一种双拱曲线人行天桥建造施工方法 |
|||||||
申请号 | CN202311513746.8 | 申请日 | 2023-11-14 | 公开(公告)号 | CN117904966A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
申请人 | 南南铝工程有限责任公司; | 发明人 | 邓业福; 何应文; 陈建斌; 黄亚晴; 蓝翔鹏; | ||||
摘要 | 一种双拱曲线人行天桥建造施工方法,包括主桥的施工建造;反拱的施工建造;雨棚的施工建造;正拱的施工建造。本 发明 可以建造实现具有相互交错的正反弧线造型的人行天桥,改变了原有人行天桥造型单一,外观单调的 缺陷 ,使人行天桥具有曲线的造型,美化了城市环境且完全具备原有人行天桥的功能,人行天桥整体结构稳固,特别是正反拱和雨棚结构承载 力 好。 | ||||||
权利要求 | 1.一种双拱曲线人行天桥建造施工方法,其特征在于:天桥过道(1)的两端底部通过边桥墩(11)支撑;天桥过道(1)中部底部通过若干中间桥墩(12)支撑;人行天桥的天桥过道(1)的两侧设置正拱(2)和反拱(3),正拱(2)的两个拱架两端固定在地面的正拱墩(21)上; |
||||||
说明书全文 | 一种双拱曲线人行天桥建造施工方法技术领域[0001] 本发明涉及人行天桥领域,尤其涉及一种双拱曲线人行天桥建造施工方法。 背景技术[0002] 人行天桥又称人行立交桥。一般建造在车流量大、行人稠密的地段,或者交叉口、广场及铁路上面。人行天桥只允许行人通过,用于避免车流和人流平面相交时的冲突,保障人们安全的穿越,提高车速,减少交通事故。 [0003] 传统的人行天桥造型较为单一,即人行步梯上行后,经过直线通道穿过马路上方到达另一侧,通道上方可设置挡雨棚;通道的底部根据跨度长短可选择设置桥墩,整体造型以直线为主。对于现代的城市建设,城市建筑设计者不但要考虑城市建筑的功能,还要进一步考虑城市建筑的功能与美观、艺术性相互结合,起到美化城市环境的功能,使城市居住环境更优越。对于人行天桥而言,如何将原有的人行天桥结构加以改进,使其更具有艺术气息,但是同时又不影响原有的使用功能,是设计者需要重点考虑的问题。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种双拱曲线人行天桥建造施工方法,可以建造实现具有相互交错的正反弧线造型的人行天桥,改变了原有人行天桥造型单一,外观单调的缺陷,使人行天桥具有曲线的造型,美化了城市环境且完全具备原有人行天桥的功能,人行天桥整体结构稳固,特别是正反拱和雨棚结构承载力好。 [0005] 一种双拱曲线人行天桥建造施工方法,天桥过道的两端底部通过边桥墩支撑;天桥过道中部底部通过若干中间桥墩支撑;天桥过道的两侧设置正拱和反拱,正拱的两个拱架两端固定在地面的正拱墩上;反拱的中部与反拱斜墩固定支撑,反拱斜墩设置在中间桥墩墩柱上方外侧。 [0006] 正拱和反拱的拱梁相互交错,形成具有艺术感的双拱造型,正拱和反拱均得到很好地支撑和固定,在现有结构上找到合适的支撑附着点;在实现艺术造型的同时,实现稳定的结构,其抗震能力和抗风能力均达到良好。 [0007] 所述天桥过道的两端设置步梯梯道和直梯。步梯梯道和直梯用于行人从地面进入天桥过道。 [0008] 所述反拱的上方设置雨棚,雨棚包括纵向的圆管脊梁和横向倾斜的檩条;檩条上端与圆管脊梁固定连接,檩条下端与反拱的拱梁固定连接;圆管脊梁的两端与直梯桁架顶部固定连接。 [0009] 圆管脊梁和檩条构成的纵横支撑结构,形成的平面可以固定雨棚板,雨棚板可以是夹胶玻璃,实现遮风挡雨的功能,并且形成的雨棚为倾斜尖顶形状,雨水等可顺着斜面下落,不会积累在棚顶,易于棚顶的自清洁。 [0011] 所述正拱的两个拱架中部通过若干正拱连梁连接;两个正拱拱架通过连梁的连接,可大幅提高两个正拱拱架的整体刚性,整体结构更为稳固,抗风抗载荷能力更强。 [0012] 双拱曲线人行天桥的建造施工方法包括如下步骤: A、主桥的施工建造:在桥墩的基础上架设建造天桥过道以及步梯梯道和直梯; B、反拱的施工建造:在直梯电梯架顶部安装反拱支撑结构,反拱拱梁从斜墩支撑处开始搭建,向两侧延伸直至到达直梯电梯架顶部支撑结构,并将首节圆管脊梁与直梯电梯架顶部支撑结构固定连接; C、雨棚的施工建造:在首节圆管脊梁的基础上,逐段进行圆管脊梁和檩条的安 装,直至到达反拱拱架的另一端; D、正拱的施工建造:在正拱墩的基础上,逐段进行正拱拱架的安装,两端正拱墩同时安装施工,安装到达拱梁中部合拢对接,最后安装正拱连梁连接两个正拱中部。 [0014] 拱梁桁架受力结构稳定可靠,在桁架的基础上,外围焊接角钢构成铝单板装饰层的附着结构,可以将原有的桁架外观遮挡,形成较为美观的光滑表面,且铝单板具有很好的抗腐蚀作用,可以长期保持光亮美观。反拱的桁架结构与正拱结构完全相同,仅尺寸有所区别。 [0015] 所述圆管脊梁的中部设置若干组中部连接板,中部连接板的圆弧缺口与圆管脊梁表面匹配并焊接;中部连接板两侧斜向下焊接檩条的上端,中部连接板有两片,分别夹持并焊接在檩条的前后两个侧面上。 [0016] 所述直梯的电梯架顶端设置支撑座,支撑座上方安装固定座,固定座中间为插入孔,插入孔尺寸大于与立柱截面外形尺寸,立柱下端插入插入孔中,立柱上端连接端部连接件,圆管脊梁端部插入端部连接件中间匹配的通孔进行固定。 [0017] 立柱作为圆管脊梁的端部固定点,可给圆管脊梁提供拉应力以及抵抗其向两侧倾倒摆动的抗力;在遇到极端天气或者情况时,圆管脊梁发生摇摆,在立柱的控制下,保持其稳定和安全,其上铺设的雨棚板也不会因极端天气发生破坏。 [0018] 所述固定座中间的插入孔四周设置若干橡胶板。橡胶板的作用是在立柱与固定座发生摩擦或者碰撞时,减少撞击导致的破坏和磨损。 [0020] 所述反拱的俯视结构为两个反拱梁两端相接,中部隆起形成橄榄形状造型;正拱的俯视结构为两个正拱梁两端分开,中部内凹形状造型。 [0021] 无论从侧面、俯视或各个角度观察人行天桥,都能够实现曲线的造型,造型简洁优美,富有动感。需要指出的是:两个反拱梁的中部两侧,设置内凹的曲线,内凹曲线与隆起曲线之间为镂空结构,镂空部位用于提高天桥过道的通风透气效果,以免因过道过长,雨棚将外界空气封闭遮挡过多,造成天桥过道内部空气流动不畅。 [0022] 本发明有如下优点: 1、本发明所施工建造的人行天桥具有相互交错的正反弧线造型,改变了原有人 行天桥造型单一,外观单调的缺陷,使人行天桥具有曲线的造型,美化了城市环境;无论从侧面、俯视或各个角度观察人行天桥,都能够实现曲线的造型,造型简洁优美,富有动感。 [0023] 2、本发明所施工建造人行天桥结构稳固,正拱和反拱均具有牢固的支撑附着节点,与天桥结构附着牢固紧凑,浑然一体;施工过程中,依靠基础和附着点依次施工,可实现安全施工建造。 [0024] 3、本发明所施工建造的雨棚结构与拱形造型融为一体,利用拱形的结构特点进行设计和固定,不但结构稳固,支撑力强。倾斜的雨棚形状也具有很好的自清洁效果;雨棚结构即使遇到极端天气,依然可以保持稳定不摇摆,保证固定在其上的雨棚板不受损坏。附图说明 [0025] 图1为人行天桥主视结构示意图;图2为图1中A‑A截面结构示意图; 图3为图1中B‑B截面结构示意图; 图4为人行天桥俯视结构示意图; 图5为正拱俯视结构示意图; 图6为图5中C‑C截面结构示意图; 图7为图6中D‑D断面结构示意图; 图8为图6中E‑E断面结构示意图; 图9为图5中F‑F断面结构示意图; 图10为反拱主视结构示意图; 图11为反拱俯视结构示意图; 图12为图10中C‑C断面结构示意图; 图13为圆管脊梁与檩条连接结构示意图; 图14为图13的俯视结构示意图; 图15为圆管脊梁与直梯支撑座连接结构示意图; 图16为图15中G‑G截面结构示意图; 图中部件名称如下:1‑天桥过道;11‑边桥墩;12‑中间桥墩;2‑正拱;21‑正拱墩; 22‑正拱连梁;23‑角钢桁架;24‑定型井字梁;25‑纵贯梁;26‑装饰层;3‑反拱;31‑反拱斜墩; 4‑雨棚;41‑圆管脊梁;42‑檩条;43‑中部连接板;44‑端部连接件;5‑直梯;51‑支撑座;52‑固定座;53‑橡胶板;54‑立柱;55‑三角加劲肋板;6‑步梯梯道。 具体实施方式[0026] 一种双拱曲线人行天桥建造施工方法,天桥过道1的两端底部通过边桥墩11支撑;天桥过道1中部底部通过若干中间桥墩12支撑;人行天桥的天桥过道1的两侧设置正拱2和反拱3,正拱2的两个拱架两端固定在地面的正拱墩21上;反拱3的中部与反拱斜墩31固定支撑,反拱斜墩31设置在中间桥墩12墩柱上方外侧; 天桥过道1的两端设置步梯梯道6和直梯5; 反拱3的上方设置雨棚4,雨棚4包括纵向的圆管脊梁41和横向倾斜的檩条42;檩条 42上端与圆管脊梁41固定连接,檩条42下端与反拱3的拱梁固定连接;圆管脊梁41的两端与直梯5桁架顶部固定连接。 [0027] 正拱2的两个拱架中部通过若干正拱连梁22连接;双拱曲线人行天桥的建造施工方法包括如下步骤: A、主桥的施工建造:在桥墩的基础上架设建造天桥过道以及步梯梯道和直梯; B、反拱的施工建造:在直梯电梯架顶部安装反拱支撑结构,反拱拱梁从斜墩支撑处开始搭建,向两侧延伸直至到达直梯电梯架顶部支撑结构,并将首节圆管脊梁与直梯电梯架顶部支撑结构固定连接; C、雨棚的施工建造:在首节圆管脊梁的基础上,逐段进行圆管脊梁和檩条的安 装,直至到达反拱拱架的另一端; D、正拱的施工建造:在正拱墩的基础上,逐段进行正拱拱架的安装,两端正拱墩同时安装施工,安装到达拱梁中部合拢对接,最后安装正拱连梁连接两个正拱中部。 [0028] 所述正拱2由桁架24搭建,桁架24截面四周设置装饰连接杆25,装饰连接杆25的末端均与角钢23焊接固定,角钢23外表面铺设装饰层26,装饰层26通过螺钉连接件固定在角钢23外表面。 [0029] 所述圆管脊梁41的中部设置若干组中部连接板43,中部连接板43的圆弧缺口与圆管脊梁41表面匹配并焊接;中部连接板43两侧斜向下焊接檩条42的上端,中部连接板43有两片,分别夹持并焊接在檩条42的前后两个侧面上。 [0030] 所述直梯5的电梯架顶端设置支撑座51,支撑座51上方安装固定座52,固定座52中间为插入孔,插入孔尺寸大于与立柱54截面外形尺寸,立柱54下端插入插入孔中,立柱54上端连接端部连接件44,圆管脊梁41端部插入端部连接件44中间匹配的通孔进行固定。 [0031] 所述固定座52中间的插入孔四周设置若干橡胶板53。 [0032] 所述立柱54四个侧面设置三角加劲肋板55,三角加劲肋板55两条边与端部连接件44和立柱54侧壁贴合并固定。 [0033] 所述反拱3的俯视结构为两个反拱梁两端相接,中部隆起形成橄榄形状造型;正拱2的俯视结构为两个正拱梁两端分开,中部内凹形状造型。 [0034] 应用实施例:正拱结构受力计算验证:采用Q355D钢桁架,钢材结构自重78.5kN/m³, 采用的规范: (1)《城市桥梁设计规范(2019年版)》(CJJ11‑2011) (2)《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ 69‑1995) (3)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60‑2015) (4)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363‑2019) (5)《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231‑01‑2020) (6)《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166‑2011) (7)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362‑2018) (8)《混凝土结构设计规范(2015 版)》(GB 50010‑2010) (9)《钢结构设计标准》(GB 50017‑2017) 使用“Midas Civil”程序对正拱进行结构安全验算,求得结构在使用阶段时的内力、应力和位移;按规范进行验算,验算各构件截面是否满足结构承载力要求,材料强度要求和结构的整体刚度要求。 [0035] 强度计算结果为:在承载能力极限状态下,正拱最大拉应力为51.9MPa<f=310MPa,最大压应力为 69.2MPa < f = 310MPa,满足规范要求。 [0036] 在承载能力极限状态下,正拱最大剪应力为16.0MPa<f=180MPa,满足规范要求。 [0037] 在承载能力极限状态下,正拱最大弯应力为63.4MPa<f=310MPa,满足规范要求。 [0038] 在承载能力极限状态下,正拱最大组合应力为78.2MPa<f=310MPa,满足规范要求。 [0039] 刚度结算结果为:在自重作用下,其最大挠度 f=10.4mm<L/600,满足规范《城市人行天桥与人行地道技术规范》第 2.5.2 条规定 反拱和雨棚受力计算验证:采用Q355D钢桁架,钢材结构自重78.5 kN /m³,双层夹胶玻璃:0.5kN/㎡; 采用的规范与上同; 使用“Midas Civil”程序对正拱进行结构安全验算,求得结构在使用阶段时的内力、应力和位移;按规范进行验算,验算各构件截面是否满足结构承载力要求,材料强度要求和结构的整体刚度要求。 [0040] 强度计算结果为:在承载能力极限状态下,反拱和雨棚最大拉应力为120.5MPa<f=310MPa,最大压应力为 122.0MPa < f = 310MPa,满足规范要求。 [0041] 在承载能力极限状态下,反拱和雨棚最大剪应力为44.3MPa<f=310MPa,满足规范要求。 [0042] 在承载能力极限状态下,反拱和雨棚最大弯应力为175.0MPa<f=310MPa,满足规范要求。 [0043] 在承载能力极限状态下,反拱和雨棚最大组合应力为235.3MPa<f =310MPa,满足规范要求。 [0044] 刚度结算结果为:在自重作用下,其最大挠度 f=24.9mm<L/600,满足规范《城市人行天桥与人行地道技术规范》第 2.5.2 条规定。 [0045] 直梯井桁架受力计算验证:采用Q235B钢材;结构自重:钢材 78.5 kN/m 3;反拱传递荷载:75kN;配重:40kN;采用的规范与上同; 使用“Midas Civil”程序对正拱进行结构安全验算,求得结构在使用阶段时的内力、应力和位移;按规范进行验算,验算各构件截面是否满足结构承载力要求,材料强度要求和结构的整体刚度要求。 [0046] 在承载能力极限状态下,直梯井桁架最大组合应力为160.9MPa<f =210MPa;满足规范要求。 [0047] 在承载能力极限状态下,正拱最大组合应力为160.9MPa<f =210MPa;满足规范要求。 |