專利名稱：鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件樣模制孔的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件樣模制孔的方法，適用于橋梁鋼結(jié)構(gòu)其它類型桿件的制孔，也適用于建筑鋼結(jié)構(gòu)桿件的制孔。
背景技術(shù)：
鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件(簡稱桿件)是近十來年才得到應(yīng)用，國內(nèi)最早應(yīng)用于蕪湖長江大橋，應(yīng)用于已建和在建的橋梁還有重慶朝天門大橋、武漢天興洲大橋和南京大勝關(guān)大橋等，因其外形輪廓為非規(guī)則形狀，故上述項(xiàng)目在寶雞橋梁廠和山海關(guān)橋梁廠的制孔方法均采用進(jìn)口的三維數(shù)控鉆床鉆孔，這種制孔的方法不足之處在于一方面進(jìn)口的三維數(shù)控鉆床價(jià)格昂貴，另一方面，三維數(shù)控鉆床也不能完全滿足現(xiàn)有鋼桁梁較大整體節(jié)點(diǎn)桿件的制孔要求，通常還需結(jié)合整體覆蓋式樣板使用，外形尺寸較大的整體覆蓋式樣板的制作難度較大，周期較長，成本較高。國內(nèi)還有采用先孔法制作鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件，從原理上講是可行的，但在實(shí)際制造過程中由于制造誤差，再加上多工序上的誤差積累及焊接變形的影響，實(shí)際栓孔精度很難滿足規(guī)范及鋼梁架設(shè)要求。樣箱又稱整體固定式樣板，常用于規(guī)則外形的H形或箱形桿件的制孔，直接用于非規(guī)則外形的整體節(jié)點(diǎn)桿件的制孔到現(xiàn)在為此還沒有制造單位使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件的制孔技術(shù)中存在的不足，而提供一種既不必采用三維數(shù)控鉆床，又能滿足規(guī)范及鋼梁架設(shè)要求的鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件樣模制孔的方法，以提高施工進(jìn)度，確保制孔精度，節(jié)省施工成本。本發(fā)明為了達(dá)到上述目的采取的技術(shù)措施是提供一種鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件樣模制孔的方法，按如下步驟制孔
(1)、劃線將組裝、焊接、矯正完工并檢測合格的鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件放置在劃線平臺上，上下蓋板調(diào)整在各自所在的水平面上，桿件兩側(cè)腹板均處在鉛垂位置，采用激光經(jīng)緯儀分別劃制桿件腹板縱向基準(zhǔn)線、桿件腹板橫向基準(zhǔn)線、弦桿腹板連接孔群橫向基準(zhǔn)線、豎腹桿連接孔群縱向基準(zhǔn)線、斜腹桿連接孔群橫向基準(zhǔn)線、斜腹桿連接孔群縱向基準(zhǔn)線、桿件上蓋板縱向基準(zhǔn)線、弦桿上蓋板連接孔群橫向基準(zhǔn)線；
⑵、在腹板上鉆制定位孔將劃好線并檢測合格的桿件放置在樣箱內(nèi)，調(diào)整桿件，使其腹板上的縱、橫基準(zhǔn)線與樣箱整體樣板上對應(yīng)的基準(zhǔn)線對合，再采用鎖緊裝置將樣箱與桿件鎖緊，然后采用磁力鉆鉆制定位孔；
⑶、在腹板上制孔將定位孔鉆制完工的桿件吊出樣箱，先檢查定位孔與基準(zhǔn)線的對合情況，滿足精度要求后，按側(cè)位放置，即使桿件腹板處于水平放置，然后采用定位沖釘、工裝螺栓及C型夾具將弦桿連接孔群鉆孔樣板、豎腹桿連接孔群鉆孔樣板、斜腹桿連接孔群鉆孔樣板與上側(cè)腹板裝夾，并復(fù)查所述三類鉆孔樣板上的基準(zhǔn)線與桿件上的基準(zhǔn)線對合情況，滿足精度要求后，采用搖臂鉆床接鉆；鉆完此側(cè)腹板的栓孔后，將桿件翻轉(zhuǎn)180°，采用同樣的方法鉆制另一側(cè)腹板的栓孔；
⑷、上蓋板定位孔將桿件翻轉(zhuǎn)90°，使桿件上蓋板處于水平放置，采用定位沖釘及C 型夾具將槽形轉(zhuǎn)換鉆孔樣板安裝在桿件上蓋板，并對合樣板和桿件的對應(yīng)基準(zhǔn)線，滿足精度要求后，再使用磁力鉆接鉆上蓋板定位孔；
(5)、上蓋板制孔孔群栓孔接鉆前必須先將弦桿上蓋板連接孔群鉆孔樣板的定位基準(zhǔn)線跟桿件上蓋板縱向基準(zhǔn)線、弦桿上蓋板連接孔群橫向基準(zhǔn)線對合，然后采用定位沖釘、工裝螺栓及C型夾具將鉆孔樣板與桿件上蓋板固定，再采用搖臂鉆床制孔；
(6)、下蓋板制孔與上蓋板的鉆孔方法相同。本發(fā)明所述的桿件，同類的桿件采用同一樣箱制孔。所述的樣箱根據(jù)桿件的外形狀態(tài)及其輪廓尺寸制作，對腹板不規(guī)則的整體節(jié)點(diǎn)部分，可將樣箱的整體樣板設(shè)計(jì)成與其同形，對下蓋板不規(guī)則的整體節(jié)點(diǎn)部分，只需利用樣箱鉆制定位孔，樣箱整體樣板的高度設(shè)計(jì)低于下蓋板的內(nèi)表面。本發(fā)明的方法采用了對線的思路來復(fù)查定位孔孔位和鉆孔樣板裝夾的準(zhǔn)確性；桿件制孔前一般必須在桿件上做好基準(zhǔn)線和檢查線，作為桿件檢測的基準(zhǔn)，也是桿件工序間報(bào)檢驗(yàn)收的基準(zhǔn)；本發(fā)明利用桿件上的基準(zhǔn)線和檢查線，作為桿件在樣箱的定位基準(zhǔn)，也是檢查定位孔孔位精度的基準(zhǔn)，同時(shí)也是鉆孔樣板裝夾時(shí)的復(fù)查基準(zhǔn)。本發(fā)明的方法也采用了樣箱制孔的思路鉆制桿件兩側(cè)腹板各孔群的定位孔，由于整體節(jié)點(diǎn)桿件孔位分布變化較多，且外形不規(guī)則，按常規(guī)的樣箱制孔思路難以設(shè)計(jì)樣箱。盡管整體節(jié)點(diǎn)桿件孔位分布變化較多，但一般還是有一定的分布規(guī)律的。因只利用樣箱制作定位孔，即只需找到少數(shù)相同的孔即可實(shí)現(xiàn)，從而解決了孔位分布變化較多造成不能采用樣箱制孔的難題。另外按常規(guī)樣箱的設(shè)計(jì)概念是需將整個(gè)桿件放在樣箱內(nèi)面，故只適用于外形規(guī)則的桿件，如只利用樣箱制作定位孔，就不必要將整個(gè)桿件放在樣箱內(nèi)。樣箱可根據(jù)桿件的外形狀態(tài)及其輪廓尺寸制作而成，對腹板不規(guī)則的整體節(jié)點(diǎn)部分，可將樣箱的整體樣板設(shè)計(jì)成與其同形，對下蓋板不規(guī)則的整體節(jié)點(diǎn)部分，因只利用樣箱鉆制定位孔，故可將樣箱整體樣板的高度設(shè)計(jì)成低于下蓋板的內(nèi)表面，即將下蓋板不放置在樣箱內(nèi)。這樣就解決了整體節(jié)點(diǎn)桿件外形不規(guī)則不能進(jìn)樣箱的問題。本發(fā)明還采用了樣板接鉆的制孔思路制孔，對于整體節(jié)點(diǎn)桿件，直接采用樣板制孔難以解決的問題是桿件不同結(jié)構(gòu)面的孔位相對位置精度。本發(fā)明利用樣箱將桿件兩側(cè)腹板所有孔群的定位孔按精度要求完成，在定位孔處采用定位沖釘定位，并確認(rèn)鉆孔樣板的基準(zhǔn)線和桿件上的基準(zhǔn)線對合，然后裝夾鉆孔樣板，再采用搖臂鉆接鉆，這樣就完全可以滿足制孔孔位相對位置精度要求了。本發(fā)明的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)
①本發(fā)明的方法打破常規(guī)樣箱的設(shè)計(jì)思路，以往是需將整個(gè)桿件放在樣箱內(nèi)，故只適用于外形規(guī)則桿件。本發(fā)明采用制作異形的專用樣箱，且本發(fā)明只利用樣箱制作定位孔， 故就不需將整個(gè)桿件放在樣箱內(nèi)，可將下蓋板不規(guī)則整體節(jié)點(diǎn)部分留在樣箱外面，這樣就解決了整體節(jié)點(diǎn)桿件外形不規(guī)則不能進(jìn)樣箱的問題。②使用本發(fā)明的方法，解決了外形尺寸較大的整體覆蓋式樣板的制作難度大的問題，縮短了桿件樣模制孔的周期，加快了施工進(jìn)度。
③本發(fā)明提供了一種不必使用價(jià)格昂貴的三維數(shù)控鉆床制孔的方法，完全能滿足規(guī)范及鋼梁架設(shè)要求的鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件樣模制孔法，并確保了制孔精度，節(jié)省了施工成本。本發(fā)明的方法適用于橋梁鋼結(jié)構(gòu)其它類型桿件的制孔，也適用于建筑鋼結(jié)構(gòu)桿件的制孔。


圖1為本發(fā)明鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件樣模制孔的方法中的桿件劃線示意圖。圖2為本發(fā)明中的桿件在樣箱內(nèi)鉆制腹板定位孔示意圖。圖3為本發(fā)明中的桿件腹板鉆孔樣板鉆孔示意圖。圖4為本發(fā)明中采用槽形轉(zhuǎn)換鉆孔樣板鉆制上蓋板定位孔示意圖。圖5為本發(fā)明中上蓋板鉆孔樣板鉆孔示意圖。圖6為本發(fā)明中桿件鉆孔完成后示意圖。上述圖中1-桿件，2-樣箱，3-樣箱整體樣板，4-桿件支墩，5-樣箱基準(zhǔn)線，6_桿件腹板縱向基準(zhǔn)線(也是弦桿腹板連接孔群縱向基準(zhǔn)線)，7-桿件腹板橫向基準(zhǔn)線(也是弦桿腹板連接孔群橫向基準(zhǔn)線)，8_弦桿腹板連接孔群橫向基準(zhǔn)線，9-豎腹桿連接孔群縱向基準(zhǔn)線，10-斜腹桿連接孔群橫向基準(zhǔn)線，11-斜腹桿連接孔群縱向基準(zhǔn)線，12-桿件上蓋板縱向基準(zhǔn)線(也是弦桿上蓋板連接孔群橫向基準(zhǔn)線)，13-弦桿上蓋板連接孔群橫向基準(zhǔn)線， 14-桿件劃線平臺，15-弦桿腹板連接孔群鉆孔樣板，16-豎腹桿連接孔群鉆孔樣板，17-斜腹桿連接孔群鉆孔樣板，18-槽形轉(zhuǎn)換鉆孔樣板，19-沖釘，20-弦桿上蓋板連接孔群鉆孔樣板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1 本發(fā)明的一種鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件樣模制孔的方法，按如下步驟制孔 (1)、劃線將組裝、焊接、矯正完工并檢測合格的鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件1放置在桿件劃
線平臺14上，上下蓋板調(diào)整在各自所在的水平面上，兩側(cè)腹板均處在鉛垂位置，采用激光經(jīng)緯儀分別劃制桿件腹板縱向基準(zhǔn)線6、桿件腹板橫向基準(zhǔn)線7、弦桿腹板連接孔群橫向基準(zhǔn)線8、豎腹桿連接孔群縱向基準(zhǔn)線9、斜腹桿連接孔群橫向基準(zhǔn)線10、斜腹桿連接孔群縱向基準(zhǔn)線11、桿件上蓋板縱向基準(zhǔn)線12、弦桿上蓋板連接孔群橫向基準(zhǔn)線13，如圖1所示； ⑵、在腹板上鉆制定位孔將劃好線并檢測合格的鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件1放置在樣箱2 內(nèi)，如圖2所示，但圖2中桿件1的下蓋板不規(guī)則整體節(jié)點(diǎn)部分較大，樣箱設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到將其放置在樣箱外，桿件1的下方采用桿件支墩4支撐；調(diào)整桿件使其弦桿腹板連接孔群縱向基準(zhǔn)線6、桿件腹板橫向基準(zhǔn)線7與樣箱整體樣板3上對應(yīng)的樣箱基準(zhǔn)線5對合，再采用鎖緊裝置將樣箱與桿件鎖緊，然后采用磁力鉆鉆制定位孔；
⑶、在腹板上制孔將定位孔鉆制完工的桿件1吊出樣箱2后，先檢查定位孔與基準(zhǔn)線的對合情況，滿足精度要求后，按側(cè)位放置，即使桿件腹板處于水平放置，然后采用定位沖釘、工裝螺栓及C型夾具將弦桿腹板連接孔群鉆孔樣板15、豎腹桿連接孔群鉆孔樣板16、斜腹桿連接孔群鉆孔樣板17與上側(cè)腹板裝夾，并復(fù)查所述三類鉆孔樣板上的基準(zhǔn)線與桿件1 上的基準(zhǔn)線對合情況，滿足精度要求后，采用搖臂鉆床接鉆，如圖3所示；鉆完此側(cè)腹板的栓孔后，將桿件翻轉(zhuǎn)180°，采用同樣的方法鉆制另一側(cè)腹板的栓孔；
⑷、上蓋板定位孔將桿件翻轉(zhuǎn)90°，使桿件1上蓋板處于水平放置，采用定位沖釘19 及C型夾具將槽形轉(zhuǎn)換鉆孔樣板18安裝在桿件上蓋板，并對合樣板和桿件的對應(yīng)基準(zhǔn)線， 滿足精度要求后，再使用磁力鉆接鉆上蓋板定位孔，如圖4所示。(5)、上蓋板制孔孔群栓孔接鉆前先必須將弦桿上蓋板連接孔群鉆孔樣板20的定位基準(zhǔn)線跟桿件上蓋板縱向基準(zhǔn)線12、弦桿上蓋板連接孔群橫向基準(zhǔn)線13對合，然后采用定位沖釘、工裝螺栓及C型夾具將鉆孔樣板與桿件上蓋板固定，再采用搖臂鉆床制孔；如圖 5所示。(6)、下蓋板制孔與上蓋板的鉆孔方法相同。鉆孔完成后的桿件如圖6所示。本發(fā)明的一種鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件樣模制孔的方法，適用于橋梁鋼結(jié)構(gòu)其它類型桿件的制孔，也適用于建筑鋼結(jié)構(gòu)桿件的制孔。
權(quán)利要求
1.一種鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件樣模制孔的方法，其特征在于按如下步驟制孔(1)、劃線將組裝、焊接、矯正完工并檢測合格的鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件放置在劃線平臺上，上下蓋板調(diào)整在各自所在的水平面上，桿件兩側(cè)腹板均處在鉛垂位置，采用激光經(jīng)緯儀分別劃制桿件腹板縱向基準(zhǔn)線、桿件腹板橫向基準(zhǔn)線、弦桿腹板連接孔群橫向基準(zhǔn)線、豎腹桿連接孔群縱向基準(zhǔn)線、斜腹桿連接孔群橫向基準(zhǔn)線、斜腹桿連接孔群縱向基準(zhǔn)線、桿件上蓋板縱向基準(zhǔn)線、弦桿上蓋板連接孔群橫向基準(zhǔn)線；⑵、在腹板上鉆制定位孔將劃好線并檢測合格的桿件放置在樣箱內(nèi)，調(diào)整桿件，使其腹板上的縱、橫基準(zhǔn)線與樣箱整體樣板上對應(yīng)的基準(zhǔn)線對合，再采用鎖緊裝置將樣箱與桿件鎖緊，然后采用磁力鉆鉆制定位孔；⑶、在腹板上制孔將定位孔鉆制完工的桿件吊出樣箱，先檢查定位孔與基準(zhǔn)線的對合情況，滿足精度要求后，按側(cè)位放置，即使桿件腹板處于水平放置，然后采用定位沖釘、工裝螺栓及C型夾具將弦桿連接孔群鉆孔樣板、豎腹桿連接孔群鉆孔樣板、斜腹桿連接孔群鉆孔樣板與上側(cè)腹板裝夾，并復(fù)查所述三類鉆孔樣板上的基準(zhǔn)線與桿件上的基準(zhǔn)線對合情況，滿足精度要求后，采用搖臂鉆床接鉆；鉆完此側(cè)腹板的栓孔后，將桿件翻轉(zhuǎn)180°，采用同樣的方法鉆制另一側(cè)腹板的栓孔；⑷、上蓋板定位孔將桿件翻轉(zhuǎn)90°，使桿件上蓋板處于水平放置，采用定位沖釘及C 型夾具將槽形轉(zhuǎn)換鉆孔樣板安裝在桿件上蓋板，并對合樣板和桿件的對應(yīng)基準(zhǔn)線，滿足精度要求后，再使用磁力鉆接鉆上蓋板定位孔；(5)、上蓋板制孔孔群栓孔接鉆前必須先將弦桿上蓋板連接孔群鉆孔樣板的定位基準(zhǔn)線跟桿件上蓋板縱向基準(zhǔn)線、弦桿上蓋板連接孔群橫向基準(zhǔn)線對合，然后采用定位沖釘、工裝螺栓及C型夾具將鉆孔樣板與桿件上蓋板固定，再采用搖臂鉆床制孔；(6)、下蓋板制孔與上蓋板的鉆孔方法相同。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件樣模制孔的方法，其特征在于所述的桿件， 同類的桿件采用同一樣箱制孔。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件樣模制孔的方法，其特征在于所述的樣箱根據(jù)桿件的外形狀態(tài)及其輪廓尺寸制作，對腹板不規(guī)則的整體節(jié)點(diǎn)部分，可將樣箱的整體樣板設(shè)計(jì)成與其同形，對下蓋板不規(guī)則的整體節(jié)點(diǎn)部分，只需利用樣箱鉆制定位孔，樣箱整體樣板的高度設(shè)計(jì)低于下蓋板的內(nèi)表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼桁梁整體節(jié)點(diǎn)桿件樣模制孔的方法，制孔施工要點(diǎn)是鉆孔前在桿件上制作好相關(guān)的基準(zhǔn)線，然后將桿件放置在樣箱內(nèi)，采用磁力鉆鉆制桿件兩側(cè)腹板的所有孔群定位孔，桿件移出樣箱后將定位孔跟基準(zhǔn)線復(fù)查，統(tǒng)一無偏差了再裝夾鉆孔樣板，接鉆前需檢查鉆孔樣板的基準(zhǔn)線與桿件相應(yīng)的基準(zhǔn)線是否對合，確認(rèn)對合后采用搖臂鉆進(jìn)行接鉆。本方法可針對桿件的不同形式設(shè)計(jì)制造專用樣箱，故不受加工范圍的限制，同類桿件采用同一樣箱制孔，可確保其統(tǒng)一性。鉆孔樣板定位采用定位沖釘和對合基準(zhǔn)線兩套定位體系相結(jié)合方式，從而保證了桿件接鉆孔位的精度。采用本發(fā)明可替代三維數(shù)控鉆床制孔，大大降低了施工成本。
文檔編號B23B41/02GK102179540SQ20111010208
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者張海波, 朱本芳 申請人:海波重型工程科技股份有限公司