本发明涉及u肋的焊接技术领域，具体地，涉及一种u肋的嵌补段焊接结构。
背景技术：
钢箱梁是桥梁承重结构中的重要组成部分，钢箱梁一般为正交异性钢桥面板，主要用于提供支撑，避免桥梁变形。钢箱梁一般包括顶板、底板等结构，所述顶板和底板一般由u肋和底板焊接而成。
目前，桥梁u肋已经可以采用内焊技术，实现了双面焊接，极大地提高了u肋与面板焊接接头的疲劳寿命。由于钢箱梁一般较长，需要将多个u肋连接起来，u肋在工地现场连接时，一般采用两种方法：1.采用拼接板螺栓连接方式，该办法抗疲劳性能优越，工地施工简单，但是制造麻烦，生产成本高，而且螺栓在长期使用过程中，部分会发生松动、脱落、破坏，造成了质量隐患，特别是下方通行车辆或者火车时，将造成极大的安全隐患。2.采用u肋嵌补段，在现场进行焊接连接。该方法制造成本低，工地连接可靠，不会发生安全事故，但是常规的嵌补段由于内部不能焊接，内部具有天然的缺口，局部疲劳寿命较低。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了提高u肋嵌补段的局部疲劳寿命，提出了一种u肋的嵌补段焊接结构。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种u肋的嵌补段焊接结构，包括：第一u肋单元；第二u肋单元；底板；所述第一u肋单元与所述第二u肋单元沿其长度方向上顺次焊接于所述底板的同一侧，所述第一u肋单元与所述第二u肋单元之间具有预设间距；
嵌补段，所述嵌补段嵌设于所述第一u肋单元及所述第二u肋单元之间且分别与所述第一u肋单元及所述第二u肋单元焊接连接；
所述嵌补段包括顶部连接板、第一侧板及第二侧板，所述顶部连接板、第一侧板及第二侧板的长度均与所述第一u肋单元与所述第二u肋单元之间的间距相适配，所述第一侧板及所述第二侧板分别与所述第一u肋单元及所述第二u肋单元的两个侧板首尾相接，所述顶部连接板与所述第一u肋单元及所述第二u肋单元的顶板首尾相接；
其中，所述第一侧板及所述第二侧板先与所述底板及所述第一u肋单元、所述第二u肋单元焊接固定后，再将所述顶部连接板焊接于所述第一u肋单元及所述第二u肋单元之间。
由于传统的嵌补段由于是封闭结构，其角焊缝只能从外侧进行单面焊接，其u肋内侧没有焊缝，存在一道天然缺口，抗疲劳性能差，而u肋其它部位的角焊缝都实现了双面焊接，疲劳寿命高，如果嵌补段只是单面焊，势必造成u肋嵌补段局部疲劳寿命低的短板。因此，通过本发明的上述技术方案，通过第一侧板和第二侧板可以分别将两段u肋分别连接起来，可以分别实施内部与外部双面焊接，相当于焊接两个侧板时是敞口的，所以可以自由实施双面焊接，而其顶部由于受力较小，顶部盖板焊接时可以在两个侧板焊接完成后，从外部焊接到位即可。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以有如下优选的技术方案。
优选的，所述嵌补段为与所述第一u肋单元及所述第二u肋单元相同规格的u形肋，所述u形肋的两个侧板和顶板分别对应于所述第一侧板、所述第二侧板及所述顶部连接板，所述顶部连接板和/或第一侧板和/或第二侧板和/或所述第一u肋单元和/或所述第二u肋单元上开设操作孔。
优选的，所述操作孔为一个或多个，可以通过所述操作孔对所述u形肋内部实施焊接或者设置焊接衬垫。
优选的，在所述u形肋的内部且与所述底板的角接缝处和/或与所述第一u肋单元和/或所述第二u肋单元的接缝处设有焊接衬垫。
优选的，所述焊接衬垫为陶质衬垫或钢衬垫。
优选的，所述u形肋与所述第一u肋单元及所述第二u肋单元的对接缝处，和/或，
所述u形肋与所述底板的角接缝处开设焊接坡口。
优选的，所述操作孔为腰型孔或圆孔或矩形孔或者其它形状的孔。
优选的，在所述u形肋的内部，沿所述操作孔的周向设有加强筋。
优选的，在所述u形肋的外部，沿所述操作孔的周向设有加强筋。
优选的，在所述u形肋的外部，设置有用于封盖所述操作孔的加强盖板，所述加强盖板的形状与尺寸与所述操作孔相适配。
优选的，所述嵌补段与所述第一u肋单元、所述第二u肋单元及所述底板之间采用气保焊或手工焊连接。
为了进一步清楚的阐述，本发明公开的实施例的各方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明公开的实施例的实践了解到。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1为本发明公开的一种u肋的嵌补段焊接结构的第一种具体实施例的立体结构示意图；
图2为图1所示u肋的嵌补段焊接结构具体实施例的截面结构示意图；
图3为本发明公开的一种u肋的嵌补段焊接结构的第二种具体实施例的立体结构示意图；
图4为本发明公开的一种u肋的嵌补段焊接结构的第三种具体实施例的立体结构示意图；
图5为本发明公开的一种u肋的嵌补段焊接结构的第四种具体实施例的立体结构示意图；
图6为本发明公开的一种u肋的嵌补段焊接结构的第五种具体实施例的立体结构示意图。
其中，图中件号表示为：
1、第一u肋单元，2、第二u肋单元，3、底板，4、嵌补段，5、焊接衬垫，7、加强筋，8、加强盖板，41、顶部连接板，42、第一侧板，43、第二侧板，44、操作孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
请参考图1至图6，图1为本发明公开的一种u肋的嵌补段焊接结构的第一种具体实施例的立体结构示意图；图2为图1所示u肋的嵌补段焊接结构具体实施例的截面结构示意图；图3为本发明公开的一种u肋的嵌补段焊接结构的第二种具体实施例的立体结构示意图；图4为本发明公开的一种u肋的嵌补段焊接结构的第三种具体实施例的立体结构示意图；图5为本发明公开的一种u肋的嵌补段焊接结构的第四种具体实施例的立体结构示意图；图6为本发明公开的一种u肋的嵌补段焊接结构的第五种具体实施例的立体结构示意图。为了显示方便，部分附图中的第一u肋单元1为切除后的结构示意。
实施例1
如图1和图2所示，一种u肋的嵌补段4焊接结构，包括：第一u肋单元1；第二u肋单元2；底板3；所述第一u肋单元1与所述第二u肋单元2沿其长度方向上顺次焊接于所述底板3的同一侧，所述第一u肋单元1与所述第二u肋单元2之间具有预设间距；
嵌补段4，所述嵌补段4嵌设于所述第一u肋单元1及所述第二u肋单元2之间且分别与所述第一u肋单元1及所述第二u肋单元2焊接连接；
所述嵌补段4包括顶部连接板41、第一侧板42及第二侧板43，所述顶部连接板41、第一侧板42及第二侧板43的长度均与所述第一u肋单元1与所述第二u肋单元2之间的间距相适配，所述第一侧板42及所述第二侧板43分别与所述第一u肋单元1及所述第二u肋单元2的两个侧板首尾相接，所述顶部连接板41与所述第一u肋单元1及所述第二u肋单元2的顶板首尾相接；
所述第一侧板42及所述第二侧板43与所述底板3之间通过双面焊接固定为一体。
在本实施例中，如图1和图2所示，该嵌补段4有3个板拼接而成，即顶部连接板41、第一侧板42及第二侧板43。由于两个u肋单元之间的间距一般是预先设定的，根据间距大小，将3个板件事先加工好，包括预先开设坡口等作业，先将两个侧板分别与两段u肋的首尾拼接后，在角接缝及与u肋之间的接缝处分别进行双面焊接，当第一侧板42和第二侧板43均焊接完毕后，需要对顶部连接板41进行焊接，此时由于顶部受力较小，可以只在各接缝处进行外部焊接即可。
为了提高焊接质量及提高焊接后的工件强度，在第一侧板42和第二侧板43的内侧的焊接接缝处，可以设置焊接衬垫5。所述焊接衬垫5为陶质衬垫或钢衬垫，优选陶质焊接衬垫5。
可以理解的是，如果在顶部连接板和两个侧板内侧设置焊接衬垫后，可以只在外部进行单面焊即可。也可以在顶部连接板41上开设操作孔44，通过该操作孔44，操作人员可以将焊接工具从该孔伸入到u形肋的内部进行内部焊接，也可以从该孔放置焊接衬垫5。
实施例2
如图3所示，嵌补段4为与所述第一u肋单元1及所述第二u肋单元2相同规格的u形肋，顶部连接板41、第一侧板42及第二侧板43分别是为该u形肋的三个面板，并且所述顶部连接板41或第一侧板42或第二侧板43上开设操作孔44，也可以三个侧板上均开设操作孔44。用该u形肋作为嵌补段4，一是可以提高作业效率，而是可以方便实施焊接。
开设操作孔44的目的为，通过该操作孔44，操作人员可以将焊接工具从该孔伸入到u形肋的内部进行内部焊接，也可以从该孔放置焊接衬垫5。
该操作孔44可以为圆孔、方孔、腰形孔或椭圆形孔等，数量根据需要可以设置多个或一个。
另外，操作孔44也可以开设在第一u肋单元1或者第二u肋单元2上，靠近嵌补段的位置，也可以同时开设于嵌补段4上，现场施工时，可根据需要而定。
实施例3
如图4所示，在实施例2的基础上，为了提高操作孔44周围的强度，在操作孔44的周围，设置一圈加强筋7，该加强筋7设于顶部连接板41的外部，焊接连接，其高度可为5-10mm，其内侧边缘距离操作孔44周缘为5-20mm为宜。
实施例4
如图5所示，在实施例2的基础上，加强筋7设置于u形肋的内部，同样设于操作孔44的周围，其高度和厚度可以跟设于外部相同，即高度可为5-10mm，其内侧边缘距离操作孔44周缘为5-20mm为宜。
实施例5
如图6所示，在实施例2的基础上，在所述u形肋的外部，设置有用于封盖所述操作孔44的加强盖板8，所述加强盖板8的形状与尺寸与所述操作孔44相适配。该加强板与u形肋的连接方式为焊接或者栓接。
在上述各实施例中，所述嵌补段4与所述第一u肋单元1及所述第二u肋单元2采用气保焊或手工焊连接。
综上所述，本发明所公开的实施例可以有采用三块板拼接的方式形成嵌补段，也可以用u形肋的方式形成嵌补段，当用u形肋的方案时，通过某一侧开设操作孔的方式，都可以实现嵌补段的双面焊接或者内部放置焊接衬垫，进而达到嵌补段的焊接强度满足要求的目的。
通过本发明所公开的实施例，与现有技术相比较，可以极大的提高u肋嵌补段4的疲劳寿命，实现u肋嵌补段4对接焊缝的反面焊缝成形及u肋嵌补段4角焊缝内侧焊缝成形，消除u肋嵌补段4内侧的天然缺口，提高抗疲劳性能。同时，还大大的降低了u肋嵌补段4的的焊接难度，提高了工效，提高桥梁安全运行的寿命，杜绝了螺栓脱落的安全隐患。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。