鋼管桁架拱橋的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋼管桁架拱橋，包括兩個空心圓鋼管拱肋、空心圓鋼管系梁和橫撐，所述橫撐焊接在兩個空心圓鋼管拱肋之間，所述空心圓鋼管系梁上焊接有橫梁，還包括拱腳連接裝置，所述空心圓鋼管拱肋的兩端和空心圓鋼管系梁的兩端通過拱腳連接板形成剛結，所述空心圓鋼管拱肋的腹部和空心圓鋼管系梁之間連接有桁架式腹桿。本發明鋼管采用工廠制造成品鋼管，施工現場對鋼管節段進行焊接，節段少，焊接質量易保證，施工方便，施工工期短。
【專利說明】鋼管桁架拱橋
【技術領域】
[0001]本發明涉及橋梁結構【技術領域】，具體為一種鋼管桁架拱橋。
【背景技術】
[0002]鋼材是一種抗拉、抗壓和抗剪強度較高的均質材料，鋼構件一般可設計得較為輕巧，因而鋼結構的自重較輕。目前，采用相同的橋梁結構體系時，鋼橋的跨越能力大于采用其他材料所建造的橋梁。對于中等跨徑橋梁鋼橋具有很強的競爭力，而對于超大跨徑的橋梁，則非鋼橋莫屬。
[0003]按照力學體系分類，鋼橋有梁、拱、索三大基本體系。鋼梁橋主要承重結構是主梁，主梁彎矩控制結構設計，梁橋跨度較拱橋、索承橋小；鋼拱橋由于自重輕、水平推力相對較小，跨越能力，但跨度超過300m后，其用鋼量較索承類橋梁大，施工難度更大；鋼斜拉橋、懸索橋經濟跨度在300m以上。
[0004]鋼梁橋中鋼桁梁應用最廣，經濟指標較好。鋼桁梁結構隨著橋梁跨度的增大，桁高也是不斷增加，隨著跨度的增加，鋼桁梁的經濟指標逐漸增加。
[0005]鋼拱橋跨越能力較鋼桁梁大，但隨著跨度的增加，鋼拱橋矢高也逐漸增大，用鋼量指標也在逐漸增加，對施工機械要求也越來越高，施工難度大，施工成本高。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是為了克服上述不足提供一種結構簡單的鋼管桁架拱橋。
[0007]本發明包括兩個空心圓鋼管拱肋、空心圓鋼管系梁和橫撐，所述橫撐焊接在兩個空心圓鋼管拱肋之間，所述空心圓鋼管系梁上焊接有橫梁，還包括拱腳連接裝置，所述空心圓鋼管拱肋的兩端和空心圓鋼管系梁的兩端通過拱腳連接板形成剛結，所述空心圓鋼管拱肋的腹部和空心圓鋼管系梁之間連接有桁架式腹桿。
[0008]所述橫梁上方全橋縱橫向連續鋪設鋼橋面板，所述鋼橋面板縱向與系梁焊接，所述橫梁與鋼橋面板之間垂直設置有I型肋梁，所述鋼橋面板底部橫向設置有U型肋梁，所述空心圓鋼管系梁上套設有圓管加勁環。
[0009]所述拱腳連接裝置包括節點板底板和節點板頂板，所述節點板底板和節點板頂板之間焊接有兩塊縱向節點板，所述縱向節點板的上半部分為梯形板、下半部分為矩形板，所述兩塊梯形板同側的腰上焊接有橫向拱肋連接板，所述兩塊矩形板的同側焊接有橫向系梁連接板，所述橫向拱肋連接板與橫向系梁連接板相連，所述橫向拱肋連接板內側垂直設有第一加勁肋，所述橫向系梁連接板內側垂直設有第二加勁肋，所述兩塊矩形板之間設有節點板橫向隔板，所述矩形板外側與節點板底板之間垂直設有多個橫梁腹板。
[0010]所述節點板底板下方設有墊板。
[0011]所述節點板底板與節點板頂板之間垂直設有多個節點板橫向隔板。
[0012]本發明拱肋、系梁及腹桿采用空心圓鋼管，拱肋與系梁采用桁架式腹桿連接，受力均勻合理，用鋼量低，節省了工程造價；鋼管自重輕，可采用大節段施工，對施工機械要求低，特別適用于跨既有鐵路、公路轉體施工，降低了施工費用；鋼管采用工廠制造成品鋼管，施工現場對鋼管節段進行焊接，節段少，焊接質量易保證，施工方便，施工工期短。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發明立面結構示意圖。
[0014]圖2為本發明橫截面示意圖。
[0015]圖3為圖1中A-A向示意圖。
[0016]圖4為圖3中部分結構放大示意圖。
[0017]圖5為拱腳連接裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖及實施例進一步說明本發明。
[0019]實施例:本發明包括兩個空心圓鋼管拱肋1、空心圓鋼管系梁2和橫撐5，所述橫撐5焊接在兩個空心圓鋼管拱肋I之間，所述空心圓鋼管系梁2上焊接有橫梁6，還包括拱腳連接裝置4，所述空心圓鋼管拱肋I的兩端和空心圓鋼管系梁2的兩端通過拱腳連接板形成剛結，所述空心圓鋼管拱肋I的腹部和空心圓鋼管系梁2之間連接有桁架式腹桿3。所述橫梁6上方全橋縱橫向連續鋪設鋼橋面板9，所述鋼橋面板9縱向與系梁2焊接，所述橫梁6與鋼橋面板9之間垂直設置有I型肋梁7，所述鋼橋面板9底部橫向設置有U型肋梁8，所述空心圓鋼管系梁2上套設有圓管加勁環10。所述拱腳連接裝置4包括節點板底板11和節點板頂板12，所述節點板底板11和節點板頂板12之間焊接有兩塊縱向節點板13，所述縱向節點板13的上半部分為梯形板、下半部分為矩形板，所述兩塊梯形板同側的腰上焊接有橫向拱肋連接板15，所述兩塊矩形板的同側焊接有橫向系梁連接板16，所述橫向拱肋連接板15與橫向系梁連接板16相連，所述橫向拱肋連接板15內側垂直設有第一加勁肋17，所述覆蓋在橫向系梁連接板16內側垂直設有第二加勁肋18，所述兩塊矩形板之間設有節點板橫向隔板19，所述矩形板與節點板橫向隔板19之間設有橋面板22，所述矩形板外側與節點板底板11之間垂直設有多個橫梁腹板14，所述橫梁腹板14旁設有橫梁加勁板23。所述節點板底板11下方設有墊板20。所述節點板底板11與節點板頂板12之間垂直設有多個節點板橫向隔板21。
[0020]拱肋與系梁組合在一起共同承受荷載，拱肋、系梁及腹桿采用空心圓鋼管，圓鋼管采用工廠制造的成品鋼管，橋面系采用密橫梁體系的正交異性鋼橋面板。橋梁豎向荷載的傳遞途徑如下:豎向荷載通過鋼橋面板9傳遞給橋面橫梁6 ;橫梁6通過空心圓鋼管系梁2的縱梁傳遞給與桁架式腹桿3的節點，節點處的力通過桁架式腹桿3傳遞給空心圓鋼管拱肋I ;拱腳處將空心圓鋼管拱肋I與空心圓鋼管系梁2剛結，空心圓鋼管拱肋I與空心圓鋼管系梁2通過拱腳連接裝置4連接協調變形共同受力。
[0021]本發明的鋼管桁架拱橋，兼具鋼桁梁與鋼拱橋的結構特點，有效的提高了跨越能力；同時，拱肋與系梁均采用空心圓鋼管，圓鋼管截面特性好，自重輕，分節段在工廠制造，采用大節段拼裝施工。
[0022]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種鋼管桁架拱橋，包括兩個空心圓鋼管拱肋(I)、空心圓鋼管系梁(2)和橫撐(5)，所述橫撐(5)焊接在兩個空心圓鋼管拱肋(I)之間，所述空心圓鋼管系梁(2)上焊接有橫梁(6)，其特征在于:還包括拱腳連接裝置(4)，所述空心圓鋼管拱肋(I)的兩端和空心圓鋼管系梁(2)的兩端通過拱腳連接板形成剛結，所述空心圓鋼管拱肋(I)的腹部和空心圓鋼管系梁(2 )之間連接有桁架式腹桿(3 )。
2.根據權利要求1所述的鋼管桁架拱橋，其特征在于所述橫梁(6)上方全橋縱橫向連續鋪設鋼橋面板(9)，所述鋼橋面板(9)縱向與系梁(2)焊接，所述橫梁(6)與鋼橋面板(9)之間垂直設置有I型肋梁(7)，所述鋼橋面板(9)底部橫向設置有U型肋梁(8)，所述空心圓鋼管系梁(2)上套設有圓管加勁環(10)。
3.根據權利要求1或2所述的鋼管桁架拱橋，其特征在于所述拱腳連接裝置(4)包括節點板底板(11)和節點板頂板(12)，所述節點板底板(11)和節點板頂板(12)之間焊接有兩塊縱向節點板(13)，所述縱向節點板(13)的上半部分為梯形板、下半部分為矩形板，所述兩塊梯形板同側的腰上焊接有橫向拱肋連接板(15)，所述兩塊矩形板的同側焊接有橫向系梁連接板(16)，所述橫向拱肋連接板(15)與橫向系梁連接板(16)相連，所述橫向拱肋連接板(15)內側垂直設有第一加勁肋(17)，所述橫向系梁連接板(16)內側垂直設有第二加勁肋(18)，所述兩塊矩形板之間設有節點板橫向隔板(19)，所述矩形板外側與節點板底板(11)之間垂直設有多個橫梁腹板(14)。
4.根據權利要求3所述的用于鋼管桁架拱橋的拱腳連接裝置，其特征在于所述節點板底板(11)下方設有墊板(20)。
5.根據權利要求4所述的用于鋼管桁架拱橋的拱腳連接裝置，其特征在于所述節點板底板(11)與節點板頂板(12)之間垂直設有多個節點板橫向隔板(21 )。
【文檔編號】E01D12/00GK103590321SQ201310613938
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月27日 優先權日:2013年11月27日
【發明者】羅世東, 劉振標, 印濤, 馬廣, 任征, 夏正春 申請人:中鐵第四勘察設計院集團有限公司