专利名称：全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种非栓焊多节点弦杆，特别是涉及到一种全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆及制造方法。
背景技术：
目前我国铁路钢桥全部采用栓焊结构，栓焊铁路钢桥的弦杆是由一个节点和一个节间组成，工地安装连接全部采用高强度螺栓连接，这种现行结构的缺点是既浪费材料又对螺栓孔的精度有较高要求，且安装强度大、养护维修费用高；虽然焊接连接可以避免这些缺点，但是由于工地施焊受环境、施焊条件等因素影响，工地架设又不能大量采用焊接连接。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆及制造方法，以减少施工架设中的难度和工作量，实现工地安装架设的全焊连接。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是
全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆，包括一对对称设置的多节点竖板，每个多节点竖板均由三个节点板和两个竖板依次相间焊接而成；两个多节点竖板的上部和下部分别焊接有上盖板和下盖板，并且下盖板上还均匀的焊接有多个隔板，并且每个隔板与节点板、竖板及上盖板之间均为焊接；三对节点板上还各焊接有一个节点封堵板。其中，所述节点板为K形节点板。其中，所述多节点竖板一个端部的节点板为K形节点板的一半。其中，所述隔板为9个，其中一个隔板与所述多节点竖板一个端部的节点板的外端面齐平，另两个节点板的中心处各有一个隔板，每两个节点板之间各有三个隔板。全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆的制造方法，包括以下步骤
51.确定加工工艺收缩量
分上弦杆和下弦杆两种情况上弦杆上盖板角焊缝按O. 2 O. 3%。留收缩量，上弦杆竖板节间留IOmm收缩量，上弦杆下盖板节间留6mm收缩量；下弦杆下盖板两个横梁之间留1.25mm收缩量，下弦杆竖板节间留IOmm收缩量，下弦杆上盖板节间留6mm收缩量；
52.依据确定的收缩量进行下料
首先进行钢板赶平，然后程切下料，上弦杆竖板节间加10mm，上弦杆下盖板节间加6mm，下弦杆竖板节间加10mm，下弦杆上盖板节间加6mm，程切后调直再赶平、矫正，最后进行刨边及开坡口；
53.确定焊接工艺参数
熔透焊以22.5°开坡口，熔敷11层，其中5 11层左右搭接，焊接线能量2. 67 3. 19kJ/mm;坡口焊以22. 5°开坡口，熔敷10层，其中4 10层左右搭接，焊接线能量I. 92 2. 33kJ/mm, 2. 72 3. 91kJ/mm ;隔板与周围焊接的4条焊缝采用埋弧角焊缝，其余部分的焊接均采用埋弧焊，其中，埋弧焊焊接工艺参数为埋弧焊电流450 650A、电压28 34V、焊接速度27 52cm/min ;埋弧角焊缝焊接工艺参数为埋弧角焊缝电流500 680A、电压28 34V、焊接速度25 50cm/min ；
S4.下料之后，依据确定的焊接工艺参数按照竖板接料、组槽型、组箱型顺序进行组焊，其中，竖板接料采用熔透焊方式，其余部分的焊接采用坡口焊方式，具体步骤为
S4-1.竖板接料将三个节点板和两个竖板以下边线为基准对齐，依次焊接成为一个长的多节点竖板；
S4-2.将下盖板放置于组装胎上，将多个隔板依次均匀点焊在下盖板上；
S4-3.进行槽型的组焊在组装胎上将左右一对接好料的多节点竖板与下盖板组焊成槽型，并且在组对槽型时，将隔板左右两边分别与一对多节点竖板焊接；
S4-4.进行箱型的组焊将上盖板与左右两个接好料的多节点竖板组焊成箱型，同时将上盖板与多个隔板依次焊接；
S4-5.将三个节点封堵板的左右两边分别与三对节点板焊接，完成施焊。其中，所述步骤SI中，上弦杆竖板节间的收缩量为接料左右各2. 5mm，角焊缝2mm，修整留3mm ;上弦杆下盖板节间的收缩量为角焊缝留3mm，修整留3mm ;下弦杆竖板节间的收缩量为接料左右各2. 5_，角焊缝2_，修整留3_，下弦杆上盖板节间的收缩量为角焊缝留3mm，修整留3mm。其中，所述步骤S4-3中，组对槽型时，在下盖板加垫垫出拱度曲线，将隔板左右两边分别与一对多节点竖板焊接。采用上述技术方案所产生的有益效果在于
本发明多节点弦杆可先在工厂制造，在工地安装架设时采用全焊连接，减少了施工架设中的难度和工作量。本发明多节点弦杆的构造简单，连接刚度大，结构整体质量高，密封 性好，节省钢材，制造方便，并易于采用自动化操作，减少了栓焊的工作量，提高了生产和现场安装效率。本发明多节点弦杆制造方法具有如下的特点(1)合理的钢板下料方法；(2)确保钢桁梁多节点弦杆腹板的拱度；(3)钢桁梁多节点弦杆节间距控制；(4)确定合理的焊接收缩量控制、公差匹配控制及组装变形控制工艺；(5)钢桁梁多节点弦杆整体尺寸控制；(6)焊接工艺评定和系列焊接(包括检测)工艺文件的编制；(7)确定合理的焊接规范参数，焊缝外观质量和力学性能满足技术要求，保证焊接接头质量，焊缝无缺陷。本发明多节点弦杆及制造方法是针对全焊铁路桥在国内没有先例而提出的，对于理解欧洲标准、德国标准及德国铁道标准在此类桥梁中的应用具有重要作用。本发明除了可以用在全焊铁路桥之外，还适用于栓焊结构铁路桥及公路钢箱梁桥。本发明制造方法与工艺的制定依据都是建立在标准规范之上，具有较充分的客观性和合理性。
图I是本发明多节点弦杆的整体结构 图2是图I去除上盖板和节点封堵板的结构 图中I、节点板，2、竖板，3、上盖板，4、下盖板，5、隔板，6、节点封堵板。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。见图I、图2所示，一种全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆，包括一对对称设置的多节点竖板，每个多节点竖板均由三个节点板I和两个竖板2依次相间焊接而成；节点板I为双面对称的马甲形状或K形节点板，并且多节点竖板一个端部的节点板为马甲形状或K形节点板的一半；两个多节点竖板的上部和下部分别焊接有上盖板3和下盖板4，并且下盖板4上还均匀的焊接有9个隔板5，其中一个隔板5与上述多节点竖板一个端部的节点板的端面齐平，另两个节点板的中心处各有一个隔板5 ，每两个节点板之间各有三个隔板5 ;并且每个隔板5与节点板I、竖板2及上盖板3之间均为焊接；三对节点板I上还各焊接有一个节点封堵板6。本发明还公开了一种全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆的制造方法，包括以下步骤
51.确定加工工艺收缩量
分上弦杆和下弦杆两种情况上弦杆上盖板角焊缝按O. 2 O. 3%。留收缩量，上弦杆竖板节间留IOmm收缩量(接料左右各2. 5mm,角焊缝2mm,修整留3mm),上弦杆下盖板节间留6mm收缩量(角焊缝留3mm，修整留3mm);下弦杆下盖板两个横梁之间留I. 25mm收缩量，下弦杆竖板节间留IOmm收缩量(接料左右各2. 5mm,角焊缝2mm,修整留3mm),下弦杆上盖板节间留6mm收缩量(角焊缝留3mm，修整留3mm);
52.依据确定的收缩量进行下料
首先进行钢板赶平，然后程切(焰切)下料，上弦杆竖板节间加10mm，上弦杆下盖板节间加6mm，下弦杆竖板节间加10mm，下弦杆上盖板节间加6mm，程切(焰切)后调直再赶平、矫正，最后进行刨边及开坡口 ；程切(焰切)就是程序火焰切割；
53.确定焊接工艺参数
熔透焊以22. 5°开坡口，熔敷11层，其中5 11层左右搭接，焊接线能量2. 67
3.19kJ/mm;坡口焊以22. 5°开坡口，熔敷10层，其中4 10层左右搭接，焊接线能量
I.92 2. 33kJ/mm, 2. 72 3. 91kJ/mm ;隔板与周围焊接的4条焊缝(隔板与上盖板的焊缝、隔板与下盖板的焊缝、隔板与两边完成接料的竖版的焊缝)采用埋弧角焊缝，其余部分的焊接均采用埋弧焊，其中，埋弧焊焊接工艺参数为埋弧焊电流450 650A、电压28 34V、焊接速度27 52cm/min ;埋弧角焊缝焊接工艺参数为埋弧角焊缝电流500 680A、电压28 34V、焊接速度25 50cm/min ；
54.下料之后，依据确定的焊接工艺参数按照竖板接料、组槽型、组箱型顺序进行组焊，其中，竖板接料采用熔透焊方式，其余部分的焊接采用坡口焊方式，以下弦杆为例，上弦杆的阻焊方法与此类似，具体步骤为
S4-1.竖板接料将三个节点板I和两个竖板2以下边线为基准对齐，依次焊接成为一个长的多节点竖板；
S4-2.将下盖板4放置于组装胎上，将多个隔板5依次均匀点焊在下盖板4上；
S4-3.进行槽型的组焊在组装胎上将左右一对接好料的多节点竖板与下盖板4垂直设置并组焊成槽型，并且在组对槽型时，在下盖板4加垫垫出拱度曲线，将隔板5左右两边分别与一对多节点竖板焊接；
S4-4.进行箱型的组焊将上盖板3与左右两个接好料的多节点竖板垂直设置并组焊成箱型，同时将上盖板3与多个隔板5依次焊接； S4-5.将三个节点封堵板6的左右两边分别与三对节点板I焊接，完成施焊。
权利要求
1.全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆，其特征在于包括一对对称设置的多节点竖板，每个多节点竖板均由三个节点板(I)和两个竖板(2)依次相间焊接而成；两个多节点竖板的上部和下部分别焊接有上盖板(3)和下盖板(4)，并且下盖板(4)上还均匀的焊接有多个隔板(5)，并且每个隔板(5)与节点板(I)、竖板(2)及上盖板(3)之间均为焊接；三对节点板(I)上还各焊接有一个节点封堵板(6 )。
2.根据权利要求I所述的全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆，其特征在于所述节点板(I)为K形节点板。
3.根据权利要求2所述的全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆，其特征在于所述多节点竖板一个端部的节点板为K形节点板的一半。
4.根据权利要求3所述的全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆，其特征在于所述隔板(5)为9个，其中一个隔板(5)与所述多节点竖板一个端部的节点板的外端面齐平，另两个节点板的中心处各有一个隔板(5)，每两个节点板之间各有三个隔板(5)。
5.全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆的制造方法，其特征包括以下步骤 51.确定加工工艺收缩量 分上弦杆和下弦杆两种情况上弦杆上盖板角焊缝按O. 2 O. 3%。留收缩量，上弦杆竖板节间留IOmm收缩量，上弦杆下盖板节间留6mm收缩量；下弦杆下盖板两个横梁之间留1.25mm收缩量，下弦杆竖板节间留IOmm收缩量，下弦杆上盖板节间留6mm收缩量； 52.依据确定的收缩量进行下料 首先进行钢板赶平，然后程切下料，上弦杆竖板节间加10mm，上弦杆下盖板节间加6mm,下弦杆竖板节间加10臟，下弦杆上盖板节间加6臟，程切后调直再赶平、矫正，最后进行刨边及开坡口； 53.确定焊接工艺参数 熔透焊以22.5°开坡口，熔敷11层，其中5 11层左右搭接，焊接线能量2. 67 3.19kJ/mm;坡口焊以22. 5°开坡口，熔敷10层，其中4 10层左右搭接，焊接线能量I.92 2. 33kJ/mm,2. 72 3. 91kJ/mm ;隔板与周围焊接的4条焊缝采用埋弧角焊缝，其余部分的焊接均采用埋弧焊，其中，埋弧焊焊接工艺参数为埋弧焊电流450 650A、电压28 34V、焊接速度27 52cm/min ;埋弧角焊缝焊接工艺参数为埋弧角焊缝电流500 680A、电压28 34V、焊接速度25 50cm/min ； 54.下料之后，依据确定的焊接工艺参数按照竖板接料、组槽型、组箱型顺序进行组焊，其中，竖板接料采用熔透焊方式，其余部分的焊接采用坡口焊方式，具体步骤为 S4-1.竖板接料将三个节点板(I)和两个竖板(2)以下边线为基准对齐，依次焊接成为一个长的多节点竖板； S4-2.将下盖板(4)放置于组装胎上，将多个隔板(5)依次均匀点焊在下盖板(4)上； S4-3.进行槽型的组焊在组装胎上将左右一对接好料的多节点竖板与下盖板(4)组焊成槽型，并且在组对槽型时，将隔板(5)左右两边分别与一对多节点竖板焊接； S4-4.进行箱型的组焊将上盖板(3)与左右两个接好料的多节点竖板组焊成箱型，同时将上盖板(3)与多个隔板(5)依次焊接； S4-5.将三个节点封堵板(6)的左右两边分别与三对节点板(I)焊接，完成施焊。
6.根据权利要求5所述的全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆的制造方法，其特征在于所述步骤SI中，上弦杆竖板节间的收缩量为接料左右各2. 5mm,角焊缝2mm,修整留3mm;上弦杆下盖板节间的收缩量为角焊缝留3_，修整留3_;下弦杆竖板节间的收缩量为接料左右各2. 5mm,角焊缝2mm,修整留3mm,下弦杆上盖板节间的收缩量为角焊缝留3mm,修整留3_。
7.根据权利要求5所述的全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆的制造方法，其特征在于所述步骤S4-3中，组对槽型时，在下盖板(4)加垫垫出拱度曲线，将隔板(5)左右两边分别与一对多节点竖板焊接。
全文摘要
本发明公开了一种全焊铁路连续钢桁梁多节点弦杆及制造方法，其中的多节点弦杆包括一对对称设置的多节点竖板，每个多节点竖板均由三个节点板和两个竖板依次相间焊接而成；两个多节点竖板的上部和下部分别焊接有上盖板和下盖板，并且下盖板上还均匀的焊接有多个隔板，并且每个隔板与节点板、竖板及上盖板之间均为焊接；三对节点板上还各焊接有一个节点封堵板。本发明多节点弦杆可先在工厂制造，在工地安装架设时采用全焊连接，减少了施工架设中的难度和工作量。本发明多节点弦杆的构造简单，连接刚度大，结构整体质量高，密封性好，节省钢材，制造方便，并易于采用自动化操作，减少了栓焊的工作量，提高了生产和现场安装效率。
文档编号E01D6/00GK102966033SQ20121053413
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者刘春凤, 魏云祥, 赵达斌, 娄玉春, 杨永强, 刘希昌, 刘志雄, 南亚轻, 高俊娟, 铁广宇, 张阔 申请人:中铁山桥集团有限公司