一种钢拱桥拱上立柱上端接头装置及其施工方法 |
|||||||
| 申请号 | CN202211520853.9 | 申请日 | 2022-11-29 | 公开(公告)号 | CN115748429A | 公开(公告)日 | 2023-03-07 |
| 申请人 | 中交建筑集团有限公司; 中交四公局第六工程有限公司; | 发明人 | 史少龙; 谭强; 胡茳; 武彦杰; 程宇; 张健; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及 钢 拱桥施工技术领域，尤其是涉及一种钢拱桥拱上立柱上端接头装置及其施工方法，接头装置包括预制在上方盖梁下表面内部的预埋钢板，所述预埋钢板的下表面设置有上端 头管 ，上端头管的中 心轴 线与预埋钢板所在平面垂直，上端头管远离预埋钢板的一端设置有用于与钢拱桥上立柱的 定位 钢管连接的 法兰 盘，上端头管以及定位钢管的周向上均设置有加强筋，达到了降低施工难度，保证施工 质量 的效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种钢拱桥拱上立柱上端接头装置，包括预制在上方盖梁(9)下表面内部的预埋钢板(1)，其特征在于：所述预埋钢板(1)的下表面设置有上端头管(2)，上端头管(2)的中心轴线与预埋钢板(1)所在平面垂直，上端头管(2)远离预埋钢板(1)的一端设置有用于与钢拱桥上立柱的定位钢管(6)连接的法兰盘(3)，上端头管(2)以及定位钢管(6)的周向上均设置有加强筋(4)。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种钢拱桥拱上立柱上端接头装置及其施工方法技术领域[0001] 本申请涉及钢拱桥施工技术领域，尤其是涉及一种钢拱桥拱上立柱上端接头装置及其施工方法。 背景技术[0002] 随着我国现代化事业的发展，国内各类跨海大桥、跨江大桥等大型桥梁的建设越来越多，这些大跨度桥梁大多是钢结构桥梁，其中，钢拱桥作为跨越既有公路、铁路、山谷、河流的桥梁形式，得到了大量的应用。 [0003] 参照图1，现有的钢拱桥上立柱上端头与上方预制盖梁9的连接方式如下：在上方预制盖梁9的下表面内部预埋有水平的钢板，钢板的下表面位于预制盖梁9的下方，钢板的下表面焊接有水平设置的法兰盘3，在钢板的下表面焊接有定位钢管6，定位钢管6与法兰盘3之间焊接有第一加强肋41，第一加强肋41位于定位钢管6的内侧；钢拱桥的上立柱上端口为圆形的上端头管2，定位钢管6的下端头插入到上端头管2内部，上端头管2与法兰盘3之间焊接有第二加强肋42，第二加强肋42位于上端头管2外侧，同时，上端头管2的上端面与法兰盘3之间焊接固定。 [0005] 本申请为了降低施工难度，保证施工质量，提供了一种钢拱桥拱上立柱上端接头装置及其施工方法。 [0006] 本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的： [0007] 一种钢拱桥拱上立柱上端接头装置，包括预制在上方盖梁下表面内部的预埋钢板，所述预埋钢板的下表面设置有上端头管，上端头管的中心轴线与预埋钢板所在平面垂直，上端头管远离预埋钢板的一端设置有用于与钢拱桥上立柱的定位钢管连接的法兰盘，上端头管以及定位钢管的周向上均设置有加强筋。 [0008] 通过采用上述方案，需要将钢拱桥上立柱与上方的预制盖梁连接到一起时，在盖梁预制的时候将预埋钢板埋设在盖梁的下表面内部，同时将上端头管与法兰盘进行焊接；等到盖梁成型之后，将盖梁吊装至上立柱的上端头上方，然后将上端头管远离法兰盘的一端与预埋钢板进行焊接，将上立柱上端头的定位钢管与法兰盘远离上端头管的侧面进行焊接，之后在上端头管以及定位钢管的周向上焊接加强筋，这样就完成了盖梁与钢拱桥上立柱之间的连接，这样人们就不需要在上端头管内部进行焊接的工作，降低了施工难度，间接的提高了施工质量。 [0009] 优选的，加强筋包括多个沿着上端头管的周向均匀间隔设置在上端头管的外侧的第一加强肋，第一加强肋与上端头管的外表面、预埋钢板的下表面、法兰盘的端面焊接。 [0010] 优选的，定位钢管与法兰盘远离上端头管的端面焊接，定位钢管与上端头管保持同轴，法兰盘上设置有校准结构。 [0011] 优选的，定位钢管的周向上间隔设置有多个第二加强肋，第二加强肋同时与立柱钢管、法兰盘远离上端头管的端面焊接。 [0012] 优选的，校准结构包括支撑板，支撑板的一侧面设置有两个夹紧板，两个夹紧板分别靠近支撑板的两端设置，支撑板上设置有带动两个夹紧板向靠近或者远离支撑板的方向移动的调整组件。 [0013] 优选的，调整组件包括调整板，调整板的一端与支撑板的侧面固定连接，另一端自夹紧板靠近支撑板的端面延伸至夹紧板内部并且与夹紧板滑动连接，夹紧板内部设置有能够转动的调整齿轮，调整齿轮位于调整板的一侧，调整板靠近调整齿轮的侧面上开设有与调整齿轮相啮合的齿槽，夹紧板上设置有对调整齿轮限位的限位件。 [0014] 优选的，两个夹紧板相互靠近的一侧设置有能够向靠近或者远离夹紧板的方向移动的安装架，安装架内部设置有夹紧轮，夹紧轮的中心轴线方向与调整板的长度方向垂直。 [0015] 优选的，安装架包括设置在夹紧板内部的安装板，夹紧板内部开设有供安装板随夹紧轮移动的让位槽，夹紧板内部设置有带动安装板朝着夹紧板外侧移动的弹性件。 [0016] 优选的，夹紧板远离夹紧轮的侧面内部嵌设有转动板，转动板的位置与安装板的位置相对应，安装板靠近转动板的侧面上设置有能够插入到转动板内部的连接块，夹紧板内部开设有供安装板在夹紧板内部转动的避让孔。 [0017] 本申请提供的一种钢拱桥拱上立柱上端接头施工方法，包括以下步骤： [0018] 预制：在盖梁预制阶段，将预埋钢板预埋在钢梁的底部； [0019] 预装：在地面上将上端头管与法兰盘进行焊接； [0020] 吊装：将盖梁吊装至立柱钢管顶端，将上端头管与盖梁底部的预埋钢管进行焊接，之后，在法兰盘的周向焊接第一加强肋； [0021] 固定：测量盖梁顶面标高，确定立柱高度，对立柱钢管上端头进行配切、打磨，对立柱钢管的上端头与法兰盘进行焊接，沿着立柱钢管的周向焊接第二加强肋。 [0022] 综上所述，本申请具有以下技术效果： [0023] 1.通过法兰盘，可以将上端头管以及定位钢管分别焊接固定在法兰盘的两端，然后在上端头管以及定位钢管的外侧焊接加强筋，这样可以方便人们施工，达到了降低施工难度，保证施工质量的效果； [0024] 2.通过设置了校准结构，将上端头管或者定位钢管与法兰盘进行焊接之前，人们可以通过校准结构对上端头管与法兰盘、定位钢管与法兰盘的同轴度进行检测校准，这样可以进一步提升施工质量； [0026] 图1是本申请背景技术中现有钢拱桥上立柱连接方式的结构图； [0027] 图2是本申请实施例中接头装置的结构图； [0028] 图3是本申请实施例中校准装置的使用状态图； [0029] 图4是本申请实施例中校准装置局部剖视图。 [0030] 图中，1、预埋钢板；2、上端头管；3、法兰盘；4、加强筋；41、第一加强肋；42、第二加强肋；6、定位钢管；7、校准结构；71、支撑板；72、夹紧板；73、安装架；731、支撑架；732、安装板；733、连接块；734、转动板；735、弹性件；736、卡孔；737、避让孔；74、夹紧轮；75、调整组件；751、调整板；752、调整齿轮；753、限位件；754、刻度槽；755、调整杆；756、限位螺栓；8、辅助轮；9、盖梁。 具体实施方式[0031] 以下结合附图对本申请作进一步详细说明。 [0032] 参照图2，本申请提供了一种钢拱桥拱上立柱上端接头装置，包括预埋钢板1、上端头管2、法兰盘3以及加强筋4，预埋钢板1埋设在盖梁9下表面内部，并且预埋钢板1的下表面位于钢梁的外侧；上端头管2的一端面采用熔透焊的焊接方式焊接在预埋钢板1位于钢梁外侧的侧面上，另一端采用熔透焊的焊接方式与法兰盘3的一端面焊接固定。接头装置使用时，按照上述连接关系对接头装置进行组装焊接固定，之后将盖梁9吊装到上立柱上方之后，根据上立柱标高对上立柱上方的定位钢管6进行打磨之后，采用熔透焊的焊接方式将定位钢管6的上端面焊接到法兰盘3远离上端头管2的端面上，最后将加强筋4焊接到上端头管2以及定位钢管6的周向上，这样就完成了钢拱桥上立柱上端头与盖梁9的接头过程；并且因为加强筋4均焊接固定在上端头管2、定位钢管6的外侧，所以加强筋4的焊接过程操作比较简单，降低了施工难度，间接的提升了施工的质量。 [0033] 加强筋4包括第一加强肋41以及第二加强肋42，第一加强肋41沿着上端头管2的周向均匀间隔设置在上端头管2的外侧，第一加强肋41与上端头管2的外表面、预埋钢板1的下表面、法兰盘3的端面焊接；第二加强肋42沿着定位钢管6的周向间隔设置在定位钢管6的外侧，第二加强肋42同时与立柱钢管、法兰盘3远离上端头管2的端面焊接。在本实施例中，第一加强肋41与第二加强肋42的截面形状均为直角梯形，第一加强肋41的上底长度70mm，下底长度87mm，高度150mm，在第一加强肋41的下底上一体成型有一个矩形的第一延伸板，第一延伸板长度87mm，第一延伸板宽度为10mm；第二加强肋42上底长度10mm，下底长度70mm，高度190mm，在第二加强肋42的下底上一体成型有一个矩形的第二延伸板，第二延伸板的长度70mm，宽度10mm，第一延伸板以及第二延伸板的设置，可以提升第一加强肋41以及第二加强肋42的强度。 [0034] 参照图3，钢拱桥上立柱上端的定位钢管6与盖梁9上的上端头管2连接时，对第一加强肋41以及第二加强肋42进行焊接之前，需要保证定位钢管6、上端头管2以及法兰盘3三者之间的同轴度，因此在法兰盘3上设置有用于检测校准同轴度的校准结构7。 [0035] 参照图3和图4，校准结构7包括支撑板71、夹紧板72、安装架73、夹紧轮74以及调整组件75，夹紧板72共设置有两个，两个夹紧板72相对设置在支撑板71的一侧，夹紧板72的长度方向与支撑板71的长度方向垂直，支撑板71与两个夹紧板72共同拼凑成一个C型结构，调整组件75共设置有两组，两组调整组件75与两个夹紧板72一一对应，调整组件75设置在支撑板71上并且可以带动夹紧板72朝着靠近或者远离支撑板71的方向移动；安装架73共设置有两个，两个安装架73与两个夹紧板72一一对应，安装架73安装在两个夹紧板72相互靠近的一侧，夹紧轮74设置在安装架73上，夹紧轮74的中心轴线方向与夹紧板72的长度方向垂直。 [0036] 将法兰盘3与上端头管2或者与定位钢管6相互对接之后，将支撑板71靠近夹紧板72的侧面与法兰盘3的周面相抵接，此时两个夹紧板72分别位于法兰盘3的上下两侧，并且两个夹紧板72上安装的两个夹紧轮74会抵紧法兰盘3的上、下两个端面，夹紧轮74的设置，可以方便将校准结构7安装到法兰盘3上；之后，通过调整组件75带动夹紧板72朝着靠近或者远离支撑板71的方向移动，已知法兰盘3的外径以及上端头管2或者定位钢管6的外径，可以计算出上端头管2或者定位钢管6外表面与法兰盘3外表面之间的距离，此时夹紧板72远离支撑板71的一端理应抵接在上端头管2或者定位钢管6的外表面上；最后沿着法兰盘3的周向移动支撑板71，支撑板71会带动夹紧板72在上端头管2或者定位钢管6的外表面上滑动，如果上端头管2或者定位钢管6与法兰盘3的同轴度偏差较大，那么支撑板71的移动过程将会收到较大的阻碍，即：支撑板71在法兰盘3上移动时候的阻力时大时小，此时就需要人们对上端头管2或者定位钢管6与法兰盘3的同轴度进行调整。 [0037] 调整组件75包括调整板751、调整齿轮752以及限位件753，调整板751的长度方向与夹紧板72的长度方向相同，调整板751的一端与支撑板71靠近夹紧板72的侧面固定连接，另外一端延伸至夹紧板72内部并且与夹紧板72滑动连接，沿着调整板751的长度方向在调整板751的上表面开设有刻度槽754；调整齿轮752设置在夹紧板72内部并且与夹紧板72转动连接，调整齿轮752设置在调整板751的一侧，调整板751靠近调整齿轮752的侧面上开设有能够与调整齿轮752相啮合的齿槽，限位件753设置在夹紧板72上并且可以对调整齿轮752进行限位。 [0038] 需要通过调整组件75对夹紧板72的位置进行调整时，解除限位件753对调整齿轮752的限位作用，然后带动调整齿轮752在夹紧板72内部转动，调整齿轮752与调整板751侧面的齿槽相互啮合，调整齿轮752转动的同时，调整齿轮752会带动夹紧板72向靠近或者远离支撑板71的方向移动，调整板751上的刻度槽754可以方便人们确定夹紧板72在调整板 751上的移动距离；将夹紧板72调整到合适位置之后，使用限位件753对调整齿轮752进行限位，这样就可以使调整板751的位置得以固定，方便后续同轴度的检测与校准。 [0039] 限位件753包括调整杆755以及限位螺栓756，调整杆755竖直设置在夹紧板72上，调整杆755的下端头延伸至调整齿轮752内部并且与调整齿轮752固定连接，另一端延伸至夹紧板72的外侧，调整杆755与夹紧板72转动连接；限位螺栓756设置在夹紧板72上并且位于调整杆755的一侧，限位螺栓756的一端延伸至夹紧板72内部并且抵紧在调整齿轮752上，限位螺栓756与夹紧板72螺纹连接。需要调动调整齿轮752在夹紧板72内部转动时，松开限位螺栓756，然后带动调整杆755在夹紧板72上转动，调整齿轮752会带动调整齿轮752在夹紧板72内部转动；需要对调整齿轮752进行限位时，将限位螺栓756拧紧，使限位螺栓756抵紧在调整齿轮752的侧面上，此时限位螺栓756会对调整齿轮752进行限位。 [0040] 安装架73包括支撑架731、安装板732、连接块733、转动板734以及弹性件735，支撑架731整体呈C型，夹紧轮74设置在支撑架731上并且可以在支撑架731内部转动；安装板732水平设置在支撑架731远离夹紧轮74的侧面上并且与支撑架731固定连接，安装板732位于让位槽内部，夹紧板72的内侧面上开设有供支撑架731以及安装板732进入的让位槽，安装板732与夹紧板72滑动连接进而带动支撑架731以及夹紧轮74上下移动，弹性件735设置在安装板732与夹紧板72之间并且可以带动安装板732向靠近另外一个夹紧板72的方向移动；连接块733设置在安装板732远离支撑架731的侧面上，转动板734嵌设在夹紧板72远离夹紧轮74的侧面内部并且与夹紧板72转动连接，转动板734的侧面上开设有供连接块733进入的卡孔736，夹紧板72内部开设有供安装板732随着转动板734一起转动的避让孔737。 [0041] 需要将校准结构7安装到法兰盘3上时，人们在夹紧板72上旋转夹紧轮74，使夹紧轮74的中心轴线方向与夹紧板72的长度方向接近垂直；向靠近法兰盘3中心轴线方向推动支撑板71，夹紧轮74可以方便人们将支撑板71以及夹紧板72安装到法兰盘3上；支撑板71与夹紧板72安装到位之后，安装架73以及夹紧轮74会在法兰盘3的挤压作用下向靠近夹紧板72内部的方向移动，最终安装板732上的连接块733会插入到转动板734的卡孔736内部，此时人们可以在夹紧板72上旋转转动板734，转动板734会通过连接块733带动安装板732、安装架73以及夹紧轮74一起转动，最终将夹紧轮74转动至中心轴线与夹紧板72长度方向平行的方向，这样对同轴度进行检测的过程中，可以减小法兰盘3对校准结构7的阻力。 [0042] 在本实施例中，弹性件735选用被压缩的弹簧，弹簧对安装板732具有向靠近另外一个夹紧板72方向的弹力，将校准结构7从法兰盘3上取下之后，安装板732、安装架73以及夹紧轮74会在弹簧的弹力作用下恢复到原状。 [0043] 为了进一步减小同轴度检验过程中，校准结构7受到的阻力，在夹紧板72远离支撑板71的端面内部嵌设有辅助轮8，辅助轮8与夹紧板72转动连接。 [0044] 本申请还提供了一种钢拱桥拱上立柱上端接头施工方法，包括以下步骤： [0045] 预制：在盖梁9预制阶段，将预埋钢板1预埋在钢梁的底部； [0046] 预装：采用熔透焊的焊接方式在地面上将上端头管2与法兰盘3进行焊接； [0047] 吊装：将盖梁9吊装至立柱钢管顶端，采用熔透焊的焊接方式将上端头管2与盖梁9底部的预埋钢管进行焊接，之后，采用熔透焊的焊接方式在法兰盘3的周向焊接第一加强肋41； [0048] 固定：测量盖梁9顶面标高，确定立柱高度，对立柱钢管上端头进行配切、打磨，对立柱钢管的上端头与法兰盘3进行焊接，沿着立柱钢管的周向焊接第二加强肋42。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈