拱肋安装系统的制作方法

1.本技术涉及混凝土拱桥的劲型骨架施工的技术领域，具体而言，本技术涉及一种拱肋安装系统。


背景技术：

2.拱肋的外包混凝土钢筋是钢管混凝土拱桥的重要承载结构，目前常用的外包混凝土钢筋施工方法大致包括以下步骤：第一、以合龙的拱肋为承重支架，拼装吊架系统，再利用吊架系统搭设施工支架和操作平台；第二，将钢筋散件吊装至施工操作平台上，受平台承重极限荷载限制，钢筋散件需少量多次吊装至操作平台上；第三，先施工第一环拱肋外包混凝土钢筋，作业工人在底层操作平台上先一根根绑扎底板下层纵向承重主筋，再拼装定位钢筋，然后拼装底板上侧纵向主筋，最后拼装环向构造筋，完成底板钢筋的拼装，再根据上述施工步骤，分别施工腹板和顶板的钢筋；第四、根据设计施工工序，依次从拱脚向拱顶分环对称施工外包混凝土拱肋钢筋。
3.但是，由于外包混凝土中钢筋数量多，外包混凝土的设计要求从拱脚向跨中依次循环施工或跳环施工，外包混凝土钢筋在高空平台上一根根散件拼装，钢筋需要先吊装存放在施工平台上，再由人工拼装在拱肋上。该拼装过程会受高空作业平台有限的作业空间限制，钢筋拼装难度增大，钢筋拼装辅助设备难以在高空中使用，仅能使用原始的人力拼装。由于，该方法钢筋拼装时间需占一半的整环外包混凝土施工时间，人工在高空作业工作效率低且安全风险大。


技术实现要素：

4.为了解决在建设钢管混凝土拱桥时，施工人员在高空作业效率低且安全风险大的技术问题，本技术提供了一种拱肋安装系统。
5.本技术提供的拱肋安装系统，包括：
6.拱肋支撑结构和拱肋角度调节结构，所述拱肋角度调节结构设置在所述拱肋支撑结构上；
7.其中，所述拱肋支撑结构，包括：固定于地面的混凝土底座、底座调节支座和底座支撑；所述底座调节支座倾斜设置于所述混凝土底座上，所述底座支撑对所述底座调节支座固定支撑于所述混凝土底座上；
8.所述拱肋角度调节结构，包括：拱肋调整支座和垂直固定于地面的安装支架；
9.所述拱肋调整支座支撑所述底座调节支座，并且所述拱肋调整支座支撑所述底座调节支座之间形成容纳拱肋节段的承托空间。
10.在可选实施例中，所述拱肋安装系统，还包括反拉装置；
11.所述反拉装置设置在所述拱肋调整支座的底部，用于将拱肋节段固定所述拱肋节段在所述承托空间中的位置。
12.在可选实施例中，所述拱肋安装系统，还包括顶升装置；
13.所述顶升装置设置在所述拱肋支撑结构或所述拱肋角度调节结构对所述拱肋节段的支撑面上，对所述拱肋节段抵触支撑于所述承托空间中。
14.在可选实施例中，所述顶升装置包括若干个第一顶升装置；
15.所述第一顶升装置垂直设置在所述拱肋调整支座的支撑面的两端；
16.每个第一顶升装置对所述拱肋节段的顶升高度可调。
17.在可选实施例中，所述顶升装置包括若干个第一顶升装置；
18.所述第一顶升装置垂直设置在所述拱肋调整支座的支撑面的两端；
19.每个第一顶升装置对所述拱肋节段的顶升高度可调。
20.在可选实施例中，所述顶升装置包括若干个第二顶升装置；
21.所述第二顶升装置垂直设置在所述底座调节支座的支撑面的两端；
22.每个第二顶升装置对所述拱肋节段的顶升高度可调。
23.在可选实施例中，所述底座调节支座的支撑面的小于所述拱肋调整支座的支撑面；
24.所述第二顶升装置对所述拱肋节段的顶升高度的调节方式为微调。
25.在可选实施例中，所述拱肋安装系统，还包括吊架；
26.所述吊架位于所述承托空间的上方，用于将所述拱肋节段起吊并移至或离开所述承托空间或所续接的其他拱肋节段。
27.在可选实施例中，所述承托空间的夹角的角度范围70—110度的范围内。
28.在可选实施例中，所述拱肋调整支座的长度为每节拱肋节段的长度的 1.5～2.0倍。
29.本技术提供的拱肋安装系统，其有益效果为：
30.在本技术所提供的拱肋安装系统，能够利用拱肋调整支座支撑所述底座调节支座所形成的容纳拱肋节段的承托空间，根据当前拱肋节段的实际安装角度，在拱座以外的位置进行调整，从而降低后续拱肋节段在实际的高空拼接的施工难度和缩短高空作业的时间，有助于提升作业效率和降低拱肋拼装的安全风险。
31.本技术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，或通过实践了解到。
附图说明
32.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：
33.图1为本技术的一个实施例所提供的拱肋安装系统的结构示意图；
34.图2是本技术所提供实施例中的第三拱肋节段续接于第一拱肋节段和第二拱肋节段所组成的拱肋基础节的状态图；
35.图3为本技术的一个实施例所提供的拱肋节段的横截面积的结构示意图。
具体实施方式
36.下面结合附图和示例性实施例对本技术作进一步地描述，其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本技术的特征是不必要
的，则将其省略。
37.在拱肋施工的钢筋拼装环节中，对接定位和安装的工序超过一半时间需要建筑人员在高空中完成，除了造成安全风险以外，施工效率也未能得到提升。
38.基于上述问题，本技术提供了一种拱肋安装系统。
39.参照图1，图1为本技术的一个实施例所提供的拱肋安装系统的结构示意图。
40.本技术实施例所提供的拱肋安装系统100包括：拱肋支撑结构10和拱肋角度调节结构20，所述拱肋角度调节结构20设置在所述拱肋支撑结构10上；
41.其中，所述拱肋支撑结构10，包括：固定于地面的混凝土底座11、底座调节支座12和底座支撑13；所述底座调节支座12倾斜设置于所述混凝土底座11上，所述底座支撑13对所述底座调节支座12固定支撑于所述混凝土底座11上；
42.所述拱肋角度调节结构20，包括：拱肋调整支座21和垂直固定于地面的安装支架22；
43.所述拱肋调整支座21支撑所述底座调节支座12，并且所述拱肋调整支座21支撑所述底座调节支座12之间形成容纳拱肋节段的承托空间30。而拱肋调整支座21的长度为每节拱肋节段的长度的1.5～2.0倍，使得支撑于拱肋调整支座21上的拱肋节段能够完全在拱肋调整支座21的支撑容纳范围，从而保证拱肋安装操作的稳定性。
44.为了能够清楚描述该拱肋安装系统对拱肋节段的结构和工作原理，参考图2，图2是本技术所提供实施例中的第三拱肋节段续接于第一拱肋节段和第二拱肋节段所组成的拱肋基础节的状态图。以图2中的拱肋安装系统100对各个拱肋节段的支撑以及续接操作为例进行详细描述。
45.参考图2中的各个拱肋节段排列的顺序，分别定义为第一拱肋节段 201、第二拱肋节段202和第三拱肋节段203，其中，第一拱肋节段201 被拱肋支撑结构10和拱肋角度调节结构20支撑于承托空间30中。
46.该第一拱肋节段201、第二拱肋节段202和第三拱肋节段203是在配置拱肋安装系统100之前，预先制作的。
47.基于该拱肋安装系统中，拼装第一拱肋节段201和第二拱肋节段202 形成拱肋基础节210；
48.在所述第二拱肋节段202上续接第三拱肋节段203，形成悬臂拱肋结构；
49.拆分所述第一拱肋节段201与第二拱肋节段202，移出所述第一拱肋节段201之后，将所述第二拱肋节段202与第三拱肋节段203作为下一轮的拱肋基础节；
50.按照所述第三拱肋节段203的续接工序依次安装剩余的拱肋节段，以及按照所述第一拱肋节段201的拆分工序依次移出预拼装的拱肋节段，直至拱肋合拢。
51.基于上述实施例所提供的承托空间30，拱肋节段能够在拱肋角度调节结构20处于倾斜摆放的状态，从而模拟拱肋节段在实际安装时所形成的类弧形结构。
52.在本实施例中，该底座调节支座12面向拱肋角度调节结构20的一侧，用于支撑第一拱肋节段201的底部，阻止第一拱肋节段201向倾斜方向发生移动。而底座调节支座12的另一侧受到底座支撑13的支持，使其倾斜固定在混凝土底座11上，对第一拱肋节段201形成一个倾斜的支撑面。如图1所示，在本实施例中，该底座支撑13包括若干个根支撑杆131，均向底座调节支座12的一侧倾斜。每根支撑杆131的具体长度及其两端的支撑面的角度由混
和/或第三拱肋节段203后，第一拱肋节段201因牵引力不足而容易脱离拱肋调整支座21的支撑面；另外，由于该反拉装置23的设置点靠近拱肋调整支座21，可以模拟在实际拱肋安装完成的受力情况，已完成实际安装的其他拱肋节段对当前的该第一拱肋节段201的作用效果，有助于提升拱肋节段的受力和角度调节的准确性。
64.基于该反拉装置23的设置，第一拱肋节段201放置于上述实施例所形成的承托空间30中，并且使得该第一拱肋节段201靠近底座调节支座 12的一端，固定于拱肋调整支座21上，防止该第一拱肋节段201发生位移。
65.得益于在该反拉装置23的设置，在拼装第一拱肋节段201和第二拱肋节段202形成拱肋基础节210之后，根据当前的拱肋节段在桥体的安装角度，利用顶升装置来调节所述拱肋基础节210的角度，使得所述拱肋基础节210的角度符合所述安装角度。
66.在本实施例中，可以利用顶升装置，直接或间接地对拱肋节段在拱肋 220安装系统100上的各个着力点的角度进行顶升，从而对拱肋基础节210 的角度能够符合其在桥体的安装角度。其中，该顶升装置可为千斤顶。
67.所述顶升装置包括若干个第一顶升装置24；
68.所述第一顶升装置24垂直设置在拱肋调整支座21的支撑面的两端；
69.根据当前的拱肋节段在桥体的安装仰角，调节所述第一顶升装置24 的顶升高度，使得支撑于两端所述第一顶升装置24上的所述拱肋基础节 210的仰角符合当前的拱肋节段在桥体的安装仰角。
70.参考图1，在图1的沿着拱肋调整支座21的支撑面的两端垂直设置第一顶升装置24。该第一顶升装置24可以垂直于拱肋调整支座21的支撑面上下顶升的过程中，通过支撑于其上的第一拱肋节段201与其对应的着力点，对该第一拱肋节段201对应的一侧的顶升高度进行改变，调节该着力点与第一拱肋节段201的其他着力点的高度差，从而实现对当前的第一拱肋节段201和第二拱肋节段202所形成的整个拱肋基础节210在垂直于肋调整支座的支撑面方向的倾斜角度。在本实施例中，该拱肋调整支座 21的支撑面的每个角至少对应安装一个第一顶升装置24，以此可以在垂直于拱肋调整支座21的支撑面的方向上，对第一拱肋节段201进行仰角的调节，使得对整个拱肋基础节210的仰角符合当前的拱肋节段在桥体的安装仰角。
71.所述顶升装置包括若干个第二顶升装置14；
72.该第二顶升装置14垂直设置在底座调节支座12的支撑面的两端；
73.利用所述第二顶升装置14的顶升高度对所述拱肋基础节210的仰角进行精准微调。
74.参考图1，在图1的沿着底座调节支座12的支撑面的两端垂直设置第二顶升装置14。该第二顶升装置14可以垂直于底座调节支座12的支撑面上下顶升的过程中，通过支撑于其上的第一拱肋节段201与其对应的着力点，对该第一拱肋节段201对应的一侧的顶升高度进行改变，调节该着力点与第一拱肋节段201的其他着力点的高度差，从而实现对当前的第一拱肋节段201和第二拱肋节段202所形成的整个拱肋基础节210在垂直于底座调节支座12的支撑面方向的倾斜角度。在本实施例中，该底座调节支座12的支撑面的每个角至少对应安装一个第二顶升装置14，以此可以在垂直于底座调节支座12的支撑面的方向上，对第一拱肋节段201进行仰角的调节，使得对整个拱肋基础节210的仰角进行进一步地精准调
节。由于第一拱肋节段201与底座调节支座12的支撑面，相较于第一拱肋节段201与拱肋调整支座21的支撑面要小，因此，该第二顶升装置14 对拱肋基础节210的角度调节的幅度要小，因此，可以利用该第二顶升装置14对拱肋基础节210实现微调的作用。
75.参考图3，所述第三拱肋节段203设置外置加劲骨架240，所述外置加劲骨架240与所述第三拱肋节段203的各个拱助之间的外包混凝土钢筋 250的位置相匹配；
76.基于所述第二拱肋节段202的外置加劲骨架240外侧所放样出钢筋位置，将所述第三拱肋节段203的外包混凝土钢筋250与所述第二拱肋节段 202的外包混凝土钢筋250进行对接。
77.参考图3，能够明确的是每个拱肋节段200包括若干根平行设置的拱肋220，该若干根平行设置的拱肋220围设成一个正方体，在每根拱肋220 之间设置横向和纵向的内置加劲骨架230，将所有拱肋220连接构建成一个拱肋节段。
78.在本实施例中，对第三拱肋节段203的所有拱肋220和连接于相邻的两个拱肋220的内置加劲骨架230所围设成的方框的内外侧面加装外置加劲骨架240，该外置加劲骨架240。如图3所示，加装外置加劲骨架240 的第三拱肋节段203的横截面类似于汉字“日”，其中的拱肋220和内置加劲骨架230则位于方框内。
79.延用上述实施例，在该第三拱肋节段203所形成的汉字“日”的方框的内外侧，设置外包混凝土钢筋250，以便后续与其他拱肋节段进行对位。而安装于该第三拱肋节段203的外置加劲骨架240与该外包混凝土钢筋 250的位置进行匹配，使得该外包混凝土钢筋250能够分布于该外置加劲骨架240所围设形成的方框外侧。
80.而同样地，与该第三拱肋节段203进行续接的第二拱肋节段202，均有大致相同的横截面，以及在对应的拱肋节段所形成的方框的内外侧同样围设外包混凝土钢筋250。
81.在本实施例中，由于在构建拱肋基础节210时，已在第二拱肋节段 202的末端放样出钢筋位置。基于该结构，将第三拱肋节段203续接至第二拱肋节段202时，根据第三拱肋节段203的外置加劲骨架240与第二拱肋节段202的外包混凝土钢筋250的位置进行匹配。
82.另外，由于第二拱肋节段202的外置加劲骨架240外侧放样出钢筋位置，将第三拱肋节段203续接于第二拱肋节段202上时，除了对第三拱肋节段203的外置加劲骨架240与第二拱肋节段202的外包混凝土钢筋250 的位置进行匹配以外，还需要将第三拱肋节段203和第二拱肋节段202的外包混凝土钢筋250进行对接。该对接包括将上述两段对接的外包混凝土钢筋250进行焊接，以加固第三拱肋节段203和第二拱肋节段202之间的相对位置关系。
83.参考图2，该拱肋安装系统100还包括吊架40。该吊架40位于承托空间300的上方，用于将拱肋节段起吊并移至或离开所述承托空间或所续接的其他拱肋节段。
84.对第三拱肋节段203进行续接操作之前，利用吊架40将所述第三拱肋节段203安装所述拱肋基础节210的仰角起吊，并移送至所述第二拱肋节段202的续接的一端，将所述第三拱肋节段203对接至所述第二拱肋节段202。
85.在本实施例中，利用吊架40对第三拱肋节段203的安装仰角进行预调节，在该预调节所得到的安装仰角保持不变的情况下，将该第三拱肋节段203缓慢地移动至第二拱肋节段202的续接的一端，以第三拱肋节段 203的拱肋进行初步对位。当初步对位完成后，可以对第三拱肋节段203 安装外置加劲骨架240，并且除了对第三拱肋节段203的外置加劲骨架240 与第二拱肋节段202的外包混凝土钢筋250的位置进行匹配以外，还需要将第三拱肋节
段203和第二拱肋节段202的外包混凝土钢筋250进行对接。
86.在上述实施例中，对于第一拱肋节段201、第二拱肋节段202和第三拱肋节段203移至拱肋安装系统100前，均可以利用吊架按照对应的拱肋节段的安装仰角起吊，以此减少对应的拱肋节段在放置于拱肋安装系统 100的过程中或续接的过程中因角度调整的耗时，以及避免因角度调整对对应的拱肋节段存在因与附近其他设备、建筑物或人员的碰撞所带来的损失。
87.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。