工拱103每一端的拱肩墙104以及在每个拱肩墙104上方的胸墙106。中心圬工拱103被支撑在中心圬工拱103每一侧的各个桥墩109上。在拱肩墙104和中心圬工拱103，以及第一圬工侧拱116和第二圬工侧拱117之间，用填充材料填充圬工拱桥101。

该方法的第一阶段包括将碎石网和防护物111安装至圬工拱桥101。在图24和25中进一步详细地看到防护物。防护物具有大致遵循圬工拱形状的形状，以使得在进行本方法的同时可使用在拱下面的轨道。防护物延伸越过桥的纵向末端。这种防护物可用于本发明的任何实施例中且在存在有多个圬工拱的情况下，可用于任何数量或所有的圬工拱的下方。

参考图19，该方法还包括支撑胸墙106、支撑拱肩墙104、挖掘填充材料以露出中心圬工拱103、第一圬工侧拱116和第二圬工侧拱117以及回填剩余的填充材料107。应注意的是当发生挖掘时，圬工拱可能会隆起。此外，在中心圬工拱103的冠部形成多个型芯150。在这些型芯内，安装水平千斤顶。

参考图20，在桥墩109中形成千斤顶座孔134且在两侧拱116、117中切出旋转间隙楔130。将千斤顶安装至千斤顶座孔134中。

参考图21，加载所有千斤顶(在座孔134中的竖直定向的千斤顶和在型芯150中的水平定向的千斤顶)。随后，切割在座孔134之间的剩余砌体，形成水平切口132。这可使用线锯来完成。在这个时候可切割在型芯150之间的砌体或可在加载千斤顶之前已切割在型芯150之间的砌体。在冠部135中的切口、楔130和水平切口132从而形成圬工拱桥101的第一和第二可移动部分131、136。

参考图22，该方法还包括使用位于千斤顶座孔134中的千斤顶115顶升第一和第二可移动部分131、136。第一和第二可移动部分131、136关于第一和第二枢转点137、138枢转。第一和第二枢转点137、138(和楔130)位于从各个侧拱的外横向末端开始的侧拱116、117跨度的四分之一处的位置上。楔形间隙130的尖端位于枢转点137、138处。

在提升后，在圬工拱103、116、117和桥墩109之间形成间隙133。还在两个可移动部分131、136之间形成了冠部间隙143。为了确保在顶升期间保持拱压缩，在顶升期间充胀位于型芯150中的水平千斤顶。此外，除了竖直和水平千斤顶之外，可在邻近竖直和水平千斤顶115(例如，在型芯150、千斤顶座孔134、水平切口132和/或冠部切口135中的)处插入垫片楔(未示出)以在提升期间支撑圬工拱。

安装楔、砖石、砂浆和/或水泥浆140以填充间隙133、143。允许其固化并降下千斤顶115。这可通过使用被插入间隙133、143中且用水泥浆充胀/填充的水泥浆袋来实现。一旦移除千斤顶，则可填充千斤顶座孔134和型芯150。

参考图23，该方法还包括回填挖掘区域，优选用泡沫混凝土、之前挖掘的材料或新的分级回填材料进行回填。可将路面水平面114调整至合适的水平。如有必要的话，可检查并制好砌砖。桥的原始轮廓145可见低于升高的轮廓。还移除了网和防护物111。

图24和25提供了挖掘圬工桥101的其他视图，其示出中心圬工拱103、第一侧圬工拱116、第二侧圬工拱117、拱肩墙104、胸墙106、桥墩109、外桥墩144、千斤顶座孔134、型芯150、冠部切口135、可移动部分131、136、防护物111和楔形间隙130。

图26更详细地示出顶升机构。多个千斤顶115被定位在桥墩109中的各个千斤顶座孔134中。

图27示出了替代的加强工具。在这个实施例中，加强工具是通过将钢筋束224锚固至圬工拱桥201并向钢筋束施加张紧力来施加的。如能看到的，第一和第二钢筋束224在圬工拱203的冠部区域中的横向上重叠。

可将钢筋束锚固至拱肩墙204。可将每个钢筋束224的一端锚固至冠部的一侧，且可将每个钢筋束224的另一端锚固至冠部的另一侧。钢筋束224可沿向内的横向而向上倾斜。一个钢筋束从位于冠部第一侧上的上锚固位置225延伸，且另一个钢筋束从位于冠部第二侧上的上锚固位置225延伸。钢筋束可延伸至各个下锚固位置226。上锚固位置225是活端，且下锚固位置226是死端。每个钢筋束225与水平面的角度大约是相等的。

如在示出截面A-A的一个实例的图28中所示，可使用四个钢筋束，其中的每一个被附接至拱肩墙204的每个表面。

如在示出截面A-A的另一个实例的图29中所示，圬工拱桥201可包括外拱肩墙204’和内拱肩墙204”。将另外的钢筋束224附接至内拱肩墙204”。

在图30中示出了该方法的另一个实施例。如图所示，在这个实施例中，可移动部分332由可沿横向向外的方向倾斜的切口330形成。切口330从圬工拱303延伸至桥301的上表面。将提升装置313附接至可移动部分332的下部，优选为最下面的砌体块。此外，提升装置向位于拱303的冠部上方的点向内成角度。提升装置可在该点相接或可被附接至提升梁或框。随着通过提升力350而竖直提升可移动部分，砌体还受到了压缩力，这是因为由于提升装置313的定位，存在有作用为压缩砌体的提升分量。此外，由于将可移动部分332从其较低部分提升，在提升期间，拱作用继续发挥作用以保持圬工拱303的结构完整性。尽管未在图30中示出，在可移动部分332和桥301的剩余部分之间形成的间隙可在提升之后进行填充以将可移动部分保持在其升高位置上。一旦已发生这种情况，可移除提升力350，且此刻拱作用会继续在其升高位置上保持圬工拱303的结构完整性。以放大的示意形式示出圬工拱303的砌体333。如在图30中所示，提升装置313为提升绞线。

然而，可替代地(或除了上面在图30中所示的提升形式外)，如在图31中所示，提升装置313可由千斤顶提供。这些千斤顶是倾斜的。千斤顶被定位在切口330中可移动部分332和桥301的剩余部分之间。

图32至34示出本发明的一个实施例，其中轴承451设于可移动部分432的横向向外侧。

图32示出这种轴承451的平面视图。

图33(a)和(b)示意性地示出不具有周围的水泥浆/混凝土456的轴承451。平面部分452向上滑动，但仍保持与另一个平面部分453相接触。图33(a)示出在提升前的两个平面部分452、453的相对位置且图33(b)示出在提升后的两个平面部分452、453的相对位置。

图34(a)和(b)示出型芯孔460相关于切口430和可移动部分432的位置。图34(a)示出桥401的侧视图且图34(b)示出桥401的平面视图。

轴承451发挥作用保持压缩且因此保持圬工拱403的拱作用。轴承451还减小了摩擦并允许实现更受控的提升。这是通过具有包括多个型芯孔460的切口430而实现的。型芯孔460基本上是竖直的。型芯孔460具有通常为圆形的横截面形状。型芯孔460彼此相邻且共同地基本上沿切口430的整个纵向长度(即，在水平方向上)延伸。在拱肩墙中不存在有型芯孔460。

轴承451位于型芯孔460中的每一个中。轴承451包括两个平面部分452、453，其基本上是彼此相同的。平面部分452、453的宽度基本上与型芯孔460的直径相同。平面部分452、453的长度基本上与型芯孔460的深度相同。

轴承451包括摩擦减小工具455，诸如油脂。摩擦减小工具455位于平面部分452、453之间。摩擦减小工具455具有基本上类似于平面部分452、453的区域。

平面部分452通过水泥浆/混凝土456被附接至可移动部分432。平面部分452通过销钉454被附接至水泥浆/混凝土456。销钉454嵌入在水泥浆/混凝土456中。可将轴承451定位在型芯孔460中，且随后将水泥浆/混凝土灌注至型芯孔460中并允许其在销钉454周围凝固。按类似的方式将平面部分453附接至桥401的剩余部分。

在使用中时，平面部分452、453彼此成可滑动接触。因此，随着提升可移动部分432(通过任何上面所讨论的方法进行)，平面部分453提供了对平面部分452的侧向支撑。平面部分452提供了对可移动部分432的侧向支撑。轴承451因此向可移动部分432提供侧向反作用力，且有助于保持可移动部分432和圬工拱桥401的剩余部分的形式。

如在图33(b)中所示，轴承可含有压缩材料，诸如橡胶457，其可适应轴承451相关于预期的滑移平面的微小的误配准，且同时仍保持横越滑移平面的压力。

Claims (35)

1.一种扩大圬工拱桥下方空间的方法，所述圬工拱桥包括圬工拱和位于所述圬工拱的每一端的拱肩墙，所述方法包括通过切割所述拱肩墙以在所述圬工拱的每一侧上形成切口来形成所述圬工拱桥的可移动部分，向所述可移动部分施加提升力以将所述圬工拱升高至升高位置并将所述圬工拱固定在所述升高位置上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在提升之前不向所述圬工拱施加加强工具。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在提升之前向所述圬工拱施加加强工具。

4.一种扩大圬工拱桥下方空间的方法，所述圬工拱桥包括圬工拱和位于所述圬工拱的每一端的拱肩墙，所述方法包括向所述圬工拱施加加强工具，向所述圬工拱施加提升力以将所述圬工拱升高至升高位置，并将所述圬工拱固定在所述升高位置上。

5.根据权利要求4所述的方法，其还包括在施加所述提升力之前，通过切割所述拱肩墙以在所述圬工拱的每一侧上形成切口来形成所述圬工拱桥的可移动部分。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中施加所述加强工具包括向所述圬工拱施加压缩力。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其中所述加强工具是通过相对于所述圬工拱锚固一个以上钢筋束并向所述钢筋束施加张紧力来施加的。

8.根据权利要求7所述的方法，其中第一和第二钢筋束在所述圬工拱的冠部上方区域中的横向上重叠。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的方法，其中所述加强工具包括鞍座，且其中将所述鞍座施加至所述圬工拱的上表面。

10.根据权利要求9所述的方法，其中向所述圬工拱的所述上表面施加所述鞍座包括将钢筋混凝土鞍座浇铸至所述圬工拱的所述上表面，并允许所述混凝土固化。

11.根据权利要求10所述的方法，其中向所述圬工拱的所述上表面施加所述鞍座还包括对所述钢筋混凝土鞍座进行后张紧。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中所述鞍座包括第一鞍座部分和第二鞍座部分，且所述方法包括将所述第一鞍座施加至所述圬工拱的第一部分并将所述第二鞍座部分施加至所述圬工拱的第二部分。

13.根据权利要求3至12中任一项所述的方法，其中所述加强工具包括一个以上进行定位和定向以向所述圬工拱施加力的装置，所述力至少具有在水平方向上的分量。

14.根据权利要求3至13中任一项所述的方法，其中：

所述圬工拱桥为多跨圬工拱桥，其包括一个以上额外的圬工拱以及位于相邻的圬工拱之间的各自的一个以上的桥墩；以及

将所述加强工具施加至所述额外的圬工拱。

15.根据权利要求1、2、3或5或当从属于权利要求5时权利要求6至14中任一项所述的方法，其还包括在所述切口中提供轴承。

16.根据权利要求1、2、3或5或当从属于权利要求5时权利要求6至15中任一项所述的方法，其还包括切割邻近在所述拱肩墙中的所述切口的所述圬工拱以形成所述可移动部分。

17.根据任何前述权利要求所述的方法，其在施加所述提升力之前还包括：

在所述圬工拱横向向外的所述拱肩墙中形成楔形间隙；

通过切穿所述圬工拱形成第一和第二可移动的圬工拱部分。

18.根据权利要求17所述的方法，其中在将所述圬工拱固定在所述升高位置上包括在所述第一和第二可移动的圬工拱部分之间插入或形成楔。

19.根据从属于权利要求14时的权利要求17或18所述的方法，其中在所述拱肩墙中的所述楔形间隙位于最外部的圬工拱的横向向外处。

20.根据从属于权利要求13时的权利要求17、18或19所述的方法，其中所述一个以上的装置位于穿过所述圬工拱形成所述第一和第二可移动的圬工拱部分的切口处。

21.根据任何前述权利要求所述的方法，其中在提升期间，施加所述提升力使得充分保持所述圬工拱的拱作用以确保所述圬工拱保持其结构完整性。

22.根据任何前述权利要求所述的方法，其中在所述圬工拱的下部提供所述提升力。

23.根据权利要求21或22所述的方法，其中所述提升力的至少一个分量发挥作用以压缩所述圬工拱。

24.根据权利要求21、22或23所述的方法，其中所述圬工拱被支撑在所述圬工拱的每一侧的各个桥墩上，且其中在所述桥墩上施加所述提升力。

25.根据任何前述权利要求所述的方法，其中由将所述圬工拱连接至位于所述圬工拱上方的支撑结构的一个以上的抗拉构件提供所述提升力。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述支撑结构跨越所述圬工拱。

27.根据从属于权利要求9时的权利要求25和26所述的方法，其中所述鞍座包括提升梁，所述抗拉构件被连接至所述提升梁。

28.根据任何前述权利要求所述的方法，其还包括，在施加所述加强工具和/或形成所述可移动部分之前，将防护物附接至所述圬工拱桥。

29.一种圬工拱桥，其包括具有上表面的圬工拱、位于所述圬工拱每一端的拱肩墙以及被施加至所述圬工拱的加强工具。

30.根据权利要求29所述的圬工拱桥，其中所述加强工具包括相对于所述圬工拱锚固的一个以上钢筋束。

31.根据权利要求30所述的圬工拱桥，其中第一和第二钢筋束在所述圬工拱的冠部上方的区域中的横向上重叠。

32.根据权利要求29、30或31所述的圬工拱桥，其中所述加强工具包括被施加至所述圬工拱的所述上表面的鞍座。

33.根据权利要求32所述的圬工拱桥，其中所述鞍座为钢筋混凝土鞍座。

34.根据权利要求33所述的圬工拱桥，其中所述鞍座是后张紧的。

35.根据权利要求29至34中任一项所述的圬工拱桥，其中所述加强工具包括一个以上进行定位和定向以向所述圬工拱施加力的装置，所述力至少具有在水平方向上的分量。