CN101791645B - 大节间距钢管拱拱肋分步成形工艺 - Google Patents

大节间距钢管拱拱肋分步成形工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大节间距钢管拱拱肋分步成形工艺，包括以下步骤：a.根据拱肋节点分布确定筒节长度；b.确定虾弯折角θ，使θ＜0.04D/l，将筒节分两类，一类为两端与轴向中心线垂直，展面为矩形的筒节；另一类为两端与轴向中心线有θ夹角，展面两端口为曲线的筒节；c.将上述两类筒节交替布置，按上述虾弯折角θ对焊，使拱肋达到一定的曲度；d.在肋管下布置线形模板，将直管段等分为4～5段，在弦管内侧的等分环线上按三角形0～80mm区域范围采用火焰对称加热，使加热温度控制在900℃以下，并分批次等距离逐次加密至每段直管4～5环。本工艺解决了大节间距钢管拱拱肋成形难题，并且不需要加热及弯模具工装，大大的降低了成本。

Description

大节间距钢管拱拱肋分步成形工艺
技术领域
本发明涉及桥梁钢结构加工制造技术领域，尤其涉及到大节间距钢管拱拱肋成形工艺。
背景技术
目前钢管拱混凝土桥的拱肋成型工艺一般采用热弯或虾弯（以直代曲）工艺。热弯工艺是采用中频火焰加热或电阻丝加热后用弯模工装弯制成型，此类工艺中的加热及弯模工装较为复杂，结构庞大，对于单件生产的钢管拱混凝土桥的拱肋制造带来很高的成本；虾弯工艺是采用的以直代曲方法成型，虽然加工工艺简单，但拱肋线形精度不高，如遇大节间距拱肋，组成拱肋的筒节较长时以直代曲拐点明显，使拱肋的受力状况恶化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种不需要弯模具，大大降低成本的大节间距钢管拱拱肋成形工艺。
为解决上述技术问题，本发明包括以下步骤：
1、一种大节间距钢管拱拱肋分步成形工艺，包括以下步骤：
a.根据拱肋节点分布确定筒节长度；
b.确定虾弯折角θ，使θ＜0.04D/l，所述D为筒节直径长度，所述l为四分之一筒节长度，将筒节分两类，一类为两端与筒节轴向中心线垂直，其展面为矩形的筒节，用于壁厚较厚需要开制过渡坡口；另一类为两端与筒节轴向中心线有θ夹角，其展面两端口为曲线的筒节，用于壁厚较薄不需要开制过渡坡口；
c.将上述两类筒节交替布置，按上述虾弯折角θ对焊，使筒节拼接成的管段达到一定的曲度，达到初步弯曲；
d.在管段下布置线形模板，将筒节等分为4～5段，在管段内侧的等分环线上按三角形0～80mm区域范围采用火焰对称加热，使加热温度控制在900°C以下，并分批次等距离逐次加密至每段筒节4～5环。
上述方案中，所述步骤a使环缝避开节点，并使节点与筒节相对应，减少节点处焊接应力。
上述方案中，所述步骤d加热时从中间开始，两侧对称分次进行，逐次加密。
上述方案中，所述步骤d中，通过在肋管上加载重物以施加外力。
本发明具有以下有益效果：
1）解除了钢管拱拱肋加工成型为圆滑曲线线形受限于大型弯管机设备的现状，并且不需要弯模具，大大的降低了成本；
2）对于非正圆截面的大节间距钢管拱拱肋成形具有更大的优势。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。
图1为筒节的划分。
图2为拱肋分类和初步弯曲图。
图3为拱肋加热成形图。
具体实施方式
如图1所示，筒节划分时尽可能使筒节长度一致，使板材规格最少，便于筒节加工成型；使环缝避开节点，基本达到一组节点对应一个筒节，减少节点处焊接应力；
如图2所示，确定虾弯折角θ，使θ＜0.04D/l，所述D为筒节直径长度，所述l为四分之一筒节长度，将筒节分两类，一类为两端与筒节轴向中心线垂直，其展面为矩形的筒节，用于壁厚较厚需要开制过渡坡口；另一类为两端与筒节轴向中心线有θ夹角，其展面两端口为曲线的筒节，用于壁厚较薄不需要开制过渡坡口；将上述两类筒节交替布置，按上述虾弯折角θ对焊，使筒节拼接成的管段达到一定的曲度，达到初步弯曲。
如图3所示在管段下布置线形模板，将筒节等分为4～5段，在管段内侧的等分环线上按三角形0～80mm区域范围采用火焰对称加热，使加热温度控制在900°C以下，并分批次等距离逐次加密至每段筒节4～5环，直到完全成型，必要时可以在肋管上加载重物或马凳。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种大节间距钢管拱拱肋分步成形工艺，包括以下步骤：
a.根据拱肋节点分布确定筒节长度；
b.确定虾弯折角θ，使θ＜0.04D/l，所述D为筒节直径长度，所述l为四分之一筒节长度，将筒节分两类，一类为两端与筒节轴向中心线垂直，其展面为矩形的筒节，用于壁厚较厚需要开制过渡坡口；另一类为两端与筒节轴向中心线有θ夹角，其展面两端口为曲线的筒节，用于壁厚较薄不需要开制过渡坡口；
c.将上述两类筒节交替布置，按上述虾弯折角θ对焊，使筒节拼接成的管段达到一定的曲度，达到初步弯曲；
d.在管段下布置线形模板，将筒节等分为4～5段，在管段内侧的等分环线上按三角形0～80mm区域范围采用火焰对称加热，使加热温度控制在900℃以下，并分批次等距离逐次加密至每段筒节4～5环。
2.根据权利要求1所述的大节间距钢管拱拱肋分步成形工艺，其特征在于，所述步骤a使环缝避开节点，并使节点与筒节相对应，减少节点处焊接应力。
3.根据权利要求1所述的大节间距钢管拱拱肋分步成形工艺，其特征在于，所述步骤d加热时从中间开始，两侧对称分次进行。
4.根据权利要求3所述的大节间距钢管拱拱肋分步成形工艺，其特征在于，所述步骤d中，通过在肋管上加载重物以施加外力。
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