一种外加劲圆端形钢管混凝土拱肋的制作方法

本技术涉及桥梁构造设计与施工，具体涉及一种外加劲圆端形钢管混凝土拱肋。

背景技术：

1、圆端形钢管混凝土拱肋是一种自重轻、桥梁跨越能力强、拱肋抗震性能好、材料用量少的新型桥梁结构，浙江诸暨西施大桥、陕西宝鸡广元路渭河大桥等就属于这种类型的桥梁结构。但是，现有技术中的圆端形钢管混凝土拱肋在核心混凝土压注施工时容易出现拱肋的直侧壁板因承受不住压力而发生变形的情况，目前，为了提高直侧壁板的抗压稳定性能，在圆端形钢管内表面增设环形内加劲肋或对拉螺杆是常用的一种方法，但是这种方法容易造成增大压注施工时的管壁摩阻力。为此，能够设计出一种既具备侧壁板抗压稳定性能好、又不会增加压注施工时管壁摩阻力的外加劲圆端形钢管混凝土拱肋是十分必要的。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供了一种外加劲圆端形钢管混凝土拱肋。

2、本实用新型的技术方案为：

3、一种外加劲圆端形钢管混凝土拱肋，所述外加劲圆端形钢管混凝土拱肋的拱轴线呈圆弧形，所述外加劲圆端形钢管混凝土拱肋由弓形侧壁板圆端形钢管壳、设置在弓形侧壁板圆端形钢管壳外表面上的2n个梯形加劲肋以及填充在弓形侧壁板圆端形钢管壳内的核心混凝土层构成；所述弓形侧壁板圆端形钢管壳由两个半圆形端壁板、两个弓形侧壁板组成，两个半圆形端壁板为对称设置，两个弓形侧壁板也为对称设置，两个半圆形端壁板和两个弓形侧壁板围合成弓形侧壁板圆端形钢管壳，所述半圆形端壁板、弓形侧壁板、核心混凝土层的拱轴线均呈圆弧形；2n个梯形加劲肋对称固定设置在两个弓形侧壁板的外侧面上，n为大于等于1的自然数；所述梯形加劲肋的轮廓为等腰梯形并倒圆角。该上述设置中，弓形侧壁板外侧面焊接梯形加劲肋进行外加劲，以提高弓形侧壁板局部抗压稳定性能，而且，该梯形加劲肋设置在弓形侧壁板外侧面上，因此，不会增加压注施工时管壁摩阻力。

4、优选地，位于距拱肋跨径对称中心线距离1/6跨径范围内的外加劲圆端形钢管混凝土拱肋外侧壁上设置的位于同一侧的相邻梯形加劲肋之间间距为弓形侧壁板高度的2～2.5倍；位于距拱肋跨径对称中心线距离1/6至1/3跨径范围内的外加劲圆端形钢管混凝土拱肋外侧壁上设置的位于同一侧的相邻梯形加劲肋之间间距为弓形侧壁板高度的0.9～2倍；位于距拱肋跨径对称中心线距离1/3至1/2跨径范围内的外加劲圆端形钢管混凝土拱肋外侧壁上设置的位于同一侧的相邻梯形加劲肋之间间距为弓形侧壁板高度的0.5～0.9倍。该上述设置，梯形加劲肋沿拱轴线方向布设的间距由弓形侧壁板局部稳定性要求进行的特殊设定，该上述设置能够有效保证梯形加劲肋对弓形侧壁板的支撑效果。

5、优选地，所述弓形侧壁板由直线段侧壁板和两个弧线段侧壁板组成，两个弧线段侧壁板分别与直线段侧壁板的两端固定连接，所述弓形侧壁板的弧线段侧壁板的高度与半圆形端壁板的半径一致，所述弓形侧壁板的直线段侧壁板高度为半圆形端壁板半径的0.1～1倍；所述外加劲圆端形钢管混凝土拱肋截面高宽比为(2～3):1。

6、优选地，所述半圆形端壁板与弓形侧壁板一体成型。该上述设置中用整张钢板将半圆形端壁板和弓形侧壁板一体加工制作成型，可以有效避免沿拱轴线方向形成通长焊缝。

7、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

8、本申请中2n个梯形加劲肋对称固定设置在弓形侧壁板圆端形钢管壳的外表面上，具体来说是设置在弓形侧壁板的外表面上，该上述设置对弓形侧壁板尤其是弓形侧壁板直线段起到良好的支撑作用，可有效提高压注施工过程中弓形侧壁板的局部稳定性；再加上本申请中半圆形端壁板与弓形侧壁板一体成型，又可有效避免沿拱轴线方向形成通长焊缝，因此，可进一步提高外加劲圆端形钢管混凝土拱肋的结构稳定性。

技术特征：

1.一种外加劲圆端形钢管混凝土拱肋，其特征在于：所述外加劲圆端形钢管混凝土拱肋的拱轴线呈圆弧形，所述外加劲圆端形钢管混凝土拱肋由弓形侧壁板圆端形钢管壳、设置在弓形侧壁板圆端形钢管壳外表面上的2n个梯形加劲肋以及填充在弓形侧壁板圆端形钢管壳内的核心混凝土层构成；所述弓形侧壁板圆端形钢管壳由两个半圆形端壁板、两个弓形侧壁板组成，两个半圆形端壁板为对称设置，两个弓形侧壁板也为对称设置，两个半圆形端壁板和两个弓形侧壁板围合成弓形侧壁板圆端形钢管壳，所述半圆形端壁板、弓形侧壁板、核心混凝土层的拱轴线均呈圆弧形；2n个梯形加劲肋对称固定设置在两个弓形侧壁板的外侧面上，n为大于等于1的自然数；所述梯形加劲肋的轮廓为等腰梯形并倒圆角。

2.根据权利要求1所述的一种外加劲圆端形钢管混凝土拱肋，其特征在于：位于距拱肋跨径对称中心线距离1/6跨径范围内的外加劲圆端形钢管混凝土拱肋外侧壁上设置的位于同一侧的相邻梯形加劲肋之间间距为弓形侧壁板高度的2～2.5倍；位于距拱肋跨径对称中心线距离1/6至1/3跨径范围内的外加劲圆端形钢管混凝土拱肋外侧壁上设置的位于同一侧的相邻梯形加劲肋之间间距为弓形侧壁板高度的0.9～2倍；位于距拱肋跨径对称中心线距离1/3至1/2跨径范围内的外加劲圆端形钢管混凝土拱肋外侧壁上设置的位于同一侧的相邻梯形加劲肋之间间距为弓形侧壁板高度的0.5～0.9倍。

3.根据权利要求1所述的一种外加劲圆端形钢管混凝土拱肋，其特征在于：所述弓形侧壁板由直线段侧壁板和两个弧线段侧壁板组成，两个弧线段侧壁板分别与直线段侧壁板的两端固定连接，所述弓形侧壁板的弧线段侧壁板的高度与半圆形端壁板(1)的半径一致，所述弓形侧壁板的直线段侧壁板高度为半圆形端壁板半径的0.1～1倍；所述外加劲圆端形钢管混凝土拱肋截面高宽比为2～3比1。

4.根据权利要求1所述的一种外加劲圆端形钢管混凝土拱肋，其特征在于：所述半圆形端壁板与弓形侧壁板一体成型。

技术总结
本技术公开了一种外加劲圆端形钢管混凝土拱肋。本申请中外加劲圆端形钢管混凝土拱肋由弓形侧壁板圆端形钢管壳、设置在弓形侧壁板圆端形钢管壳外表面上的2n个梯形加劲肋以及填充在弓形侧壁板圆端形钢管壳内的核心混凝土层构成；弓形侧壁板圆端形钢管壳由两个半圆形端壁板、两个弓形侧壁板组成，两个半圆形端壁板为对称设置，两个弓形侧壁板也为对称设置，两个半圆形端壁板和两个弓形侧壁板围合成弓形侧壁板圆端形钢管壳，半圆形端壁板、弓形侧壁板、核心混凝土层的拱轴线均呈圆弧形；2n个梯形加劲肋对称固定设置在两个弓形侧壁板的外侧面上，梯形加劲肋的轮廓为等腰梯形并倒圆角。本申请抗压稳定性能好，且不增加压注施工时管壁摩阻力。

技术研发人员：李长坤,杨晨,朱洪琛,陈兆慧,叶长允,孙万臣,林国伟,邹得金,靳挺杰,高展
受保护的技术使用者：济南城建集团有限公司
技术研发日：20221129
技术公布日：2024/1/11