CN110878520B - 一种浮桥的接头结构 - Google Patents

Abstract

本申请具体的涉及一种浮桥的接头结构，所述接头包含耳板，设于耳板边缘为半圆弧，耳板内还设有孔，其中所述半圆弧的圆心与孔的圆心间设有间隙，从而提高了接头的抗剪强度；耳板的两侧分别设有上过渡板与下过渡板；上过渡板的外侧安装有上翼板，下过渡板的外侧安装有下翼板，使接头所受拉力平缓传递，避免应力集中，降低耳板所受拉应力，从而提高接头的抗拉强度；隔离耳板与浮桥主龙骨结构，从而避免了焊接工艺复杂难以实施的问题以及截面突变导致的应力集中，从而提高了接头的抗疲劳强度。

Description

一种浮桥的接头结构

技术领域

本申请涉及浮桥领域，具体为一种浮桥的接头结构。

背景技术

浮桥，指用船或浮箱代替桥墩，浮在水面的桥梁。

浮桥是现场拼装的可分解器材，浮桥的桥节舟体之间设置连接装置。连接装置的型式直接影响到连接作业的速度和器材使用性能，其中接头是浮桥的关键部件。

如图1所示，接头100采用耳板1与过渡板连接，沿着耳板1的孔1b中插接销，即可实现接头100间的连接，但是耳板孔1b与半圆弧1a间的截面承担所有剪切力，易于发生断裂，影响使用。

发明内容

本申请的目的：增大剪应力受力截面，提高耳板的抗剪强度；隔离耳板与浮桥主龙骨腹板结构，避免应力集中，提高耳板的抗拉强度和抗疲劳强度。

本申请的目的是通过如下技术方案来完成的，一种浮桥的接头结构，所述接头包括耳板，设于耳板边缘的半圆弧，耳板内还设有孔，所述半圆弧的圆心与孔的圆心间设有间隙；耳板的两侧分别设有上过渡板与下过渡板；上过渡板的外侧安装有上翼板，下过渡板的外侧安装有下翼板。

优选地，所述耳板为一块长条形结构的板体。

优选地，所述耳板为两块长条形结构的板体，耳板有两块即第一耳板与第二耳板；

第一耳板与第二耳板间设有前连接板。

优选地，所述耳板的上侧与上过渡板固定、下侧与下过渡板固定。

优选地，所述上过渡板与上翼板固定；下过渡板与下翼板固定。

优选地，所述上翼板与下翼板间还连接有过渡板，过渡板为“月牙形”。

优选地，所述耳板与上过渡板、下过渡板间设有焊接体；上过渡板与上翼板间设有焊接体；

下过渡板与下翼板间也设有焊接体。

优选地，所述上过渡板与下过渡板间还设有腹板。

优选地，所述上过渡板上部还设有弧形肘板；

上过渡板与弧形肘板固定连接；或上翼板与弧形肘板固定连接；或

弧形肘板与上过渡板、上翼板共同固定。

本申请与现有技术相比，至少具有以下明显优点和效果：

1、使接头所受拉力平缓传递，避免应力集中，降低耳板所受拉应力，增大半圆弧与孔间的距离，增大剪应力受力截面，提高耳板的抗剪强度。

2、通过分隔耳板与过渡板和主龙骨腹板的连接来分隔耳板与浮桥主龙骨的腹板，从而避免了焊接工艺复杂难以实施的问题以及截面突变导致的应力集中，降低了接头所受拉应力，提高了接头抗拉强度和抗疲劳强度。

3、延长下过渡板至浮桥外部，从而增大耳板与下过渡板的连接厚度，提高接头的抗拉强度。

4、增加弧形肘板以增加结构疲劳寿命，有效传递分摊载荷，减小浮桥局部应力集中，提高接头连接强度。

5、耳板材料选用高强度合金钢30CrMnTi以提高接头连接强度。

附图说明

图1是本申请改进前的接头示意图。

图2是根据本申请的一个实施例的示意图。

图3是根据本申请中双耳板结构的接头示意图。

图4是本申请图3中A-A位置的剖视图。

图5是本申请图3中B-B位置的剖视图。

图6是根据本申请中单耳板结构的接头示意图。

图7是本申请图6中A-A位置的剖视图。

图8是本申请图6中B-B位置的剖视图。

图9是本申请中接头的组合示意图。

部件列表

具体实施方式

结合附图和以下说明描述了本申请的特定实施例以教导本领域技术人员如何制造和使用本申请的最佳模式。为了教导申请原理，已简化或省略了一下常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变形落在本申请的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式结合以形成本申请的多个变型。由此，本申请并不局限于下述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

图2至图9中，示出了本申请浮桥的接头结构一种实施例。受力可分为拉应力和剪应力两种，对于单耳纵向接头100所承受的剪应力而言，

如图2所示，以纵向接头100为例，在该一种浮桥的接头结构中，所述接头100包括耳板1，耳板1固定于接头100的内部，耳板1的外缘设有半圆弧1a，耳板1内还设有孔1b，其所述半圆弧1a与孔1b设于同一侧位置，且半圆弧1a的圆心与孔1b的圆心间设有距离a。接头100间的受力可分为拉应力和剪应力两种，沿着孔1b向半圆弧1a传递，对于纵向接头100所承受的剪应力而言，

根据平均剪应力公式

(V表示截面上所受的剪力，A表示剪力作用面的截面面积)可知，在截面所受剪力不变的情况下，增大剪力作用的截面面积，其所受剪应力减小，从而可提高纵向接头100的抗剪强度。

因此增大半圆弧1a的圆心与孔1b的圆心间的距离a，即增大半圆弧1a与孔1b间的最短距离b，即可增大接头100所受剪应力的截面面积，提高纵向接头100的抗剪强度。

接头100的结构在使用时所承受的拉应力大于1600kN，因此耳板1可以用合金结构钢制造，如30CrMnSi加工，优选的耳板材料可采用高强度合金钢30CrMnTi，其具有强度高的特点，可提高耳板强度。

如图2，以纵向的接头100为例，耳板1的两侧分别固定安装上过渡板2与下过渡板3，上过渡板2的外侧安装有上翼板4，下过渡板3的外侧安装有下翼板5，使用时，通过耳板1外部多个结构实现拉力的平缓传递，耳板所受拉力首先传递至上过渡板2与下过渡板3，再通过上翼板4固定于上过渡板2、下翼板5固定于下过渡板3将拉力传递至上翼板4与下翼板5，然后通过上翼板4、下翼板5与浮桥舟体结构的连接将拉力传递至舟体，进而避免接头上产生局部应力集中，从而增大耳板的拉力受力面积，降低耳板所受拉应力，提高耳板及接头100整体的抗拉强度。

如图2，本实施例中，接头耳板可设置为一块长条形结构的板体形成单耳板的接头结构(如图6、7、8)，同时接头耳板也可设置为两块对称的长条形结构的板体形成双耳板的接头结构(如图3、4、5)，与单耳板的接头通过销进行配合连接，如图9。

如图3、4，本实施例中，优选地，前连接板51呈条形地插接于耳板1中，耳板1设置两块，即图4中的第一耳板11与第二耳板12。

在第一耳板11与第二耳板12间固定焊接着前连接板51，三者间的焊透提高连接强度，便于耳板1上的受力传递至前连接板51，通过前连接板51与下翼板5固定，实现接头100内部受力的平缓传递。

如图8，本实施例中，上过渡板2与下过渡板3的截面均为长条形，其中，耳板1的上侧面与上过渡板2的底部中间位置固定，耳板1的下侧面与下过渡板3的上部中间位置固定。

进一步的，沿着耳板1与上过渡板2、下过渡板3间固定焊接有焊接体7，其中，焊接体7位于不同的结合位置处，即通过不同标号示出如：7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g、7h均为焊接体。

如图5与图8所示，本实施例中，优选地，焊接体7是长条形的，焊接体7的截面为向内凹陷的扇形，焊接体7沿着结合的接触位置进行焊接固定。

需要说明的是，焊接体7保证内部结构间充分固定，保证内部受力沿着各个结构稳定地传递，进而避免接头产生应力集中。其中，

上过渡板2与上翼板4间设有焊接体7；焊接体7被标号为7a、7b，上过渡板2与耳板1间的焊接体7标号为7e、7f。

下过渡板3与下翼板5间设有焊接体7。焊接体7被标号为7c、7d，下过渡板3与耳板1间的焊接体7标号为7g、7h。

如图5所示，本实施例中，上过渡板2与下过渡板3均为一块板体，便于传递耳板所受拉力。

如图5所示，本实施例中，耳板1对称布置分为第一耳板11与第二耳板12，其中，第一耳板11、第二耳板12的上侧面分别与上过渡板2的底面左右两侧对称位置固定焊接，第一耳板11、第二耳板12的下侧面分别与下过渡板3的顶面左右两侧对称位置固定焊接，第一耳板11与第二耳板12通过上过渡板2、下过渡板3平缓传递拉力，提高耳板的抗拉强度。

进一步的，通过耳板1、上过渡板2、下过渡板3的连接结构，进行多次拉力平缓传递，进而多次避免拉应力集中，降低耳板所受拉应力，提高耳板1的抗拉强度。

如图7所示，本实施例中，耳板1设置为一块，二次传递耳板1所受的拉力。

一次传递受力：耳板1与上过渡板2、下过渡板3固定焊接，传递耳板1上所受拉力。如图8，上过渡板2、下过渡板3、上翼板4、下翼板5四者间均焊接固定，整体呈类似工字形结构。

二次传递受力：上翼板4与下翼板5分别沿着上过渡板2、下过渡板3的上下两侧固定，在上过渡板2、下过渡板3传递耳板1所受的拉力后，耳板1所受的拉力通过上过渡板2、下过渡板3传递至上翼板4与下翼板5。

其中，上过渡板2顶面与上翼板4底面焊接固定；下过渡板3底面与下翼板5顶面焊接固定，保证较强的连接结构。

如图3、6所示，本实施例中，上翼板4与下翼板5间连接有过渡板6。过渡板6采用“月牙形”结构的板体，利用该结构可在控制接头100疲劳寿命的前提下最大限度地降低应力水平。

如图4、7所示，本实施例中，过渡板6与耳板1不连接，过渡板6尾端与浮桥主龙骨腹板固定，将耳板1的受力向浮桥传递，防止了耳板1与浮桥主龙骨腹板之间产生截面突变从而避免产生应力集中现象，提高了接头的抗疲劳强度。

如图7所示，本实施例中，通过耳板1尾端的耳板尾13可使耳板1与过渡板6和主龙骨腹板分隔开，可避免耳板和浮桥主龙骨腹板间的焊接，解决耳板合金钢和浮桥主龙骨腹板高强度合金钢BS700这两种材质焊接工艺复杂、施工现场不具备其所需求的焊接条件的问题，同时，还可以防止拉力传递过程中产生截面突变，从而避免了应力集中，提高了接头的抗疲劳强度。

如图4所示，本实施例中，第一耳板11和第二耳板12均与过渡板6隔开，实现了解决耳板与主龙骨间的焊接问题和避免了截面突变产生应力集中的问题。

如图2、3、6所示，本实施例中，弧形肘板9为一块呈扇形结构的板体，沿着弧形肘板9的侧边形成向内凹陷的弧形，该弧用于传递分摊载荷，减小浮桥局部应力集中。

弧形肘板9固定于上过渡板2的上部，可以与外部的结构对接，进一步地传递耳板1所受拉力并降低耳板1所受的拉应力。

需要说明的，呈扇形内凹的弧形肘板9固定于上过渡板2的上部，依次为：

上过渡板2上部与弧形肘板9底部直接固定连接，耳板1所受拉力通过上部的上过渡板2平缓传递，避免拉应力集中；或

上翼板4上部与弧形肘板9底部直接固定连接，上翼板4底部与上过渡板2上部直接固定连接，耳板1所受拉力通过上部的上过渡板2与上翼板4平缓传递受力，避免拉应力集中；或

弧形肘板9底部与上过渡板2上部及上翼板4上部同时固定，平缓传递耳板1受力，避免拉应力集中。

由于本领域技术人员能够很容易想到，利用申请的构思和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种浮桥的接头结构，所述接头(100)包括耳板(1)，设于耳板(1)边缘的半圆弧(1a)，耳板(1)内还设有孔(1b)，其特征在于：

所述半圆弧(1a)的圆心与孔(1b)的圆心间设有间隙(a)；

耳板(1)的两侧分别设有上过渡板(2)与下过渡板(3)；

所述耳板(1)的上侧与上过渡板(2)固定、下侧与下过渡板(3)固定；

上过渡板(2)的外侧安装有上翼板(4)，下过渡板(3)的外侧安装有下翼板(5)；

所述上过渡板(2)与上翼板(4)固定；下过渡板(3)与下翼板(5)固定。

2.根据权利要求1所述浮桥的接头结构，其特征在于：

所述耳板(1)为一块长条形结构的板体。

3.根据权利要求1所述浮桥的接头结构，其特征在于：

所述耳板(1)为两块长条形结构的板体，耳板(1)有两块即第一耳板(11)与第二耳板(12)；

第一耳板(11)与第二耳板(12)间设有前连接板(51)。

4.根据权利要求1所述浮桥的接头结构，其特征在于：

所述上翼板(4)与下翼板(5)间还连接有过渡板(6)，过渡板(6)为“月牙形”。

5.根据权利要求1所述浮桥的接头结构，其特征在于：

所述耳板(1)与上过渡板(2)、下过渡板(3)间设有焊接体(7)；

上过渡板(2)与上翼板(4)间设有焊接体(7)；

下过渡板(3)与下翼板(5)间也设有焊接体(7)。

6.根据权利要求1所述浮桥的接头结构，其特征在于：

所述上过渡板(2)与下过渡板(3)间还设有腹板(8)。

7.根据权利要求1所述浮桥的接头结构，其特征在于：

所述上过渡板(2)上部还设有弧形肘板(9)；

上过渡板(2)与弧形肘板(9)固定连接；或

上翼板(4)与弧形肘板(9)固定连接；或

弧形肘板(9)与上过渡板(2)、上翼板(4)共同固定。

Images