专利名称：波形钢腹板定位调整装置及方法
技术领域：
本发明属于悬臂施工波形钢腹板桥梁中波形钢腹板安装领域，特别是一种波形钢腹板定位调整装置及方法。
背景技术：
随着我国桥梁事业的不断发展，新的桥梁结构形式不断涌现，而由法国首先提出并建造的世界首座波形钢腹板桥梁，到日本引进该结构，发展壮大，以及进一步优化，我国也于上个世纪引入该桥型，主要是小跨径的预制梁和满堂支架现浇梁，直到2010年才建成我国首座变截面多跨连续波形钢腹板PC结合梁。而该桥采用桁车悬臂施工节段箱梁，节段钢腹板的安装、定位、调整等是整个工艺中的关键过程。对于高空悬臂拼装最大重量达3. 5 吨的单块波形钢腹板，并且实现高精度的定位，确保其平面位置、高程、贴角焊缝处钢板密帖，特别对于水上和地形条件差的高空，以及风力较大的气候条件下，更是难以控制其安装质量。而通常考虑的做法是定位后，特别是标高检测后，立即打马消除焊缝处钢板间隙，实施断续焊定位，然后再实施节段焊缝的整体焊接。这种做法，工艺操作复杂，功效较低，整体焊接时遇到定位焊位置需先切除、打磨后再次焊接，否则容易出现夹渣和气孔等缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了提高功效，同时保证定位质量和焊缝质量，提供一种波形钢腹板定位调整装置及方法，该定位调整系统进行施工，操作简单，波形钢腹板可调幅度大， 定位效果好，大幅提高波形钢腹板定位及焊接施工功效。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种波形钢腹板定位调整装置，其特征是已安装节段波形钢腹板与待安装节段波形钢腹板的搭接部位中间各有一排等直径圆孔，通过小直径螺栓穿过圆孔与螺母螺纹连接，将已安装节段波形钢腹板和待安装节段波形钢腹板连接为一体。所述的等直径圆孔沿已安装节段波形钢腹板高度方向等间距布置。所述的等直径圆孔的首孔与尾孔分别距已安装节段波形钢腹板顶底缘400mm，上下之间相邻的两圆孔之间的间距为500mm。所述的圆孔的孔径为30mm，小直径螺栓的直径为24mm。所述的已安装节段波形钢腹板和待安装节段波形钢腹板的圆孔两侧均固定有螺栓垫板。所述的已安装节段波形钢腹板和待安装节段波形钢腹板的连接端之间通过贴角焊缝焊接为一体。波形钢腹板定位调整装置的定位调整方法，其具体步骤为 1)施工前在波形钢腹板预定位置用打设预设圆孔；2)利用悬臂桁车上的电动葫芦起吊波形钢腹板，沿轨道滑移到待安装位置，下放待安装节段波形钢腹板，与埋设于已浇筑混凝土内的已安装节段波形钢腹板的端部预设圆孔对齐；
3)将对齐的圆孔加垫螺栓垫板后，螺栓穿过圆孔与螺母螺纹连接，此时螺母并不旋紧， 实现初定位。4)初定位后当检测标高和位置与设计不符时，启动电动葫芦，提升、下落或沿桥纵向前后滑移待安装节段波形钢腹板，直至达到设计要求，用扳手依次拧紧所有螺栓、螺母， 采用使用扳手拧紧螺母，以减小搭接缝隙到规范允许值以内。5)待安装节段波形钢腹板定位后，立即施焊贴角焊缝，完成钢腹板的节段间连接。本发明的有益效果是波形钢腹板安装时，利用小直径螺栓穿过大内径圆孔，利用圆孔与螺栓间的间隙实现钢腹板的简易调节，将待安装钢腹板进行初连接和初定位，水准仪检测钢腹板端部标高，符合要求后，用扳手拧紧螺栓，消除板间隙，开始焊接工作，实际操作中安全可靠、简便易行，有利于钢腹板定位质量的保证和施工功效的大幅提高。
下面结合附图和实例对本发明进一步说明。图1是节段波形钢腹板拼装示意图； 图2是图1的A处局部放大图3是拼装端固定贴角焊缝的结构示意图。图中1、混凝土 ；2、已安装节段波形钢腹板；3、待安装节段波形钢腹板；4、圆孔； 5、螺栓垫板；6、螺母；7、螺栓；8、贴角焊缝。
具体实施例方式实施例1
如图1的本发明节段波形钢腹板拼装示意图所示，已浇筑混凝土 1中的已安装节段波形钢腹板2与待安装节段波形钢腹板3的搭接部位中间各有一排等直径圆孔4，等直径圆孔 4沿波形钢腹板2高度方向等间距布置，通过小直径螺栓7穿过圆孔4与螺母6螺纹连接， 将已安装节段波形钢腹板2和待安装节段波形钢腹板3连接为一体。波形钢腹板安装时，利用小直径螺栓穿过圆孔，利用圆孔与螺栓间的间隙实现钢腹板的简易调节，将待安装钢腹板进行初连接和初定位，水准仪检测钢腹板端部标高，符合要求后，用扳手拧紧螺栓，消除板间隙，开始焊接工作。可根据波形钢腹板所需调整的幅度适当放大圆孔4的孔径或减小螺栓7的直径。螺栓7直径不宜小于20mm，因其初连接过程中螺栓抵抗钢腹板自重产生的剪力， 避免直径过小产生螺栓的剪切破坏。本实例预设圆孔4的孔径为30mm，小直径螺栓7的直径为24mm，这样螺栓7与预设圆孔4之间的间隙为6mm ；在波形钢腹板前后端接头搭接部位中间设置一排圆孔4，首孔与尾孔分别距板顶底缘400mm，上下之间相邻的两圆孔4之间的间距为500mm。圆孔4的孔径大小由待安装节段波形钢腹板3需调节的幅度大小计算得出。螺栓7的最小直径由待安装节段波形钢腹板3的自重引起的剪力大小计算得出。
实施例2
如图2所示，已安装节段波形钢腹板2和待安装节段波形钢腹板3的圆孔4两侧均固定有螺栓垫板5，通过加螺栓垫板5来对圆孔4进行封堵，防止螺栓7脱落。如图3所示，已安装节段波形钢腹板2和待安装节段波形钢腹板3的连接端之间通过贴角焊缝8焊接为一体。实施例3
本大孔小螺栓法定位调节波形钢腹板施工步骤如下
1)施工前在波形钢腹板预定位置用打设预设圆孔4；
2)利用悬臂桁车上的电动葫芦起吊波形钢腹板，沿轨道滑移到待安装位置，下放待安装节段波形钢腹板3，与埋设于已浇筑混凝土 1内的已安装节段波形钢腹板2的端部预设圆孔4对齐；
3)将对齐的圆孔4加垫螺栓垫板5后，螺栓7穿过圆孔4与螺母6螺纹连接，此时螺母 6并不旋紧，实现初定位。4)初定位后当检测标高和位置与设计不符时，启动电动葫芦，提升、下落或沿桥纵向前后滑移待安装节段波形钢腹板3，直至达到设计要求，用扳手依次拧紧所有螺栓7、螺母6，采用使用扳手拧紧螺母6，以减小搭接缝隙到规范允许值以内。5)待安装节段波形钢腹板3定位后，立即施焊贴角焊缝8，完成钢腹板的节段间连接。上述步骤中的施焊贴角焊缝8时，采取“单面焊双面成型工艺”即单块待安装节段波形钢腹板3与已安装节段波形钢腹板2连接处的内外侧2条贴角焊缝8分别安排一名焊工，从下向上同时施焊，并保持焊接速度一致，能够避免高温引起钢腹板变形。本发明大孔小螺栓法的波形钢腹板调整方法实际操作中安全可靠、简便易行，有利于钢腹板定位质量的保证和施工功效的大幅提高。
权利要求
1.波形钢腹板定位调整装置，其特征是已安装节段波形钢腹板(2)与待安装节段波形钢腹板(3)的搭接部位中间各有一排等直径圆孔(4)，通过小直径螺栓(7)穿过圆孔(4) 与螺母(6)螺纹连接，将已安装节段波形钢腹板(2)和待安装节段波形钢腹板(3)连接为一体。
2.根据权利要求1所述的波形钢腹板定位调整装置，其特征是所述的等直径圆孔(4) 沿已安装节段波形钢腹板(2)高度方向等间距布置。
3.根据权利要求1所述的一种波形钢腹板定位调整装置，其特征是所述的等直径圆孔(4)的首孔与尾孔分别距已安装节段波形钢腹板(2)顶底缘400mm，上下之间相邻的两圆孔(4)之间的间距为500mm。
4.根据权利要求1所述的波形钢腹板定位调整装置，其特征是所述的圆孔(4)的孔径为30mm，小直径螺栓(7)的直径为24mm。
5.根据权利要求1所述的波形钢腹板定位调整装置，其特征是所述的已安装节段波形钢腹板(2)和待安装节段波形钢腹板(3)的圆孔(4)两侧均固定有螺栓垫板(5)。
6.根据权利要求1所述的波形钢腹板定位调整装置，其特征是所述的已安装节段波形钢腹板(2)和待安装节段波形钢腹板(3)的连接端之间通过贴角焊缝(8)焊接为一体。
7.波形钢腹板定位调整装置的定位调整方法，其具体步骤为1)施工前在波形钢腹板预定位置用打设预设圆孔(4)；2)利用悬臂桁车上的电动葫芦起吊波形钢腹板，沿轨道滑移到待安装位置，下放待安装节段波形钢腹板(3)，与埋设于已浇筑混凝土(1)内的已安装节段波形钢腹板(2)的端部预设圆孔(4)对齐；3)将对齐的圆孔(4)加垫螺栓垫板(5)后，螺栓(7)穿过圆孔(4)与螺母(6)螺纹连接，此时螺母(6)并不旋紧，实现初定位；4)初定位后当检测标高和位置与设计不符时，启动电动葫芦，提升、下落或沿桥纵向前后滑移待安装节段波形钢腹板(3)，直至达到设计要求，用扳手依次拧紧所有螺栓(7)、螺母(6)，采用使用扳手拧紧螺母(6)，以减小搭接缝隙到规范允许值以内；5)待安装节段波形钢腹板(3)定位后，立即施焊贴角焊缝(8)，完成钢腹板的节段间连接。
全文摘要
本发明属于悬臂施工波形钢腹板桥梁中波形钢腹板安装领域，特别是一种波形钢腹板定位调整装置及方法，其特征是已安装节段波形钢腹板与待安装节段波形钢腹板的搭接部位中间各有一排等直径圆孔，通过小直径螺栓穿过圆孔与螺母螺纹连接，将已安装节段波形钢腹板和待安装节段波形钢腹板连接为一体；所述的等直径圆孔沿已安装节段波形钢腹板高度方向等间距布置；所述的等直径圆孔的首孔与尾孔分别距已安装节段波形钢腹板顶底缘400mm，上下之间相邻的两圆孔之间的间距为500mm。该定位调整系统进行施工，操作简单，波形钢腹板可调幅度大，定位效果好，大幅提高波形钢腹板定位及焊接施工功效。
文档编号E01D21/10GK102251479SQ201110108330
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者扈成熙, 李树林, 梁朝晖, 秦德文, 袁少飞, 魏邦泉 申请人:中交第二公路工程局有限公司