CN111549650B - 一种钢结构桥梁及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢结构桥梁，包括两个并排设置并连接的桥梁主体，所述桥梁主体包括支撑主梁、连接在支撑主梁两端的连接端梁以及连接在支撑主梁上的加强件；所述支撑主梁设置为空心的槽体结构，所述支撑主梁和连接端梁上端均设置有盖板与混凝土桥面连接；两个所述连接端梁垂直于支撑主梁向同一侧伸出，与另一个桥梁主体上的连接端梁连接；所述加强件包括连接加强件和支撑加强件，所述连接加强件一端与支撑主梁连接，另一端与另一个桥梁主体上的连接加强件连接，所述支撑加强件连接并支撑在支撑主梁的内壁上。本发明保证了桥梁具有较强的支撑强度，同时简化加工过程，提高了加工效率。

Description

一种钢结构桥梁及其加工工艺

技术领域

本发明涉及钢结构件加工的技术领域，尤其是涉及一种钢结构桥梁及其加工工艺。

背景技术

桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成，上部结构又称桥跨结构，是跨越障碍的主要结构；下部结构包括桥台、桥墩和基础；支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。

钢构桥，桥梁形式的一种，主要承重结构采用钢材的桥梁，即钢结构桥梁、钢桥。装配式钢桥在世界各地都得到了广泛应用。最初的装配式钢桥由英国唐纳德·贝雷工程师在1938年第二次世界大战初期设计。主要的设计概念是以最少种类的单元构件，拼装成能承载各种荷载、不同跨径的装配式钢桥，且只需一般中型卡车运输，特殊情况下能全部依靠人力来搭建。

现有的钢结构桥梁通常是在工厂进行预制加工，然后在运输到施工现场进行安装，然后再以钢结构桥梁为基础浇筑混凝土桥面。钢结构桥梁在制造过程中，需要把各部分结构一一进行焊接，为了保证桥梁的结构强度，需要在主体上焊接加强结构，但是这样会造成桥梁主体结构复杂，加工效率低，延长了制作周期。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种钢结构桥梁及其加工工艺，保证了桥梁具有较强的支撑强度，同时简化加工过程，提高了加工效率。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钢结构桥梁，包括两个并排设置并连接的桥梁主体，所述桥梁主体包括支撑主梁、连接在支撑主梁两端的连接端梁以及连接在支撑主梁上的加强件；

所述支撑主梁设置为空心的槽体结构，所述支撑主梁和连接端梁上端均设置有盖板与混凝土桥面连接；

两个所述连接端梁垂直于支撑主梁向同一侧伸出，与另一个桥梁主体上的连接端梁连接；

所述加强件包括连接加强件和支撑加强件，所述连接加强件一端与支撑主梁连接，另一端与另一个桥梁主体上的连接加强件连接，所述支撑加强件连接并支撑在支撑主梁的内壁上。

通过采用上述技术方案，钢结构桥梁由两个并排的桥梁主体连接而成，支撑主梁两端通过连接端梁进行连接，使两个桥梁主体形成框架的桥梁，支撑主梁作为柱支撑结构，在其上部的盖板上施工浇筑混凝土桥面，起到只要承重作用，连接端梁的连接则保证两个桥梁主体间的连接牢固，配合连接加强件连接在两个支撑主梁之间，进一步增强了两个支撑主梁之间的连接强度和支撑主梁的支撑强度，支撑加强件设置在单个的支撑主梁内侧，进一步增强了单个支撑主梁本身的结构强度和对混凝土桥面的支撑强度，在简化了桥梁结构的基础上，能够保持桥梁主体有更高的结构强度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接加强件包括设置于支撑主梁内的支撑板以及伸出到支撑主梁外侧的连接板，所述支撑板和连接板交界处设置有卡接部，两个所述支撑主梁相对的侧面上开设有相对设置的豁槽，所述豁槽的开口向上，所述豁槽两侧的支撑主梁侧壁上设置有插接部，所述卡接部从豁槽上开口向下插入到插接部中。

通过采用上述技术方案，连接加强件分为内部和外部两部分，内部的支撑板对支撑主梁起到支撑加固作用，外部的连接板则能够将两个支撑主梁进行连接，增强了两个支撑主架之间的连接牢固度；支撑主梁侧壁上设置豁槽，连接加强件从豁槽的上开口插入到豁槽中，与支撑主梁进行连接，能够实现连接加强件与支撑主梁的快速连接，大大的加快了桥梁主体的加工效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述卡接部包括垂直设置在支撑板和连接板交界处两侧的插板，所述插接部包括设置在豁槽两侧的支撑主梁侧壁上的两个U形板，所述插板插接到两个U形板的开口中，并通过螺栓固定。

通过采用上述技术方案，卡接部和插接部采用插板插入到U形板的开口中的形式，能够增强连接加强件与支撑主梁之间的连接牢固度和连接强度，U形板能够对连接加强件的安装起到导向作用，使安装后的连接加强件能够与支撑主梁的布置方向垂直，方便两个支撑主梁上的连接加强件对位连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述卡接部还包括与插板呈锐角夹角设置的斜撑板，所述斜撑板抵接在支撑主梁的侧壁上。

通过采用上述技术方案，通过斜撑板增强了连接加强件与支撑主梁之间连接处的连接强度和抗拉强度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑板和连接板的两侧面上均设置有纵横交错的加强筋板。

通过采用上述技术方案，加强筋板则增强了连接加强件本体的结构强度和对混凝土桥面的支撑强度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接加强件的顶部设置有顶板，底部设置有底板，所述顶板与盖板的上表面齐平并固定，所述底板抵接在支撑主梁的底板上。

通过采用上述技术方案，连接加强件上顶板的设置，配合盖板将支撑主梁上侧进行封闭，避免浇筑的混凝土进入到支撑主梁内，增强了连接加强件与支撑主梁之间的连接牢固度，底板的设置则能够使连接加强件与支撑主梁的接触面积更大，将连接加强件受到的压力更分散的传递给支撑主梁。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑加强件与连接加强件交替设置，所述支撑主梁两侧侧壁上相对设置有插槽，所述插槽垂直于支撑主梁底板向上贯穿至支撑主梁上表面，所述支撑加强件包括内支撑板，所述内支撑板的两端插入到相对的两个插槽中。

通过采用上述技术方案，支撑加强件配合连接加强件使用，增强了支撑主梁的横向和竖向的结构强度和抗压强度，支撑加强件从支撑主梁上开口插入到两个插槽中，能够实现支撑加强件的快速安装。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述内支撑板的两侧面均设置有内加强筋板，顶部设置有支撑顶板，所述支撑顶板上表面与盖板的上表面齐平并固定。

通过采用上述技术方案，内加强筋板增强了支撑加强件的结构强度，支撑顶板增强了支撑加强件与支撑主梁之间的连接牢固度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述盖板与支撑主梁和连接端梁的上开口焊接固定，所述盖板的上表面分布有多个与上层混凝土桥面连接的连接锚杆，所述连接锚杆垂直连接于盖板的上表面。

通过采用上述技术方案，盖板上设置连接锚杆，在进行混凝土桥面浇筑时，连接锚杆会浇筑在混凝土桥面中，增强了混凝土桥面与支撑主梁之间的连接紧密性，进而增强了桥梁整体的结构完整性和使用寿命。

本发明的上述发明目的还通过以下技术方案得以实现：

一种钢结构桥梁的加工工艺，包括以下步骤：

步骤1：钢板下料，按照支撑主梁、盖板、连接端梁、连接加强件和支撑加强件的结构尺寸切割钢板；

步骤2：单件工件的制作，焊接支撑主梁，在支撑主梁的一侧壁上预留出豁槽，焊接连接端梁，并将其固定在支撑主梁的两端，焊接连接加强件和支撑加强件；

步骤3：制作盖板单板，在盖板上按照一定的密度进行打孔，在打好的孔中安装连接锚杆；

步骤4：将单件工件运输到施工现场，放置在需要架设桥梁的位置；

步骤5：钢结构桥梁进行组装，将两个支撑主梁并排放置，连接端梁的伸出端相对贴合，并进行焊接；

步骤6：两个连接加强件的连接板一端对接固定，再将对接固定好的两个连接加强件分别插接到两个支撑主梁相对的豁槽中，并用螺栓与支撑主梁侧壁固定连接，在支撑主梁上安装好所有连接加强件；

步骤7：将支撑加强件间隔着插入到支撑主梁内壁上的插槽中；

步骤8：将盖板铺设到支撑主梁上表面，挨着顶板和支撑顶板排列整齐，将盖板与支撑主梁侧壁、顶板和支撑顶板焊接固定，完成封盖。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.本发明的钢结构桥梁采用两个对拼连接的桥梁主体，两个桥梁主体之间通过多对连接加强件进行连接，既能够增强两个桥梁主体间的连接强度和牢固度，有能够增强桥梁整体的支撑强度，单个桥梁主体内部设置支撑加强件，则能够在增强桥梁主体支撑强度的基础上，增强桥梁横向的抗压能力，特别是用于大风环境和河流环境的桥梁，安全性大大的提高。

2.本发明中桥梁的整体结构简单，连接加强件和支撑加强件采用插接的方式连接导支撑主梁上，能够实现桥梁整体的快速安装，在加工时，可以将桥梁的各部分结构在工厂进行生产，然后运输到施工现场进行拼接组装，减少了各部分结构的占用空间，降低了运输难度。

3.本发明桥梁的加工工艺采用工厂加工各部分结构，不需要先将各部分结构进行组装，而是运输到施工现场，在桥梁设计位置直接进行快速拼装，降低了桥梁主体的吊装难度，节省了桥梁的生产加工时间，提高了制造和组装的效率，简化了钢结构桥梁的生产步骤，节省人力、物力和成本。

附图说明

图1是本发明桥梁的整体结构示意图。

图2是本发明中单个桥梁主体的结构示意图。

图3是本发明中连接加强件与支撑主梁的连接结构结构示意图。

图4是本发明中支撑加强件与支撑主梁的连接结构结构示意图。

图中，1、支撑主梁，11、盖板，12、豁槽，13、U形板，14、插槽，2、连接端梁，3、连接加强件，31、支撑板，32、连接板，33、卡接部，34、插板，35、斜撑板，36、加强筋板，37、顶板，38、底板，4、支撑加强件，41、内支撑板，42、内加强筋板，43、支撑顶板，5、连接锚杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种钢结构桥梁，包括两个并排设置并连接的桥梁主体，两个桥梁主体对称设置，桥梁主体包括支撑主梁1、连接在支撑主梁1两端的连接端梁2以及连接在支撑主梁1上的加强件。

支撑主梁1设置为空心的长方形槽体结构，两端各连接有一个连接端梁2，连接端梁2也设置为空心结构，两个连接端梁2的一端与支撑主梁1连接，另一端垂直于支撑主梁1向同一侧横向伸出，两个桥梁主体通过连接端梁2对接固定，连接方式采用焊接的形式，形成一个矩形的框架结构。支撑主梁1和连接端梁2上端设置为开口，开口处均设置有盖板11进行封口，盖板11与支撑主梁1和连接端梁2的上开口焊接固定，盖板11的上表面均匀分布有多个连接锚杆5，连接锚杆5垂直连接于盖板11的上表面，并且向上伸出的高度相同。钢结构桥梁在组装完成后，会在盖板11上浇筑混凝土桥面，通过连接锚杆5与混凝土桥面连接，连接锚杆5深入并浇筑在混凝土桥面中，增强了混凝土桥面与桥梁主体之间的连接紧密性。

参照图1和2，加强件包括连接加强件3和支撑加强件4，连接加强件4一端与支撑主梁1连接，另一端与另一个桥梁主体上的连接加强件3连接，实现两个桥梁主体之间的加强固定。连接加强件3沿着支撑主梁1的长度方向等间隔布置多个，垂直于支撑主梁1的长度方向，与连接端梁2的伸出方向和伸出长度相同，连接加强件3的顶部设置有顶板37，顶板37与盖板11的上表面齐平，连接加强件3安装在支撑主梁1上之后，顶板37与盖板11焊接固定。支撑加强件4与连接加强件3交替设置，支撑加强件4连接并支撑在支撑主梁1的内壁上，支撑加强件4配合连接加强件3使用，增强了支撑主梁1的横向和竖向的结构强度和抗压强度。

参照图2和3，连接加强件3包括设置于支撑主梁1内的支撑板31以及伸出到支撑主梁1外侧的连接板32，支撑板31和连接板32为一块矩形的整板，二者的交界处设置有卡接部33，支撑板31的两端分别抵接在支撑主梁1的两侧内壁上，支撑在支撑主梁1内侧，对支撑主梁1起到支撑加固作用，连接板32则伸出支撑主梁1外侧，与另一个桥梁主体上的连接加强件3连接，连接方式采用焊接的形式，增强了两个支撑主架1之间的连接牢固度。支撑板31和连接板32的两侧面上均设置有纵横交错的加强筋板36，来增强连接加强件3的结构强度，加强筋板36在焊接时，避开卡接部33的位置。

两个支撑主梁1相对的侧面上开设有多对相对设置的豁槽12，豁槽12的开口向上，开口宽度与支撑板31和连接板32得板体厚度相适配，豁槽12两侧的支撑主梁1的侧壁上设置有插接部，卡接部33随着连接加强件3从豁槽12上开口向下移动，插入到插接部中，能够实现连接加强件3与支撑主梁1的快速连接，大大的加快了桥梁主体的组装加工效率。

卡接部33包括垂直设置在支撑板31和连接板32交界处两侧的插板34，两个插板34对称设置，插接部包括设置在豁槽12两侧的支撑主梁1侧壁上的两个U形板13，两个U形板13开口相对设置，插板34插接到两个U形板13的开口中，U形板13的上下两端均设置有螺栓进行加固，螺栓穿过U形板13和插板34并将二者固定连接。同时卡接部33还包括与插板34呈锐角夹角设置的斜撑板35，斜撑板35焊接在支撑板31的中间位置，抵接在支撑主梁1的内侧壁上，斜撑板35增强了连接加强件3与支撑主梁1之间连接处的连接强度和抗拉强度。

连接加强件3底部设置有底板38，底板38在卡接部33的位置断开，位于支撑主梁1内的部分抵接在支撑主梁1的底板上，底板38能够使连接加强件3与支撑主梁1的接触面积更大，将连接加强件3受到的压力更分散的传递给支撑主梁1。

参照图2和4，支撑主梁1两侧内壁上相对设置有多对插槽14，两个插槽14的开口相对，垂直于支撑主梁1的底板向上贯穿至支撑主梁1的上表面，支撑加强件4包括内支撑板41，内支撑板41从插槽14的上端向下插接，内支撑板41的两端插入到相对的两个插槽14中。支撑加强件4配合连接加强件3使用，增强了支撑主梁1的横向和竖向的结构强度和抗压强度，支撑加强件4从支撑主梁1上开口插入到两个插槽14中，能够实现支撑加强件4的快速安装。

内支撑板41的两侧面均设置有内加强筋板42，内加强筋板42抵接在支撑主梁1的底板上，内支撑板41顶部设置有支撑顶板43，支撑顶板43上表面与盖板11的上表面齐平，支撑加强件4安装在支撑主梁1上之后，支撑顶板43与盖板11焊接固定。内加强筋板42增强了支撑加强件4的结构强度，支撑顶板43增强了支撑加强件4与支撑主梁1之间的连接牢固度。

本发明公开的一种钢结构桥梁的加工工艺，包括以下步骤：

步骤1：钢板下料，按照支撑主梁1、盖板11、连接端梁2、连接加强件3和支撑加强件4的结构尺寸切割钢板；

步骤2：单件工件的制作，焊接支撑主梁1，在支撑主梁1的一侧壁上预留出豁槽12，焊接连接端梁2，并将其固定在支撑主梁1的两端，焊接连接加强件3和支撑加强件4；

步骤3：制作盖板11单板，在盖板11上按照一定的密度进行打孔，在打好的孔中安装连接锚杆5；

步骤4：将单件工件运输到施工现场，放置在需要架设桥梁的位置；

步骤5：钢结构桥梁进行组装，将两个支撑主梁1并排放置，连接端梁2的伸出端相对贴合，并进行焊接；

步骤6：两个连接加强件3的连接板32一端对接固定，再将对接固定好的两个连接加强件3分别插接到两个支撑主梁1相对的豁槽12中，并用螺栓与支撑主梁1侧壁固定连接，在支撑主梁1上安装好所有连接加强件3；

步骤7：将支撑加强件4间隔着插入到支撑主梁1内壁上的插槽14中；

步骤8：将盖板1铺设到支撑主梁1上表面，挨着顶板37和支撑顶板43排列整齐，将盖板11与支撑主梁1侧壁、顶板37和支撑顶板43焊接固定，完成封盖。

组装完钢结构桥梁之后，在钢结构桥梁上建模，浇筑混凝土桥面。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钢结构桥梁，其特征在于：包括两个并排设置并连接的桥梁主体，所述桥梁主体包括支撑主梁（1）、连接在支撑主梁（1）两端的连接端梁（2）以及连接在支撑主梁（1）上的加强件；

所述支撑主梁（1）设置为空心的槽体结构，所述支撑主梁（1）和连接端梁（2）上端均设置有盖板（11）与混凝土桥面连接；

两个所述连接端梁（2）垂直于支撑主梁（1）向同一侧伸出，与另一个桥梁主体上的连接端梁（2）连接；

所述加强件包括连接加强件（3）和支撑加强件（4），所述连接加强件（3）一端与支撑主梁（1）连接，另一端与另一个桥梁主体上的连接加强件（3）连接，所述支撑加强件（4）连接并支撑在支撑主梁（1）的内壁上；所述连接加强件（3）包括设置于支撑主梁（1）内的支撑板（31）以及伸出到支撑主梁（1）外侧的连接板（32），所述支撑板（31）和连接板（32）交界处设置有卡接部（33），两个所述支撑主梁（1）相对的侧面上开设有相对设置的豁槽（12），所述豁槽（12）的开口向上，所述豁槽（12）两侧的支撑主梁（1）侧壁上设置有插接部，所述卡接部（33）从豁槽（12）上开口向下插入到插接部中；

所述卡接部（33）包括垂直设置在支撑板（31）和连接板（32）交界处两侧的插板（34），所述插接部包括设置在豁槽（12）两侧的支撑主梁（1）侧壁上的两个U形板（13），所述插板（34）插接到两个U形板（13）的开口中，并通过螺栓固定；所述卡接部（33）还包括与插板（34）呈锐角夹角设置的斜撑板（35），所述斜撑板（35）抵接在支撑主梁（1）的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁，其特征在于：所述支撑板（31）和连接板（32）的两侧面上均设置有纵横交错的加强筋板（36）。

3.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁，其特征在于：所述连接加强件（3）的顶部设置有顶板（37），底部设置有底板（38），所述顶板（37）与盖板（11）的上表面齐平并固定，所述底板（38）抵接在支撑主梁（1）的底板上。

4.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁，其特征在于：所述支撑加强件（4）与连接加强件（3）交替设置，所述支撑主梁（1）两侧侧壁上相对设置有插槽（14），所述插槽（14）垂直于支撑主梁（1）底板向上贯穿至支撑主梁（1）上表面，所述支撑加强件（4）包括内支撑板（41），所述内支撑板（41）的两端插入到相对的两个插槽（14）中。

5.根据权利要求4所述的一种钢结构桥梁，其特征在于：所述内支撑板（41）的两侧面均设置有内加强筋板（42），顶部设置有支撑顶板（43），所述支撑顶板（43）上表面与盖板（11）的上表面齐平并固定。

6.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁，其特征在于：所述盖板（11）与支撑主梁（1）和连接端梁（2）的上开口焊接固定，所述盖板（11）的上表面分布有多个与上层混凝土桥面连接的连接锚杆（5），所述连接锚杆（5）垂直连接于盖板（11）的上表面。

7.一种钢结构桥梁的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：钢板下料，按照支撑主梁（1）、盖板（11）、连接端梁（2）、连接加强件（3）和支撑加强件（4）的结构尺寸切割钢板；

步骤2：单件工件的制作，焊接支撑主梁（1），在支撑主梁（1）的一侧壁上预留出豁槽（12），焊接连接端梁（2），并将其固定在支撑主梁（1）的两端，焊接连接加强件（3）和支撑加强件（4）；

步骤3：制作盖板（11）单板，在盖板（11）上按照一定的密度进行打孔，在打好的孔中安装连接锚杆（5）；

步骤4：将单件工件运输到施工现场，放置在需要架设桥梁的位置；

步骤5：钢结构桥梁进行组装，将两个支撑主梁（1）并排放置，连接端梁（2）的伸出端相对贴合，并进行焊接；

步骤6：两个连接加强件（3）的连接板（32）一端对接固定，再将对接固定好的两个连接加强件（3）分别插接到两个支撑主梁（1）相对的豁槽（12）中，并用螺栓与支撑主梁（1）侧壁固定连接，在支撑主梁（1）上安装好所有连接加强件（3）；

步骤7：将支撑加强件（4）间隔着插入到支撑主梁（1）内壁上的插槽（14）中；

步骤8：将盖板（11）铺设到支撑主梁（1）上表面，挨着顶板（37）和支撑顶板（43）排列整齐，将盖板（11）与支撑主梁（1）侧壁、顶板（37）和支撑顶板（43）焊接固定，完成封盖。

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