CN111945572B - 多联拱桥架桥机及多联拱桥架桥方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多联拱桥架桥机，包括轨道、滑移架及驱动机构。轨道设置于多联拱桥基础的内侧，滑移架包括立柱及横梁，立柱的一端可滑动地设置于轨道上，横梁与立柱的另一端连接，立柱和横梁围成供原有道路和汽车通过的通道。驱动机构与立柱连接，以驱动滑移架在轨道上滑动。本发明还公开了一种多联拱桥架桥方法。上述多联拱桥架桥机及多联拱桥架桥方法，先利用滑移架作为支架拼装平台，进行逐个主拱的拼装，后利用滑移架的滑移功能，运输主梁至设计位置，挂设主梁，克服了在场地有限和下方交通不能长时间中断施工的条件下，斜跨多联拱桥施工的一系列问题，摒弃了传统方法，化繁为简，提高现场施工的安全性及高效性，减少临时结构工程量。

Description

多联拱桥架桥机及多联拱桥架桥方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种多联拱桥架桥机及多联拱桥架桥方法。

背景技术

随着中国社会经济的迅速发展，原有的高速公路运力已路逐渐饱和，大量的线路需要扩建或复线建设。而由于城市的发展，建设用地愈发紧张，公路线路的选择受到越来越多的限制，而需要扩建或复线建设的道路，交通非常繁忙，不能中断交通。高架桥线路从原有线路的一侧，斜跨至另外一侧的案例越来越多，由于道路跨度和角度，使得斜跨桥梁的跨度较大，施工较为困难。另外，城市道路对景观的要求越来越高，以往斜跨桥梁采用的斜拉桥，容易与周围环境产生不协调。

因此，一种新型的桥梁结构形式被创造出来----多联拱桥，此类桥梁的出现有效的解决了城市用地紧张、景观协调和施工方案选择的合理性的问题。由于国内暂缺少相关类似桥梁的项目，且桥梁下方的道路不能较长时间中断交通，故多联拱桥的施工带来较大困难，大桥的建设难度在于主拱和主梁施工。

目前，常规主拱的施工方法有三种：(1)扣塔法施工：主拱位置设置扣塔，逐节吊装施工主拱节段；(2)支架法施工：主拱下方搭设支架、汽车吊或履带吊吊装节段至合拢；(3)转体法施工：在合适的位置进行主拱拼装，并进行竖向或水平转体至设计位置。

但是，多联拱桥的主供为多联拱形式，(1)若采用扣塔法，扣塔的工程量过大，且位于城市内，难以找到合适的地方设置锚固点。(2)支架法则由于多个主拱，下方高速公路车流量大，不能中断交通，支架的搭设及拆除次数多，风险较大。故不优先采用。(3)转体法施工，由于主拱数量多，且周围建筑密集，无合适的施工场地，故无法采用。

常规主梁的施工方法有三种：(1)支架法施工：沿主梁下方，搭设满堂支架，逐段吊装主梁，并滑移至设计位置；(2)悬臂吊装：将主梁节段运输至桥梁线路下方，利用桥面吊机，逐段对称起吊主梁，并挂索；(3)顶推法施工：在场地外侧搭设拼装支架，并沿路线搭设顶推支架，利用千斤顶同步顶推主梁至设计位置。

由于多联拱桥的主梁位于主拱的下方。(1)支架法施工，支架工程量大，且由于已先施工主拱，常用起重设备无吊装需要的作业空间。(2)悬臂吊装，由于悬臂吊装需要将主梁运输至桥梁正下方，此项目由于下方高速公路繁忙，无法运输至桥梁下方。(3)顶推施工：顶推支点的承载力较大，需在已有高速公路中央分隔带设置顶推墩，占用较大面积，会造成线路调整，对交通影响较大。故不优先采用。

发明内容

基于此，有必要针对多联拱桥的施工，主拱数量多、主梁位于主拱下方不利用吊装、主梁无法通过地面运输的问题，提供一种多联拱桥架桥机及多联拱桥架桥方法。

一种多联拱桥架桥机，包括：

轨道，设置于多联拱桥基础的内侧；

滑移架，包括立柱及横梁，所述立柱的一端可滑动地设置于所述轨道上，所述横梁与所述立柱的另一端连接，所述立柱和所述横梁围成供原有道路和汽车通过的通道；及

驱动机构，与所述立柱连接，以驱动所述滑移架在所述轨道上滑动。

在其中一个实施例中，所述驱动机构为顶推千斤顶，所述顶推千斤顶布置于地面上，且所述顶推千斤顶与所述立柱连接。

在其中一个实施例中，所述轨道设有两个，两个所述轨道间隔设置于多联拱桥基础之间，原有道路位于两个所述轨道之间，所述立柱设有两个，两个所述立柱分别可滑动地设置于两个所述轨道上，两个所述立柱分别与所述横梁的两端连接。

在其中一个实施例中，还包括用于支撑主梁的支墩，所述支墩通过升降机构设置于所述横梁上。

在其中一个实施例中，所述升降机构为千斤顶，所述千斤顶设置于所述横梁上，所述支墩安装于所述千斤顶上。

在其中一个实施例中，还包括喂粱平台，所述喂粱平台设置于主拱空间外，所述喂粱平台布置于所述滑移架的一侧，且所述喂粱平台与所述横梁的顶面平齐。

一种多联拱桥架桥方法，利用如上述任意一项所述的多联拱桥架桥机，该多联拱桥架桥方法包括以下步骤：

施工完成多联拱桥基础，在多联拱桥基础的内侧施工轨道；

将滑移架安装于轨道上，将驱动机构与立柱连接；

在横梁的顶部搭设主拱支架，逐段拼接安装主拱；

驱动机构驱动滑移架沿着轨道滑动，逐个进行主拱的拼装；

使滑移架滑移至主拱空间外，将主梁运输至横梁上，驱动机构驱动滑移架将主梁运输至设计位置；

将主梁通过拉索挂设至主拱上，将主梁转换至主拱受力，最后逐节完成主梁的安装。

在其中一个实施例中，所述将主梁运输至横梁上的步骤具体为：

运梁车将所述主梁运输至喂粱平台旁，履带吊将所述主梁吊装至所述喂粱平台上，且履带吊将喂粱平台上的主梁平移至所述横梁上。

在其中一个实施例中，所述运梁车将所述主梁运输至喂粱平台旁的步骤之前还包括：

在主拱空间外，搭设与所述滑移架高度一致的喂粱平台。

在其中一个实施例中，所述使滑移架滑移至主拱空间外，将主梁运输至横梁上，驱动机构驱动滑移架将主梁运输至设计位置的步骤具体为：

在所述横梁上设置支墩，使滑移架滑移至主拱空间外，将主梁运输至横梁上，驱动机构驱动滑移架将主梁运输至设计位置，所述支墩的升降调整所述主梁的标高。

上述多联拱桥架桥机及多联拱桥架桥方法，先利用滑移架作为支架拼装平台，进行逐个主拱的拼装，后利用滑移架的滑移功能，运输主梁至设计位置，挂设主梁，克服了在场地有限和下方交通不能长时间中断施工的条件下，斜跨多联拱桥施工的一系列问题。摒弃了传统方法，化繁为简，提高现场施工的安全性及高效性，减少临时结构工程量，降低了施工成本，使得该类桥型的应用具有可行性，为今后类似桥梁形式的选择提供了更优的方案，提升城市景观品质。具有显著的社会效益和经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为一实施方式中多联拱桥架桥机的结构示意图；

图2为喂粱平台设置于滑移架一侧的示意图；

图3为一实施方式中多联拱桥架桥方法的流程图；

图4为多联拱桥基础和轨道的平面图；

图5为主拱支架安装于滑移架上的示意图；

图6为主拱拼装的示意图；

图7为主拱拼接合拢的示意图；

图8为履带吊将喂粱平台上的主梁平移到滑移架上的示意图；

图9为主梁挂设在主拱上的示意图；

图10为沿多联拱桥的路线拼接主拱的示意图。

附图标记：

10-多联拱桥基础，12-原有道路，20-履带吊，30-主拱，32-主拱支架，40-主梁，42-拉索，100-轨道，200-滑移架，210-立柱，220-横梁，221-底板，222-顶板，223-支撑柱，224-斜撑，230-加强柱，300-支墩，400-喂粱平台。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1及图9，一实施方式中的多联拱桥架桥机，主要用于多联拱桥主拱30和主梁40的施工。具体地，该多联拱桥架桥机包括轨道100、滑移架200及驱动机构。

请参阅图1，轨道100设置于多联拱桥基础10的内侧。一实施方式中，多联拱桥基础10设置在原有道路12的外侧，轨道100设有两个，两个轨道100间隔设置于多联拱桥基础10之间，原有道路12位于两个轨道100之间。

滑移架200包括立柱210及横梁220。立柱210的一端可滑动地设置于轨道100上，横梁220横跨在原有道路12的上方，横梁220与立柱210的另一端连接，立柱210和横梁220围成供原有道路12和汽车通过的通道。即是，原有道路12在横梁220的下方经过，立柱210位于原有道路12的一侧。一实施方式中，立柱210设有两个，两个立柱210分别可滑动地设置于两个轨道100上，两个立柱210分别与横梁220的两端连接。

可以理解的是，在其他实施方式中，轨道100和立柱210也可以设置三个，三个轨道100间隔设置于多联拱桥基础10之间，其中外侧的两个轨道100位于原有道路12的两侧，中间的轨道100设置在原有道路12的中部。三个立柱210分别可滑动地设置于三个轨道100上，其中外侧的两个立柱210分别与横梁220的两端连接，中间的立柱210与横梁220的中部连接。中间的立柱210能够对横梁220的中部进行支撑，避免横梁220受力过大弯曲，降低横梁220的设计难度。

一实施方式中，横梁220包括底板221、顶板222、支撑杆223及斜撑224。底板221与立柱210相连接，支撑杆223支撑在顶板222和底板221之间，斜撑224倾斜支撑在底板221和底板221之间，实现将顶板222和底板221的连接。支撑杆223能够对顶板222进行支撑，斜撑224能够加强支撑效果，避免支撑杆223受力过重弯曲变形。

一实施方式中，滑移架200还包括加强柱230，加强柱230支撑在横梁220和立柱210之间，以实现辅助支撑横梁220，保证横梁220的强度，同时避免立柱210受力过大弯曲变形。具体地，加强柱230的两端分别连接立柱210和底板221，加强柱230朝横梁220的中部倾斜支撑。

驱动机构(图未示)设置于地面或者其他平台上，驱动机构与立柱210连接，以驱动滑移架200在轨道100上滑动。一实施方式中，驱动机构为顶推千斤顶，顶推千斤顶布置于地面上，且顶推千斤顶与立柱210连接。可以理解的是，在其他实施方式中，驱动机构也可以为其他结构，例如电动推杆等，只要能够驱动滑移架200在轨道100上滑动即可。

一实施方式中，多联拱桥架桥机还包括支墩300，支墩300通过升降机构设置于横梁220上，支墩300用于支撑主梁40。具体地，升降机构设置于横梁220的顶板222上，支墩300设置于升降机构上，升降机构能够驱动支墩300升降，以调整支墩300上主梁40的标高。一实施方式中，升降机构可以为千斤顶，千斤顶的伸缩驱动支墩300升降。可以理解的是，在其他实施方式中，升降机构也可以为其他机构，如电动推杆等，只要能够驱动支墩300升降即可。

请一并参阅图2，一实施方式中，多联拱桥架桥机还包括喂粱平台400，喂粱平台400设置于主拱30空间外，且喂粱平台400布置于滑移架200的一侧，喂粱平台400与横梁220的顶面平齐。具体地，喂粱平台400与顶板222平齐，以便于喂粱平台400上的主梁40平移至横梁220上。

请参阅图3，本发明还提供一种多联拱桥架桥方法。为实现该多联拱桥架桥方法，其采用上述多联拱桥架桥机。该多联拱桥架桥方法具体包括如下步骤：

步骤S110：施工完成多联拱桥基础10，在多联拱桥基础10的内侧施工轨道100。

请参阅图4及图5，具体地，在原有道路12的两侧，施工多联拱桥的桩基和承台等基础结构，形成多联拱桥基础10，在完成多联拱桥基础10施工完成后，沿原有道路12两侧，利用履带吊20和振动锤，施工两个轨道100，轨道100位于原有道路12和多联拱桥基础10之间。

步骤S120：将滑移架200安装于轨道100上，将驱动机构与立柱210连接。

具体地，将滑移架200的两个立柱210分别可滑动地设置于两个轨道100上，实现将滑移架200安装于轨道100上。然后将驱动机构固定于地面或其他平台上，将驱动机构与立柱210连接，驱动机构能够驱动滑移架200沿着轨道100滑动，完成多联拱桥架桥机的拼装。

步骤S130：在横梁220的顶部搭设主拱支架32，逐段拼接安装主拱30。

请参阅图6及图7，利用履带吊20，在横梁220的顶部搭设主拱支架32，主拱支架32能够在主拱30施工过程中，对主拱30进行支撑。主拱支架32设有多组，多组主拱支架32间隔设置在横梁220上，多组主拱支架32用于支撑主拱30的不同区域。拟将主拱30一个拱单元分解为多个节段，逐段安装主拱30，主拱30的两端分别与原有道路12两侧的多联拱桥基础10连接，直至一个主拱30施工完毕。

步骤S140：驱动机构驱动滑移架200沿着轨道100滑动，逐个进行主拱30的拼装。

具体地，顶推千斤顶驱动立柱210在轨道100上滑动，以驱动滑移架200沿着轨道100滑动，实现改变滑移架200的位置，然后进行下一个主拱30的拼装施工。最后，滑移架200沿着轨道100运动完，实现全部主拱30的施工。

步骤S150：使滑移架200滑移至主拱30空间外，将主梁40运输至横梁220上，驱动机构驱动滑移架200运输至设计位置。

请参阅图图2及图8，具体地，驱动机构驱动滑移架200滑移至主拱30空间外，然后将主梁40运输至横梁220上。具体地，在主拱30空间外，搭设与滑移架200高度一致的喂粱平台400，喂粱平台400的高度与滑移架200高度一致，可以方便主梁40的滑移。

然后，运梁车将主梁40运输至喂粱平台400旁，履带吊20将主梁40吊装至喂粱平台400上，然后履带吊20将喂粱平台400上的主梁40平移至横梁220上。主梁40滑移至滑移架200上后，驱动机构驱动滑移架200向主拱30内运输，将主拱30运输到设计位置。当然，在其他实施方式中，也可以将主梁40直接吊装到滑移架200上。

一实施方式中，为了便于主梁40挂设到主拱30上，可以在横梁220上设置支墩300，支墩300通过升降机构与横梁220连接。具体地，升降机构可以为千斤顶。滑移架200滑移至主拱30空间外后，将主梁40运输至横梁220上，驱动机构驱动滑移架200将主梁40运输至设计位置，升降机构能够驱动支墩300升降，支墩300的升降调整主梁40的标高，以便于主梁40挂设在主拱30上。

步骤S160：将主梁40通过拉索42挂设至主拱30上，将主梁40转换至主拱30受力，最后逐节完成主梁40的安装。

请参阅图9及图10，具体地，滑移架200将主梁40运输至设计位置后，将拉索42的一端与主梁40连接，拉索42的另一端连接主拱30，实现将主梁40挂设至主拱30上，将主梁40转换至主拱30受力。最后，滑移架200来回移动，运输主梁40至设计位置，沿着桥梁设计的线路，逐节完成主梁40的安装。其中，不同设计位置的主梁40在横梁220上的位置不同，以使主梁40沿着桥梁设计的线路延伸。

上述多联拱桥架桥机及多联拱桥架桥方法，先利用滑移架200作为支架拼装平台，进行逐个主拱30的拼装，后利用滑移架200的滑移功能，运输主梁40至设计位置，挂设主梁40，克服了在场地有限和下方交通不能长时间中断施工的条件下，斜跨多联拱桥施工的一系列问题。摒弃了传统方法，化繁为简，提高现场施工的安全性及高效性，减少临时结构工程量，降低了施工成本，使得该类桥型的应用具有可行性，为今后类似桥梁形式的选择提供了更优的方案，提升城市景观品质。具有显著的社会效益和经济效益。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种多联拱桥架桥方法，利用多联拱桥架桥机，其特征在于，所述多联拱桥架桥机包括轨道、滑移架及驱动机构，所述轨道设置于多联拱桥基础的内侧，所述滑移架包括立柱及横梁，所述立柱的一端可滑动地设置于所述轨道上，所述横梁与所述立柱的另一端连接，所述立柱和所述横梁围成供原有道路和汽车通过的通道，所述驱动机构与所述立柱连接，以驱动所述滑移架在所述轨道上滑动，该多联拱桥架桥方法包括以下步骤：

施工完成多联拱桥基础，在多联拱桥基础的内侧施工轨道；

将滑移架安装于轨道上，将驱动机构与立柱连接；

在横梁的顶部搭设主拱支架，逐段拼接安装主拱；

驱动机构驱动滑移架沿着轨道滑动，逐个进行主拱的拼装；

使滑移架滑移至主拱空间外，将主梁运输至横梁上，驱动机构驱动滑移架将主梁运输至设计位置；

将主梁通过拉索挂设至主拱上，将主梁转换至主拱受力，最后逐节完成主梁的安装。

2.根据权利要求1所述的多联拱桥架桥方法，其特征在于，所述驱动机构为顶推千斤顶，所述顶推千斤顶布置于地面上，且所述顶推千斤顶与所述立柱连接。

3.根据权利要求1所述的多联拱桥架桥方法，其特征在于，所述轨道设有两个，两个所述轨道间隔设置于多联拱桥基础之间，原有道路位于两个所述轨道之间，所述立柱设有两个，两个所述立柱分别可滑动地设置于两个所述轨道上，两个所述立柱分别与所述横梁的两端连接。

4.根据权利要求1所述的多联拱桥架桥方法，其特征在于，还包括用于支撑主梁的支墩，所述支墩通过升降机构设置于所述横梁上。

5.根据权利要求4所述的多联拱桥架桥方法，其特征在于，所述升降机构为千斤顶，所述千斤顶设置于所述横梁上，所述支墩安装于所述千斤顶上。

6.根据权利要求1所述的多联拱桥架桥方法，其特征在于，还包括喂粱平台，所述喂粱平台设置于主拱空间外，所述喂粱平台布置于所述滑移架的一侧，且所述喂粱平台与所述横梁的顶面平齐。

7.根据权利要求1所述的多联拱桥架桥方法，其特征在于，所述将主梁运输至横梁上的步骤具体为：

运梁车将所述主梁运输至喂粱平台旁，履带吊将所述主梁吊装至所述喂粱平台上，且履带吊将喂粱平台上的主梁平移至所述横梁上。

8.根据权利要求7所述的多联拱桥架桥方法，其特征在于，所述运梁车将所述主梁运输至喂粱平台旁的步骤之前还包括：

在主拱空间外，搭设与所述滑移架高度一致的喂粱平台。

9.根据权利要求7所述的多联拱桥架桥方法，其特征在于，所述使滑移架滑移至主拱空间外，将主梁运输至横梁上，驱动机构驱动滑移架将主梁运输至设计位置的步骤具体为：

在所述横梁上设置支墩，使滑移架滑移至主拱空间外，将主梁运输至横梁上，驱动机构驱动滑移架将主梁运输至设计位置，所述支墩的升降调整所述主梁的标高。

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