[实用新型]一种桁式索拱桥结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种拱桥结构，特别是适合于山区陡峻和V形山谷地形等交通不便、运输艰难条件的一种桁式索拱桥结构及施工方法。

背景技术

从我国古代的石材拱桥---赵州桥到二十世纪的钢筋砼拱桥，历经了千年的发展历程，现浇的钢筋砼拱桥需要在现场做模板，只适用于小型拱桥；大跨径上承式砼拱桥经历了箱型拱、钢管砼拱和桁式组合拱等三个发展阶段。

1.预制薄壁箱型砼拱桥--90年代以前，我国山区大跨径拱桥多采用预制薄壁箱型拱桥。它纵向分3～7段，每段重40～60t，架设多采用缆索起重机，其设备200～500t的安装和拱肋的架设工期长达1年；众多的临时施工设备如此装、拆，耗用大量人力，增加了工程费用，另外山区地势陡峻，缺乏长构件的预制和起吊的场地，这样致使箱型拱桥最大跨径停留在L＜150m的水平。

2.钢管砼拱桥--1990年四川旺苍桥创建钢管砼拱，它的下弦主拱圈是内注砼的拱形钢管，由于钢管自重轻，既能做支架又能做模板极大的方便了施工，因此促进了中国大跨径拱桥的飞速发展，目前最大跨径是已达到460m的四川巫山桥；但单一的钢管或还难以满足山区大跨径拱桥对下弦主拱圈强度和稳定性的要求，它所采用的大型缆吊设备用钢量达500～800t之多，而主拱圈合拢后拉索及扣架等施工设施都要拆除，致使费用高昂，除专业队伍外，一般施工单位都很难完成大跨径钢管砼拱桥建设任务。

3.钢筋砼桁式组合拱桥--是上世纪80年代初由贵州省根据V形山谷地形特点所提出的一种新桥型，其特点是采用钢人字桅杆为吊装工具，由两岸桥台向跨中以悬臂桁架形式进行拼装，合拢后在反弯点处切开上弦节点，以“边桁中拱”的结构型式来受力；这种新工艺特点是施工设备简便、施工安全、省工省料、造价低廉，在西南地区V形峡谷地区迅速代替了箱型拱，目前已在全国推广修建了40余座桥。但是经过20年的运营实践，桁式组合拱采用钢筋砼材料的弱点也逐渐也暴露出来；例如桁式节点和主拱圈后浇部分在反复荷载作用下都出现不同程度裂缝，从而影响耐久性，另外当跨径增大时钢筋砼预制构件重量过大，给脱模、移运、翻身、吊装都带来不少技术难度。1995年建成的世界上最大跨径的桁式拱桥——跨径330m的贵州江界河大桥主体工程工期用了三年的事实说明，特大跨径拱桥更需要一种结构更可靠和施工快速方便的新桥型。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种强度高、稳定性好、能利用可调斜拉索在成桥前后进行“调索均载减负”、吊装施工更为简便的桁式索拱桥结构及施工方法，它能综合发挥高强度钢索、钢材和砼等多种材料协同组合、优势互补的特点，适于山区V型山谷大跨径建桥。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种桁式索拱桥结构，它的下弦主拱圈是由多根内注砼的拱形钢管依靠纵钢板和横钢板连接成的下弦钢管砼桁式主拱圈或由多个拱形钢箱依靠节点板拉杆和斜杆连接组成钢箱桁架并加注砼的下弦钢箱砼桁式主拱圈。钢管砼立柱垂直紧固在下弦主拱圈的下结点上，钢管砼立柱上端紧固在上弦行车道梁的上结点上，装有可调锚夹的斜拉索的两端分别锚固在上结点和与其相邻的钢管砼立柱的下结点上；钢管砼立柱可为单管或多管组合结构，砼位于全部钢管内或只在钢管的两端。三角形横截面的下弦钢管砼桁式主拱圈是由3根内注砼的拱形钢管组合成三角形横截面的结构，依靠钢板或钢杆定位连接成一体，组成中空三角形横截面、桁式结构的钢管砼主拱圈；三角形横截面的下弦钢管砼桁式主拱圈也可由3根内注砼的拱形钢管组合成等腰三角形横截面的结构，居中的上钢管的直径大，下底两个钢管的直径小；依靠与三角形横截面平行、等间距排列的横钢板把3根拱形钢管焊接成一体，纵钢板沿后者的三个外曲面焊接，组成封闭的中空三角形横截面、桁式结构的钢管砼主拱圈；所述的拱形钢管是由短钢管串联焊接成一体，每根短钢管的一端内焊有筋肋；在横钢板的两侧，设有连接相邻的两个拱形钢管的钢筋拉杆；两侧的下弦钢管砼桁式主拱圈由下横梁定位连接，钢管砼立柱上端由中横梁定位连接；带可调锚夹的斜拉索紧固连接钢管砼立柱的上结点及与其相邻钢管砼立柱的下结点。梯形横截面的下弦钢管砼主拱圈是由4根内注砼的拱形钢管组合成梯形的横截面结构，依靠与梯形横截面平行、等间距排列的横钢板把4根拱形钢管焊接成一体，纵钢板沿后者的4个外曲面焊接，组成封闭的中空梯形横截面、桁式结构的钢管砼主拱圈。以上所述的钢管砼拉索组合拱桥由于自重较大，其主拱圈跨度局限于500米以内，如果主拱圈跨度要求大于500米时，就要采用包括下弦钢箱砼桁式主拱圈的全钢结构的桁式索拱桥。