[发明专利]一种组合拱节段构造、桥梁及施工方法

说明书

本公开提供一种组合拱节段构造、桥梁及施工方法，涉及桥梁工程技术领域，针对目前劲性骨架拱桥采用混凝土包裹骨架协同受力，整体结构受力状态复杂、存在腹板开裂风险的问题；采用腹杆形成的桁架结构替代混凝土腹板，整体结构受力明确，且能够进行预制装配化施工，方便进行受力分析和后期维护；包括中箱和中箱两侧分别连接的边箱；边箱包括拱板、弦杆和腹杆，至少两块拱板依次间隔且平行布置，每个拱板内依次埋设有至少两根弦杆，相邻拱板内正对的弦杆之间连接多根腹杆，以形成桁架结构；同一中箱对应的两个边箱之间连接有中间板和多根第一横撑，中间板两端连接相异边箱的拱板，中间板与所连接的拱板共面。

技术领域

本公开涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种组合拱节段构造、桥梁及施工方法。

背景技术

劲性骨架拱桥具有良好的受力性能，混凝土劲性骨架拱桥作为大跨度桥梁的主选桥型之一，混凝土复合体内的钢管具有纵向钢筋和横向箍筋的作用，既能够承受压力也能够承受拉力。

传统劲性骨架外包混凝土拱桥仍存在一些问题，对于大跨劲性骨架混凝土拱桥，大跨劲性骨架混凝土拱桥通常应用在跨江或者跨河的修建情况下使用，混凝土拱桥的两侧工作分别浇筑在江干或者河道的两侧山体上，半跨拱圈的长度较长，在山间运输不方便，且施工难度大，存在一定的安全风险，因此在施工时采用分环、分段成拱，但是其混凝土包裹在骨架的外部，在施工过程中及使用过程中，混凝土包裹骨架协同受力，整体结构受力状态复杂、存在腹板开裂风险，难以对其应力集中位置进行受力分析和风险预估。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种组合拱节段构造、桥梁及施工方法，采用钢腹杆替代混凝土腹板，整体结构受力明确，方便进行受力分析和后期维护，且由于结构重量减轻，能够进行大节段预制装配吊装施工。

本公开的第一目的是提供一种组合拱节段构造，采用以下技术方案：

包括中箱和中箱两侧分别连接的边箱；边箱包括拱板、弦杆和腹杆，至少两块拱板依次间隔且平行布置，每个拱板内依次埋设有至少两根弦杆，相邻拱板内正对的弦杆之间连接多根腹杆，以形成桁架结构；同一中箱对应的两个边箱之间连接有中间板和多根第一横撑，中间板两端连接相异边箱的拱板，中间板与所连接的拱板共面。

进一步地，同一边箱对应拱板内布置的弦杆轴线平行布置，腹杆连接弦杆结合拱板形成腹板处为桁架的箱式结构。

进一步地，同一拱板内相邻弦杆对应的腹杆之间连接有第一斜撑，第一斜撑端部连接于腹杆侧面，且靠近拱板。

进一步地，所述第一斜撑连接腹杆处设有第二横撑，第二横撑两端分别连接腹杆，第二横撑轴线垂直于所连接腹杆的轴线。

进一步地，所述腹杆包括第一腹杆和第二腹杆；同一弦杆对应的所有第一腹杆平行布置，相邻第一腹杆之间连接第二腹杆。

进一步地，所述第二腹杆端部对接第一腹杆端部后连接弦杆，且第二腹杆两端连接于不同的弦杆，第二腹杆与第一腹杆呈夹角布置。

进一步地，所述中箱包括多块中间板，一个边箱的拱板与另一个边箱的拱板一一对应，并通过中间板连接。

进一步地，所述边箱之间的多根第一横撑间隔且轴线平行布置，相邻横撑之间连接有第二斜撑。

本公开的第三目的是提供一种桥梁，利用如上所述的组合拱节段构造。

本公开的第三目的是提供一种组合拱节段施工方法，包括以下步骤：

工厂预制拱板、弦杆和腹杆，弦杆预埋入拱板内，平行间隔布置的两块拱板之间连接有腹杆，腹杆端部连接弦杆，形成腹板为桁架、顶板为混凝土的边箱；

两个边箱的拱板之间通过中间板连接、腹杆之间通过第一横撑连接，在两个边箱之间形成腹板为桁架、顶板为混凝土的中箱；