CN111996904B - 一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法，包括制作边纵梁顶板，边纵梁顶板制作完成后与检修道顶板进行接宽形成顶板合件；顶板合件翻转后在顶板合件的底面上焊接纵肋形成顶板单元，在顶板单元上安装第一隔板、腹板单元、横梁接头腹板、检修道隔板和检修道侧挡板；安装底板单元，形成箱形构件；在箱形构件上钻制连接孔；在箱形构件的底面安装斜杆接头板，在箱形构件的顶面安装斜拉板单元。本发明涉及的边纵梁和检修道组合钢构件制作方法，利用了平行四边形边纵梁结构刚度大的特点，检修道结构依托边纵梁同步进行制作，减小了检修道的制作难度，大幅度提高了组装效率、减小了构件变形，降低制造成本。

Description

一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法

技术领域

本发明涉及大跨径公轨两用双层钢桁梁桥梁中的边纵梁领域，具体涉及一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法。

背景技术

双层钢桁梁斜拉桥的上层桥面为公路桥面，边纵梁顶板作为公路桥面结构的一部分，参与桥面受力，同时边纵梁中间顶板与斜拉板单元共同承受斜拉索拉力的作用；底板处设置斜拉杆连接板，通过斜杆与下弦杆连接，使桁梁横断面形成“倒梯形”框架结构；在桁架外侧设置检修道结构，提供检修人员走道。边纵梁为平行四边形截面，其和检修道形成的组合结构，具有结构复杂、板厚种类多、截面高宽比小、施工空间不足、板件存在多向角度等特点，其制作质量直接关系到钢桁梁整体几何尺寸精度。

现有技术是将边纵梁和检修道单元分开进行制作，然后进行组合钢构件的组装和焊接。即第一步：边纵梁的顶板、加劲板、隔板、腹板、底板、横梁接头腹板组焊形成边纵梁箱形构件；检修道的顶板、加劲板、隔板、侧挡板组焊成检修道单元。第二步：边纵梁箱形构件和检修道单元组焊成整体，钻制杆件连接孔。第三步：依次组焊斜杆接头板和斜拉板单元。

由于检修道单元属于长细件，顶板受到热切割和焊接变形的影响很大，可以预测到板件弯曲变形会非常大，大幅超出正常制作变形幅度，现有技术存在检修道单元变形难以控制、矫正难度大等问题，不能满足大批量进行生产的要求，尤其是工期紧张的条件下，构件精度和质量控制难度很大。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法。

本发明采用以下的技术方案：

一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法，包括以下步骤：

步骤1：边纵梁中间顶板下料、加工后进行接长，制作成边纵梁顶板，边纵梁顶板制作完成后与检修道顶板进行接宽形成顶板合件；

步骤2：顶板合件翻转后在顶板合件的底面上焊接纵肋形成顶板单元，然后在顶板单元的底面安装第一隔板、腹板单元、横梁接头腹板、检修道隔板和检修道侧挡板；

步骤3：安装底板单元，形成箱形构件；

步骤4：在箱形构件上钻制连接孔；

步骤5：在箱形构件的底面安装斜杆接头板，在箱形构件的顶面安装斜拉板单元，斜拉板单元与斜杆接头板相对设置。

优选地，步骤1中边纵梁中间顶板下料、加工后进行接长的具体过程为：

步骤1.1：边纵梁中间顶板的四边加工过渡斜坡及对接坡口；

步骤1.2：在边纵梁中间顶板的前端连接前顶板件，边纵梁中间顶板的后端连接后顶板件，形成完整的边纵梁顶板；

其中，前顶板件和后顶板件的外侧边设置过渡斜坡，前顶板件和后顶板件的前侧边、后侧边和外侧边均设置对接坡口。

优选地，检修道顶板的内侧边、前侧边和后侧边均设置对接坡口，检修道顶板连接在边纵梁顶板的外侧，形成顶板合件。

优选地，顶板合件放置在反变形胎架上完成底面上焊接纵肋，纵肋包括U形肋和板条肋，U形肋焊接在顶板合件底面的内侧，板条肋焊接在顶板合件底面的中间和外侧。

优选地，所述第一隔板有多个，多个第一隔板成排的插接在中间的板条肋上，腹板单元包括两个腹板，两个腹板分别插接在第一隔板的两侧；

横梁接头腹板有多个，多个横梁接头腹板成排的插接在内侧的U形肋和板条肋上，横梁接头腹板的外侧与一个腹板相连接；

检修道隔板有多个，多个成排的插接在外侧的板条肋上，检修道隔板位于检修道顶板处，检修道隔板的内侧与一个腹板相连接，检修道侧挡板连接在检修道隔板的外侧。

优选地，所述底板单元包括底板件，底板件的内侧设置有多个横梁底板，底板件焊接在第一隔板和腹板上，横梁底板焊接在横梁接头腹板上，底板单元、顶板单元、第一隔板、腹板单元和横梁接头腹板构成箱形构件。

优选地，在箱形构件上钻制连接孔具体包括：

在底板件的前后端均钻制底板连接孔，在横梁底板的内侧端钻制横梁底板连接孔，在横梁接头腹板的内侧端钻制横梁接头腹板连接孔，在腹板的前后端均钻制腹板连接孔。

优选地，斜杆接头板包括斜杆接头腹板和斜杆接头翼缘板，斜杆接头板焊接在底板件和横梁底板上；斜拉板单元安装在顶板合件中的边纵梁中间顶板上。

本发明具有的有益效果是：

本发明涉及的边纵梁和检修道组合钢构件制作方法，利用了平行四边形边纵梁结构刚度大的特点，检修道结构依托边纵梁同步进行制作，减小了检修道的制作难度，大幅度提高了组装效率、减小了构件变形，降低制造成本。本发明能解决边纵梁和检修道组合钢构件变形控制难题，满足批量化生产的需要，具有较高的可行性。

附图说明

图1为平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件示意图。

图2为边纵梁中间顶板的示意图。

图3为边纵梁顶板的示意图。

图4为顶板合件的示意图。

图5为顶板合件翻转后的示意图。

图6为顶板合件上焊接纵肋的示意图。

图7为顶板单元上插接第一隔板的示意图。

图8为在顶板单元上安装腹板单元、横梁接头腹板、检修道隔板和检修道侧挡板的示意图。

图9为箱形构件的示意图。

图10为在箱形构件上钻制连接孔的示意图。

图11为在箱形构件的底面安装斜杆接头板的示意图。

图12为顶板合件的正面安装斜拉板单元的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：

通过分析边纵梁和检修道组合钢构件的结构和构造特点，提出先将边纵梁顶板零件进行接长，再与检修道顶板进行接宽，然后焊接纵肋形成顶板单元，以顶板单元为基准在胎架上，采用“倒装法”组装第一隔板、腹板单元、横梁接头腹板、检修道隔板和检修道侧挡板，并采取辅助夹紧装置等措施，将各单元件和板件进行固定，形成“槽形”结构，然后组装底板单元形成箱形构件，采用高精密仪器和工具划线、制孔，最后分次组装斜杆接头板、斜拉板单元。

图1为制作完成的平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件示意图。

下面详细介绍本发明的制作方法。

结合图2至图12，一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法，包括以下步骤：

步骤1：边纵梁中间顶板1下料、加工后进行接长，制作成边纵梁顶板，边纵梁顶板制作完成后与检修道顶板2进行接宽形成顶板合件。

步骤1中边纵梁中间顶板下料、加工后进行接长的具体过程为：

步骤1.1：边纵梁中间顶板因为需要设置斜拉板单元厚度是40mm，前顶板件3和后顶板件4是24mm。检修道顶板2和桥面板厚度16mm。

边纵梁中间顶板1需要和前顶板件、后顶板件、检修道顶板和桥面板进行对接焊。

因此，边纵梁中间顶板的四边加工过渡斜坡及对接坡口。

步骤1.2：在边纵梁中间顶板的前端连接前顶板件，边纵梁中间顶板的后端连接后顶板件，形成完整的边纵梁顶板。

由于，前顶板件和后顶板件，需要和边纵梁中间顶板、检修道顶板、相邻段顶板进行对接焊，其与检修道顶板对接边要加工过渡斜坡，和边纵梁中间顶板、检修道顶板、相邻段顶板对接边加工对接坡口。

因此，前顶板件和后顶板件的外侧边设置过渡斜坡，前顶板件和后顶板件的前侧边、后侧边和外侧边均设置对接坡口。

检修道顶板需要与边纵梁顶板、相邻段检修道顶板对接。

因此，检修道顶板的内侧边、前侧边和后侧边均设置对接坡口。

检修道顶板连接在边纵梁顶板的外侧，形成顶板合件。如图2至4所示。

步骤2：顶板合件翻转后在顶板合件的底面上焊接纵肋形成顶板单元，然后在顶板单元上安装第一隔板7、腹板单元、横梁接头腹板8、检修道隔板9和检修道侧挡板10。如图5至图8所示。

顶板合件放置在反变形胎架上完成底面上焊接纵肋，纵肋包括U形肋5和板条肋6，U形肋焊接在顶板合件底面的内侧，板条肋焊接在顶板合件底面的中间和外侧。

板条肋与顶板合件焊接采用贴角焊缝，U形肋与顶板合件焊接采用坡口焊缝。

如图7，第一隔板有多个，多个第一隔板7成排的插接在中间的板条肋上。

如图8，腹板单元包括两个腹板11，两个腹板分别插接在第一隔板的两侧。

横梁接头腹板8有多个，多个横梁接头腹板成排的插接在内侧的U形肋和板条肋上，横梁接头腹板的外侧与一个腹板相连接。

检修道隔板9有多个，多个成排的插接在外侧的板条肋上，检修道隔板位于检修道顶板处，检修道隔板的内侧与一个腹板相连接，检修道侧挡板10连接在检修道隔板的外侧。

上述部件的安装是在胎架上进行的，胎架顶面设计2％横向坡度。

步骤3：安装底板单元，形成箱形构件。

底板单元包括底板件12，底板件的内侧设置有多个横梁底板13，底板件焊接在第一隔板和腹板上，横梁底板焊接在横梁接头腹板上，底板单元、顶板单元、第一隔板、腹板单元和横梁接头腹板构成箱形构件。

步骤4：在箱形构件上钻制连接孔，钻制连接孔采用精密划线制孔工艺。

在箱形构件上钻制连接孔具体包括：

在底板件的前后端均钻制底板连接孔14，在横梁底板的内侧端钻制横梁底板连接孔15，在横梁接头腹板的内侧端钻制横梁接头腹板连接孔16，在腹板的前后端均钻制腹板连接孔17。

上述连接孔用于箱形构件与前后构件之间的栓接，箱形构件与桥面板的栓接。

步骤5：在箱形构件的底面安装斜杆接头板18，在箱形构件的顶面安装斜拉板单元19，斜拉板单元与斜杆接头板相对设置。

斜杆接头板包括斜杆接头腹板20和斜杆接头翼缘板21。

斜杆接头腹板焊接在底板件和横梁底板上，斜杆接头翼缘板与斜杆接头腹板焊接。

斜杆接头板的孔群采用“依次组焊、工装定位”的制作方法。斜杆接头板采用先孔和后孔相结合的制孔工艺，斜杆接头翼缘板组装采用高精度工装定位，斜杆接头翼缘板定位工装定位精度偏差±0.3mm，保证孔群精度。

斜拉板单元安装在顶板合件中的边纵梁中间顶板上。斜拉板单元采用“三维放样、基线控制”的定位方法，严格控制基线对线偏差，基线对线偏差不大于0.5mm，保证斜拉板单元安装精度。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：边纵梁中间顶板下料、加工后进行接长，制作成边纵梁顶板，边纵梁顶板制作完成后与检修道顶板进行接宽形成顶板合件；

步骤2：顶板合件翻转后在顶板合件的底面上焊接纵肋形成顶板单元，然后在顶板单元的底面安装第一隔板、腹板单元、横梁接头腹板、检修道隔板和检修道侧挡板；

步骤3：安装底板单元，形成箱形构件；

步骤4：在箱形构件上钻制连接孔；

步骤5：在箱形构件的底面安装斜杆接头板，在箱形构件的顶面安装斜拉板单元，斜拉板单元与斜杆接头板相对设置；

顶板合件放置在反变形胎架上完成底面上焊接纵肋，纵肋包括U形肋和板条肋，U形肋焊接在顶板合件底面的内侧，板条肋焊接在顶板合件底面的中间和外侧；

所述第一隔板有多个，多个第一隔板成排的插接在中间的板条肋上，腹板单元包括两个腹板，两个腹板分别插接在第一隔板的两侧；

横梁接头腹板有多个，多个横梁接头腹板成排的插接在内侧的U形肋和板条肋上，横梁接头腹板的外侧与一个腹板相连接。

2.根据权利要求1所述的一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法，其特征在于，步骤1中边纵梁中间顶板下料、加工后进行接长的具体过程为：

步骤1.1：边纵梁中间顶板的四边加工过渡斜坡及对接坡口；

步骤1.2：在边纵梁中间顶板的前端连接前顶板件，边纵梁中间顶板的后端连接后顶板件，形成完整的边纵梁顶板；

其中，前顶板件和后顶板件的外侧边设置过渡斜坡，前顶板件和后顶板件的前侧边、后侧边和外侧边均设置对接坡口。

3.根据权利要求1所述的一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法，其特征在于，检修道顶板的内侧边、前侧边和后侧边均设置对接坡口，检修道顶板连接在边纵梁顶板的外侧，形成顶板合件。

4.根据权利要求1所述的一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法，其特征在于，检修道隔板有多个，多个成排的插接在外侧的板条肋上，检修道隔板位于检修道顶板处，检修道隔板的内侧与一个腹板相连接，检修道侧挡板连接在检修道隔板的外侧。

5.根据权利要求1所述的一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法，其特征在于，所述底板单元包括底板件，底板件的内侧设置有多个横梁底板，底板件焊接在第一隔板和腹板上，横梁底板焊接在横梁接头腹板上，底板单元、顶板单元、第一隔板、腹板单元和横梁接头腹板构成箱形构件。

6.根据权利要求5所述的一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法，其特征在于，在箱形构件上钻制连接孔具体包括：

在底板件的前后端均钻制底板连接孔，在横梁底板的内侧端钻制横梁底板连接孔，在横梁接头腹板的内侧端钻制横梁接头腹板连接孔，在腹板的前后端均钻制腹板连接孔。

7.根据权利要求5或6所述的一种平行四边形边纵梁和检修道组合钢构件制作方法，其特征在于，斜杆接头板包括斜杆接头腹板和斜杆接头翼缘板，斜杆接头板焊接在底板件和横梁底板上；斜拉板单元安装在顶板合件中的边纵梁中间顶板上。

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