CN101073839A - 斜拉桥耳板销铰连接构造制造方法 - Google Patents

斜拉桥耳板销铰连接构造制造方法 Download PDF

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黄鑫
张秉钧
钱叶祥
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Abstract

本发明提供了一种钢结构桥梁中斜拉桥耳板销铰连接构造的耳板、腹板单元、夹板的高强度螺栓连接孔的钻制和斜面的加工的方法。耳板、夹板斜面的加工采用数控铣床加工斜面；耳板(1)、腹板(2)、夹板(3)的连接螺栓孔的钻制采用先钻制工艺小孔再用数控铣床加工耳板、夹板的斜面后用定位冲钉使耳板、腹板、夹板三层钢板定位后用螺栓紧固使钢板之间密贴，把耳板面调平采用钻模或数控钻床钻孔，在已经成形的工艺小孔内用定位销定位，拆掉工艺孔内的定位冲钉和螺栓，工艺孔扩至设计孔径。本发明通过耳板、夹板及腹板分别钻制工艺孔，机加工后再组装成整体钻孔，可以解决腹板孔与腹板板面的不垂直问题，确保了整体高强螺栓的连接精度和耳板相对的设计角度，提高了生产效率，节约了成本。

Description

斜拉桥耳板销铰连接构造制造方法
技术领域
本发明属于桥梁建造技术领域，特别是钢结构桥梁的制造技术领域。
背景技术
斜拉桥中斜拉索与钢箱梁之间的连接形式有锚箱连接、锚管连接及耳板销铰连接，而耳板销铰连接结构因其构造简捷，质量易于控制，同时避免了大量密集焊缝的焊接，有很大的推广价值。耳板是斜拉桥中斜拉索和钢箱梁的连接件，是桥梁的主要传力件。耳板斜面与腹板角度构成斜拉索沿桥宽方向的角度，该角度随斜拉索位置的变化而变化，且高强度螺栓连接孔与腹板面斜交，见图示1，腹板钻孔难度大且精度不宜保证。因此耳板、腹板单元、夹板的高强度螺栓连接孔的钻制、斜面的加工是斜拉桥耳板销铰连接构造制造方法的核心。
发明内容
本发明目的是提供一种斜拉桥耳板销铰连接构造中耳板、腹板单元、夹板的高强度螺栓连接孔的钻制和斜面的加工的方法，以便确保耳板连接构造各单元件的制作精度及整体的组装配合关系，使斜拉索沿桥宽方向的角度得以保证。
实现上述目的的斜拉桥耳板销铰连接构造制造方法，包括耳板(1)、腹板(2)、夹板(3)的斜面加工和连接螺栓(4)螺栓孔的钻制，其螺栓孔的加工步骤是：
(1)号钻工艺小孔：耳板、夹板和腹板数控切割机精密切割下料，耳板构件作Z向超声波探伤并预割斜拉索连接孔，在耳板上号钻工艺小孔(5)；在夹板上号钻工艺小孔(5)；腹板在划线平台上划纵、横基准线、板条肋组装线、横隔板位置线；按线组焊板条肋及接板，修整后以纵基线和耳板处横向隔板组装位置线为基准号钻工艺小孔(5)，其位置与耳板和夹板的工艺孔相对应；
(2)孔扩至设计孔径：用数控铣床加工耳板、夹板的斜面后用定位冲钉使耳板、腹板、夹板三层钢板定位后用螺栓紧固使钢板之间密贴，把耳板面调平采用钻模或数控钻床钻孔，在已经成形的工艺小孔(5)内用定位销定位，拆掉工艺孔内的定位冲钉和螺栓，将工艺孔扩至设计孔径。
本发明中耳板、夹板斜面的加工采用数控铣床加工斜面，并按照如下步骤完成：
(1)在铣床工作台上利用工作台上的槽固定加工斜面的工装将已钻工艺小孔的工件(6)耳板、夹板放置在工装上，用电磁铁(8)吸牢，耳板两端加档固定；
(2)将该耳板、夹板斜面数据输入计算机，该铣床的铣头即按设计要求旋转相应角度对耳板斜面进行铣削加工。
耳板和腹板上的工艺小孔直径大于夹板上工艺小孔直径。
本发明加工斜面时采用的工装包括铣床工作台(10)，在铣床工作台(10)上制有固定工件的槽并连接有加劲板(7)，加劲板(7)上部连接平台(9)，多个电磁铁(8)位于平台(9)上依靠磁力固定工件(6)。
本发明采用上述工艺方法可保证耳板、夹板和腹板的高强螺栓钻孔精度及斜面的加工精度。通过耳板、夹板及腹板分别钻制工艺孔，机加工后再组装成整体钻孔，可以解决腹板孔与腹板板面的不垂直问题，确保了整体高强螺栓的连接精度和耳板相对的设计角度，提高了生产效率，节约了成本。同时针对耳板、夹板斜面的加工，耳板、夹板及腹板单元整体的钻孔，设计了相应具体的工艺措施和工艺装备，确保了耳板连接构造各单元件的制作精度及整体的组装配合关系，使斜拉索沿桥宽方向的角度得以保证。
附图说明
图1为斜拉桥耳板销铰连接构造示意图。
图2为数控加工工作台示意图。
具体实施方式
本发明中斜拉桥耳板销铰连接结构按照如下工艺步骤制造完成：
①耳板、夹板和腹板数控切割机精密切割下料，耳板构件作Z向超声波探伤；并预割斜拉索连接孔。在耳板上号钻8-φ工艺小孔；在夹板上号钻4-φ工艺小孔(宜选孔群的极边孔)；腹板在划线平台上划纵、横基准线、板条肋组装线、横隔板位置线。按线组焊板条肋及接板，修整后以纵基线和耳板处横向隔板组装位置线为基准，号钻8-φ工艺小孔，位置与耳板和夹板的工艺孔相对应。
②用数控铣床加工斜面，工装结构见图2。包括铣床工作台10，在铣床工作台10上制有“T”形槽并连接有加劲板7，加劲板7上部连接平台9，多个电磁铁8位于平台9上依靠磁力固定工件6。
在铣床工作台10上利用工作台“T”型槽固定加工斜面的工装。将已钻工艺小孔的工件6(耳板或夹板)放置在工装上，用电磁铁8吸牢，耳板两端加档固定。
③将该耳板、夹板斜面数据输入计算机，该铣床的铣头即按设计要求旋转相应角度对耳板斜面进行铣削加工。
④用定位冲钉使耳板、腹板、夹板三层钢板定位后用螺栓紧固使钢板之间密贴，把耳板面调平采用钻模或数控钻床钻孔，在已经成形的孔内用定位销定位，拆掉工艺孔内的定位冲钉和螺栓，工艺孔扩至设计孔径。
⑤钻孔后的合件解体，以耳板高强度螺栓孔为基准划线机加工斜拉索销轴孔。并将高强度螺栓连接面分别进行除锈喷铝，保证各单件连接面的摩擦系数。然后耳板、腹板、夹板栓和复位并施拧高强度螺栓。
根据耳板构造不同的角度和板厚，分别调整相应的简易工装及检查工具，按上述工艺步骤即可达到保证耳板、夹板的斜面加工尺寸及整体钻孔精度的目的。

Claims (4)

1、斜拉桥耳板销铰连接构造制造方法，包括耳板(1)、腹板(2)、夹板(3)的斜面加工和连接螺栓孔的钻制，其特征是螺栓孔的加工步骤是：
(1)号钻工艺小孔：耳板、夹板和腹板数控切割机精密切割下料，耳板构件作Z向超声波探伤并预割斜拉索连接孔，在耳板上号钻工艺小孔；在夹板上号钻工艺小孔；腹板在划线平台上划纵、横基准线、板条肋组装线、横隔板位置线；按线组焊板条肋及接板，修整后以纵基线和耳板处横向隔板组装位置线为基准号钻工艺小孔，其位置与耳板和夹板的工艺孔相对应；
(2)孔扩至设计孔径：用数控铣床加工耳板、夹板的斜面后用定位冲钉使耳板、腹板、夹板三层钢板定位后用螺栓紧固使钢板之间密贴，把耳板面调平采用钻模或数控钻床钻孔，在已经成形的工艺小孔内用定位销定位，拆掉工艺孔内的定位冲钉和螺栓，将工艺孔扩至设计孔径。
2、根据权利要求1所述的斜拉桥耳板销铰连接构造制造方法，其特征是耳板、夹板斜面的加工采用数控铣床加工斜面，并按照如下步骤完成：
(1)在铣床工作台(10)上利用工作台上的槽固定加工斜面的工装将已钻工艺小孔的工件(6)耳板、夹板放置在工装上，用电磁铁(8)吸牢，耳板两端加档固定；
(2)将该耳板、夹板斜面数据输入计算机，该铣床的铣头即按设计要求旋转相应角度对耳板斜面进行铣削加工。
3、根据权利要求1所述的斜拉桥耳板销铰连接构造制造方法，其特征是耳板和腹板上的工艺小孔直径大于夹板上工艺小孔直径。
4、根据权利要求2所述的斜拉桥耳板销铰连接构造制造方法，其特征是加工斜面时采用的工装包括铣床工作台(10)，在铣床工作台(10)上制有固定工件的槽并连接有加劲板(7)，加劲板(7)上部连接平台(9)，多个电磁铁(8)位于平台(9)上依靠磁力固定工件(6)。
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