专利名称：桥间铰连接用芯板和叉形构件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及芯板和叉形构件，特别是涉及一种桥间铰连接用芯板和叉形构件。
背景技术：
多跨栈桥线型连续调节技术首先要解决陆区桥与船区桥之间的铰连接问题，通过铰接板 芯板和叉形构件可以实现两桥间的铰连接、中心升降油缸对栈桥的提升，以及静态支撑杆对 栈桥的支承。船区跨桥通过连接铰传递给陆区跨桥的竖向力和纵向水平力分别要求达到 3000kN和4000kN;中心升降油缸每个油缸对栈桥的提升力要求达到6500kN;每个静态支撑 杆传递的竖向力要求达到3600 kN。
芯板的提升功能和支承功能在国外铁路栈桥上有所采用，而芯板和叉形构件的连接功能 在国、内外铁路栈桥上则是首次提出。叉形构件仅在国外公路栈桥上有所采用，因其承载力 小，可以采用实体结构锻造方案。对于大承载力的叉形构件若采用实体结构锻造方案，则存 在原材料价格高、机加工量大、220mra厚板对接焊缝焊接困难等问题，导致叉型构件制造成 本偏高并难以满足工期要求。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种满足多跨栈桥在工作状态下的同轴转动、将船区跨桥的 竖向力和纵向水平力传递给陆区跨桥、提升油缸对栈桥的提升，以及在非工作状态下对栈桥 的支承功能要求的桥间铰连接用芯板和叉形构件。
本实用新型的桥间铰连接用芯板和叉形构件，它包括芯板和叉形构件，所述的芯板包括 沿水平设置第十四板，底部垂直焊接在所述的第十四板上的第一板、底部垂直设置在所述的第十四板上并且其一个端面与所述的第一板的一个端面相连的第四板，底部垂直焊接在所述 的第十四板上并且其侧壁分别与所述的第四板、第一板相连的第七、八板，在所述的第七、 八板之间连接有第九板、 一个第五板底部垂直的焊接在所述的第十四板上并且其一个端面与 一个底部焊接在所述的第十四板上的第六板相连接、其另一个端面与所述的第八板的一个端 面相连并且其一个侧壁与所述的第九板相连，所述的第六板的一个侧壁分别与所述的第七板、 第九板的侧壁相连， 一个第十三板底部焊接在所述的第十四板上并且与所述的第七板同对称 轴线地设置在所述的第四板的另一侧， 一个第十板底部垂直地焊接在所述的,第十四板上并且 与所述的第八板同对称轴线地设置在所述的第一板的另一侧， 一个第十一板底部连接在所述 的第十三板顶部并且其一个侧壁连接在所述的第W板、第一板的侧壁上， 一个十二板底部连 接在所述的第十板顶部并且其一个侧壁连接在所述的第一板的侧壁上，在所述的第五、第一 板上同轴地开有第一孔，在位于所述的第一孔开孔处的第一板和第五板上连接有套筒，所述 的套筒t连接有静态支撑杆，在所述的第一板上部和右部分别开有第二孔和第三孔，在所述 的第二孔和第二孔处的第一板的两侧分别连接有筋板，在所述的筋板上分别开有与所述的第 二孔和第三孔同轴设置的孔，在所述的第二孔内设置有带有球铰轴承的钢销，所述的钢销与 提升油缸相连；所述的叉形构件包括两个分别沿水平彼此平行设置的第二十一板和第二十七 板， 一个第二十二板两个底部分别垂直的焊接在所述的第二十一板、第二十七板之间， 一个 第二十五板与所述的第四板、第一板同对称轴线设置并且其底部和端部分别垂直的焊接在所 述的第二十一板、第二十二板上，在所述的第二十二板的两端分别连接有其底部分别焊接在 所述的第二十一板上的第二十三和第二十四板，在所述的第二十五板、二十二板、二十三板 之间以及在所述的第二十五板、二十二板、二十四板之间分别连接有第二十六板，在所述的 第二十四板和二十五板侧面连接有第十九板，在所述的第十九板底部连接有其一端焊接在所 述的第二十四板侧壁的第十八板，在所述的第二十三和第二十四板上分别开有第四、五孔， 在所述的第四、五孔处的第二十三和第二十四板的两侧分别连接有筋板，在所述的筋板上分 别开有与所述的第四孔和第五孔同轴设置的孔，所述的第四、五孔与所述的芯板的第三孔同轴设置并且彼此之间通过带有球铰轴承的钢销相连接。
本实用新型装置由于在第一板外侧设置第五板并在其上开孔，利用杠杆原理來解决栈桥 在非工作状态下的支承问题。第五板的厚度大于第六板，采用不等厚板，可节省材料，第五 板、第一板上的第一孔同轴设置，并与静态支撑杆套筒相连接，可使静态支撑杆在千斤顶作 用下顺利就位，实现栈桥在非工作状态下的支承。
在集中力作用的第一板的第二孔和第三孔处用筋板补强，既满足结构受力要求，又降低 了焊接难度，同时也节省了材料，减轻了结构自重。第一板与陆区跨桥主梁腹板16之间设置 第四板过渡，能有效克服超厚钢板心部质量差、屈服强度低的缺陷。
水平方向第二十一板、第二十七板与竖直方向第二十二至第二十四板焊接，形成箱型结 构，能增加第二十三板和第二十四板两叉板的稳定性和构件的整体刚度，第二十五板为设在 陆区跨主梁腹板17和箱型结构之间的连接钢板，起传递竖向力和纵向水平力的作用，并在其 两侧设置水平加劲肋第二十六板，能有效地将船区跨桥主梁的竖向剪力和纵向水平力传递给 二十三板和第二十四板两叉板，上述竖向力和水平力通过叉板传递给两跨桥间的连接钢销， 再由钢销传递给陆区跨桥所述的芯板的第一板，所传递的竖向力和纵向水平力分别达到 3000kN、 4000 kN。国外公路栈桥上的叉形构件结构形式为实体结构锻造方案，而本桥若采用 实体结构锻造方案，则存在原材料价格高、机加工量大、220mm厚板对接焊缝焊接困难等问 题，导致叉型构件制造成本偏高并难以满足工期要求。叉形构件焊接箱型结构方案成功地解 决了上述技术难题。
为了降低焊接残余应力，为设在第一板上的第三孔、第二十三板和二十四板上的第四孔、 第五孔满足同轴度要求提供保障，由第一板至第十四板组成的芯板构件和由第十八板至第二 十七板组成的叉形构件均釆取了整体热处理工艺措施。其中第十板至第十三板为陆区跨桥桥 面系结构，第十八板和第十九板为船区跨桥面系结构，将上述板件做比其它桥面系结构加厚 处理，并分别与陆区跨桥第一板和第四板焊接、船区跨桥第二十四板和第二十五焊接，上述 措施可有效防止芯板和叉形构件在进行热处理时发生侧向变形。
图1是本实用新型的桥间铰连接用芯板和叉形构件图2所示装置的A-A主视图2是图1所示装置的B-B视图3是图1所示装置的E-E视图4是图1所示装置中的D-D视图5是图1所示装置的C-C视图； z
图6是图1所示装置的F-F视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实例对本发明作以详细描述。
本实用新型的桥间铰连接用芯板和叉形构件，它包括芯板和叉形构件，所述的芯板包括 沿水平设置第十四板14，底部垂直焊接在所述的第十四板14上的第一板1、底部垂直设置在 所述的第十四板14上并且其一个端面与所述的第一板1的一个端面相连的第四板4，底部垂 直焊接在所述的第十四板14上并且其侧壁分别与所述的第四板4、第一板l相连的第七、八 板7，8，在所述的第七、八板之间连接有第九板9、 一个第五板5底部垂直的焊接在所述的第 十四板14上并且其一个端面与一个底部焊接在所述的第十四板14上的第六板6相连接、其 另一个端面与所述的第八板8的一个端面相连并且其一个侧壁与所述的第九板9相连，所述 的第六板6的一个侧壁分别与所述的第七板7、第九板9的侧壁相连， 一个第十三板13底部 焊接在所述的第十四板14上并且与所述的第七板7同对称轴线地设置在所述的第四板4的另 一侧， 一个第十板10底部垂直地焊接在所述的第十四板14上并且与所述的第八板8同对称 轴线地设置在所述的第一板1的另一侧， 一个第十一板11底部连接在所述的第十三板13顶 部并且其一个侧壁连接在所述的第四板4、第一板l的侧壁上， 一个十二板12底部连接在所 述的第十板顶部并且其一个侧壁连接在所述的第一板的侧壁上，在所述的第五、第一板5， 1 上同轴地开有第一孔28，在位于所述的第一孔开孔处的第一板和第五板上连接有套筒，所述的套筒上连接有静态支撑杆，在所述的第一板上部和右部分别开有第二孔29和第三孔30,
在所述的第二孔和第三孔处的第一板的两侧分别连接有筋板，在所述的筋板上分别开有与所 述的第二孔和第三孔同轴设置的孔，在所述的第二孔内设置有带有球铰轴承的钢销，所述的
钢销与提升油缸相连；所述的叉形构件包括两个分别沿水平彼此平行设置的第二十一板21和 第二十七板27， 一个第二十二板22两个底部分别垂直的焊接在所述的第二十一板21、第二 十七板27之间， 一个第二十五板25与所述的第四板4、第一板1同对称轴线设置并且其底 部和端部分别垂直的焊接在所述的第二十一板21、第二十二板22上，在所述的第二十二板 的两端分别连接有其底部分别焊接在所述的第二十一板上的第二十三和第二'十四板23， 24， 在所述的第二十五板25、 二十二板22、 二十三板23之间以及在所述的第二十五板25、 二十 二板22、 二十四板24之间分别连接有第二十六板26，在所述的第二十四板24和二十五板 25侧面连接有第十九板19，在所述的第十九板底部连接有其一端焊接在所述的第二十四板 24侧壁的第十八板18，在所述的第二十三和第二十四板上分别开有第四、五孔31，32，在所 述的第四、五孔处的第二十三和第二十四板的两侧分别连接有筋板，在所述的筋板上分别开 有与所述的第四孔和第五孔同轴设置的孔，所述的第四、五孔与所述的芯板的第三孔同轴设 置并且彼此之间通过带有球铰轴承的钢销相连接。优选的第五板的厚度大于第六板，采用不 等厚板，可节省材料。将优选的第十板至第十三板，第十八板和第十九板比其它桥面系结构 钢板做加厚处理并分别与陆区跨桥第一板和第四板焊接、船区跨桥第二十四板和第二十五焊 接，上述措施可有效防止芯板和叉形构件在进行热处理时发生侧向变形。
第一孔28、第二孔29及第三孔30为陆区跨桥芯板构件上的开孔，而第四孔31和第五 孔32为船区跨桥叉形构件上的开孔，上述开孔均为连接钢销预留孔；先通过安装在设置于芯 板构件上的第三孔30和设置于叉形构件上的第四孔31、第五孔32中的钢销，将船区跨桥和 陆区跨桥连接，使船区跨桥的竖向荷载和水平荷载传递给陆区跨桥，再由设置于陆区跨桥芯 板构件上的第二孔29中的钢销和第一孔28中的静态支撑杆，实现两桥连接部位在工作状态 下的提升，以及在非工作状态下的支承。
在使用时第一孔28通过静态支撑杆套筒与静态支撑杆连接，静态支承杆将两桥连接部位 的竖向力和水平力传递至固定在桥墩提升架立柱上的静态支撑杆支架上，实现栈桥在非工作状态下的支承；第二孔29通过装在第二孔29处的带有球铰轴承的钢销与提升油缸连接，提 升油缸将陆区桥和船区桥两桥连接部位的竖向力传递给桥墩提升架横梁，实现栈桥在工作状 态下的连续调节可动支承；第三孔30、第四孔31、第五孔32分别通过装在所述第三孔30、 第四孔31、第五孔32处的带有球铰轴承的钢销将船区跨桥和陆区跨桥连接，使两桥之间可 以同轴转动，并将船区跨桥的竖向力和纵向水平力通过钢销传递给陆区跨桥，其中第四孔、 第五孔中的钢销与孔的配合为过渡配合，钢销安装时需要用干冰对其进行降温处理，使其直 径小于销孔直径，当钢销直径满足安装要求时，用千斤顶将钢销顶进孔。
权利要求1. 桥间铰连接用芯板和叉形构件，其特征在于它包括芯板和叉形构件，所述的芯板包括沿水平设置第十四板，底部垂直焊接在所述的第十四板上的第一板、底部垂直设置在所述的第十四板上并且其一个端面与所述的第一板的一个端面相连的第四板，底部垂直焊接在所述的第十四板上并且其侧壁分别与所述的第四板、第一板相连的第七、八板，在所述的第七、八板之间连接有第九板、一个第五板底部垂直的焊接在所述的第十四板上并且其一个端面与一个底部焊接在所述的第十四板上的第六板相连接、其另一个端面与所述的第八板的一个端面相连并且其一个侧壁与所述的第九板相连，所述的第六板的一个侧壁分别与所述的第七板、第九板的侧壁相连，一个第十三板底部焊接在所述的第十四板上并且与所述的第七板同对称轴线地设置在所述的第四板的另一侧，一个第十板底部垂直地焊接在所述的第十四板上并且与所述的第八板同对称轴线地设置在所述的第一板的另一侧，一个第十一板底部连接在所述的第十三板顶部并且其一个侧壁连接在所述的第四板、第一板的侧壁上，一个十二板底部连接在所述的第十板顶部并且其一个侧壁连接在所述的第一板的侧壁上，在所述的第五、第一板上同轴地开有第一孔，在位于所述的第一孔开孔处的第一板和第五板上连接有套筒，所述的套筒上连接有静态支撑杆，在所述的第一板上部和右部分别开有第二孔和第三孔，在所述的第二孔和第三孔处的第一板的两侧分别连接有筋板，在所述的筋板上分别开有与所述的第二孔和第三孔同轴设置的孔，在所述的第二孔内设置有带有球铰轴承的钢销，所述的钢销与提升油缸相连；所述的叉形构件包括两个分别沿水平彼此平行设置的第二十一板和第二十七板，一个第二十二板两个底部分别垂直的焊接在所述的第二十一板、第二十七板之间，一个第二十五板与所述的第四板、第一板同对称轴线设置并且其底部和端部分别垂直的焊接在所述的第二十一板、第二十二板上，在所述的第二十二板的两端分别连接有其底部分别焊接在所述的第二十一板上的第二十三和第二十四板，在所述的第二十五板、二十二板、二十三板之间以及在所述的第二十五板、二十二板、二十四板之间分别连接有第二十六板，在所述的第二十四板和二十五板侧面连接有第十九板，在所述的第十九板底部连接有其一端焊接在所述的第二十四板侧壁的第十八板，在所述的第二十三和第二十四板上分别开有第四、五孔，在所述的第四、五孔处的第二十三和第二十四板的两侧分别连接有筋板，在所述的筋板上分别开有与所述的第四孔和第五孔同轴设置的孔，所述的第四、五孔与所述的芯板的第三孔同轴设置并且彼此之间通过带有球铰轴承的钢销相连接。
专利摘要本实用新型公开了桥间铰连接用芯板和叉形构件，它包括芯板和叉形构件，所述的芯板上开有第一孔、第二孔、第三孔，在位于所述的第一孔开孔处的板上连接有套筒，所述的套筒上连接有静态支撑杆，在所述的第二孔内设置有带有球铰轴承的钢销，所述的钢销与提升油缸相连；在所述的叉形构件上分别开有第四、五孔，所述的第四、五孔与所述的芯板的第三孔同轴设置并且彼此之间通过带有球铰轴承的钢销相连接。采用本装置可以满足多跨栈桥在工作状态下的同轴转动、将船区跨桥的竖向力和纵向水平力传递给陆区跨桥、提升油缸对栈桥的提升，以及在非工作状态下对栈桥的支承功能要求。
文档编号E01D19/04GK201258455SQ20082014172
公开日2009年6月17日 申请日期2008年8月25日 优先权日2008年8月25日
发明者李凤芹 申请人:铁道第三勘察设计院集团有限公司