[發明專利]一種鋼桁梁桁片單元和鋼桁梁結構及其安裝方法

有效

• 申請號: 201110223232.X
• 申請日: 2011-08-05
• 公開（公告）號: CN102352604A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 李軍堂;秦順全;涂滿明;毛偉琦;王東輝;傅戰工;許穎強;許佳平;汪芳進;張維;胡軍
• 申請（專利權）人: 中鐵大橋局股份有限公司
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00;E01D21/10;E01D6/00;E01D101/30
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本發明涉及重載、大跨度橋梁的設計與施工技術，具體的說是一種鋼桁梁桁片單元和鋼桁梁結構及其安裝方法。

背景技術

鋼桁梁一般由兩桁或三桁組成，其中兩桁包括兩邊桁片，三桁包括兩邊桁片及一中桁片。中桁上弦桿和邊桁上弦桿之間設有構成公路橋面的公路正交異性板，公路正交異性板分別與中桁上弦桿和邊桁上弦桿連接成整體，橋門架分別和中桁上弦桿、邊桁上弦桿、第一腹桿、第二腹桿及公路正交異性板的下表面連接。中桁下弦桿和邊桁下弦桿之間設有構成鐵路橋面的鐵路正交異性板，鐵路正交異性板分別與中桁下弦桿和邊桁下弦桿連接成整體。

圖1顯示了現有技術中桁架的結構圖，該桁架包括上弦桿25′、下弦桿26′、腹桿27′及斜桿28′組成，腹桿27′、斜桿28′均與上下弦桿25′、26′對應節點30′連接。同時，傳統的鋼桁梁設計時，上弦桿25′、下弦桿26′、腹桿27′及斜桿28′均單獨設計成單根桿件，上、下弦桿25′、26′長度與鋼桁梁節間長度相同，在上下弦桿25′、26′節點30′位置，伸出一大塊節點板，節點板上有大量螺栓孔，以方便與腹桿及斜桿連接。

其拼裝方法為：在現場采用散拼方式拼裝，即由架梁吊機將單根桿件吊裝至設計位置，現場在桿件連接部位用高強連接螺栓連接成整體。由于起重量小，對起重機械的要求低，鋼梁桿件的對位、調整、安裝方便。但是，使用這種組裝方式限制了路橋建設速度。具體來說，現有的散拼方式具有以下缺點：高強螺栓連接數量大，安裝速度慢，需逐根桿件提升安裝，每個節間桁片每次循環作業時，需提升一根上弦桿25′、一根下弦桿26′、一根腹桿27′和一根斜桿28′，共需提升4次，兩個節間共8次，且每次提升安裝一根桿件時，均需拼接大量高強連接螺栓，不能同步作業，效率較低；鋼桁梁架設現場焊接工程量大，正交異性板和主桁間采用焊縫連接，受作業條件限制，焊縫質量難以控制，焊縫焊接收縮對橋梁線形和內力分布的影響較大。

因此，為提高鋼桁梁的安裝效率及質量，有必要設計一種新的鋼桁梁結構及安裝方法，以克服上述缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種起吊次數少，組裝方便、施工速度快并且工地現場焊縫少的的鋼桁梁桁片單元和鋼桁梁結構及其安裝方法。

本發明一種鋼桁梁桁片單元；

所述鋼桁梁桁片單元包括，上弦桿、下弦桿、第一腹桿及第二腹桿，所述上弦桿、下弦桿、第一腹桿及第二腹桿焊接成一矩形架體，一斜桿，所述斜桿連接矩形架體兩對角；

所述上弦桿的長度即為鋼桁梁桁片單元上端第一腹桿與第二腹桿之間的距離，所述下弦桿的長度即為鋼桁梁桁片單元下端第一腹桿與第二腹桿之間的距離；

所述上弦桿兩端進一步延伸形成兩上連接桿，所述下弦桿兩端進一步延伸形成兩下連接桿，所述上弦桿與上連接桿連接處及下弦桿與下連接桿連接處形成一節點，同時，所述所述第一腹桿與上連接桿之間設有向下延伸的第一傾斜連接桿，所述第二腹桿與下連接桿之間設有向上延伸的第二傾斜連接桿。

更進一步的，所述上連接桿的長度為上弦桿的一半，所述下連接桿長度為下弦桿的一半，且第一傾斜連接桿與第二傾斜連接桿的長度為斜桿的一半，所述上連接桿、下連接桿、第一傾斜連接桿與第二傾斜連接桿末端均設有連接裝置，且所述鋼桁梁桁片單元一端的連接裝置在同一斷面上。

所述上弦桿或下弦桿前后兩節點之間的距離即為一節間長度，所述鋼桁梁桁片單元長度為兩個節間長度，且所述鋼桁梁桁片單元長度即是一個桁段長度。

更進一步的，所述鋼桁梁桁片單元的上弦桿、下弦桿、腹桿、斜桿、第一傾斜連接桿及第二傾斜連接桿之間通過焊接相互連接。

本發明鋼桁梁結構的鋼桁梁桁片單元在工廠內完成焊接工序，可以避免大量現場施工，不受現場作業環境限制，有利于提高鋼桁梁桁片出廠產品質量。同時連接裝置都在同一個斷面上，組裝時更容易，也使組裝后受力效果更好，增強了整體的穩定性。

本發明還提供一種鋼桁梁結構，所述鋼桁梁結構由公路正交異性板、鐵路正交異性板、橋門架及桁片組成，所述公路正交異性板支撐于橋門架上，且所述鐵路正交異性板位于公路正交異性板下方，且所述公路正交異性板、鐵路正交異性板、橋門架均與桁片相連，所述桁片包括若干所述的鋼桁梁桁片單元，且所述鋼桁梁桁片單元首尾連接。

本發明還提供一種鋼桁梁結構的安裝方法，所述安裝方法包括以下步驟：

(1)在已拼裝的鋼桁梁頂上固定一架梁吊機；

(2)提供一待拼裝的鋼桁梁桁片單元；