CN109590516A - 一种桁架桥杆件钻孔模箱及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桁架桥杆件钻孔模箱及其制备方法，该方法包括制作至少两个模箱体，所述模箱体为横截面为U形的整体结构件；各所述模箱体分别装配焊接完毕后，以各自底面为基准加工各自U形结构两侧样孔群的底孔；按预设尺寸在每个模箱体上分别划出各自装配定位用的水平基准线以及垂直基准线。本申请提供的方法制作形成的钻孔模箱，每组模箱体的样孔群均采用三维钻床钻样孔，再将模箱组装到平面胎架上，形成超长杆件钻孔样箱，利用样箱的配孔及定位功能能够快速的完成超长杆件的钻孔定位孔，无需多次夹装。钻孔孔群精度高，效率快，保持了所有相同杆件孔群的一致性。适用于任何截面形式的桁架桥杆件孔群加工。

Description

一种桁架桥杆件钻孔模箱及其制备方法

技术领域

本发明涉及桥梁建设技术领域，特别是涉及一种桁架桥杆件钻孔模箱及其制备方法。

背景技术

桁架桥组成一般由纵向、横向主杆件以及纵横向腹杆通过高强度螺栓连接而成，各种杆件在装焊达到精度要求后，孔群的制造精度是制约栓接质量及整体桥梁制造精度的关键，常规的孔群制造方法是1、划线→钻孔，这种方法受划线精度制约，速度慢，精度不高，而且同一种规格的杆件的孔群精度有差异；2、三维数孔机床钻孔群，这种制造方法的优点是制孔精度高，但是杆件定位、装夹时间长，目前常规的三维数孔机床行程18米，如果是杆件超过了18米，那么加工孔群就要两次定位装夹，两次定位装夹又影响了加工精度，所以，如何实现对于超长的杆件孔群高精度加工是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种桁架桥杆件钻孔模箱及其制备方法。

本发明提供了如下方案：

一种桁架桥杆件钻孔模箱的制备方法，包括：

制作至少两个模箱体，所述模箱体为横截面为U形的整体结构件；各所述模箱体分别装配焊接完毕后，以各自底面为基准加工各自U形结构两侧样孔群的底孔；按预设尺寸在每个模箱体上分别划出各自装配定位用的水平基准线以及垂直基准线；

制作平面胎架，在纵向设置的两条长条型材之间焊接横向设置的多条长条型材，横向设置的多条长条型材两两之间的距离均相等；在横向设置的相邻两长条型材之间分别连接模板，各模板均连接完成后将所述平面胎架与基础面固定相连；

模箱体安装，调整所述平面胎架上表面成水平状态，将各所述模箱体分别按照预设装配位置与所述平面胎架进行定位且固定，使各所述模箱体与所述平面胎架形成刚性整体结构；安装过程中控制每个所述模箱体上的水平基准线均位于同一直线上，控制各所述模箱体各自包含的垂直基准线之间的距离满足预设精度要求。

优选地：各所述模箱体分别装配焊接完毕后，对各所述模箱体分别去应力，以各自底面为基准加工各自U形结构两侧样孔群的底孔。

优选地：以各自底面为基准在三维数控钻床上加工各自U形结构两侧样孔群的底孔。

优选地：所述底孔加工完成后在其内部安装钻套。

优选地：所述平面胎架的长度与待钻孔杆件长度相同，所述长条型材为槽钢。

优选地：将所述平面胎架通过地面预埋铁与地面焊接固定。

优选地：修整所述模板使所述平面胎架上表面成水平状态。

一种所述方法制备而成的桁架桥杆件钻孔模箱，包括：

平面胎架，所述平面胎架包括纵向设置的两条长条型材以及焊接于纵向设置的两条长条型材之间横向设置的多条长条型材，横向设置的多条长条型材两两之间的距离均相等；横向设置的相邻两长条型材之间分别连接有模板；

至少两个模箱体，各所述模箱体均与所述平面胎架固定相连形成刚性整体结构；

各所述模箱体上均设置有装配定位用的水平基准线以及垂直基准线；各所述模箱体的两侧均开设有样孔群的底孔。

优选地：各所述模箱体的内侧均连接有支撑板；各所述模箱体与所述平面胎架均通过连接板实现固定相连。

优选地：所述模箱体上部设置有导向板。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过本发明，可以实现一种桁架桥杆件钻孔模箱及其制备方法，在一种实现方式下，该方法可以包括制作至少两个模箱体，所述模箱体为横截面为U形的整体结构件；各所述模箱体分别装配焊接完毕后，以各自底面为基准加工各自U形结构两侧样孔群的底孔；按预设尺寸在每个模箱体上分别划出各自装配定位用的水平基准线以及垂直基准线；制作平面胎架，在纵向设置的两条长条型材之间焊接横向设置的多条长条型材，横向设置的多条长条型材两两之间的距离均相等；在横向设置的相邻两长条型材之间分别连接模板，各模板均连接完成后将所述平面胎架与基础面固定相连；模箱体安装，调整所述平面胎架上表面成水平状态，将各所述模箱体分别按照预设装配位置与所述平面胎架进行定位且固定，使各所述模箱体与所述平面胎架形成刚性整体结构；安装过程中控制每个所述模箱体上的水平基准线均位于同一直线上，控制各所述模箱体各自包含的垂直基准线之间的距离满足预设精度要求。本申请提供的方法制作形成的钻孔模箱，根据杆件的特点设计一组钻孔模箱，每组模箱体的样孔群采用三维钻床钻样孔，样孔上镶嵌钻套，再将模箱组装到平面胎架上，对齐基准线调整后将模箱与平面胎架焊接固定，形成超长杆件钻孔样箱，利用样箱的基准线及定位功能能够快速的完成超长杆件的钻孔定位孔，无需多次夹装，在结合平面模板及C/L形模孔完成杆件所有螺栓孔的施工。决了超长杆件钻孔加工的难题，提高了孔群的精度，缩短了近两倍的制造工期。钻孔孔群精度高，效率快，保持了所有相同杆件孔群的一致性。适用于任何截面形式的桁架桥杆件孔群加工。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的桁架桥杆件钻孔模箱的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的A-A面剖视图；

图4是本发明实施例提供的P-P面剖视图；

图5是本发明实施例提供的主桁上弦杆钻孔示意图。

图中：模箱体1、样孔群2、平面胎架3、横向型材301、纵向型材302、模板4、支撑板5、连接板6、导向板7、待钻孔杆件8、水平基准线M、垂直基准线N。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

本发明实施例提供了一种桁架桥杆件钻孔模箱的制备方法，如图1所示，该方法可以包括制作至少两个模箱体1，所述模箱体1为横截面为U形的整体结构件；各所述模箱体1分别装配焊接完毕后，以各自底面为基准加工各自U形结构两侧样孔群2的底孔；按预设尺寸在每个模箱体1上分别划出各自装配定位用的水平基准线M以及垂直基准线N；具体的，所述至少两个模箱体1分别装配焊接完毕后，去应力，以各自底面为基准加工各自U形结构两侧样孔群2的底孔。该预设尺寸可以为图纸设计尺寸。为了保证两侧样孔群的满足设计要求的精度，在具体实施时，以各自底面为基准在三维数控钻床上加工各自U形结构两侧样孔群的底孔。为了防止通过样孔对杆件进行钻孔过程中对样孔造成损害，所述底孔加工完成后在其内部安装钻套。

制作平面胎架3，在纵向设置的两条长条型材之间焊接横向设置的多条长条型材，横向设置的多条长条型材两两之间的距离均相等；在横向设置的相邻两长条型材之间分别连接模板4，各模板均连接完成后将所述平面胎架与基础面固定相连；该基础面为地面。具体的，所述平面胎架3的长度与待钻孔杆件8长度相同；所述长条型材为槽钢。

模箱体安装，调整所述平面胎架3上表面成水平状态，将个所述模箱体1分别按照预设装配位置与所述平面胎架3进行定位且固定，使各所述模箱体1与所述平面胎架3形成整体结构；安装过程中控制每个所述模箱体1上的水平基准线M均位于同一直线上，控制至少两个模箱体1各自包含的垂直基准线M之间的距离满足预设精度要求。具体选择该平面胎架3的固定方式时，将所述平面胎架通过地面预埋铁与地面焊接固定。修整所述模板使所述平面胎架上表面成水平状态。

为了提高该模箱体的强度，所述模箱体的内侧连接有支撑板5；所述模箱体1与所述平面胎架3通过连接板6实现固定相连。采用划线进行定位安装的方法，定位方法简单，同时定位精度高。在对杆件进行钻孔的过程中，可以通过对横纵基准线实时进行观察，在出现错位时，及时调整，进一步提高钻孔精度。相比采用全站仪等仪器辅助定位的方法，划线定位具有，施工方便快捷等优点。

由于该模箱体1与待钻孔杆件之间间隙较小，为了保证在进行打孔时，待钻孔杆件可以顺利进入该模箱体内，本申请实施例还可以提供所述模箱体与所述平面胎架通过连接板实现固定相连后在所述模箱体上部焊接导向板。所述导向板成对设置并分别与所述模箱体两侧立板固定相连；所述导向板一部分凸出于立板的上沿，突出部分具有向外的斜坡面。具体的，所述斜坡面根部与所述立板上沿内侧重合。在每个模箱体上可以设置多组该导向板，同时还可以防止由于进入不顺造成对模箱的损伤。

如图2、图3、图4所示，本申请实施例还可以提供一种所述方法制备而成的桁架桥杆件钻孔模箱，包括平面胎架，所述平面胎架包括纵向设置的两条长条型材以及焊接于纵向设置的两条长条型材之间横向设置的多条长条型材，横向设置的多条长条型材两两之间的距离均相等；横向设置的相邻两长条型材之间分别连接有模板；

至少两个模箱体，各所述模箱体均与所述平面胎架固定相连，形成刚性整体结构；

各所述模箱体上均设置有装配定位用的水平基准线以及垂直基准线；各所述模箱体的两侧均开设有样孔群的底孔。

进一步的，各所述模箱体的内侧均连接有支撑板；各所述模箱体与所述平面胎架均通过连接板实现固定相连。所述模箱体上部设置有导向板。

为了方便理解，下面以桁架桥31米长度的主弦上弦杆件为载体进行说明。

根据上主弦杆孔群位置结构特征，将孔群划分成三个区域，分别设计成三个模箱体，每个模箱体以底面为基准，在三维数控钻床上加工样孔群钻套底孔，且按图纸尺寸在三个模箱体上分别划出水平基准线M和垂直基准N1、N2、N3，三个模箱体的组合成为本发明的关键，受温度的变化，钢结构和地面的温度收缩率不一致，三个模箱体要形成一个刚体且保证底面都在一个平面上，具体做法是用槽钢作成一个长度和工件相同长度的平面胎架，在横向槽钢上焊接模板，将平面胎架通过地面预埋铁与地面焊接固定，通过修整模板来调节水平，这个平面胎架既可以保证模箱呈整体水平，又可以将三个模箱体连接起来形成一个刚性整体，在杆件加工过程中模箱与工件受温度影响收缩一致，在三个模箱体与平面胎架安装中，保证水平基准线M在同一条线，垂直基准线N1、N2、N3之间的距离L1、L2、L3达到图纸精度要求。三个模箱体与平面胎架定位完毕后用连接板固定，使模箱体和平面胎架形成一个与地面固定的整体。这样整个钻孔模箱制造安装完成，如图5所示，下一步再进行杆件的钻孔，杆件吊装到模箱上，进行定位后，用磁力钻从两侧钻孔。

具体实施时，

1、三个模箱体的制作，模箱体用钢板装焊成截面U形的整体结构件，内置支撑板，三个模箱体分别装配焊接完毕后，去应力，加工底面，以底面为基准在三维数控钻床上加工模箱体U形结构两侧样孔群的钻套的底孔，且按图纸尺寸划出水平基准M和垂直基准N，安装钻套。

2、用横向槽钢和纵向槽钢制作与工件相同长度的平面胎架，在所有的横向两槽钢之间上焊接模板，模板为单独的结构，分别位于两横向槽钢之间。将平面胎架通过地面预埋铁与地面焊接固定，通过修整模板来调节水平，这样就形成了一个水平面，这个平面胎架既可以保证模箱呈整体水平，又可以将三个模箱体连接起来形成一个刚性整体，在杆件加工过程中模箱与工件受温度影响收缩一致，在三个模箱体与平面胎架安装中，保证横向基准M在同一条线，竖向基准之间的距离达到图纸精度要求。本申请提供的多个模箱体与平面胎架固定两件形成整体刚性结构，由于模箱体不和地面直接接触，可以保证杆件与模箱体由于温度变化收缩时，模箱体与平面胎架收缩一直，使模箱体整体不会出现形变，防止由于模箱体与地面直接接触，两者的比热容不一致造成模箱体收缩变形，影响杆件的钻孔精度。

3、三个模箱体与平面胎架定位完毕后用连接板固定，使模箱体和平面胎架形成一个与地面固定的整体。

4、下一步再进行杆件的钻孔，杆件吊装上模箱，定位，用磁力钻从两侧钻孔。

总之，本申请提供的方法制作形成的钻孔模箱，根据杆件的特点设计一组钻孔模箱，每组钻孔模箱的样孔群采用三维钻床钻样孔，样孔上镶嵌钻套，再将模箱组装到平面胎架上，对齐基准线定位调整后将模箱与平面胎架焊接固定，形成超长杆件钻孔样箱，利用样箱的基准线及定位功能能够快速的完成超长杆件的钻孔定位孔，无需多次夹装，在结合平面模板及C/L形模孔完成杆件所有螺栓孔的施工。决了超长杆件钻孔加工的难题，提高了孔群的精度，缩短了近两倍的制造工期。钻孔孔群精度高，效率快，保持了所有相同杆件孔群的一致性。适用于任何截面形式的桁架桥杆件孔群加工。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种桁架桥杆件钻孔模箱的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

制作至少两个模箱体，所述模箱体为横截面为U形的整体结构件；各所述模箱体分别装配焊接完毕后，以各自底面为基准加工各自U形结构两侧样孔群的底孔；按预设尺寸在每个模箱体上分别划出各自装配定位用的水平基准线以及垂直基准线；

制作平面胎架，在纵向设置的两条长条型材之间焊接横向设置的多条长条型材，横向设置的多条长条型材两两之间的距离均相等；在横向设置的相邻两长条型材之间分别连接模板，各模板均连接完成后将所述平面胎架与基础面固定相连；

模箱体安装，调整所述平面胎架上表面成水平状态，将各所述模箱体分别按照预设装配位置与所述平面胎架进行定位且固定，使各所述模箱体与所述平面胎架形成刚性整体结构；安装过程中控制每个所述模箱体上的水平基准线均位于同一直线上，控制各所述模箱体各自包含的垂直基准线之间的距离满足预设精度要求。

2.根据权利要求1所述的桁架桥杆件钻孔模箱的制备方法，其特征在于，各所述模箱体分别装配焊接完毕后，对各所述模箱体分别去应力，以各自底面为基准加工各自U形结构两侧样孔群的底孔。

3.根据权利要求2所述的桁架桥杆件钻孔模箱的制备方法，其特征在于，以各自底面为基准在三维数控钻床上加工各自U形结构两侧样孔群的底孔。

4.根据权利要求3所述的桁架桥杆件钻孔模箱的制备方法，其特征在于，所述底孔加工完成后在其内部安装钻套。

5.根据权利要求1所述的桁架桥杆件钻孔模箱的制备方法，其特征在于，所述平面胎架的长度与待钻孔杆件长度相同，所述长条型材为槽钢。

6.根据权利要求1所述的桁架桥杆件钻孔模箱的制备方法，其特征在于，将所述平面胎架通过地面预埋铁与地面焊接固定。

7.根据权利要求1所述的桁架桥杆件钻孔模箱的制备方法，其特征在于，修整所述模板使所述平面胎架上表面成水平状态。

8.一种权利要求1至7任一项所述方法制备而成的桁架桥杆件钻孔模箱，其特征在于，包括：

平面胎架，所述平面胎架包括纵向设置的两条长条型材以及焊接于纵向设置的两条长条型材之间横向设置的多条长条型材，横向设置的多条长条型材两两之间的距离均相等；横向设置的相邻两长条型材之间分别连接有模板；

至少两个模箱体，各所述模箱体均与所述平面胎架固定相连形成刚性整体结构；

各所述模箱体上均设置有装配定位用的水平基准线以及垂直基准线；各所述模箱体的两侧均开设有样孔群的底孔。

9.根据权利要求8所述的桁架桥杆件钻孔模箱，其特征在于，各所述模箱体的内侧均连接有支撑板；各所述模箱体与所述平面胎架均通过连接板实现固定相连。

10.根据权利要求9所述的桁架桥杆件钻孔模箱，其特征在于，所述模箱体上部设置有导向板。