一种上乘式索拱组合结构桥的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种上乘式索拱组合结构桥，包括拱肋（1），所述拱肋（1）的两端采用拱肋平衡索（2）相连，平行设置的两个拱肋（1）的同一端分别采用端横梁（3）固定相连，两个端横梁（3）和两个拱肋（1）构成的区域内设有中间横梁（4），且中间横梁（4）的两端分别和平行设置的拱肋（1）相连，两个端横梁（3）之间采用桥面索（5）相连，桥面索（5）位于中间横梁（4）之上，且桥面索（5）的上方铺设有桥面钢板（6）。本发明采用索、拱组合结构以充分发挥钢索承拉和钢管拱承压的特点，解决了索的锚固和稳定问题，适用范围广、整体受力好、结构轻颖安全、锚固简单、工厂化制作、便于运输且能快速施工，适宜推广使用。
【专利说明】一种上乘式索拱组合结构桥
【技术领域】
[0001]本发明涉及桥梁工程【技术领域】，尤其是指一种利用现代高强钢材料(钢索和钢管)组合形成整体受力的索拱结构，具体地说是一种充分发挥钢索承拉和钢管拱承压特点以解决钢索柔软、不稳定且利用拱的特点解决索两端复杂锚固问题的上乘式索拱组合结构桥。
【背景技术】
[0002]为解决城市道路交通问题，大多修建高架快速路，道路交叉口也立体化采用跨线桥。这些“高架桥”梁部大量采用钢筋混凝土结构或钢箱梁结构，桥墩大多采用钢筋混凝土结构，施工要现场浇筑，为此钢管排架林立，施工要围挡占道，因现场庞大，且建设周期长(短则数月，长则逾年)，对城市交通造成极大影响，建成后不可拆除，结构安全寿命也不可控。同样在城市主城区的地铁车站施工，为尽快恢复地面交通，工程一般采用盖挖法施工，用军便梁方案过渡，维持地面车辆通行，但结构复杂，也需较长时间围挡占道，影响城市交通。
[0003]现代索道桥继承和发扬了铁索桥的优点与现行的钢筋混凝土和钢结构桥相比，具有建筑高度低，，结构重量轻，材料省，建造成本低、工程周期短、易于维修保养等特点，是一项有生命力、有发展前景的桥梁技术。但现代索道桥属临时性结构(寿命仅有3?5年)，其根基是桥梁两端的锚定结构，且由于锚索、锚具的锚固和连接方式比较复杂，不利于快速施工，主要保障施工车辆和人员通行，车辆通行量受限制，运用到城市道路上，这些都需要改进。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种整体受力好、结构简便、锚固简单、工厂化制作并可快速施工的上乘式索拱组合结构桥。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案解决的:
一种上乘式索拱组合结构桥，包括拱肋、拱肋平衡索、端横梁、中间横梁、桥面索和桥面钢板，其特征在于所述拱肋的两端采用拱肋平衡索相连，平行设置的两个拱肋的同一端分别采用端横梁固定相连，两个端横梁和两个拱肋构成的区域内设有中间横梁，且中间横梁的两端分别和平行设置的拱肋相连，两个端横梁之间采用桥面索相连，桥面索设于中间横梁之上，且桥面索的上方铺设有桥面钢板。
[0006]所述的拱肋、端横梁和中间横梁皆呈弓形(索拱组合)并采用钢管或工字钢制成。
[0007]所述的拱肋和中间横梁为带竖向撑杆的弓形，拱肋和拱肋平衡索之间的竖向撑杆的两端分别与其上方的拱肋和其下方的拱肋平衡索相连；而中间横梁的两端亦采用中间横梁平衡索相连，中间横梁和中间横梁平衡索之间的竖向撑杆的两端分别与其上方的中间横梁和其下方的中间横梁平衡索相连。
[0008]所述的桥面钢板的上方两侧设有沿拱肋设置的护栏。
[0009]所述的拱肋、拱肋平衡索、端横梁、中间横梁、桥面索和竖向撑杆皆采用钢材制成。[0010]本发明相比现有技术有如下优点:
本发明的索拱组合结构桥采用索、拱组合结构(弓形为基本单元)，主要由高强钢材料制成的钢索、钢管拱和桥面钢板组成，充分发挥钢索承拉和钢管拱承压的特点，既克服了钢索柔软、不稳定，又利用拱的特点解决了索两端复杂的锚固问题和索的稳定问题，索起到拱的推力平衡作用；具有整体受力好、结构轻颖安全、锚固简单、便于工厂化制作和便于运输的特点，解决了桥梁快速施工的问题，极大缓解了长时间施工影响城市交通的问题。
[0011]本发明的上乘式索拱组合结构桥采用钢索、钢管及钢板等通用钢结构材料制成，可工厂化流水作业制作，批量生产以降低成本，现场快速施工，大大缩短可工期，适用于人行天桥、跨线、跨河、临时便桥等，即可作为永久结构，又可作为临时结构重复使用，具有适用范围广，综合效益明显的特点，适宜推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明的带竖向撑杆的中间横梁结构示意图。
[0013]其中:1一拱肋；2—拱肋平衡索；3—端横梁；4一中间横梁；5—桥面索；6—桥面钢板；7—竖向撑杆；8—中间横梁平衡索；9一护栏。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
[0015]如图1-2所示:一种上乘式索拱组合结构桥，包括拱肋1、拱肋平衡索2、端横梁3、中间横梁4、桥面索5和桥面钢板6，拱肋1、端横梁3和中间横梁4皆呈弓形并采用钢管或工字钢制成，拱肋1、拱肋平衡索2、端横梁3、中间横梁4、桥面索5、桥面钢板6和竖向撑杆7皆采用钢材制成，拱肋1、拱肋平衡索2、端横梁3、中间横梁4、桥面索5、桥面钢板6和竖向撑杆7亦可采用其它金属材料制成；在拱肋I的两端采用拱肋平衡索2相连，平行设置的两个拱肋I的同一端分别采用端横梁3固定相连，两个端横梁3和两个拱肋I构成的区域内设有中间横梁4且中间横梁4的两端分别和平行设置的拱肋I相连，两个端横梁3之间采用桥面索5相连，桥面索5位于中间横梁4之上，且桥面索5的上方铺设有桥面钢板6，桥面钢板6的上方两侧设有沿拱肋I设置的护栏9。
[0016]为增强上述索拱组合结构，拱肋I和中间横梁4皆为带竖向撑杆7的弓形，拱肋I和拱肋平衡索8之间的竖向撑杆7的两端分别与其上方的拱肋I和其下方的拱肋平衡索2相连；而中间横梁4的两端亦采用中间横梁平衡索8相连，中间横梁4和中间横梁平衡索8之间的竖向撑杆7的两端分别与其上方的中间横梁4和其下方的中间横梁平衡索8相连；索、拱之间加钢管撑杆即屋面结构称之为钢弦梁结构。拱肋1、拱肋平衡索2、端横梁3、中间横梁4、桥面索5和桥面钢板6相互组合构成了上乘式索拱组合结构桥的单元模块，实际使用时，将单个模块或多个单元模块组合设置在相应的位置即可，拱肋1、端横梁3和中间横梁4可采用圆形或工字型等多种空心截面形状结构，具体视现场情况而定；该上乘式索拱组合结构桥的单元模块，可根据实际需要进行工厂组装后运输至现场吊装安放，亦可以现场快速组装后吊装安置。
[0017]本发明的上乘式索拱组合结构桥可用于地面道路桥梁，有墩架空式和无墩落地式皆可设置，既可用作永久高架结构亦可用作临时跨越结构，还可适用于地铁盖挖法施工；本发明的上乘式索拱组合结构桥可用于人行天桥，可现地快速组装以跨越道路、河流及其他障碍物；本发明的上乘式索拱组合结构桥可用于城市轨道交通高架，其高架桥墩既可现地制作，也可工厂制作现地组装，然后在桥墩上快速架设该上乘式索拱组合结构桥即可；本发明的上乘式索拱组合结构桥可用于抗震救灾桥梁，通过工厂化、标准化现场快速成桥，适用于永久、临时现场快速组装；本发明的上乘式索拱组合结构桥可用于军用设施，此时适宜可移动的快速制作工厂现地制作，用来为江河水域和高山峡谷等复杂地带快速架桥，适应国防需要。
[0018]本发明的上乘式索拱组合结构桥以永久桥为例:根据现场实际情况进行设计，索拱桥(30米跨度，桥面宽8.5m的2车道时重约60吨)在工厂加工制作，验收合格后，由大型运输车辆运到现场，由起重吊车逐一吊装桥墩、吊装拱桥，最后成桥。若现场道路运输条件差，就在现场附近选择一块场地，索拱桥构件(最大构件是拱肋)在工厂加工后，运至加工场地，在现场加工总装、验收，然后就近吊装成桥。
[0019]本发明的索拱组合结构桥采用索、拱组合结构(弓形为基本单元)，主要由高强钢材料制成的钢索、钢管拱和桥面钢板组成，充分发挥钢索承拉和钢管拱承压的特点，既克服了钢索柔软、不稳定，又利用拱的特点解决了索两端复杂的锚固问题和索的稳定问题，索起到拱的推力平衡作用；具有整体受力好、结构轻颖安全、锚固简单、便于工厂化制作和便于运输的特点，解决了桥梁快速施工的问题，极大缓解了长时间施工影响城市交通的问题。本发明的上乘式索拱组合结构桥采用钢索、钢管及钢板等通用钢结构材料制成，可工厂化流水作业制作，批量生产以降低成本，现场快速施工，大大缩短可工期，适用于人行天桥、跨线、跨河、临时便桥等，即可作为永久结构，又可作为临时结构重复使用，具有适用范围广，综合效益明显的特点，适宜推广使用。
[0020]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种上乘式索拱组合结构桥，包括拱肋(I)、拱肋平衡索(2)、端横梁(3)、中间横梁(4)、桥面索(5)和桥面钢板(6)，其特征在于所述拱肋(I)的两端采用拱肋平衡索(2)相连，平行设置的两个拱肋(I)的同一端分别采用端横梁(3)固定相连，两个端横梁(3)和两个拱肋(I)构成的区域内设有中间横梁(4)，且中间横梁(4)的两端分别和平行设置的拱肋(I)相连，两个端横梁(3)之间采用桥面索(5)相连，桥面索(5)位于中间横梁(4)的上方，且桥面索(5)的上方铺设有桥面钢板(6)。
2.根据权利要求1所述的上乘式索拱组合结构桥，其特征在于所述的拱肋(I)、端横梁(3)和中间横梁(4)皆呈弓形并采用钢管或工字钢制成。
3.根据权利要求2所述的上乘式索拱组合结构桥，其特征在于所述的拱肋(I)和中间横梁(4)为带竖向撑杆(7)的弓形，拱肋(I)和拱肋平衡索(2)之间的竖向撑杆(7)的两端分别与其上方的拱肋(I)和其下方的拱肋平衡索(2)相连；而中间横梁(4)的两端亦采用中间横梁平衡索(8 )相连，中间横梁(4)和中间横梁平衡索(8 )之间的竖向撑杆(7 )的两端分别与其上方的中间横梁(4)和其下方的中间横梁平衡索(8)相连。
4.根据权利要求1所述的上乘式索拱组合结构桥，其特征在于所述桥面钢板(6)的上方两侧设有沿拱肋(I)设置的护栏(9)。
5.根据权利要求1所述的上乘式索拱组合结构桥，其特征在于所述的拱肋(I)、拱肋平衡索(2)、端横梁(3)、中间横梁(4)、桥面索(5)和竖向撑杆(7)皆采用钢材制成。
【文档编号】E01D4/00GK103774543SQ201410051019
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月14日 优先权日:2014年2月14日
【发明者】王新民 申请人:王新民