CN115816639A - 一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架及横向串联建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架及横向串联建造方法，钢筋骨架包括横向钢筋网片，横向钢筋网片之间通过纵向钢筋进行固定，横向钢筋网片包括位于顶部的顶板钢筋组件，顶板钢筋组件包括平行的顶板顶钢筋、顶板底钢筋，顶板钢筋组件两侧外延形成悬臂钢筋组件，顶板钢筋组件下端设置有腹板钢筋组件，腹板钢筋组件下端与底板钢筋组件相连；横向串联建造方法，包括以下步骤：加工建造横向钢筋网片；加工建造定位网片；安装定位网片；加工纵向钢筋；将横向钢筋网片吊装至现场指定位置；将纵向钢筋依次穿过横向钢筋网片；完成钢筋骨架的建造。本发明现场监管更容易，制作效率和质量都能得到大幅提升，缩短了组装周期，提高了制作效率。

Description

一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架及横向串联建造方法

技术领域

本发明属于铁路预制梁钢筋骨架技术领域，具体涉及一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架及横向串联建造方法。

背景技术

预制梁在我国应用广泛，特别是在铁路上大量应用。预制梁钢筋骨架搭建是目前梁场的控制工序，包含钢筋加工、运输、铺设及绑扎等工序，将多根钢筋人工搭建为钢筋骨架。在传统预制梁钢筋骨架的制作方法中，主要通过对单根钢筋进行弯折加工，组装后在交叉点处绑扎，形成钢筋骨架。

钢筋铺设工作量大，例高铁32m简支箱梁钢筋共需要铺设10000根，共计60t左右，其中钢筋铺设是整个钢筋骨架制造流程中最耗费时间的。钢筋绑扎工作量大，简支箱梁钢筋共需要绑扎约10万个点，在钢筋笼整个工序中所占时间大约为15%左右。

预制梁钢筋骨架搭建整体效率低下，一般需要近百人共同工作，1天能够制作出1榀梁；人工绑扎/焊接，钢筋铺设精度不高，定位不准确，钢筋铺设和绑扎顺序也会出现错误，同时，绑扎存在漏绑现象，焊接存在虚焊现象，这些均会对桥梁的质量产生不良影响；钢筋骨架制造工人是在一个30*15米的区域内的钢筋骨架台座内进行钢筋的绑扎和焊接，区域上空还有龙门吊进行钢筋的运输作业，因此存在极大的安全隐患。

综上，铁路预制梁钢筋骨架的建造面临着以下问题：传统预制梁钢筋骨架的制作方法中，钢筋铺设工作量大，耗费时间长，效率低下，钢筋铺设精度不高，定位不准确，钢筋铺设和绑扎顺序会出现错误；同时，绑扎存在的漏绑现象和焊接存在的虚焊现象均会对桥梁的质量产生不良影响，且存在极大的安全隐患。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架及横向串联建造方法。

本发明的技术方案是：一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架，包括横向钢筋网片，所述横向钢筋网片平行的多片，所述横向钢筋网片之间通过纵向钢筋进行固定，所述横向钢筋网片包括位于顶部的顶板钢筋组件，所述顶板钢筋组件包括平行的顶板顶钢筋、顶板底钢筋，所述顶板钢筋组件两侧外延形成悬臂钢筋组件，所述顶板钢筋组件下端设置有腹板钢筋组件，所述腹板钢筋组件下端与底板钢筋组件相连。

所述底板钢筋组件、腹板钢筋组件、顶板钢筋组件呈顶部大于底部的梯形状。

所述底板钢筋组件、腹板钢筋组件之间设置有底板梗斜钢筋，所述底板梗斜钢筋与二者倾斜相交。

所述腹板钢筋组件、顶板钢筋组件内壁之间设置有顶板内侧梗斜钢筋，所述顶板内侧梗斜钢筋与二者倾斜相交。

所述悬臂钢筋组件的上部从顶板钢筋组件顶部进行外延，悬臂钢筋组件的下部从腹板钢筋组件的外侧进行外延。

所述腹板钢筋组件、底板钢筋组件处设置有定位网片，所述定位网片对纵向钢筋的穿过位置进行定位。

所述定位网片与纵向钢筋的外壁焊接固定。

一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架的横向串联建造方法，包括以下步骤：

A.加工建造横向钢筋网片；

B.加工建造定位网片；

C.在横向钢筋网片的对位处，安装定位网片；

D.加工纵向钢筋；

E.将横向钢筋网片吊装至现场指定位置；

F.将纵向钢筋依次穿过横向钢筋网片；

G.对纵向钢筋、横向钢筋网片进行焊接，完成钢筋骨架的建造。

步骤E中还包括对横向钢筋网片进行定间距的布设。

步骤A加工建造横向钢筋网片，具体过程如下：

首先，加工底板钢筋组件、腹板钢筋组件、顶板钢筋组件；

然后，将腹板钢筋组件安装在底板钢筋组件进行连接；

再后，在腹板钢筋组件上端安装顶板钢筋组件；

再后，在顶板钢筋组件外侧安装悬臂钢筋组件；

再后，在悬臂钢筋组件、顶板钢筋组件之间安装顶板内侧梗斜钢筋；

最后，在腹板钢筋组件、底板钢筋组件之间安装底板梗斜钢筋，完成横向钢筋网片的建造。

本发明的有益效果如下：

本发明采用的横向串联方法，以钢筋横向钢筋骨架构件模块化生产、装配式组装的方式，实现了高精度整体拼装，改变钢筋骨架加工耗时耗力、过度依赖人工分拣、搬运及摆放的局面。

本发明能够实现横向钢筋网片、定位钢筋网片以及纵向钢筋的快速加工，大大提高了加工精度，缩短了组装周期，提高了制作效率。

本发明的方法规范化程度高，易于实现机器的智能控制，相较于传统的制作方法，现场监管更容易，制作效率和质量都能得到大幅提升。

附图说明

图1 是本发明中横向钢筋网片的一种结构示意图；

图2 是本发明中横向钢筋网片的又一种结构示意图；

图3 是本发明中横向串联建造方法示意图；

图4 是本发明中纵向钢筋的装配示意图；

图5 是本发明中横向钢筋网片的结构示意图；

图6 是本发明中纵向钢筋的结构示意图；

其中：

1 底板顶钢筋 2 腹板内侧钢筋

3 底板梗斜钢筋 4 U型钢筋

5 顶板顶钢筋 6 顶板底钢筋

7 顶板加强钢筋 8 悬臂顶钢筋

9 悬臂底钢筋 10 顶板内侧梗斜钢筋

11 顶板外侧梗斜钢筋

12 内环箍筋 13 悬臂钢筋

15 定位网片 16 横向钢筋网片

17 纵向钢筋。

具体实施方式

以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：

如图1至图6所示，一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架，包括横向钢筋网片16，所述横向钢筋网片16平行的多片，所述横向钢筋网片16之间通过纵向钢筋17进行固定，所述横向钢筋网片16包括位于顶部的顶板钢筋组件，所述顶板钢筋组件包括平行的顶板顶钢筋5、顶板底钢筋6，所述顶板钢筋组件两侧外延形成悬臂钢筋组件，所述顶板钢筋组件下端设置有腹板钢筋组件，所述腹板钢筋组件下端与底板钢筋组件相连。

所述底板钢筋组件、腹板钢筋组件、顶板钢筋组件呈顶部大于底部的梯形状。

所述底板钢筋组件、腹板钢筋组件之间设置有底板梗斜钢筋3，所述底板梗斜钢筋3与二者倾斜相交。

所述腹板钢筋组件、顶板钢筋组件内壁之间设置有顶板内侧梗斜钢筋10，所述顶板内侧梗斜钢筋10与二者倾斜相交。

所述悬臂钢筋组件的上部从顶板钢筋组件顶部进行外延，悬臂钢筋组件的下部从腹板钢筋组件的外侧进行外延。

所述腹板钢筋组件、底板钢筋组件处设置有定位网片15，所述定位网片15对纵向钢筋17的穿过位置进行定位。

所述定位网片15与纵向钢筋17的外壁焊接固定。

具体的，所述腹板钢筋组件包括腹板内侧钢筋2和U型钢筋4的两个倾斜段，所述腹板内侧钢筋2与U型钢筋4的倾斜段平行，二者组成腹板钢筋组件。

具体的，所述底板钢筋组件包括底板顶钢筋1和U型钢筋4的横向段，所述底板顶钢筋1与U型钢筋4的横向段平行，二者组成底板钢筋组件。

具体的，所述悬臂钢筋组件包括悬臂顶钢筋8、悬臂底钢筋9，所述悬臂顶钢筋8与顶板顶钢筋5平齐，所述悬臂底钢筋9与悬臂顶钢筋8组成的悬臂段厚度逐渐减小。

具体的，所述顶板顶钢筋5、顶板底钢筋6之间设置有顶板加强钢筋7，实现对顶板部分的加强。

具体的，所述U型钢筋4与悬臂底钢筋9之间还设置有顶板外侧梗斜钢筋11。

作为一种结构变形

所述悬臂顶钢筋8、悬臂底钢筋9组合形成悬臂钢筋13，所述悬臂钢筋13独立组成悬臂钢筋组件。

作为又一种结构变形

所述两根腹板内侧钢筋2与底板顶钢筋1组合形成内环箍筋12，所述内环箍筋12为整体结构。

所述内环箍筋12的底部和倾斜部之间形成斜角过渡。

在此结构下，所述内环箍筋12与U型钢筋4进行组合，形成底板钢筋组件和腹板钢筋组件。

具体的，所述定位网片15如图6所示，所述定位网片15呈敞口梯形状，所述定位网片15的两侧壁与腹板钢筋组件相连，所述定位网片15底部与底板钢筋组件相连。

一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架的横向串联建造方法，包括以下步骤：

A.加工建造横向钢筋网片；

B.加工建造定位网片；

C.在横向钢筋网片的对位处，安装定位网片；

D.加工纵向钢筋；

E.将横向钢筋网片吊装至现场指定位置；

F.将纵向钢筋依次穿过横向钢筋网片；

G.对纵向钢筋、横向钢筋网片进行焊接，完成钢筋骨架的建造。

步骤E中还包括对横向钢筋网片16进行定间距的布设。

步骤A加工建造横向钢筋网片，具体过程如下：

首先，加工底板钢筋组件、腹板钢筋组件、顶板钢筋组件；

然后，将腹板钢筋组件安装在底板钢筋组件进行连接；

再后，在腹板钢筋组件上端安装顶板钢筋组件；

再后，在顶板钢筋组件外侧安装悬臂钢筋组件；

再后，在悬臂钢筋组件、顶板钢筋组件之间安装顶板内侧梗斜钢筋10；

最后，在腹板钢筋组件、底板钢筋组件之间安装底板梗斜钢筋3，完成横向钢筋网片的建造。

具体的，所述纵向钢筋、横向钢筋网片之间的连接方式为焊接或绑扎中的一种。

具体的，所述横向钢筋网片16之间的平行间距为L，所述L为100~200mm，该间距用于避开泄水管。

所述横向钢筋网片16可实现整体吊装转运及翻转，所述转运采用电动平车进行，转运的横向钢筋网片个数为一个或多个。

具体的，定位网片15的加工过程具体如下：

首先，对定位网片15的组成钢筋进行拼装定位；

然后，对单个钢筋之间的固定点进行焊接。

具体的，所述所述定位网片15按照一定间距排布，用于固定预应力管道，定位网片15可实现整体吊装转运。

具体的，纵向钢筋17采用盘条钢筋上料、预先调直切断，采用单独牵引、单独矫直或整体矫直的上料模式。

所述纵向钢筋17按照一定间距排布，牵引方式采用人工或机械方式。

具体的，所述纵向钢筋、横向钢筋网片之间的固定连接包括电阻焊连接、电弧焊连接、绑扎连接以及粘钢胶连接在内的四种形式中的一种或多种。

具体的，所述纵向钢筋17的穿过位置包括顶板内侧梗斜钢筋10处，所述纵向钢筋17从顶板内侧梗斜钢筋10、腹板内侧钢筋2、顶板底钢筋6围合的空间中穿过。

具体的，所述纵向钢筋17的穿过位置包括底板梗斜钢筋3处，所述纵向钢筋17从底板梗斜钢筋3、腹板内侧钢筋2、底板顶钢筋1围合的空间中穿过。

具体的，所述纵向钢筋17的穿过位置包括顶板位置处，所述纵向钢筋17从顶板顶钢筋5、顶板底钢筋6中穿过。

具体的，所述纵向钢筋17的穿过位置包括底板位置处，所述纵向钢筋17从底板顶钢筋1、U型钢筋4中穿过。

具体的，所述纵向钢筋17的穿过位置包括腹板位置处，所述纵向钢筋17从腹板内侧钢筋2、U型钢筋4中穿过。

具体的，步骤A加工建造横向钢筋网片16，具体过程如下：

首先，将盘条钢筋通过调直、剪切、焊接形成标准定位钢筋网片；

然后，将各个种类的单根钢筋按照铁路预制梁受力及构造要求进行组队，组成标准横向钢筋网片16；

最后，将组对完成后的横向钢筋网片16进行连接。

具体的，步骤F将纵向钢筋依次穿过横向钢筋网片，具体过程如下：

首先，将第一组横向钢筋网片16整体放置到工装定位机构上，每组的数量为10~50片不等；

然后，第一组横向钢筋网片16放置完成后，通长纵向钢筋17通过驱动机构在工装的配合下自动穿入第一组横向钢筋网片中，穿入完成后停止；

再后，第一组横向钢筋网片16的通长纵向钢筋17穿入完成后，再将第二组横向钢筋网片16放置到工装的定位机构上；

再后，已经穿入第一组横向钢筋网片16的纵向钢筋17继续穿入第二组横向钢筋网片16，穿入完成后停止。

如此反复以上动作，完成最后一组钢筋的搭建和最后一组纵向钢筋17的通长钢筋的穿入。

最后，将梁端剩余采用人工方式进行放置并连接，最终搭建成一个箱梁骨架。

本发明采用的横向串联方法，以钢筋横向钢筋骨架构件模块化生产、装配式组装的方式，实现了高精度整体拼装，改变钢筋骨架加工耗时耗力、过度依赖人工分拣、搬运及摆放的局面。

本发明能够实现横向钢筋网片、定位钢筋网片以及纵向钢筋的快速加工，大大提高了加工精度，缩短了组装周期，提高了制作效率。

本发明的方法规范化程度高，易于实现机器的智能控制，相较于传统的制作方法，现场监管更容易，制作效率和质量都能得到大幅提升。

Claims (10)

1.一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架，包括横向钢筋网片（16），其特征在于：所述横向钢筋网片（16）平行的多片，所述横向钢筋网片（16）之间通过纵向钢筋（17）进行固定，所述横向钢筋网片（16）包括位于顶部的顶板钢筋组件，所述顶板钢筋组件包括平行的顶板顶钢筋（5）、顶板底钢筋（6），所述顶板钢筋组件两侧外延形成悬臂钢筋组件，所述顶板钢筋组件下端设置有腹板钢筋组件，所述腹板钢筋组件下端与底板钢筋组件相连。

2.根据权利要求1所述的一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架，其特征在于：所述底板钢筋组件、腹板钢筋组件、顶板钢筋组件呈顶部大于底部的梯形状。

3.根据权利要求2所述的一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架，其特征在于：所述底板钢筋组件、腹板钢筋组件之间设置有底板梗斜钢筋（3），所述底板梗斜钢筋（3）与二者倾斜相交。

4.根据权利要求3所述的一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架，其特征在于：所述腹板钢筋组件、顶板钢筋组件内壁之间设置有顶板内侧梗斜钢筋（10），所述顶板内侧梗斜钢筋（10）与二者倾斜相交。

5.根据权利要求1所述的一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架，其特征在于：所述悬臂钢筋组件的上部从顶板钢筋组件顶部进行外延，悬臂钢筋组件的下部从腹板钢筋组件的外侧进行外延。

6.根据权利要求1所述的一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架，其特征在于：所述腹板钢筋组件、底板钢筋组件处设置有定位网片（15），所述定位网片（15）对纵向钢筋（17）的穿过位置进行定位。

7.根据权利要求1所述的一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架，其特征在于：所述定位网片（15）与纵向钢筋（17）的外壁焊接固定。

8.一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架的横向串联建造方法，其特征在于：包括以下步骤：

（A）加工建造横向钢筋网片；

（B）加工建造定位网片；

（C）在横向钢筋网片的对位处，安装定位网片；

（D）加工纵向钢筋；

（E）将横向钢筋网片吊装至现场指定位置；

（F）将纵向钢筋依次穿过横向钢筋网片；

（G）对纵向钢筋、横向钢筋网片进行焊接，完成钢筋骨架的建造。

9.根据权利要求8所述的一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架的横向串联建造方法，其特征在于：步骤（E）中还包括对横向钢筋网片（16）进行定间距的布设。

10.根据权利要求8所述的一种适用于铁路预制梁的钢筋骨架的横向串联建造方法，其特征在于：步骤（A）加工建造横向钢筋网片，具体过程如下：

首先，加工底板钢筋组件、腹板钢筋组件、顶板钢筋组件；

然后，将腹板钢筋组件安装在底板钢筋组件进行连接；

再后，在腹板钢筋组件上端安装顶板钢筋组件；

再后，在顶板钢筋组件外侧安装悬臂钢筋组件；

再后，在悬臂钢筋组件、顶板钢筋组件之间安装顶板内侧梗斜钢筋（10）；

最后，在腹板钢筋组件、底板钢筋组件之间安装底板梗斜钢筋（3），完成横向钢筋网片的建造。

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