《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》是李勇於2011年9月30日申請的專利，該專利的申請號為2011102979501，公布號為CN102359059A，授權公布日為2012年2月22日，發明人是李勇、方秦漢、秦順全、朱宏平、陳宜言、劉念琴。
《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》包括主梁、作為中間支點的中橋墩、兩個作為兩端支點的輔橋墩，該組合拱橋還包括拱軸組合，以及兩個呈向上突起的弧形的拱軸彎梁，拱軸組合安裝在中橋墩上，其兩端分別與兩拱軸彎梁的內側端對接連線，兩拱軸彎梁的外側端則分別安裝在兩輔橋墩上，兩拱軸彎梁與主梁之間通過多根拉索連線。同時該發明還公開了上述拱橋的建造方法。該發明通過採用雙拱軸線方法，增加了橋拱的截面抗彎強度，降低了中支點處拱截面的彎矩，拱腰豎向位移較小，減小了主梁的形變數，從而使得整個橋樑受力較為合理。同時，利用該發明的方法，可有效的降低施工成本，縮短施工工期。
2016年12月7日，《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法
- 公布號：CN102359059A
- 授權日：2012年2月22日
- 申請號：2011102979501
- 申請日：2011年9月30日
- 申請人：李勇
- 地址：廣東省深圳市福田區梅華路105號上梅林多麗工業園科技樓1003
- 發明人：李勇、方秦漢、秦順全、朱宏平、陳宜言、劉念琴
- Int.Cl.：E01D12/00(2006.01)I、E01D19/00(2006.01)I、E01D21/00(2006.01)I、E01D21/10(2006.01)I
- 代理機構：廣州市越秀區哲力專利商標事務所（普通合夥）
- 代理人：李悅
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
拱橋設計被較多的套用於2011年9月前的橋樑建造當中，其具有跨度大、造型美觀，能夠充分利用材料抗壓性等優點。但是，2011年9月前的大跨度拱橋均存在水平推力大，橫向穩定的可控性難度較大，施工難度較高的缺陷。
美國專利US7469438中採用的拱線軸，能夠有效的解決上述缺陷，降低拱橋的水平推力，橫向穩定性較好，但其仍然存在以下不足：
1、由於拱軸線調整，中支點處的主拱截面彎矩較大，主拱截面的材料成本較大；
2、由於拱軸線偏離拱的壓力線，產生較大彎矩，拱腰範圍的豎向位移大，導致主梁變形很大，很難滿足正常使用的功能要求。
發明內容
專利目的
《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》的目的之一在於提供一種大跨度雙拱軸線組合拱橋，其通過採用雙拱軸線方法，能夠有效降低主拱截面的彎矩，同時減小主梁的形變。
《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》的目的之二在於提供一種上述大寬度組合拱橋的建造方法。
技術方案
為實現上述目的一，《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》採用如下技術方案：
大跨度雙拱軸線組合拱橋，包括主梁、作為中間支點的中橋墩、兩個作為兩端支點的輔橋墩，該組合拱橋還包括拱軸組合，以及兩個呈向上突起的弧形的拱軸彎梁，拱軸組合安裝在中橋墩上，其兩端分別與兩拱軸彎梁的內側端對接連線，兩拱軸彎梁的外側端則分別安裝在兩輔橋墩上，兩拱軸彎梁與主梁之間通過多根拉索連線。
拱軸組合包括下拱軸和上拱軸，下拱軸呈“V”形，其“V”形的下端部與中橋墩固定，上拱軸呈向下彎曲的弧形，上拱軸位於下拱軸“V”形的開口處，並且上拱軸的兩端分別連線在下拱軸的兩端。
上拱軸的兩端分別與下拱軸的兩端相切，並且上拱軸與兩拱軸彎梁對接並形成平滑曲線。
拱軸彎梁外側端成形為兩個與輔橋墩連線的彎梁支腳。
拱軸彎梁通過多個彎梁節段依次對接形成。
為實現上述目的二，《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》採用如下技術方案：
上述大跨度雙拱軸線組合拱橋的建造方法，包括如下步驟：
A、建造橋墩，橋墩包括位於中間的中橋墩，以及分別位於兩端的輔橋墩；
B、在中橋墩上分段的搭建拱軸組合，拱軸組合的各節段之間採用內管定位方式臨時連線；
C、搭建呈向上突起的弧形的拱軸彎梁，包括不分先後順序的如下兩步：
C1、在搭建好的拱軸組合的端部，由內向外依次對接拱軸彎梁的節段；
C2、在輔橋墩上由外向內依次對接拱軸彎梁的節段；
D、將拱軸彎梁的合攏段的兩端分別與上述步驟C1、C2中搭建好的拱軸彎梁的節點部分對接，實現拱軸彎梁的合攏，並對各個相鄰的拱軸彎梁的節段實施焊接；
E、由兩輔橋墩向內依次搭建主梁節段，同時由中橋墩向其兩側依次搭建主梁節段，在由兩輔橋墩向內依次搭建主梁節段的同時，利用拉索將每一個搭建好的主梁節段與拱軸彎梁連線；
F、主梁合攏，並對相鄰的主梁節段實施焊接。
在上述步驟A中，還需在建造好的中橋墩及輔橋墩上搭建塔吊，上述步驟C則具體為：
步驟C1中，利用中橋墩塔吊吊裝拱軸彎梁的節段，多個拱軸彎梁的節段由拱軸組合的外側端部作為起始端逐一對接安裝，在每裝好一個拱軸彎梁的節段後，利用鋼索臨時將該拱軸彎梁的節段連線在中橋墩的塔吊上；
步驟C2中，在輔橋墩上將拱軸彎梁的外端部支腳作為起始端開始逐一的向內對接搭建拱軸彎梁的節段，每一個拱軸彎梁的節段均通過一鋼索臨時連線在輔橋墩的塔吊上，在此過程中，拱軸彎梁的節段通過輔橋墩上的塔吊吊裝。
所述步驟D中，利用運輸船將拱軸彎梁的合攏段運輸至拱軸彎梁的合攏位置下方，再利用吊具吊裝拱軸彎梁的合攏段。
改善效果
《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》通過採用雙拱軸線方法，大幅增加了橋拱的截面抗彎強度，降低了中支點處拱截面的彎矩，拱腰豎向位移較小，減小了主梁的形變數，從而使得整個橋樑受力較為合理。同時，利用《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》的方法，可有效的降低施工成本，縮短施工工期。
附圖說明
圖1為《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》一種大跨度雙拱軸線組合拱橋的結構示意圖；
圖2為圖1中拱軸組合的結構示意圖；
圖3為圖1中A處的放大視圖；
圖4為該發明另一種大跨度雙拱軸線組合拱橋的結構示意圖；
圖5為該發明建造方法的示意圖，示意橋墩及塔吊的建造；
圖6為該發明建造方法的示意圖，示意拱軸組合的搭建；
圖7為該發明建造方法的示意圖，示意拱軸彎梁的搭建；
圖8為該發明建造方法的示意圖，示意主梁的搭建。
技術領域
《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》涉及橋樑技術領域，具體涉及一種具有較大跨度的組合拱橋，以及該種組合拱橋的建造方法。
權利要求
1.《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》特徵在於，包括如下步驟：
A、建造橋墩，橋墩包括位於中間的中橋墩，以及分別位於兩端的輔橋墩；
B、在中橋墩上分段的搭建拱軸組合，在中橋墩上搭建滿堂支架，該滿堂支架適應拱軸組合的形狀，然後利用滿堂支架逐個的依次搭建拱軸組合的各個節段，拱軸組合的各節段之間採用內管定位方式臨時連線；
C、搭建呈向上突起的弧形的拱軸彎梁，包括不分先後順序的如下兩步：
C1、在搭建好的拱軸組合的端部，由內向外依次對接拱軸彎梁的節段；
C2、在輔橋墩上由外向內依次對接拱軸彎梁的節段；
D、將拱軸彎梁的合攏段的兩端分別與上述步驟C1、C2中搭建好的拱軸彎梁的節點部分對接，實現拱軸彎梁的合攏，並對各個相鄰的拱軸彎梁的節段實施焊接；
E、由兩輔橋墩向內依次搭建主梁節段，同時由中橋墩向其兩側依次搭建主梁節段，在由兩輔橋墩向內依次搭建主梁節段的同時，利用拉索將每一個搭建好的主梁節段與拱軸彎梁連線；
F、主梁合攏，並對相鄰的主梁節段實施焊接；
所述大跨度雙拱軸線組合拱橋，包括主梁、作為中間支點的中橋墩、兩個作為兩端支點的輔橋墩，該組合拱橋還包括拱軸組合，以及兩個呈向上突起的弧形的拱軸彎梁，拱軸組合安裝在中橋墩上，其兩端分別與兩拱軸彎梁的內側端對接連線，兩拱軸彎梁的外側端則分別安裝在兩輔橋墩上，兩拱軸彎梁與主梁之間通過多根拉索連線。
2.如權利要求1所述的建造方法，其特徵在於，在上述步驟A中，還需在建造好的中橋墩及輔橋墩上搭建塔吊，上述步驟C則具體為：
步驟C1中，利用中橋墩塔吊吊裝拱軸彎梁的節段，多個拱軸彎梁的節段由拱軸組合的外側端部作為起始端逐一對接安裝，在每裝好一個拱軸彎梁的節段後，利用鋼索臨時將該拱軸彎梁的節段連線在中橋墩的塔吊上；
步驟C2中，在輔橋墩上將拱軸彎梁的外端部支腳作為起始端開始逐一的向內對接搭建拱軸彎梁的節段，每一個拱軸彎梁的節段均通過一鋼索臨時連線在輔橋墩的塔吊上，在此過程中，拱軸彎梁的節段通過輔橋墩上的塔吊吊裝。
3.如權利要求1所述的建造方法，其特徵在於，所述步驟D中，利用運輸船將拱軸彎梁的合攏段運輸至拱軸彎梁的合攏位置下方，再利用吊具吊裝拱軸彎梁的合攏段。
實施方式
如圖1所示，為《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》的一種大跨度雙拱軸線組合拱橋，其包括主梁2、中橋墩11、以及兩輔橋墩12、13，中橋墩11作為整個組合拱橋的中間支點，兩輔橋墩12作為兩端支點，中橋墩11上固定安裝有拱軸組合3，在中橋墩11和兩輔橋墩12之間分別連線有一拱軸彎梁4、5，拱軸彎梁4、5對稱設定，其二者均呈向上突起的弧形，並且由多個拱軸彎梁節段依次對接形成。
結合圖2、3，拱軸組合3包括下拱軸31和上拱軸32，下拱軸31呈“V”形，其底端固定在中橋墩11上，“V”形的開口朝上，上拱軸32呈下凹弧形，其位於下拱軸31“V”形開口內，兩端分別與下拱軸31“V”開口的兩端相切連線。拱軸彎梁5的內側端與拱軸組合3的相應端部對接，拱軸彎梁5的外側端分叉形成兩個彎梁支腳51、52，該兩彎梁支腳51、52連線在輔橋墩12上，用以加強穩定性。上述拱軸彎梁4與拱軸彎梁5的結構相同，其與輔橋墩13的連線方式也於上述相同，在這裡不做重複說明。
上述的拱軸彎梁4、5與上拱軸32的對接處平滑過渡，形成平滑曲線。拱軸彎梁4、5分別由多個拉索與主梁2連線。上述拱軸彎梁4、5均由多個節段依次對接形成。
除了上述中橋墩位於中間位置的結構外，《大跨度雙拱軸線組合拱橋及其建造方法》的組合拱橋還可以是如圖4所示，中橋墩不在正中間的位置，相應的兩個拱軸彎梁的跨度也就不同。
上述組合拱橋可採用如下方法建造：
A、如圖5所示，建造中橋墩11和兩個輔橋墩12、13，根據實際需求，使中橋墩位於兩輔橋墩之間，並且保證其三者共線，並且，在中橋墩以及兩個輔橋墩分別搭建塔吊61、62、63；
B、如圖6所示，在中橋墩11上搭建滿堂支架111，該滿堂支架11適應拱軸組合3的形狀，然後利用滿堂支架111逐個的依次搭建拱軸組合3的各個節段，拱軸組合3的相鄰兩節段採用內管定位的方式臨時連線；
C、搭建呈向上突起的弧形的拱軸彎梁4、5，該步驟分為下面兩個可以同時進行，也可以不分先後順序進行的兩個分步驟：
步驟C1中，如圖7所示，利用中橋墩11上的塔吊61吊裝拱軸彎梁4、5的節段43、53，多個拱軸彎梁4、5的節段43、53由拱軸組合3的外側端部作為起始端逐一對接安裝，在每裝好一個拱軸彎梁4、5的節段43、53後，利用鋼索71臨時將該拱軸彎梁4、5的節段43、53連線在中橋墩11的塔吊61上；
步驟C2中，如圖7所示，在輔橋墩12、13上將拱軸彎梁4、5的外端部支腳作為起始端開始逐一的向內對接搭建拱軸彎梁4、5的節段43、53，每一個拱軸彎梁的節段43、53均通過一鋼索72臨時連線在輔橋墩12、13的塔吊62、63上，在此過程中，拱軸彎梁4、5的節段43、53通過輔橋墩12、13上的塔吊62、63吊裝。
D、再如圖7所示，利用運輸船81將拱軸彎梁4、5的合攏段44、54運輸至步驟C1、C2中搭建好的拱軸彎梁4、5的節點部分正下方，再利用預先搭建在拱軸彎梁4、5節點處的吊具82將合攏段44、54吊至適合高度，然後將合攏段44、54與拱軸彎梁4、5預先搭建的好的兩端節點進行對接合攏，最後，對拱軸彎梁4、5的相鄰節段的對接端進行實施焊接，由此，完成拱軸彎梁4、5的搭建；
E、如圖8所示，由兩輔橋墩12、13向內依次搭建主梁2的節段21，同時由中橋墩11向其兩側依次搭建主梁2的節段21，在由兩輔橋墩12、13向內依次搭建主梁2的節段21的同時，利用拉索6將每一個搭建好的主梁2的節段21與拱軸彎梁4、5連線，當主梁2的節段21距離中橋墩11或者輔橋墩12、13距離較遠時，可先利用運輸船81將該節段21運輸至預裝位置的正下方，再利用預先吊掛在拱軸彎梁4、5上的繩索起吊該節段21，到預定高度後實施對接；
