拱桥钢纵横梁系统的制作方法

本发明涉及拱桥施工技术领域，尤其涉及一种拱桥钢纵横梁系统。

背景技术：

随着我国桥梁建设技术的高速发展，对大跨度桥梁的需求越来越多，而拱桥由于具有跨越能力大，构造简单，受力明确，形式多样，外形美观等特定，得到越来越广泛的应用。

在混凝土拱桥中，拱桥桥面的钢梁作为主要受力构件，其强度和稳定性尤为重要。然而，为确保强度，现有的钢梁通常结构复杂且整体性强，无法根据施工现场的实际条件进行拼装，施工难度高且施工效率低。

技术实现要素：

本发明的目的旨在提供一种可降低施工难度且保证强度的拱桥钢纵横梁系统。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种拱桥钢纵横梁系统，包括用于设置于拱桥桥面内的钢梁，所述钢梁包括多排沿横桥向设置的钢横梁和多排沿顺桥向设置的钢纵梁；所述钢横梁包括强度依次增大的次横梁、端横梁、支墩横梁和吊杆横梁，所述吊杆横梁用于与拱桥的吊杆连接，所述支墩横梁用于与拱桥的支墩连接，所述端横梁设于桥面纵向的端部，所述次横梁设于相邻两排所述支墩横梁之间；所述钢横梁沿其长度方向划分为至少两个钢横梁节段，相邻两个钢横梁节段的连接结构设为错口结构；所述钢纵梁包括设于桥面横向端部的边纵梁和设于桥面横向中部的中纵梁，所述边纵梁的强度大于所述中纵梁的强度。

优选地，所述钢横梁为由顶板、腹板和底板构成的工字钢结构，相邻两个钢横梁节段中，其中一个钢横梁节段的顶板比另一钢横梁节段的顶板长35～45cm，且所述钢横梁节段的底板比另一钢横梁节段的底板短55～65cm。

优选地，所述错口结构为上下两端错位的结构，在相邻两排钢横梁中正对的两个连接结构沿竖直方向反向设置。

优选地，在相邻两排钢横梁中，划分为所述钢横梁节段的位置沿横桥向错位设置。

进一步地，所述钢纵梁沿其长度方向划分为多个钢纵梁节段，所述钢纵梁节段拼接于相邻两排钢横梁之间。

优选地，所述钢梁还包括设于所述钢横梁和所述钢纵梁节段之间的连接板，所述钢纵梁节段通过所述连接板与所述钢横梁进行拼接。

更优地，所述钢横梁和所述钢纵梁节段的拼接方法为：先采用螺栓对所述钢纵梁节段与钢横梁进行预连接；待所述钢纵梁节段与钢横梁安装就位后，再通过焊接对所述钢纵梁节段与钢横梁进行加固。

优选地，所述边纵梁设有至少四排，其对称地分设于所述拱桥桥面横向的两端，所述中纵梁设有至少三排，其沿横桥向等距排布。

优选地，所述吊杆横梁的数量与拱桥的吊杆数量对应设置，且所述吊杆横梁的端部设有加强结构，多根所述吊杆横梁的加强结构分别用于与不同吊杆一一对应连接。

更优地，所述吊杆横梁包括多排中吊杆横梁和两排分设于所述中吊杆横梁两端的端吊杆横梁，所述端吊杆横梁的强度大于所述中吊杆横梁的强度。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

1.本发明提供的拱桥钢纵横梁系统中，将拱桥桥面的钢梁划分为多排钢横梁和多排钢纵梁，且各钢横梁和钢纵梁的强度根据其用途和受力需求设置，在确保整体结构具备较高强度的前提下，可根据施工现场的实际条件调整钢横梁和钢纵梁的拼接位置，将钢梁整体灵活地拆分成多个模块进行施工，从而降低施工难度，提高施工效率。其次，由于钢横梁沿其长度方向划分为至少两个钢横梁节段，相邻两个钢横梁节段的连接结构设为错口结构，可进一步提升钢梁整体拼装的灵活性，并确保相邻两个钢横梁节段拼接的强度和稳定性。

2.本发明提供的拱桥钢纵横梁系统中，钢横梁和钢纵梁采用栓焊结合的方式进行拼接，先采用高强度螺栓进行预连接，待安装就位后再通过焊接进行加固，安装及定位方便，连接强度高。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的钢梁的结构示意图；

图2为图1所示的钢梁中的钢横梁的立体图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、零/部件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、零/部件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称零/部件被“连接”到另一零/部件时，它可以直接连接到其他零/部件，或者也可以存在中间零/部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

图1和图2共同示出了本发明实施例提供的拱桥钢纵横梁系统，其包括用于设置于拱桥桥面内的钢梁1000，通过将所述钢梁1000划分多个节段，在实际施工过程中可将所述钢梁1000整体灵活地拆分成多个模块进行施工，降低施工难度，提高施工效率。

如图1所示，所述钢梁1000包括多排沿横桥向设置的钢横梁1和多排沿顺桥向设置的钢纵梁2，不同的所述钢横梁1和钢纵梁2的强度均根据其用途和受力需求而设置。

具体地，所述钢横梁1包括强度依次减小的端吊杆横梁11、中吊杆横梁12、支墩横梁13、端横梁14和次横梁15。其中，所述端吊杆横梁11和中吊杆横梁12均属于与拱桥的吊杆连接的吊杆横梁，所述支墩横梁13用于与拱桥的支墩连接，所述端横梁14设于桥面纵向的端部，所述次横梁15设于相邻两排所述支墩横梁13之间。

所述钢纵梁2包括边纵梁21和中纵梁22，所述边纵梁21设于桥面横向端部，所述中纵梁22设于桥面横向中部，且所述边纵梁21的强度大于所述中纵梁22的强度。

多根所述钢横梁1在沿横桥向的长度均相同的前提下，各钢横梁1的具体规格根据其强度需求而选择，例如强度最大的端吊杆横梁11的宽度及厚度最大，或者采用强度较高的材料制备，以实现高承载能力和高稳定性的要求；对应地，强度最小的次横梁15的宽度及厚度最小，或者采用强度较低的材料制备，以实现轻量化的要求。同理，多根所述钢纵梁2在沿顺桥向的长度均相同的前提下，各钢纵梁2的具体宽度、厚度或材料等规格同样根据其强度需求而选择。

由于各钢横梁1和钢纵梁2的强度根据其布置位置和用途而设置，确保所述钢梁1000在对应吊点或者支点位置处的结构强度，从而可有效提升所述钢梁1000整体的结构强度，使其具备较高的承载能力。

进一步地，所述吊杆横梁沿横桥向的两端均设有加强结构，所述加强结构可为焊接于所述吊杆横梁端部的加强板或者加强筋，以提升所述吊杆横梁端部的强度。其次，所述吊杆横梁的数量与拱桥的吊杆数量对应设置，且多根所述吊杆横梁的加强结构分别用于与不同吊杆一一对应连接。

所述中吊杆横梁12设有多排，其沿顺桥向等距排布。所述端吊杆横梁11设有两排，其沿顺桥向分设于多排所述中吊杆横梁12两端，在桥梁顺桥向的端部设置强度更高的端吊杆横梁11能够提升桥面端部吊点的作用力。

进一步地，所述边纵梁21设有至少四排，其对称地分设于所述拱桥桥面横向的两端，所述中纵梁22设有至少三排，其沿横桥向等距排布。通过在桥面横向的端部并排设置两排以上的强度更高的边纵梁21，可提升所述钢梁1000整体边缘的强度，使吊点或者支点处的受力更稳定。

如图2所示，所述钢横梁1沿其长度方向划分为至少两个钢横梁节段100，所述钢横梁节段100用于与另一钢横梁节段100连接的连接结构(未标号，下同)沿顺桥向的横截面呈“z”形。

具体地，所述钢横梁1为由顶板101、腹板102和底板103构成的工字钢结构，相邻两个钢横梁节段100中，其中一个钢横梁节段100的顶板101比另一钢横梁节段100的顶板101长35～45cm，且该钢横梁节段100的底板103比另一钢横梁节段100的底板103短55～65cm，从而在两个钢横梁节段100的连接处形成上下两端错位设置的错口结构，在进一步提升钢梁1000整体拼装的灵活性的同时，有效确保相邻两个钢横梁节段100拼接的强度和稳定性。

优选地，在相邻两排钢横梁1中，正对的两个钢横梁节段100的所述连接结构沿竖直方向反向设置。即在相邻两排钢横梁1正对的两个钢横梁节段100中，一个钢横梁节段100的顶板101较长，另一个钢横梁节段100的底板103较长，通过交错设置进一步提升所述钢梁1000的结构强度。

进一步地，在同一钢横梁1中相邻两个钢横梁节段100的长度相同或不同，其具体长度可根据所述钢横梁1的结构、钢板采购、制造工艺、运输线路、现场安装等实际因素的不同而调整划分。

在本实施例中，将所述钢横梁1大概按照9:11的比例划分为两个所述钢横梁节段100，两个钢横梁节段100的具体长度可根据现场的施工情况而调整，尽量避免所述钢横梁节段100的划分数量过多或者长度差距较大，确保所述钢横梁1的强度。

优选地，当同一钢横梁1中相邻两个钢横梁节段100的长度不同时，在相邻两排钢横梁1中，划分为所述钢横梁节段100的位置沿横桥向错位设置。即在相邻两排钢横梁1正对的两个钢横梁节段100中，一个钢横梁节段100较长，另一个钢横梁节段100较短，通过沿横桥向一长一短交错分段布置的错缝搭接结构，将相邻两排钢横梁1中各自钢横梁节段100的连接结构错开设置，避免沿顺桥向构成过长的连接缝隙导致整体结构在受力过大时发生断裂，更进一步地提升所述钢梁1000的结构强度。

在图1中示出，所述钢纵梁2沿其长度方向划分为多个钢纵梁节段200，所述钢纵梁节段200拼接于相邻两排钢横梁1之间，将所述钢横梁1和钢纵梁2设于同一水平面上，使拼接完成的钢梁1000的整体性更强。

优选地，所述钢梁1000还包括设于所述钢横梁1和所述钢纵梁节段200之间的连接板3，所述连接板3沿顺桥向搭设于所述钢横梁1的顶板101、腹板102和/或底板103上并与所述钢横梁1共同构成用于拼接所述钢纵梁节段200的“十”字形结构，所述钢纵梁节段200通过所述连接板3与所述钢横梁1进行拼接。

在另一实施方式中，所述连接板3也可与所述钢横梁1的顶板101、腹板102和/或底板103一体成型，可提升所述钢横梁1用于与所述钢纵梁节段200拼接位置的结构强度。

所述钢横梁1和所述钢纵梁节段200的拼接方法为：先将所述连接板3相对所述钢横梁1进行定位固定，以在所述钢横梁1上形成用于与所述钢纵梁节段200连接的拼接结构然后采用高强度螺栓穿过所述连接板3与所述钢纵梁节段200上预设的连接孔进行所述钢横梁1和钢纵梁节段200的预连接，待所述钢横梁1和钢纵梁节段200吊装完成并进行精确定位调节后再通过焊接对所述连接板3与所述钢纵梁节段200的连接处进行加固。由于所述钢横梁1和钢纵梁2采用栓焊结合的方式进行拼接，可提升二者安装和定位的便利性，并且连接强度高。综上，在本发明实施例提供的拱桥钢纵横梁系统中，由于将拱桥桥面的钢梁1000划分为多排钢横梁1和多排钢纵梁2，且各钢横梁1和钢纵梁2的强度根据其用途和受力需求设置，在确保整体结构具备较高强度的前提下，可将所述钢梁1000的整体灵活地拆分成多个模块进行施工，根据施工现场的实际条件调整每个模块中所述钢横梁1和所述钢纵梁2的具体数量，从而降低施工难度，提高施工效率。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。