一種抗扭的裝配式鋼箱組合梁的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種抗扭的裝配式鋼箱組合梁，鋼箱組合梁的結(jié)構(gòu)中包括底箱、上翼板和定位焊接在底箱與上翼板之間的左右波腹板，所述左右波腹板之間定位有鋼管結(jié)構(gòu)的抗扭撐。本實用新型采用鋼管結(jié)構(gòu)的抗扭撐定位在在底箱、左右波腹板以及上翼板之間，形成整體結(jié)構(gòu)，起到支架的作用，防止波腹板失穩(wěn)，增強了組合箱梁的抗彎、抗扭剛度；凸筋板提高了鋼箱組合梁的受力強度。
【專利說明】一種抗扭的裝配式鋼箱組合梁

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋梁，具體涉及一種抗扭的裝配式鋼箱組合梁。

【背景技術(shù)】
[0002]裝配式鋼箱組合梁由多個鋼箱組合梁構(gòu)件單元沿軸向和徑向方向拼接而成，每個鋼箱組合梁構(gòu)件單元的結(jié)構(gòu)中包括由鋼板加工成的底箱、上翼板、以及裝配在底箱和上翼板之間的左右波形鋼腹板(以下簡稱左右波腹板)，該鋼箱組合梁采用在工廠預制、拼裝，有利于實現(xiàn)橋梁構(gòu)件的工廠化、標準化生產(chǎn)，縮短橋梁建造的工期、確保橋梁質(zhì)量。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，裝配式鋼箱組合梁的左右波腹板之間設(shè)置與箱體截面相適應(yīng)的橫隔板，橫隔板的作用在于:支撐、定位左右波腹板，并起到承力的作用。該橫隔板的施工工藝為:①由鋼板裁剪成型、借助鋼筋將兩片成型鋼板拼裝焊接成對，形成帶有空腔的橫隔板；②將上述拼裝好的橫隔板分別與底箱以及左、右波腹板焊接；③在橫隔板的空腔內(nèi)澆注混凝土。采用該橫隔板具有以下缺陷:①需要分別將兩片成型鋼板的四個側(cè)邊進行焊接，焊縫較長，費工費時需要進行焊接、澆注混凝土兩道工序；③澆注好混凝土后，再與上翼板焊接，焊接的高溫影響混凝土的強度，弱化橫隔板的作用。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、抗扭的裝配式鋼箱組合梁，其采用抗扭撐的結(jié)構(gòu)，縮短了焊縫長度、且省去了澆注混凝土的工序，縮短了橋梁建設(shè)的工期。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種抗扭的裝配式鋼箱組合梁，由多個鋼箱組合梁構(gòu)件單元沿軸向和/或徑向拼接而成，所述鋼箱組合梁構(gòu)件單元包括設(shè)有空腔凸肋的底箱、上翼板、以及定位焊接在所述空腔凸肋與上翼板之間的左右波腹板，所述左右波腹板之間定位有鋼管結(jié)構(gòu)的抗扭撐。
[0007]在左、右波腹板下部與底箱之間定位有下異型板，左、右波腹板上部與上翼板之間定位有上異型板，所述抗扭撐的上端和下端分別與所述上異型板和下異型板定位連接。
[0008]優(yōu)選的，所述抗扭撐的結(jié)構(gòu)中包括連接板或連接球、以及以連接板或連接球為中心在平行于鋼箱組合梁構(gòu)件單元橫截面的平面內(nèi)呈X型或K型分布定位的鋼管，所述鋼管的另一端分別與上異型板或下異型板定位連接。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)中，為了避免在運輸途中組焊的底箱發(fā)生形變而影響焊縫的質(zhì)量，且省去施工現(xiàn)場在底箱中澆注混凝土的工序以及養(yǎng)護混凝土的時間，通常在工廠內(nèi)即完成底箱的混凝土澆注，現(xiàn)場再將分別將左、右波腹板與底箱進行焊接。但是在該工藝中，直接將波腹板與底箱焊接，焊接產(chǎn)生的高溫會對混凝土的造成破環(huán)，一方面加速了鋼箱體的底箱腐蝕，另一方面高溫導致混凝土開裂或碳化、與鋼箱體剝離，大大降低了底箱的承力性能，底箱是橋跨結(jié)構(gòu)的重要承力構(gòu)件，直接影響裝配式鋼箱組合梁的承載能力。本實用新型創(chuàng)造性地在底箱上設(shè)置了帶有空腔的凸筋板，將左右波腹板焊接在凸筋板上，該空腔對波腹板焊接產(chǎn)生的高溫起到了緩沖的作用，避免了焊接對混凝土產(chǎn)生的影響，提高了裝配式鋼箱組合梁的承載能力。
[0010]采用抗扭撐的結(jié)構(gòu)一方面簡化了加工和施工的工藝，另一方面提高了裝配式鋼箱組合梁的抗扭能力。
[0011]上述技術(shù)方案中通過設(shè)置凸筋板，實現(xiàn)了在工廠預制底箱、澆注混凝土，這樣相對于組焊成箱梁后再澆注混凝土、加預應(yīng)力筋而言，其施工方便，且在工廠受惡劣自然條件影響小，對橋梁關(guān)鍵構(gòu)件的質(zhì)量有保證；另一方面，縮短了在現(xiàn)場養(yǎng)護底箱混凝土的時間?？古谓Y(jié)構(gòu)一方面簡化了施工工序，另一方面結(jié)構(gòu)簡單、受力能力強。
[0012]采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于:(1)本實用新型采用鋼管結(jié)構(gòu)的抗扭撐定位在在底箱、左右波腹板以及上翼板之間，形成整體結(jié)構(gòu)，起到支架的作用，防止波腹板失穩(wěn)，增強了組合箱梁的抗彎、抗扭剛度；(2)在進一步的改進方案中，抗扭撐采用連接板或連接球與鋼管定位的結(jié)構(gòu)，可以將作用在上翼板上的力均勻分散至底箱上；(3)本實用新型的制造方法一方面可以防止波腹板焊接時的高溫將混凝土與鋼箱體剝離，另一方面可以將底箱與波腹板分開運輸，提高了運輸效率，解決了整個箱梁長途運輸?shù)睦щy。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型鋼箱組合梁構(gòu)件單元第一實施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實用新型鋼箱組合梁構(gòu)件單元第二實施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本實用新型鋼箱組合梁構(gòu)件單元第三實施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是本實用新型鋼箱組合梁構(gòu)件單元第四實施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5是本實用新型裝配式鋼箱組合梁的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]其中，1、上翼板，2、波腹板，3、抗扭撐，3-1、連接板或連接球，3-2、鋼管，4、凸筋板，
5、上異型板，6、下異型板，7、傳力筋，8、底箱，9、中間板。

【具體實施方式】
[0019]參見圖1，是本實用新型鋼箱組合梁構(gòu)件單元的一個實施例。其結(jié)構(gòu)中包括底箱
8、上翼板1，底箱8上設(shè)有空腔凸肋，在空腔凸肋與上翼板I之間的定位焊接有左右波腹板2，所述左右波腹板2之間定位有鋼管結(jié)構(gòu)的抗扭撐3。具體的，抗扭撐的定位結(jié)構(gòu)為:在左、右波腹板2下部與底箱8之間定位有下異型板6，左、右波腹板2上部與上翼板I之間定位有上異型板5，所述抗扭撐3的上端和下端分別與所述上異型板5和下異型板6定位連接。
[0020]本實施例中，所述抗扭撐3的結(jié)構(gòu)中包括連接板3-1、以及以連接板3-1為中心在平行于鋼箱組合梁構(gòu)件單元橫截面的平面內(nèi)呈X型分布定位的四根鋼管3-2，所述鋼管3-2的另一端分別與上異型板5和下異型板6定位連接。具體連接的方式為:在鋼管的兩端分別開有與連接板3-1和上異型板5或下異型板6厚度匹配的凹槽，將鋼管分別插入連接板3-1、上異型板5或下異型板6，然后焊接定位。所述連接板3-1還可以是連接球的結(jié)構(gòu)。
[0021]所述空腔凸肋由槽狀的凸筋板4彎折而成，凸筋板4的兩端與底箱8焊接、中部形成熱量緩沖的空腔。所述凸筋板4的截面為梯形，由鋼板折彎而成，加工時，將梯形槽狀的兩側(cè)邊分別底箱8焊接，形成帶空腔的凸肋，該空腔將左右波腹板2與底箱8焊接時的高溫隔離、緩沖，防止高溫破壞混凝土而導致與鋼箱體剝離。底箱8是組合箱梁的關(guān)鍵承重構(gòu)件，對其質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。本實用新型通過設(shè)置凸筋板4，并在波腹板焊接完成后，在凸筋板空腔內(nèi)澆注混凝土，提高了底箱的承重能力；設(shè)置的抗扭撐防止波腹板失穩(wěn)，將上翼板上的沖擊力通過抗扭撐均勻分散至底箱上，從而提高了裝配式鋼箱組合梁的承重能力。
[0022]參見圖2，是本實用新型鋼箱組合梁構(gòu)件單元的第二實施例，在鋼箱組合梁構(gòu)件單兀的同一橫截面設(shè)有上、下分布的兩個所述的抗扭撐3。其定位的方式為:在左右波腹板2之間還設(shè)有中間板9。
[0023]圖3和圖4分別是本實用新型鋼箱組合梁構(gòu)件單元的第三和第四實施例，在該兩個實施例中所述抗扭撐3包括連接板3-1、以及以連接板3-1為中心在平行于鋼箱組合梁構(gòu)件單元橫截面的平面內(nèi)呈K型分布定位的鋼管3-2。圖3中的抗扭撐3為K字型逆時針旋轉(zhuǎn)90°，圖4中的抗扭撐3為K字型順時針旋轉(zhuǎn)90°。
[0024]圖5是本實用新型抗扭的裝配式鋼箱組合梁的一個實施例，其由多個鋼箱組合梁構(gòu)件單元沿軸向和徑向拼接而成，其中，在裝配式鋼箱組合梁的徑向方向由2組以上鋼箱組合梁構(gòu)件單元拼接而成，相鄰鋼箱組合梁構(gòu)件單元之間設(shè)有抗扭撐3?？古?可以是X型或K型。
[0025]所述底箱的結(jié)構(gòu)中包括鋼箱體、和設(shè)置在鋼箱體內(nèi)的傳力筋7。其加工方法為:
[0026]①將鋼卷開卷、校平、并按照設(shè)計尺寸分別切割成等長的底板坯料和頂板坯料、再進行調(diào)質(zhì)預處理；
[0027]②將預處理后的底板坯料借助輸送設(shè)備經(jīng)分料區(qū)傳輸至冷壓成型工序，借助成型設(shè)備將底板坯料的兩側(cè)邊分別冷壓成半圓弧狀、形成兩端橫斷面呈C型的底板；預處理后的頂板坯料傳輸至頂板開孔工序，在頂板與結(jié)構(gòu)筋組件的擬焊接處開工藝通孔；同時，組焊與底板等長且高度匹配的傳力筋7 將底板傳輸至底箱組焊工位、并借助工裝限形定位，然后在底板上沿軸向方向焊接傳力筋7;④將開有工藝孔的頂板傳輸至底板上，借助工藝通孔實現(xiàn)破口焊完成頂板與結(jié)構(gòu)筋組件的定位焊接，形成由底板、頂板和結(jié)構(gòu)筋組件組成的雙側(cè)面圓弧狀扁箱體結(jié)構(gòu)的鋼箱體。
[0028]作為本實用新型的第五實施例，提供了一種鋼箱組合梁構(gòu)件單元的制造方法，包括以下步驟:
[0029]a、按照上述方法加工由底板、頂板和傳力筋組成的雙側(cè)面圓弧狀扁箱體結(jié)構(gòu)的鋼箱體，并加工左右波腹板、上翼板和梯形槽狀的凸筋板4，并組焊在以連接板或連接球3-1為中心在平面內(nèi)呈X型或K型分布的鋼管3-2、形成抗扭撐3的結(jié)構(gòu)；
[0030]b、沿鋼箱體的軸向平行、對稱焊接梯形槽狀的凸筋板4，形成帶有空腔的凸肋；
[0031]C、鋼箱體內(nèi)澆注混凝土、養(yǎng)護，完成底箱的加工；底箱8中還設(shè)置了預應(yīng)力筋；
[0032]d、將底箱8、左右波腹板2、上翼板、抗扭撐3、與左右波腹板2下部及底箱8形狀匹配的下異型板6、與左右波腹板2上部及上翼板I形狀匹配的上異型板5運輸至施工現(xiàn)場進行組焊，在凸筋板4的梯形槽內(nèi)澆注混凝土，形成鋼箱組合梁構(gòu)件單元；
[0033]e、將多個鋼箱組合梁構(gòu)件單元沿軸向和/或徑向拼接形成裝配式鋼箱組合梁。
[0034]具體組焊的步驟為:
[0035]dl、將底箱8定位在臨時工裝上，在底箱8上點焊均布的下異型板6 ；
[0036]d2、定位、點焊左右波腹板，以及抗扭撐的下端；
[0037]d3、將上異型板、左右波腹板以及抗扭撐的上端點焊定位，再與上翼板點焊定位；
[0038]d4、將各焊點滿焊，完成組焊。
【權(quán)利要求】
1.一種抗扭的裝配式鋼箱組合梁，由多個鋼箱組合梁構(gòu)件單元沿軸向和/或徑向拼接而成，其特征在于所述鋼箱組合梁構(gòu)件單元包括設(shè)有帶空腔凸肋的底箱(8)、上翼板(I)、以及定位焊接在所述空腔凸肋與上翼板(I)之間的左右波腹板(2)，所述左右波腹板(2)之間定位有鋼管結(jié)構(gòu)的抗扭撐(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗扭的裝配式鋼箱組合梁，其特征在于在左、右波腹板(2)下部與底箱(8)之間定位有下異型板(6)，和/或左、右波腹板(2)上部與上翼板(I)之間定位有上異型板(5)，所述抗扭撐(3)的自由端與所述上異型板(5)和或下異型板(6)定位連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗扭的裝配式鋼箱組合梁，其特征在于所述抗扭撐(3)的結(jié)構(gòu)中包括連接板或連接球(3-1 )、以及以連接板或連接球(3-1)為中心在平行于鋼箱組合梁構(gòu)件單元橫截面的平面內(nèi)呈X型或K型分布定位的鋼管(3-2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗扭的裝配式鋼箱組合梁，其特征在于所述空腔凸肋由槽狀的凸筋板(4)彎折而成，凸筋板(4)的兩端與底箱(8)焊接、中部形成熱量緩沖的空腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗扭的裝配式鋼箱組合梁，其特征在于所述的空腔為梯形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗扭的裝配式鋼箱組合梁，其特征在于在所述鋼箱組合梁構(gòu)件單元的同一橫截面設(shè)有上、下分布的兩個所述的抗扭撐(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗扭的裝配式鋼箱組合梁，其特征在于在裝配式鋼箱組合梁的徑向方向由2組以上鋼箱組合梁構(gòu)件單元拼接而成，相鄰鋼箱組合梁構(gòu)件單元之間設(shè)有抗扭撐(3)。
【文檔編號】E01D2/04GK203923878SQ201420293719
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】李來賓 申請人:邢臺路橋建設(shè)總公司