一种适用于钢桁架拱桥拱脚钢拉杆精准定位的装置及方法与流程

本发明涉及桥梁，特别是一种适用于钢桁架拱桥拱脚钢拉杆精准定位的装置及方法。

背景技术：

1、大跨钢桁架拱桥需通过拱脚结合段将拱肋、桥面系等恒载及运营期活载、风载等传递给拱座基础，拱脚承受较大的轴力和弯矩。钢桁拱和钢箱拱的拱肋钢结构和拱座混凝土结构通过拱脚连接构造完成钢-混凝土的过渡连接，拱脚连接构造主要有两种：一种是承压传剪式钢-混复合连接构造，另一种是完全承压式钢-混复合连接构造。

2、完全承压式钢-混复合连接构造工作原理为弦杆轴力通过承压板格构传递至混凝土拱座，弦杆弯矩通过弦杆外预应力平衡，受力模式清晰，传力途径明确。完全承压式钢-混复合连接构造与拱脚弦杆合并设置，预应力的张拉在弦杆外侧进行，施工制造简单，内力传递清晰，其结构新颖、特点突出。但由于钢拉杆数量较多，拱脚构造处于大角度倾斜状态，且拱脚倾角对全桥的拱线性起着控制性作用，直接影响结构的安全性能，因此对承压板和钢拉杆的精准定位显得尤为重要。

3、目前对此处的常规做法为给出拱脚承压板的四个角点坐标、高程和拱脚主弦倾角来对承压板进行定位，但对钢拉杆定位仅靠上承压板和下承压板进行定位，较长的钢拉杆在自身自重和浇筑混凝土操作等因素作用下，难以保证钢拉杆与上下承压板垂直施工，造成钢拉杆跟扁箱顶平面不垂直产生偏折角而预应力效果打折。因此，需要寻求一种适用于钢桁架拱桥拱脚钢拉杆精准定位的方式来解决此困扰。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种适用于钢桁架拱桥拱脚钢拉杆精准定位的装置及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供了一种适用于钢桁架拱桥拱脚钢拉杆精准定位的装置，包括矩形的第一定位钢板和若干个矩形的第二定位钢板，混凝土拱座基础中钢拉杆的长度为l，l划分为n段，起点节点处设置所述第一定位钢板，中间的每个节点处均设置所述第二定位钢板，终点节点处用于设置下承压板，所述第一定位钢板和所述第二定位钢板上分别对位设有若干个通孔，所述通孔用于所述钢拉杆穿过，通过四角的坐标固定所述第一定位钢板和所述第二定位钢板的位置，所述第一定位钢板和所述第二定位钢板之间、相邻所述第二定位钢板之间、所述第二定位钢板和所述下承压板位置之间均设有钢架结构，所述钢架结构与对应的所述第一定位钢板和所述第二定位钢板均焊接连接。

4、所述第一定位钢板顶面贴合上承压板底面，一般会提供上承压板的中心坐标、长度、宽度和水平倾角θ，上承压板的中心坐标和水平倾角θ确定了即可确定所述第一定位钢板的中心坐标和水平倾角θ，根据已知的所述第一定位钢板的中心坐标、长度、宽度和水平倾角θ，确定所述第一定位钢板四角的坐标，结合l和所述钢拉杆的每一段的长度，依次传递给所述第二定位钢板，确定每一块所述第二定位钢板四角的坐标。

5、采用本发明所述的一种适用于钢桁架拱桥拱脚钢拉杆精准定位的装置，通过所述第一定位钢板和所述第二定位钢板沿所述钢拉杆长度方向间隔设置，钢板上的所述通孔配合所述钢拉杆，使得钢板能够对所述钢拉杆进行限位，避免所述钢拉杆自重下挠或受混凝土浇筑冲击形变，确保较长的所述钢拉杆与上、下承压板保持垂直施工，从而保证所述钢拉杆跟扁箱顶平面垂直施工，进而避免了所述钢拉杆与扁箱顶平面不垂直引起的所述钢拉杆预应力损失这一项，使得所述钢拉杆更为有效的工作；通过四角的坐标对所述第一定位钢板和所述第二定位钢板进行定位，然后通过焊接所述钢架结构进行固结，能够确保拱脚承压板和所述钢拉杆的角度精准定位，从而确保拱脚主弦杆的角度精准定位，避免因为小角度偏差引起整个拱轴线型的偏差，确保了拱桥线型的正确施工和结构安全性；所述第一定位钢板、所述第二定位钢板和所述钢架结构后续直接预埋在混凝土拱座基础里，与既有设计的普通钢筋、混凝土粘结在一起，对所述钢拉杆起到抗拔的有利作用。

6、作为本发明优选地技术方案，l均匀划分为n段，即每一段的长度为l/n，方便所述第二定位钢板四角的坐标的推算。

7、作为本发明优选地技术方案，所述钢架结构包括横向固定杆、竖向固定杆和斜向固定杆，所述横向固定杆和所述竖向固定杆焊接成立方体架，所述立方体架的侧面焊接所述斜向固定杆。

8、作为本发明进一步优选地技术方案，所述立方体架的侧面焊接一对x形的所述斜向固定杆。

9、作为本发明优选地技术方案，所述第一定位钢板和所述第二定位钢板的上下左右分别设置一排所述通孔。

10、作为本发明优选地技术方案，所述通孔的直径比所述钢拉杆的直径大1mm-2mm。

11、作为本发明优选地技术方案，所述第一定位钢板和所述第二定位钢板连接脚手架，所述脚手架底部设有移动调节部件，所述移动调节部件用于所述脚手架水平向移动和竖直向升降。

12、采用这种结构，所述脚手架一方面能够通过所述移动调节部件的水平向移动和竖直向升降来调节所述第一定位钢板和所述第二定位钢板的位置，另一方面所述脚手架后续直接预埋在混凝土拱座基础里，与既有设计的普通钢筋、混凝土粘结在一起，对所述钢拉杆起到抗拔的有利作用。

13、作为本发明进一步优选地技术方案，所述脚手架包括竖向支撑杆、横向支撑杆和斜向支撑杆，根据所述第一定位钢板和所述第二定位钢板的数量设置对应排数的所述竖向支撑杆，每排包括若干根所述竖向支撑杆，所述竖向支撑杆的顶部连接对应的所述第一定位钢板或所述第二定位钢板，所述竖向支撑杆之间通过若干根所述横向支撑杆和若干根斜向支撑杆连接，所述竖向支撑杆的底部设置所述移动调节部件。

14、作为本发明进一步优选地技术方案，所述移动调节部件包括行走轮和液压升降油缸，所述行走轮用于所述脚手架的水平向移动，所述液压升降油缸用于所述脚手架的竖直向升降。

15、第二方面，本发明还提供了一种钢桁架拱桥，包括拱座基础，所述拱座基础内埋设有如以上所述的适用于钢桁架拱桥拱脚钢拉杆精准定位的装置，所述拱座基础内的钢筋连接所述第一定位钢板、所述第二定位钢板、所述钢架结构和/或所述脚手架。

16、采用本发明所述的一种钢桁架拱桥，通过所述第一定位钢板和所述第二定位钢板沿所述钢拉杆长度方向间隔设置，钢板上的所述通孔配合所述钢拉杆，使得钢板能够对所述钢拉杆进行限位，避免所述钢拉杆自重下挠或受混凝土浇筑冲击形变，确保较长的所述钢拉杆与上、下承压板保持垂直施工，从而保证所述钢拉杆跟扁箱顶平面垂直施工，进而避免了所述钢拉杆与扁箱顶平面不垂直引起的所述钢拉杆预应力损失这一项，使得所述钢拉杆更为有效的工作；通过四角的坐标对所述第一定位钢板和所述第二定位钢板进行定位，然后通过焊接所述钢架结构进行固结，能够确保拱脚承压板和所述钢拉杆的角度精准定位，从而确保拱脚主弦杆的角度精准定位，避免因为小角度偏差引起整个拱轴线型的偏差，确保了拱桥线型的正确施工和结构安全性；所述脚手架、所述第一定位钢板、所述第二定位钢板和所述钢架结构后续直接预埋在混凝土拱座基础里，与既有设计的普通钢筋、混凝土粘结在一起，对所述钢拉杆起到抗拔的有利作用。

17、第三方面，本发明还提供了一种适用于钢桁架拱桥拱脚钢拉杆精准定位的方法，利用如以上所述的适用于钢桁架拱桥拱脚钢拉杆精准定位的装置，该方法包括以下步骤：

18、s1、将所述第一定位钢板、所述第二定位钢板和所述钢架结构焊接形成一体；

19、s2、将所述钢拉杆依次穿过所述第一定位钢板和所述第二定位钢板上的所述通孔，形成定位装置；

20、s3、所述定位装置运输至施工现场，利用所述移动调节部件通过所述脚手架调节所述定位装置，对坐标进行精准定位；

21、s4、定位完成后将所述脚手架分别和所述第一定位钢板、所述第二定位钢板进行焊接，对所述移动调节部件位置进行混凝土封闭，固结定型。

22、采用本发明所述的一种适用于钢桁架拱桥拱脚钢拉杆精准定位的方法，通过所述第一定位钢板和所述第二定位钢板沿所述钢拉杆长度方向间隔设置，钢板上的所述通孔配合所述钢拉杆，使得钢板能够对所述钢拉杆进行限位，避免所述钢拉杆自重下挠或受混凝土浇筑冲击形变，确保较长的所述钢拉杆与上、下承压板保持垂直施工，从而保证所述钢拉杆跟扁箱顶平面垂直施工，进而避免了所述钢拉杆与扁箱顶平面不垂直引起的所述钢拉杆预应力损失这一项，使得所述钢拉杆更为有效的工作；通过四角的坐标对所述第一定位钢板和所述第二定位钢板进行定位，然后通过焊接所述钢架结构进行固结，能够确保拱脚承压板和所述钢拉杆的角度精准定位，从而确保拱脚主弦杆的角度精准定位，避免因为小角度偏差引起整个拱轴线型的偏差，确保了拱桥线型的正确施工和结构安全性；所述脚手架、所述第一定位钢板、所述第二定位钢板和所述钢架结构后续直接预埋在混凝土拱座基础里，与既有设计的普通钢筋、混凝土粘结在一起，对所述钢拉杆起到抗拔的有利作用。

23、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

24、1、本发明所述的一种适用于钢桁架拱桥拱脚钢拉杆精准定位的装置，通过所述第一定位钢板和所述第二定位钢板沿所述钢拉杆长度方向间隔设置，钢板上的所述通孔配合所述钢拉杆，使得钢板能够对所述钢拉杆进行限位，避免所述钢拉杆自重下挠或受混凝土浇筑冲击形变，确保较长的所述钢拉杆与上、下承压板保持垂直施工，从而保证所述钢拉杆跟扁箱顶平面垂直施工，进而避免了所述钢拉杆与扁箱顶平面不垂直引起的所述钢拉杆预应力损失这一项，使得所述钢拉杆更为有效的工作；通过四角的坐标对所述第一定位钢板和所述第二定位钢板进行定位，然后通过焊接所述钢架结构进行固结，能够确保拱脚承压板和所述钢拉杆的角度精准定位，从而确保拱脚主弦杆的角度精准定位，避免因为小角度偏差引起整个拱轴线型的偏差，确保了拱桥线型的正确施工和结构安全性；所述第一定位钢板、所述第二定位钢板和所述钢架结构后续直接预埋在混凝土拱座基础里，与既有设计的普通钢筋、混凝土粘结在一起，对所述钢拉杆起到抗拔的有利作用。

25、2、本发明所述的一种适用于钢桁架拱桥拱脚钢拉杆精准定位的方法及钢桁架拱桥，通过所述第一定位钢板和所述第二定位钢板沿所述钢拉杆长度方向间隔设置，钢板上的所述通孔配合所述钢拉杆，使得钢板能够对所述钢拉杆进行限位，避免所述钢拉杆自重下挠或受混凝土浇筑冲击形变，确保较长的所述钢拉杆与上、下承压板保持垂直施工，从而保证所述钢拉杆跟扁箱顶平面垂直施工，进而避免了所述钢拉杆与扁箱顶平面不垂直引起的所述钢拉杆预应力损失这一项，使得所述钢拉杆更为有效的工作；通过四角的坐标对所述第一定位钢板和所述第二定位钢板进行定位，然后通过焊接所述钢架结构进行固结，能够确保拱脚承压板和所述钢拉杆的角度精准定位，从而确保拱脚主弦杆的角度精准定位，避免因为小角度偏差引起整个拱轴线型的偏差，确保了拱桥线型的正确施工和结构安全性；所述脚手架、所述第一定位钢板、所述第二定位钢板和所述钢架结构后续直接预埋在混凝土拱座基础里，与既有设计的普通钢筋、混凝土粘结在一起，对所述钢拉杆起到抗拔的有利作用。