一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架制造技术

本发明专利技术公布了一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架，包括左右平行设置的两个混凝土基座，所述混凝土基座的顶部前后安装有钢管立柱，前后两组所述钢管立柱之间间隔设置有立柱横撑与立柱斜撑，左右两个所述钢管立柱的上端之间对称设置有钢管横梁，左右两组所述钢管横梁之间通过连接法兰盘固定，所述钢管横梁由上横梁、中横梁与下横梁组成，所述中横梁外壁沿长度方向连接有多个横梁竖撑与横梁斜撑Ⅰ，所述横梁竖撑与横梁斜撑Ⅰ的上端共同连接上横梁，所述横梁竖撑与横梁斜撑Ⅰ的下端共同连接下横梁；本发明专利技术结构设计合理，符合轻量化、少污染、低排放、高耐久、便养护的绿色发展方向，具有良好的经济、社会效益和应用前景。社会效益和应用前景。社会效益和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架


[0001]本专利技术涉及ETC龙门架
，尤其涉及一种高速公路用高强耐候型 ETC龙门架。

技术介绍

[0002]ETC龙门架是一种类似交通探头的设施，架设在高速公路上方，替代原有的省界收费站的功能，实现快速不停车通过。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在ETC车道上的微波天线之间进行的专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过高速公路无需停车而能交纳高速公路费用的目的。
[0003]为规范高速公路ETC门架系统相关设施建设和运营，《高速公路ETC门架系统技术要求》对门架材料及防腐的具体要求为：
[0004]1.钢材型号为Q235B，锚栓型号为Q345B。
[0005]2.除锈等级为ST21/2，防腐建议做法：(1)采用热镀锌防腐，紧固件的镀锌量为350g/m2，其余钢结构件的镀锌量为600g/m2；(2)采用油漆防腐，环氧富锌底漆(2*40um)，环氧云铁中间漆(2*55um)，氟碳面漆(2*40um)，干漆膜总厚度为270um。
[0006]3.螺母及垫片应与螺栓性能等级一致，螺栓的两端各设置一个垫片。
[0007]4.未标注焊缝均满焊，hf＝t+2mm，t为钢管壁厚。
[0008]然而在实际应用过程中，采用Q235碳素钢材料制作而成的ETC龙门架，长时间使用后表面的锈层是多孔的吸附性很差的单层结构，锈层中裂纹是普遍存在的，并集中于锈层的最外部，这样一种结构对于吸附水和沉积物的进入几乎没有障碍，它们渗透到基体金属使腐蚀过程继续。因此，这种钢材的抗腐蚀能力较差，一般需要使用镀锌处理和喷涂处理的方式进行防腐，以增加钢材的使用寿命，但是这个过程对环境污染严重，为推动节能减排，全国各地已经正在逐步取缔工厂的镀锌业务资格。
[0009]另外，现有推荐标准中使用Q235钢材强度较低，用钢量较大，带来了铁矿石、炼钢、运输、施工安装等一系列成本的提高及二氧化碳排放，增加了制作成本。为此我们提出了一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架，提高设备强度和抗腐性能，以解决目前传统Q235碳素钢存在抗腐性能差、镀锌防腐污染严重的技术问题。
[0011]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术提供如下技术方案：
[0012]一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架，包括左右平行设置的两个混凝土基座，所述混凝土基座的顶部前后安装有钢管立柱，前后两组所述钢管立柱之间间隔设置有立柱横撑与立柱斜撑，左右两个所述钢管立柱的上端之间对称设置有钢管横梁，左右两组所述钢管横梁之间通过连接法兰盘固定，所述钢管横梁由上横梁、中横梁与下横梁组成，所述中横梁外壁沿长度方向连接有多个横梁竖撑与横梁斜撑Ⅰ，所述横梁竖撑与横梁斜撑Ⅰ的上端共
同连接上横梁，所述横梁竖撑与横梁斜撑Ⅰ的下端共同连接下横梁。
[0013]优选地，一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架中，所述上横梁、中横梁与下横梁的端部周向均布有多个横梁加强肋，所述横梁加强肋焊接连接法兰盘，前后两组所述钢管横梁之间连接有多个横梁横撑，前后两组所述下横梁之间连接有多个横梁斜撑Ⅱ与格栅板。
[0014]优选地，一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架中，所述混凝土基座的底部铺设有碎石垫层，所述混凝土基座的顶部安装有加劲法兰盘，所述加劲法兰盘上穿设有地脚螺栓与连接螺栓，所述加劲法兰盘的顶部与钢管立柱之间焊接有加劲肋。
[0015]优选地，一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架中，所述钢管立柱的上部贯穿有两个U型螺栓Ⅰ，两个所述U型螺栓Ⅰ的直部均贯穿有方铜管，两个所述U型螺栓Ⅰ的弯部分别抵接上横梁外壁与中横梁外壁。
[0016]优选地，一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架中，前后两个所述钢管立柱之间连接有H型钢，所述H型钢底部与钢管立柱之间焊接有支撑肋，所述H型钢顶部连接有U型螺栓Ⅱ，所述U型螺栓Ⅱ弯部抵接下横梁外壁。
[0017]优选地，一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架中，左侧所述钢管立柱的总长度小于右侧所述钢管立柱的总长度。
[0018]优选地，一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架中，所述钢管横梁、钢管立柱、立柱横撑与立柱斜撑均采用QNH高强耐候钢材料制作而成。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]1、本专利技术通过理论分析和研发实验方法，研发出Q700NH高强耐候钢材料，作为高速公路ETC龙门架基底材料，基于新型轻量化耐候钢材料，优化了ETC龙门架产品方案，并进行了力学验证，提出了以Q700NH直缝钢管替代 Q235碳素钢的直径152mm以上无缝钢管的方案，经过计算和仿真，可以满足当前龙门架的安全应用需求，每吨钢管可降低成本1000到2000元；
[0021]3、本专利技术结合我国气候环境和ETC龙门架的使用条件，基于轻量化耐候钢材料提出使用裸装预留腐蚀裕度、电泳等防腐方式；
[0022]4、本专利技术研发的产品性能优良，可在满足《高速公路ETC门架系统技术要求》的基础上，符合轻量化、少污染、低排放、高耐久、便养护的绿色发展方向，具有良好的经济、社会效益和应用前景，减少了铁矿石和运输燃料用量，减少了二氧化碳排放，减少了污染物排放，从钢材采购、加工、运输、安装和维护各环节降低龙门架的建设成本。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0025]图2为本专利技术的立面结构示意图；
[0026]图3为本专利技术中下横梁的俯视示意图；
[0027]图4为本专利技术中钢管立柱的侧视结构示意图；
[0028]图5为本专利技术中上横梁与立柱的连接布置示意图；
[0029]图6为本专利技术中U型螺栓Ⅰ的俯视结构示意图
[0030]图7为本专利技术中H型钢与立柱的连接布置示意图；
[0031]图8为本专利技术中U型螺栓Ⅱ的俯视结构示意图；
[0032]图9为本专利技术中加劲法兰盘的侧视结构示意图；
[0033]图10为材料试验性能参数对比图；
[0034]图11为原结构载荷下的最大位移对比图。
[0035]图中：1、混凝土基座；2、钢管立柱；31、立柱横撑；32、立柱斜撑； 41、上横梁；42、中横梁；43、下横梁；5、连接法兰盘；6、横梁竖撑；7、横梁斜撑Ⅰ；8、横梁加强肋；9、横梁横撑；10、横梁斜撑Ⅱ；11、格栅板； 101、碎石垫层；102、加劲法兰盘；103、地脚螺栓；104、连接螺栓；105、加劲肋；201、U型螺栓Ⅰ；202、方铜管；203、H型钢；204、支撑肋；205本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架，包括左右平行设置的两个混凝土基座(1)，其特征在于：所述混凝土基座(1)的顶部前后安装有钢管立柱(2)，前后两组所述钢管立柱(2)之间间隔设置有立柱横撑(31)与立柱斜撑(32)，左右两个所述钢管立柱(2)的上端之间对称设置有钢管横梁，左右两组所述钢管横梁之间通过连接法兰盘(5)固定，所述钢管横梁由上横梁(41)、中横梁(42)与下横梁(43)组成，所述中横梁(42)外壁沿长度方向连接有多个横梁竖撑(6)与横梁斜撑Ⅰ(7)，所述横梁竖撑(6)与横梁斜撑Ⅰ(7)的上端共同连接上横梁(41)，所述横梁竖撑(6)与横梁斜撑Ⅰ(7)的下端共同连接下横梁(43)。2.根据权利要求1所述的一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架，其特征在于：所述上横梁(41)、中横梁(42)与下横梁(43)的端部周向均布有多个横梁加强肋(8)，所述横梁加强肋(8)焊接连接法兰盘(5)，前后两组所述钢管横梁之间连接有多个横梁横撑(9)，前后两组所述下横梁(43)之间连接有多个横梁斜撑Ⅱ(10)与格栅板(11)。3.根据权利要求1所述的一种高速公路用高强耐候型ETC龙门架，其特征在于：所述混凝土基座(1)的底部铺设有碎石垫层(101)，所述混凝土基座(1)的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡方俊，
申请(专利权)人：中交唐山新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：