一种钢桁梁节段结构及其组装方法与流程

1.本发明涉及钢桁梁节段制作领域，尤其涉及一种钢桁梁节段结构及其组装方法。


背景技术：

2.钢桁梁桥是将实腹的钢板梁桥按照一定规则空腹化的结构形式，结构整体上为梁的受力方式，即主要承受弯矩和剪力的结构，由制动联结系、桥面、支座及桥墩(桥台)组成。
3.而随着桥梁架设能力提升，钢桁梁采用节段吊装已成为发展趋势，对此需在工厂内将钢桁梁制作为吊装节段，目前钢桁梁桥多采用将两个节间作为一个吊装节段，钢桁梁吊装节段制作时一般采用“杆件-桁片-节段”的方案，通过将杆件制作为桁片，有利于钢桁梁节段制作几何精度的控制，同时其斜腹杆、竖杆、弦杆及桥面块体可组成一个稳定的钢桁梁吊装节段。
4.相关技术中，由于运输条件、吊装能力限制，已出现了钢桁梁以单个节间作为吊装节段，由于单节间钢桁梁腹杆数量少，使得腹杆、弦杆无法组成稳定的桁片结构，导致其制作精度难以得到保证，最终使得钢桁梁的组装精度和整体结构的稳定性不够理想。
5.因此，有必要提供一种钢桁梁节段结构及其组装方法解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明提供一种钢桁梁节段结构及其组装方法，解决了腹杆、弦杆无法组成稳定的桁片结构的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供的一种钢桁梁节段结构，包括：
8.主体构件和两个为所述主体构件提供支撑的支撑构件；
9.所述支撑构件包括上连接座、上连接件、拼接板，下连接件以及下连接座，所述上连接座固定安装于所述上连接件的顶部，所述下连接件的底部与所述上连接件的顶部通过两个所述拼接板安装在一起，所述下连接座固定安装于所述下连接件的的底部，且所述上连接件与所述下连接件均设置为y字形状。
10.优选的，所述上连接件与所述下连接件的截断面均设置为工字型，所述上连接座与所述上连接件的顶部通过多个高强度螺栓固定安装。
11.优选的，所述拼接板的截断面设置为为工字型，且所述拼接板的顶部与底部均通过多个高强度螺栓分别与所述上连接件以及所述下连接件固定安装。
12.优选的，所述主体构件包括两个边侧桥面块体、两个上弦杆、上桥面块体、两组腹杆、下桥面块体、两个下弦杆、斜拉杆、固定杆，两个所述边侧桥面块体均通过所述上弦杆分别与所述上桥面块体外部的两侧焊接，两个所述下弦杆分别焊接于所述下桥面块体外部的两侧。
13.优选的，所述上桥面块体位于所述下桥面块体的正上方，所述腹杆固定安装于所述下弦杆与所述上弦杆之间，一组所述腹杆是由两个支撑杆组成，且两个所述支撑杆呈v字形安装在所述下弦杆与所述上弦杆之间。
14.优选的，所述斜拉杆倾斜安装于所述边侧桥面块体与所述下弦杆之间，所述固定杆的垂直固定安装于所述上弦杆与所述下弦杆之间。
15.优选的，所述支撑构件垂直安装于所述上弦杆与所述下弦杆之间，且其中一个所述支撑杆的一端通过所述支撑构件中部的间隙并向上方延伸。
16.优选的，所述上弦杆与所述下弦杆保持上下对齐设置，所述下弦杆的顶部与所述上弦杆的底部均设置有与所述腹杆适配的卡槽。
17.一种钢桁梁节段结构的组装方法，包括以下操作步骤：
18.s1、先将上连接座组装焊接在上弦杆上，将下连接座组装焊接在下弦杆上，之后在专用胎架上组装并焊接横梁、桥面板、纵梁形成上桥面块体与下桥面块体；
19.s2、以钢桁梁节段的轴线为基准，布置钢桁梁节段制作所用的支撑墩，各支撑墩顶面高度≤2mm，节段的制作时的姿态以预拼装线形为基准；
20.s3、将下桥面块体临时放置于节段组装支撑墩上，以下桥面块体上的纵横基线为基准组装下弦杆，然后采用冲钉和普通螺栓临时连接；
21.s4、在下弦杆上通过冲钉和普通螺栓临时连接下连接件，然后采用冲钉和高强度螺栓连接腹杆，再组装上连接件；
22.s5、吊装上弦杆至安装位置，以钢桁梁节段的纵横基线为基准，将上弦杆与腹杆分别与上连接件采用冲钉和高强度螺栓连接；
23.s6、吊装上桥面块体至安装位置，以下桥面块体上的纵横基线为基准，将上桥面块体与上弦杆采用冲钉和高强度螺栓连接，在对上桥面板块体与上弦杆焊接后，将冲钉更换为高强度螺栓，并进行终拧施工；
24.s7、将斜拉杆底部卡接安装在下弦杆顶部卡槽内，并通过冲钉精确定位斜拉杆，并用冲钉和普通螺栓将斜拉杆与下弦杆临时连接；
25.s8、吊装边侧桥面块体至安装位置，采用冲钉和普通螺栓将边侧桥面块体与上弦杆临时连接，边侧桥面块体采用马板临时连接，检验合格后，焊接边侧桥面块体与上弦杆的焊缝；
26.s9、钢桁梁节段检验合格后，将节段内的冲钉和普通螺栓更换为高强度螺栓，相邻节段之间采用拼接板临时连接，按照上述方案依次制作相邻钢桁梁节段。
27.与相关技术相比较，本发明提供的一种钢桁梁节段结构及其组装方法具有如下有益效果：
28.本发明提供一种钢桁梁节段结构及其组装方法，通过设置支撑构件，主要用于提高支撑构件组装时的安装精度、以及存放与吊装过程中的结构稳定性，在组装时，该支撑构件与腹杆以及固定杆快速形成稳定的桁片结构，能够为上弦杆提供稳定且准确的安装位置，在吊装时实现准确且快速的组装，同时该支撑构件中间设置有间隙，使得腹杆可以顺利通过，不会影响腹杆的正常安装，同时还能够对腹杆起到辅助支撑作用，使得钢桁梁节段的组装精度与整体的稳定性得到进一步提升；
29.同时，通过设置y字形的上连接件与下连接件作为主体结构，能够将内部作用力均匀分散，使其具备较强的承压能力，而上连接件与下连接件设置成组装形式，在安装、转运以及维修更换时也更加方便。
附图说明
30.图1为本发明提供的一种钢桁梁节段结构的结构示意图；
31.图2为图1所示的支撑构件外部的结构示意图；
32.图3为本发明提供的一种钢桁梁节段结构组装时的流程图。
33.图中标号
34.1、主体构件；
35.11、边侧桥面块体，12、上弦杆，13、上桥面块体，14、腹杆，15、下桥面块体，16、下弦杆，17、斜拉杆，18、固定杆；
36.2、支撑构件；
37.21、上连接座，22、上连接件，23、拼接板，24、下连接件，25、下连接座。
具体实施方式
38.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
39.第一实施例
40.请结合参阅图1、图2、图3，其中，图1为本发明提供的一种钢桁梁节段结构的结构示意图；图2为图1所示的支撑构件外部的结构示意图；图3为本发明提供的一种钢桁梁节段结构组装时的流程图。一种钢桁梁节段结构，包括：
41.主体构件1和两个为所述主体构件1提供支撑的支撑构件2；
42.所述支撑构件2包括上连接座21、上连接件22、拼接板23，下连接件24以及下连接座25，所述上连接座21固定安装于所述上连接件22的顶部，所述下连接件24的底部与所述上连接件22的顶部通过两个所述拼接板23安装在一起，所述下连接座25固定安装于所述下连接件24的的底部，且所述上连接件22与所述下连接件24均设置为y字形状。
43.所述上连接件22与所述下连接件24的截断面均设置为工字型，所述上连接座21与所述上连接件22的顶部通过多个高强度螺栓固定安装，所述拼接板23的截断面设置为为工字型，且所述拼接板23的顶部与底部均通过多个高强度螺栓分别与所述上连接件22以及所述下连接件24固定安装。
44.上连接件22为倒放的y字形状，其底部与下连接件24顶部连接后，形成类似o型的空间，一方面便于腹杆14通过，并为腹杆14的外部提供辅助支撑，另一方面能够将内部作用力快速分散开，使其能够承受更大的重力，上连接座21通过与上连接件22安装，使得上连接件22能够与上弦杆12底部安装，而上连接件22的长度大于下连接件24的长度，保证支撑构件2下方的稳定性。
45.所述主体构件1包括两个边侧桥面块体11、两个上弦杆12、上桥面块体13、两组腹杆14、下桥面块体15、两个下弦杆16、斜拉杆17、固定杆18，两个所述边侧桥面块体11均通过所述上弦杆12分别与所述上桥面块体13外部的两侧焊接，两个所述下弦杆16分别焊接于所述下桥面块体15外部的两侧，所述上桥面块体13位于所述下桥面块体15的正上方，所述腹杆14固定安装于所述下弦杆16与所述上弦杆12之间。
46.一组所述腹杆14是由两个支撑杆组成，且两个所述支撑杆呈v字形安装在所述下弦杆16与所述上弦杆12之间，通过将两个支撑杆设置成v字形安装，使得上弦杆12与下弦杆16之间保持有效连接，并能够增加上弦杆12整体的承压能力，而固定杆18位于上弦杆12与
下弦杆16后侧位置，主要进一步增加两者之间连接稳定性，使其后侧位置具备一定的承压能力。
47.所述斜拉杆17倾斜安装于所述边侧桥面块体11与所述下弦杆16之间，所述固定杆18的垂直固定安装于所述上弦杆12与所述下弦杆16之间，所述支撑构件2垂直安装于所述上弦杆12与所述下弦杆16之间，且其中一个所述支撑杆的一端通过所述支撑构件2中部的间隙并向上方延伸，所述上弦杆12与所述下弦杆16保持上下对齐设置，所述下弦杆16的顶部与所述上弦杆12的底部均设置有与所述腹杆14适配的卡槽。
48.一种钢桁梁节段结构的组装方法，包括以下操作步骤：
49.s1、先将上连接座21组装焊接在上弦杆12上，将下连接座25组装焊接在下弦杆16上，之后在专用胎架上组装并焊接横梁、桥面板、纵梁形成上桥面块体13与下桥面块体15；
50.s2、以钢桁梁节段的轴线为基准，布置钢桁梁节段制作所用的支撑墩，各支撑墩顶面高度≤2mm，节段的制作时的姿态以预拼装线形为基准；
51.s3、将下桥面块体15临时放置于节段组装支撑墩上，以下桥面块体15上的纵横基线为基准组装下弦杆12，然后采用冲钉和普通螺栓临时连接；
52.s4、在下弦杆16上通过冲钉和普通螺栓临时连接下连接件24，然后采用冲钉和高强度螺栓连接腹杆14，再组装上连接件22；
53.s5、吊装上弦杆12至安装位置，以钢桁梁节段的纵横基线为基准，将上弦杆12与腹杆14分别与上连接件22采用冲钉和高强度螺栓连接；
54.s6、吊装上桥面块体13至安装位置，以下桥面块体15上的纵横基线为基准，将上桥面块体13与上弦杆12采用冲钉和高强度螺栓连接，在对上桥面板块体13与上弦杆12焊接后，将冲钉更换为高强度螺栓，并进行终拧施工；
55.s7、将斜拉杆17底部卡接安装在下弦杆16顶部卡槽内，并通过冲钉精确定位斜拉杆17，并用冲钉和普通螺栓将斜拉杆17与下弦杆16临时连接；
56.s8、吊装边侧桥面块体11至安装位置，采用冲钉和普通螺栓将边侧桥面块体11与上弦杆12临时连接，边侧桥面块体11采用马板临时连接，检验合格后，焊接边侧桥面块体11与上弦杆12的焊缝；
57.s9、钢桁梁节段检验合格后，将节段内的冲钉和普通螺栓更换为高强度螺栓，相邻节段之间采用拼接板临时连接，按照上述方案依次制作相邻钢桁梁节段。
58.相较于现有的钢桁梁节段，本发明在实际的组装过程中，实用性更强，且不会占用过多的场地，同时操作起来也比较简单，能够很好的解决钢桁梁节段在工厂内整体制作的难题，也能保证钢桁梁节段的几何尺寸精度，有利于提高钢桁梁节段的制造质量。
59.与相关技术相比较，本发明提供的一种钢桁梁节段结构及其组装方法具有如下有益效果：
60.通过设置支撑构件2，主要用于提高支撑构件组装时的安装精度、以及存放与吊装过程中的结构稳定性，在组装时，该支撑构件2与腹杆14以及固定杆18快速形成稳定的桁片结构，能够为上弦杆12提供稳定且准确的安装位置，在吊装时实现准确且快速的组装，同时该支撑构件2中间设置有间隙，使得腹杆14可以顺利通过，不会影响腹杆的正常安装，同时还能够对腹杆14起到辅助支撑作用，使得钢桁梁节段的组装精度与整体的稳定性得到进一步提升；
61.同时，通过设置y字形的上连接件22与下连接件24作为主体结构，能够将内部作用力均匀分散，使其具备较强的承压能力，而上连接件22与下连接件24设置成组装形式，在安装、转运以及维修更换时也更加方便。
62.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。