CN111561127A - 一种钢箱拱节段及其组拼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢箱拱节段及其拼装方法，该钢箱拱节段包括顶板单元、底板单元、内腹板单元、下侧外腹板单元、上侧外腹板单元、隔板单元、锚拉板及吊耳板；顶板单元、底板单元、内腹板单元、下侧外腹板单元和上侧外腹板单元相互拼接后形成有箱型容置空间；隔板单元安装于箱型容置空间内；锚拉板的上端穿过底板单元固定连接隔板单元，下端穿出箱型容置空间外侧且伸出端安装有吊耳板。该拼装方法主要是将顶板单元、底板单元、内腹板单元、下侧外腹板单元、上侧外腹板单元、隔板单元、锚拉板及吊耳板进行拼装焊接。本发明能有效解决拱段吊点位置组装精度偏差大的问题，又能有效保证制造精度、焊接质量和组拼效率，可操作性和适用性强。
Description
技术领域
本发明属于钢桥梁制造领域，具体涉及一种钢箱拱节段及其组拼方法。
背景技术
钢箱拱常规的组拼工艺将隔板、锚拉板及其加劲组拼为整体的隔板单元参与箱型的组装，拱段箱型的几何断面尺寸控制很好，工作效率高；但是由于板单元组拼偏差的积累，吊点隔板与顶、底腹板间多为的熔透焊缝，焊接变形大的因素影响导致吊耳板安装位置偏差大。
钢箱拱常规的组拼工艺为隔板与吊耳板组拼为整体隔板单元参与箱型的组拼，采用常规的箱型组拼工艺制作钢箱拱节段在生产制造中存在以下缺点：①吊耳板的组装定位精度要求高，很难控制 顶底腹之间及隔板与顶、底和腹板之间的组装偏差积累；②顶底腹板间的的熔透焊缝，吊点隔板与顶底腹板间的熔透焊缝，很难控制各熔透焊缝处的组装间隙和焊接变形对吊点位置的影响。
综上所述，有必要对现有技术做进一步改进。
发明内容
针对上述背景技术中存在的问题，本发明提出了一种结构设计简单、合理，即能有效解决组装精度偏差大的问题，又能有效保证制造精度、焊接质量和组拼效率，可操作性和适用性强的钢箱拱节段及其组拼方法。
本发明的技术方案如下：
上述的钢箱拱节段，其为异形截面钢箱拱节段且包括顶板单元、底板单元、内腹板单元、下侧外腹板单元、上侧外腹板单元、隔板单元、锚拉板及吊耳板；所述顶板单元与所述底板单元成相对布置，所述内腹板单元匹配固定连接于所述顶板单元和所述底板单元的同向一端；所述下侧外腹板单元与上侧外腹板单元分别匹配固定连接于所述顶板单元和底板单元的同向另一端；且所述下侧外腹板单元的一端还与所述上侧外腹板单元的一端固定连接在一起；所述顶板单元、底板单元、内腹板单元、下侧外腹板单元和上侧外腹板单元相互拼接后形成有箱型容置空间；所述隔板单元匹配固定安装于所述箱型容置空间内，并与所述顶板单元、底板单元、内腹板单元、下侧外腹板单元和上侧外腹板单元一起组拼成箱型整体；所述锚拉板的上端穿过所述底板单元并伸入所述箱型容置空间内与所述隔板单元匹配固定连接，所述锚拉板的下端穿出所述箱型容置空间外侧且伸出端匹配安装有所述吊耳板。
所述钢箱拱节段，其中：所述吊耳板的上端与所述底板单元的外侧壁之间固定连接有加劲板，所述吊耳板的下端匹配设有吊孔。
所述钢箱拱节段，其中：所述隔板单元由面板和板条加劲组成；所述面板安装于所述箱型容置空间内，其周向边缘分别匹配对应与所述顶板单元、底板单元、内腹板单元、下侧外腹板单元和上侧外腹板单元的内侧面固定连接；所述面板的下部开设有锚拉板安装槽口，下部一侧开设有过人孔洞；且所述面板的相对两侧面沿边缘还固设有板条加劲。
所述钢箱拱节段，其中：所述顶板单元由箱拱段顶板和箱拱段顶板加劲板组成；所述箱拱段顶板位于所述钢箱拱节段的顶部；所述箱拱段顶板加劲板均匀分布于所述箱拱段顶板的内侧面，每个所述箱拱段顶板加劲板与所述箱拱段顶板的内侧面成垂直固定连接；所述底板单元由箱拱段底板和箱拱段底板加劲板组成；所述箱拱段底板与所述箱拱段顶板成相对布置，所述箱拱段底板开设有可供所述锚拉板穿过的预留孔；所述箱拱段底板加劲板均匀分布于所述箱拱段底板的内侧面，每个所述箱拱段底板加劲板与所述箱拱段底板的内侧面成垂直固定连接；所述锚拉板的上端***所述锚拉板安装槽口内，下端穿过所述预留孔并伸出所述箱型整体外侧与所述吊耳板连接。
所述钢箱拱节段，其中：所述内腹板单元由箱拱段内腹板和箱拱段内腹板加劲板组成；所述箱拱段内腹板的顶端与所述箱拱段顶板的一端固定连接，所述箱拱段内腹板的底端与所述箱拱段底板的一端固定连接；所述箱拱段内腹板加劲板均匀分布于所述箱拱段内腹板的内侧面，每个所述箱拱段内腹板加劲板与所述箱拱段内腹板的内侧面成垂直固定连接。
所述钢箱拱节段，其中：所述下侧外腹板单元匹配安装于所述箱拱段底板的另一端，其由箱拱段下外腹板和箱拱段下外腹板加劲板组成；所述箱拱段下外腹板朝所述箱拱段底板的另一端上方外侧倾斜且下端与所述箱拱段底板的另一端固定连接，所述箱拱段下外腹板与所述箱拱段底板之间夹角为钝角；所述箱拱段下外腹板加劲板均匀分布于所述箱拱段下外腹板的内侧面，每个所述箱拱段下外腹板加劲板与所述箱拱段下外腹板的内侧面成垂直固定连接。
所述钢箱拱节段，其中：所述上侧外腹板单元匹配安装于所述箱拱段顶板的另一端，其由箱拱段上外腹板和箱拱段上外腹板加劲板组成；所述箱拱段上外腹板朝所述箱拱段顶板的另一端下方外侧倾斜且上端匹配与所述箱拱段顶板的另一端固定连接，所述箱拱段上外腹板的下端匹配与所述箱拱段下外腹板的上端固定连接，所述箱拱段上外腹板与所述箱拱段顶板之间夹角为钝角，所述箱拱段上外腹板与所述箱拱段下外腹板之间夹角也为钝角；所述箱拱段上外腹板加劲板均匀分布于所述箱拱段上外腹板的内侧面，每个所述箱拱段上外腹板加劲板与所述箱拱段上外腹板的内侧面成垂直固定连接。
一种钢箱拱节段的拼装方法，其具体流程为：（1）先将内腹板单元稳固置于平台上，组装隔板单元，然后按组装位置尺寸将顶板单元、底板单元和下侧外腹板单元依次组装成箱型；接着修整箱型的焊接变形，使箱型几何尺寸满足要求后，将内腹板单元、顶板单元、底板单元及下侧外腹板单元之间焊缝的进行焊接，并将隔板单元与内腹板单元、顶板单元、底板单元及下侧外腹板单元之间焊缝的进行焊接；（2）接着将锚拉板依次穿过底板单元上的预留孔***隔板单元的面板的锚拉板安装槽口，调整锚拉板的位置和角度满足要求后，完成锚拉板与隔板单元、底板单元之间的组装焊接，检验合格后将上侧外腹板单元参与组装焊接；（3）最后按尺寸要求组装吊耳板于锚拉板的下端，然后组装箱外焊接于锚拉板与吊耳板的连接处的加劲板，完成整个钢箱拱段的组拼。
有益效果：
本发明钢箱拱节段及其拼装方法构思合理，操作简单，钢箱拱节段为异形截面钢箱拱节段且结构设计简单、合理，能够有效地解决钢箱拱上吊点位置偏差大，能够有效控制钢箱拱节段制造精度、质量和效率的组拼工艺，可操作性和适用性强，适于推广与应用。
附图说明
图1为本发明钢箱拱节段的主视图。
图2为本发明钢箱拱节段的图1中A-A方向示意图。
图3为本发明钢箱拱节段的图1中B-B方向示意图。
图4为本发明钢箱拱节段的图1中C-C方向示意图。
图5为本发明钢箱拱节段的图1中D-D方向示意图。
图6为本发明钢箱拱节段的锚拉板穿过箱拱段底板的示意图。
图7为本发明钢箱拱节段的拼装流程示意图。
具体实施方式
如图1至7所示，本发明钢箱拱节段，其为异形截面钢箱拱节段且包括顶板单元1、底板单元2、内腹板单元3、下侧外腹板单元4、上侧外腹板单元5、隔板单元6、锚拉板7及吊耳板8。
该顶板单元1由箱拱段顶板11和箱拱段顶板加劲板12组成；其中，该箱拱段顶板11为矩形板曲面结构且位于钢箱拱节段顶部；该箱拱段顶板加劲板12具有多个且成均匀分布于该箱拱段顶板11的内侧面，每个箱拱段顶板加劲板12与该箱拱段顶板11的内侧面成垂直固定连接。
该底板单元2匹配位于该顶板单元1的下方且与顶板单元1成相对布置，该底板单元2由箱拱段底板21和箱拱段底板加劲板22组成；其中，该箱拱段底板21为矩形板曲面结构且与顶板单元1的箱拱段顶板11成相对设置，该箱拱段底板21的开设有可供锚拉板7穿过的预留孔211；该箱拱段底板加劲板22具有多个且均匀分布于该箱拱段底板21的内侧面，每个箱拱段底板加劲板22与该箱拱段底板21的内侧面成垂直固定连接。
该内腹板单元3匹配安装于该顶板单元1和底板单元2的同向一端，该内腹板单元3由箱拱段内腹板31和箱拱段内腹板加劲板32组成；其中，该箱拱段内腹板31为曲线形结构且顶端与顶板单元1的箱拱段顶板11一端焊接固定，该箱拱段内腹板31的底端与底板单元2的箱拱段底板21一端焊接固定；该箱拱段内腹板加劲板32具有多个且均匀分布于该箱拱段内腹板31的内侧面，每个箱拱段内腹板加劲板32与该箱拱段内腹板31的内侧面成垂直固定连接。
该下侧外腹板单元4匹配安装于该底板单元2的箱拱段底板21的另一端，其由箱拱段下外腹板41和箱拱段下外腹板加劲板42组成；其中，该箱拱段下外腹板41朝箱拱段底板21的另一端上方外侧倾斜且下端与箱拱段底板21的另一端固定连接，该箱拱段下外腹板41与箱拱段底板21之间夹角为钝角；该箱拱段下外腹板加劲板42具有多个且均匀分布于该箱拱段下外腹板41的内侧面，每个箱拱段下外腹板加劲板42与该箱拱段下外腹板41的内侧面成垂直固定连接。
该上侧外腹板单元5匹配安装于该顶板单元1的箱拱段顶板11的另一端，其由箱拱段上外腹板51和箱拱段上外腹板加劲板52组成；其中，该箱拱段上外腹板51朝箱拱段顶板11的另一端下方外侧倾斜；该箱拱段上外腹板51的上端匹配与箱拱段顶板11的另一端焊接固定，该箱拱段上外腹板51的下端匹配与该下侧外腹板单元4的箱拱段下外腹板41上端焊接固定，该箱拱段上外腹板51与箱拱段顶板11之间夹角为钝角，该箱拱段上外腹板51与箱拱段下外腹板41之间夹角也为钝角。该箱拱段上外腹板加劲板52具有多个且均匀分布于该箱拱段上外腹板51的内侧面，每个箱拱段上外腹板加劲板52与该箱拱段上外腹板51的内侧面成垂直固定连接。
该顶板单元1、底板单元2、内腹板单元3、下侧外腹板单元4和上侧外腹板单元5共同围成一个箱型容置空间。
该隔板单元6匹配安装于由顶板单元1、底板单元2、内腹板单元3、下侧外腹板单元4和上侧外腹板单元5围成的箱型容置空间内，该隔板单元6与顶板单元1、底板单元2、内腹板单元3、下侧外腹板单元4和上侧外腹板单元5组拼焊接为箱型整体。
其中，该隔板单元6由面板61和板条加劲62组成。该面板61安装于由顶板单元1、底板单元2、内腹板单元3、下侧外腹板单元4和上侧外腹板单元5围成的箱型容置空间内；面板61的周向边缘分别匹配对应与顶板单元1的箱拱段顶板11内侧面、底板单元2的箱拱段底板21内侧面、内腹板单元3的箱拱段内腹板31内侧面、下侧外腹板单元4的箱拱段下外腹板41内侧面以及上侧外腹板单元5的箱拱段上外腹板51内侧面固定连接；该面板61的下部在锚拉板安装位置开设有锚拉板安装槽口610，该锚拉板安装槽口610呈U形。
该锚拉板7的上端***面板61上的锚拉板安装槽口610内，下端穿过底板单元2的箱拱段底板21上的预留孔211并伸出箱体外面（即由顶板单元1、底板单元2、内腹板单元3、下侧外腹板单元4和上侧外腹板单元5围成的箱型容置空间），与吊耳板8连接。
该吊耳板8的上端与底板单元2的箱拱段底板21的外侧壁之间固定连接有加劲板81，该吊耳板8的下端匹配设有吊孔82。
如图5所示，本发明钢箱拱节段的拼装方法，具体流程为：
（1）先将内腹板单元3稳固置于平台上，组装隔板单元6，然后按组装位置尺寸将顶板单元1、底板单元2和下侧外腹板单元4依次组装成箱型；接着修整箱型的焊接变形等，使箱型几何尺寸满足要求后，将内腹板单元3、顶板单元1、底板单元2及下侧外腹板单元4之间焊缝的焊接，并将隔板单元6与内腹板单元3、顶板单元1、底板单元2及下侧外腹板单元4之间焊缝的焊接；
（2）接着将锚拉板12依次穿过底板单元2上的预留孔211***隔板单元6的面板61的锚拉板安装槽口610，调整锚拉板12的位置和角度满足要求后，完成锚拉板12与隔板单元6、底板单元2之间的组装焊接，检验合格后将上侧外腹板单元5参与组装焊接；
（3）最后按尺寸要求组装吊耳板8于锚拉板12的下端，然后组装箱外焊接于锚拉板7和吊耳板8连接处的加劲板81，完成整个钢箱拱段的组拼。
本发明结构设计简单、合理，即能有效解决钢箱拱段吊点位置组装精度偏差大的问题，又能有效保证制造精度、焊接质量和组拼效率。
Claims (8)
1.一种钢箱拱节段，其特征在于：所述钢箱拱节段为异形截面钢箱拱节段且包括顶板单元、底板单元、内腹板单元、下侧外腹板单元、上侧外腹板单元、隔板单元、锚拉板及吊耳板；
所述顶板单元与所述底板单元成相对布置，所述内腹板单元匹配固定连接于所述顶板单元和所述底板单元的同向一端；所述下侧外腹板单元与上侧外腹板单元分别匹配固定连接于所述顶板单元和底板单元的同向另一端；且所述下侧外腹板单元的一端还与所述上侧外腹板单元的一端固定连接在一起；所述顶板单元、底板单元、内腹板单元、下侧外腹板单元和上侧外腹板单元相互拼接后形成有箱型容置空间；所述隔板单元匹配固定安装于所述箱型容置空间内，并与所述顶板单元、底板单元、内腹板单元、下侧外腹板单元和上侧外腹板单元一起组拼成箱型整体；
所述锚拉板的上端穿过所述底板单元并伸入所述箱型容置空间内与所述隔板单元匹配固定连接，所述锚拉板的下端穿出所述箱型容置空间外侧且伸出端匹配安装有所述吊耳板。
2.如权利要求1所述的钢箱拱节段，其特征在于：所述吊耳板的上端与所述底板单元的外侧壁之间固定连接有加劲板，所述吊耳板的下端匹配设有吊孔。
3.如权利要求1所述的钢箱拱节段，其特征在于：所述隔板单元由面板和板条加劲组成；所述面板安装于所述箱型容置空间内，其周向边缘分别匹配对应与所述顶板单元、底板单元、内腹板单元、下侧外腹板单元和上侧外腹板单元的内侧面固定连接；所述面板的下部开设有锚拉板安装槽口，下部一侧开设有过人孔洞；且所述面板的相对两侧面沿边缘还固设有板条加劲。
4.如权利要求3所述的钢箱拱节段，其特征在于：所述顶板单元由箱拱段顶板和箱拱段顶板加劲板组成；所述箱拱段顶板位于所述钢箱拱节段的顶部；所述箱拱段顶板加劲板均匀分布于所述箱拱段顶板的内侧面，每个所述箱拱段顶板加劲板与所述箱拱段顶板的内侧面成垂直固定连接；
所述底板单元由箱拱段底板和箱拱段底板加劲板组成；所述箱拱段底板与所述箱拱段顶板成相对布置，所述箱拱段底板开设有可供所述锚拉板穿过的预留孔；所述箱拱段底板加劲板均匀分布于所述箱拱段底板的内侧面，每个所述箱拱段底板加劲板与所述箱拱段底板的内侧面成垂直固定连接；
所述锚拉板的上端***所述锚拉板安装槽口内，下端穿过所述预留孔并伸出所述箱型整体外侧与所述吊耳板连接。
5.如权利要求4所述的钢箱拱节段，其特征在于：所述内腹板单元由箱拱段内腹板和箱拱段内腹板加劲板组成；所述箱拱段内腹板的顶端与所述箱拱段顶板的一端固定连接，所述箱拱段内腹板的底端与所述箱拱段底板的一端固定连接；所述箱拱段内腹板加劲板均匀分布于所述箱拱段内腹板的内侧面，每个所述箱拱段内腹板加劲板与所述箱拱段内腹板的内侧面成垂直固定连接。
6.如权利要求4所述的钢箱拱节段，其特征在于：所述下侧外腹板单元匹配安装于所述箱拱段底板的另一端，其由箱拱段下外腹板和箱拱段下外腹板加劲板组成；
所述箱拱段下外腹板朝所述箱拱段底板的另一端上方外侧倾斜且下端与所述箱拱段底板的另一端固定连接，所述箱拱段下外腹板与所述箱拱段底板之间夹角为钝角；
所述箱拱段下外腹板加劲板均匀分布于所述箱拱段下外腹板的内侧面，每个所述箱拱段下外腹板加劲板与所述箱拱段下外腹板的内侧面成垂直固定连接。
7.如权利要求6所述的钢箱拱节段，其特征在于：所述上侧外腹板单元匹配安装于所述箱拱段顶板的另一端，其由箱拱段上外腹板和箱拱段上外腹板加劲板组成；
所述箱拱段上外腹板朝所述箱拱段顶板的另一端下方外侧倾斜且上端匹配与所述箱拱段顶板的另一端固定连接，所述箱拱段上外腹板的下端匹配与所述箱拱段下外腹板的上端固定连接，所述箱拱段上外腹板与所述箱拱段顶板之间夹角为钝角，所述箱拱段上外腹板与所述箱拱段下外腹板之间夹角也为钝角；
所述箱拱段上外腹板加劲板均匀分布于所述箱拱段上外腹板的内侧面，每个所述箱拱段上外腹板加劲板与所述箱拱段上外腹板的内侧面成垂直固定连接。
8.一种如权利要求1至7任意一项所述的钢箱拱节段的拼装方法，其特征在于，所述拼装方法的具体流程为：
（1）先将内腹板单元稳固置于平台上，组装隔板单元，然后按组装位置尺寸将顶板单元、底板单元和下侧外腹板单元依次组装成箱型；接着修整箱型的焊接变形，使箱型几何尺寸满足要求后，将内腹板单元、顶板单元、底板单元及下侧外腹板单元之间焊缝的进行焊接，并将隔板单元与内腹板单元、顶板单元、底板单元及下侧外腹板单元之间焊缝的进行焊接；
（2）接着将锚拉板依次穿过底板单元上的预留孔***隔板单元的面板的锚拉板安装槽口，调整锚拉板的位置和角度满足要求后，完成锚拉板与隔板单元、底板单元之间的组装焊接，检验合格后将上侧外腹板单元参与组装焊接；
（3）最后按尺寸要求组装吊耳板于锚拉板的下端，然后组装箱外焊接于锚拉板与吊耳板的连接处的加劲板，完成整个钢箱拱段的组拼。
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