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拱架类型及制作安装原则

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:如仍需采用满布式拱架时,可采用钢管或碗扣式钢管搭设。满布立杆式拱架通常由拱架上部、卸架设备和拱架下部(支架)三部分组成。拱架制作及安装时,应以基础牢固、立柱正直、节点连接紧密为主要原则。因此,它是工程实际中采用较多的一种拱架形式。拆拱时松开中央螺栓,中间木楔被挤出,拱架下落。拱架由单榀拱形桁架构成,榀与榀之间距离可为0.4 m 或1.9 m,桁架榀数由桥跨宽度及重量决定,可分为三铰、两铰或无铰拱架。

拱架类型及制作安装原则

从桥址的地形和地质条件以及材料供应和经济等方面考虑,拱架可采用不同的设计与施工方法;按所用材料,拱架可分为木拱架、钢拱架、竹拱架、竹木拱架及土牛胎拱架等多种形式;按结构形式,拱架可分为满布式拱架、撑架式拱架和常备式拱架等形式。

1. 满布式拱架

(1)满布立杆式拱架。

满布立杆式拱架以前多采用木拱架形式,但由于木拱架需要耗用大量木材,而且损耗大,目前已经很少采用。如仍需采用满布式拱架时,可采用钢管或碗扣式钢管搭设。

满布立杆式拱架的优点是施工可靠,技术简易,木材和铁件规格要求较低;缺点是材料用量多,且材料损耗率也较高,受洪水威胁大。因此,满布立杆式拱架多用于可设中间支架的桥孔和不通航的河流上。

满布立杆式拱架通常由拱架上部、卸架设备和拱架下部(支架)三部分组成。满布立杆式拱架如图7.2.1。

图7.2.1 满布式拱架

1—弓形木;2—拱盔立柱;3—斜撑;4—卸架设备;5—水平拉杆;6—斜杆;7—水平杆;8—竖杆

(2)满布式拱架的制作与安装。

① 支架基础。

支架基础必须稳固,承重后能保持均匀沉降,其值不得超过预计范围。

② 拱架的制作与安装。

拱架的弓形木及立柱等主要杆件,应采用材质强度较高、无损伤及湿度不大的木材。拱架制作及安装时,应以基础牢固、立柱正直、节点连接紧密为主要原则。

拱架可就地拼装,或根据起吊设备能力预拼成组件后再进行安装。满布式拱架的制作及安装程序如下:

a. 在平台上,按拱圈腹弧线加预拱度放出拱模弧线,并将拱模弧线分成段,定出弓形木接头位置和排架、斜撑、拉杆的中心线。

b. 在样台上量出各杆件尺寸,制作各杆件大样。

c. 在支架及卸落设备上抄平,定出拉杆水平线。

d. 装拉杆、立柱、斜撑、夹木及弓形木等杆件。(www.xing528.com)

e. 抄平弓形木各节点(包括预拱度),准确地按拱模弧线(减去模板、垫木和横梁的高度)控制弓形木高度。

2. 撑架式拱架

撑架式拱架的上部与满布立杆式拱架相同,其下部是用少数框架式支架加斜撑来取代数量众多的立杆,材料用量较立杆式拱架少,如图7.2.2 所示。这种拱架构造上并不复杂,而且能在桥孔下留出适当的空间,减少洪水及漂流物的威胁,在一定程度上满足通航或桥下通行的要求。因此,它是工程实际中采用较多的一种拱架形式。

图7.2.2 撑架式拱架

3. 常备式拱架

我国现有两种常备式钢拱架:工字梁拱式拱架和桁架式拱架。

(1)工字梁拱式拱架。

这种拱架的基本节段分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号,长度分别为5.0 m、4.5 m 及3.0 m,楔形插节为Ⅳ号,插节上缘长0.34 m,下缘长0.17 m。选用Ⅰ~Ⅲ号节段及在其间插入1~2 个插节,可拼成适用于不同跨度、不同矢高的折线形拱架,如图7.2.3 所示。工字梁拱式拱架可用于建造跨度40 m 以下的石拱桥

基本节由两个间距为0.6 m 的55a 工字钢组成,用75 mm×75 mm×8 mm 的角钢连接。可根据拱圈宽度和重量计算确定拱圈(肋)下所需拱架片数,多片之间用80 mm×90 mm×10 mm 的角钢连接(称抗风构),工字梁上面安设适合于拱圈曲线的弓形木。插节与工字梁的末端刨光顶紧,拼接板用精制螺栓与工字梁相连,将插节与工字梁的末端角钢用普通螺栓加以连接用以抵抗剪力,节点下缘用T 形构件加强。

图7.2.3 折线形拱架

工字梁拱架可做成三铰拱或两铰拱。铰拱为Ⅵ号,利用钢构件间的木填板受不均匀力的压缩起铰作用,拱顶铰(Ⅶ号)的构造与拱脚铰相似,上设抗风夹板,使拱架在横向风力作用下能保持稳定。

落架设备可置于拱顶或拱脚,如置于拱顶,则拱顶铰改用落架设备(Ⅴ号)。拆拱时松开中央螺栓,中间木楔被挤出,拱架下落。

(2)桁架式拱架。

拱架由单榀拱形桁架构成,榀与榀之间距离可为0.4 m 或1.9 m,桁架榀数由桥跨宽度及重量决定,可分为三铰、两铰或无铰拱架。拱架的基本构件是预制常备式的,拱顶和拱脚的构件及下弦杆配件、铰、落架设备等则可按桥跨形式装配,使之适用于不同跨度和矢跨比的拱桥。图7.2.4 为桁架式钢拱架的正面布置。

图7.2.4 桁架式钢拱架

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