CN214882876U - 一种闩型钢箱梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种闩型钢箱梁，包括顶板、闩板、腹板、底板、底板纵肋、竖向加劲肋、箱内横隔板和端头支撑板，所述顶板下端设置箱内横隔板，所述腹板为两个，分别设置在所述箱内横隔板的两侧，且所述腹板的上下两端分别与所述顶板和所述底板相连，所述闩板设置在两个腹板之间，且处于所述箱内横隔板下方，所述端头支撑板与顶板、底板点焊固定，所述底板纵肋安装在所述底板下方，所述竖向加劲肋设置为两个，且分别与两个腹板焊接。解决了开口式大跨度箱梁刚度薄弱、稳定性不足的问题，突破了原有钢轨道梁的结构类型，起到减小钢板厚，节省钢材，减轻钢梁自身重量、增强钢梁结构强度及稳定性的技术问题。

Description

一种闩型钢箱梁

技术领域

本实用新型属于空中轨道钢箱梁、桥梁、钢结构加工技术领域，尤其涉及一种闩型钢箱梁。

背景技术

空中轨道列车是近几年中国现代化城市交通发展的一种新的城市轨道交通工具，有别于地铁、轻轨和磁悬浮等交通工具，是目前最为环保的交通工具，从地面交通移至空中，无需扩展城市现有公路设施的基础上可缓解城市日益增长的交通拥堵问题，在建造和运营方面具有很多突出的特点和优点。随着城市的快速发展，地面基础建设的空间不断被压缩，空中轨道的建设越来越多地被提上各大城市的基础建设项目议程。随着我国经济的高速发展，铁路、公路、高层建筑等交通也发生了重大变化。更推动了铁路桥梁或特殊功能钢结构工程技术的发展。结构新颖、轻巧，承载能力强。一般钢梁的截面形式有H型、T型、箱型、菱形、不型等多种多样，在空中轨道梁中一般采用不型开口式箱梁，对于大跨度钢梁，吨位同等情况下刚度相对较弱，新型钢梁的开发与研制也在不断提升，已经引起越来越多的国家和城市的关注，而闩型钢箱轨道梁解决了开口式同样吨位情况下，增加了钢梁的跨度和刚度。在同等情况运行过程中，更能安全运行，发挥出材料的最大作用。目前国内没有实际运行的空轨路线，尚无成熟的轨道钢箱梁制造经验，闩型钢箱轨道梁在国内为一种新型结构形式，解决了开口式同样吨位情况下，增加了钢梁的跨度和刚度问题，空中轨道也将会成为现代化城市未来发展的方向和趋势，新型闩型钢箱轨道梁制造方法具有重要的科学意义和工程价值。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供了一种闩型钢箱梁。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种闩型钢箱梁制造方法，包括以下步骤：

步骤1：BIM建模：

采用Tekla Structure软件建立BIM模型，对闩型梁曲线和/或直线等比例展开放样，使零部件到达模型与实际梁段保持一致，导出NC文件数据，用于数控下料准备；

步骤2：板材精密下料：

通过BIM软件将曲面(或直线)零件展开，与其他零部件一起输出为NC文件导入智能排版套料软件进行材料优化排版，其后直接将数据导入高精度数控等离子或火焰切割机进行板材下料，获得展开图形的零部件或不规则零部件，所述零部件主要包括顶板、闩板、腹板、底板、底板纵肋、竖向加劲板、箱内横隔板和端头支撑板；

步骤3：板单元制作：

301、轨道翼板单元制作：零件下料后，底板与底板加劲板组装，再以底板加劲板板端作为控制点组装底板通长加劲板作，焊接完成后，依据线型进行精调火焰或机械矫正，形成曲线或直线轨道底板板单元；

302、腹板单元制作：钢梁腹板与加劲肋先组拼进行焊接后，再与轨道底板单元组立焊接，依据线型进行精调，并严格控制轨道底板与腹板垂直垂直度，最终形成曲面或直线腹板单元；

步骤4：胎架制作：

先进行地样放样，将闩型钢梁外形做平行投影与地面，根据闩型钢梁的结构特点，采用倒装法进行整体组拼，为保证闩型梁的整体线型和精度，胎架制作时，胎架上面布置控制点参数，控制点全部由BIM模型数据导出，胎架由立柱、横梁、纵梁等型钢焊接而成，胎架顶端设置微调调节螺杆，通过微调调节螺杆精确控制胎架面高度参数，水平高程与标准值±0.5mm

步骤5：闩型钢梁总拼：

501、顶板顶铺设及固定：把顶板平铺在胎架上，以地样线为基准，调整顶板单元位置，并与胎架紧密贴合，同时采用码板把顶板单元四周固定，以防止总拼过程中顶板错动；

502、隔板组装：在顶板单元上组装横隔板，组装时以顶板上所划隔板位置线组装，组装过程中使用铅垂控制隔板的竖向垂直度，垂直度偏差±1.5mm，隔板位置精度偏差±1.5mm；

503、腹板组装：横隔板组装完成后，把腹板单元吊入到对应位置，采用边顶定压使腹板面板和各个箱内横隔板边密贴，腹板组装垂直度小于3mm，合格后将腹板与隔板、底板点焊固定；

504、闩板组装：腹板组装及内部焊接完成后，吊装闩板单元至对应位置，在闩板单元上加压使其与隔板边密贴，并检查腹板距离，偏差±1mm，合格后将闩板与腹板及隔板点焊固定；

505、闩型钢梁焊接：闩型梁组装成型后，对内部焊缝进行焊接；

506、闩型钢梁端支撑板组装：闩型梁焊接完成并精调几何尺寸后，将支撑板依次按编号对应进行组装，以支撑板空位定位，两端孔为中心距离偏差±2mm，检查合格后，支撑板与顶板、底板点焊固定，完成支撑板焊接，最后组装闩型钢梁端头封板。

作为优选的技术方案，所述步骤505中，按照以下焊接顺序进行焊接：1)先焊内部焊缝，后焊外部焊缝；2)先采用间断焊定位，之后满焊；3)对称施焊；4)先焊短焊缝，后焊长焊缝；5)先焊接受焊接影响变形较小的零件，后焊接变形较大的焊缝；为保证两端箱口尺寸精度，焊接前可以在箱口处增加支撑固定。

作为优选的技术方案，所述曲线或直线轨道底板板单元的曲率或直线度小于3mm。

作为优选的技术方案，所述曲面或直线腹板单元的曲率或直线度小于3mm。

作为优选的技术方案，所述腹板与底板垂直度±1mm

作为优选的技术方案，所述零部件尺寸公差为±1mm。

一种闩型钢箱梁，包括顶板、闩板、腹板、底板、底板纵肋、竖向加劲肋、箱内横隔板和端头支撑板，所述顶板下端设置箱内横隔板，所述腹板为两个，分别设置在所述箱内横隔板的两侧，且所述腹板的上下两端分别与所述顶板和所述底板相连，所述闩板设置在两个腹板之间，且处于所述箱内横隔板下方，所述端头支撑板与顶板、底板点焊固定，所述底板纵肋安装在所述底板下方，所述竖向加劲肋设置为两个，且分别与两个腹板焊接。

作为优选的技术方案，所述腹板与所述箱内横隔板边密贴。

作为优选的技术方案，所述闩板与所述箱内横隔板边密贴。

作为优选的技术方案，所述箱内横隔板设置为3个。

有益效果在于：

本实用新型采用了开口式与箱梁组合同体制造，解决了开口式大跨度箱梁刚度薄弱、稳定性不足的问题，突破了原有钢轨道梁的结构类型，起到减小钢板厚，节省钢材，减轻钢梁自身重量、增强钢梁结构强度及稳定性的技术问题，并为今后类似空中轨道钢箱轨道梁及桥梁钢结构提供了参考依据。

通过采用闩型钢箱梁，能充分发挥材料的优势，提高材料利用率增强结构刚度，并满足设计要求。加强了常规钢梁的截面形式H型、T型、箱型、菱形、不型等类型的不足，如目前常见的空中轨道梁截面为不型，对于大跨度钢梁刚性明显薄弱。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型立面结构示意图。

图2是图1的A-A剖面图。

图3是图1的B-B剖面图。

图4是图1的1-1剖面图。

图5是图1的2-2剖面图。

图6是图1的3-3剖面图。

图7是图1的4-4剖面图。

具体实施方式

下面将对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定实用新型。

现在结合说明书附图对本实用新型做进一步的说明。

请参考图1～图7所示，一种闩型钢箱梁，包括顶板N1、闩板N2、腹板N3、底板N4、底板纵肋N7、竖向加劲肋N6a、N6b、箱内横隔板N5a、N5b、N5c和端头支撑板N8、N9，所述顶板N1下端设置箱内横隔板N5a、N5b、N5c，所述腹板N3为两个，分别设置在所述箱内横隔板N5a、N5b、N5c的两侧，且所述腹板N3的上下两端分别与所述顶板N1和所述底板N4相连，所述闩板N2设置在两个腹板N3之间，且处于所述箱内横隔板N5a、N5b、N5c下方，所述端头支撑板N8、N9与顶板N1、底板N4点焊固定，所述底板纵肋N7安装在所述底板N1下方，所述竖向加劲肋N6a、N6b分别与两个腹板N3焊接。

闩型钢箱梁制造方法：

第一步BIM建模：

闩型钢梁为空间双曲面造型，深化设计和加工制造难度大，为保证闩型梁的整体线型尺寸和制造精度，采用Tekla Structure软件建立高精度BIM模型，对闩型梁曲线(或直线)等比例展开放样，使零部件到达模型与实际梁段保持一致，最后导出NC文件数据，做好用于数控下料准备。

第二步 板材精密下料：

采用高精度切割机下料。通过BIM软件将曲面(或直线)零件展开，与其他零部件一起输出为NC文件导入智能排版套料软件进行材料优化排版。其后直接将数据导入高精度数控等离子或火焰切割机进行板材下料，获得展开图形的零部件或不规则零部件。零件主要包括顶板、闩板、腹板、底板、底板纵肋、竖向加劲板、箱内横隔板和端头支撑板。零部件尺寸公差为±1mm。

第三步 板单元制作：

1、轨道翼板单元制作：零件下料后，底板与底板加劲板组装，再以底板加劲板板端作为控制点组装底板通长加劲板作，焊接完成后，依据线型进行精调火焰或机械矫正，形成曲线或直线轨道底板板单元。曲率或直线度小于3mm。

2、腹板单元制作：钢梁腹板与加劲肋先组拼进行焊接后，再与轨道底板单元组立焊接，依据线型进行精调，并严格控制轨道底板与腹板垂直垂直度，最终形成曲面或直线腹板单元。曲率或直线度小于3mm，腹板与底板垂直度±1mm。

第四步 胎架制作：

在胎架制作前先进行地样放样，将闩型钢梁外形做平行投影与地面。根据闩型钢梁的结构特点，采用倒装法进行整体组拼。为保证闩型梁的整体线型和精度，胎架制作时，胎架上面布置控制点等参数，控制点全部由BIM模型数据导出。胎架由立柱、横梁、纵梁等型钢焊接而成，胎架顶端设置微调调节螺杆，通过微调调节螺杆精确控制胎架面高度参数。水平高程与标准值±0.5mm

第五步 闩型钢梁总拼：

1、顶板顶铺设及固定：把顶板平铺在胎架上，以地样线为基准，调整顶板单元位置，并与胎架紧密贴合，同时采用码板把顶板单元四周固定，防止总拼过程中顶板错动。

2、隔板组装：在顶板单元上组装横隔板，组装时以顶板上所划隔板位置线组装，组装过程中使用铅垂控制隔板的竖向垂直度，垂直度偏差±1.5mm，隔板位置精度偏差±1.5mm。

3、腹板组装：横隔板组装完成后，把腹板单元吊入到对应位置(底板在上侧)，采用边顶定压使腹板面板和各个横隔板边密贴，腹板组装垂直度小于3mm，合格后将腹板与隔板、底板点焊固定。

4、闩板组装：腹板组装及内部焊接完成后，吊装闩板单元至对应位置，在闩板单元上加压使其与隔板边密贴，并检查腹板距离，偏差±1mm。合格后将闩板与腹板及隔板点焊固定。

5、闩型钢梁焊接：闩型梁组装成型后，对内部焊缝进行焊接。焊接顺序主要遵循以下原则：1)先焊内部焊缝，后焊外部焊缝；2)先采用间断焊定位，之后满焊；3)对称施焊；4)先焊短焊缝，后焊长焊缝；5)先焊接受焊接影响变形较小的零件，后焊接变形较大的焊缝；为保证两端箱口尺寸精度，焊接前可以在箱口处增加支撑固定。

6、闩型钢梁端支撑板组装：闩型梁焊接完成并精调几何尺寸后，将支撑板依次按编号对应进行组装，以支撑板空位定位，两端孔为中心距离偏差±2mm。检查合格后，支撑板与顶板、底板点焊固定，完成支撑板焊接，最后组装闩型钢梁端头封板。

整体闩型钢梁完成后，需对整体几何尺寸、外观进行质量检测检查，合格后进行喷砂除锈涂装。后期做好成品保护。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (4)

1.一种闩型钢箱梁，其特征在于：包括顶板、闩板、腹板、底板、底板纵肋、竖向加劲肋、箱内横隔板和端头支撑板，所述顶板下端设置箱内横隔板，所述腹板为两个，分别设置在所述箱内横隔板的两侧，且所述腹板的上下两端分别与所述顶板和所述底板相连，所述闩板设置在两个腹板之间，且处于所述箱内横隔板下方，所述端头支撑板与顶板、底板点焊固定，所述底板纵肋安装在所述底板下方，所述竖向加劲肋设置为两个，且分别与两个腹板焊接。

2.根据权利要求1所述的一种闩型钢箱梁，其特征在于：所述腹板与所述箱内横隔板边密贴。

3.根据权利要求1所述的一种闩型钢箱梁，其特征在于：所述闩板与所述箱内横隔板边密贴。

4.根据权利要求1所述的一种闩型钢箱梁，其特征在于：所述箱内横隔板设置为3个。

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