一种先孔法正交异性板单元及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种先孔法正交异性板单元及其制作方法，涉及桥梁建造技术领域。所述先孔法正交异性板单元的制作方法包括以下步骤，在主板上制孔形成带孔模板；在平面板料上制孔形成带孔平板，将带孔平板折弯形成U型肋，U型肋包括平板部和两个斜板部；使用等离子切割机在平面板料上切割避让孔制成成型横梁；将多个U型肋以及成型横梁按照纵横交错的方式组装到带孔主板上，其中U型肋、成型横梁和带孔主板之间均采用螺栓连接。本发明专利技术通过使用制孔模板先在平面板料上制成连接孔，采用先孔法制孔，制孔效率高，然后折弯形成U型肋，然后将U型肋、成型横梁和带孔主板通过螺栓连接固定，安装简单且可有效避免应力集中导致开裂，即使开裂也可拆卸更换。拆卸更换。拆卸更换。

【技术实现步骤摘要】
一种先孔法正交异性板单元及其制作方法


[0001]本专利技术涉及桥梁建造
，特别涉及一种先孔法正交异性板单元及其制作方法。

技术介绍

[0002]钢桥面正交异性板往往采用U肋进行加劲，U肋的优点是施工方便，刚度大，用钢量较小，经济性好。现有正交异性板的U肋一般选用焊接的方式与桥面板连接，而往往存在焊缝的疲劳开裂的问题。虽然桥面板上作用有沥青铺装层，但由于铺装层的刚度与钢板相比很小，所以铺装层对车辆荷载的扩散作用很小。轮载基本上没有扩散的作用在钢桥面板上。由于当前桥面板和纵横加劲肋主要是通过焊接的形式连接的，在局部轮载作用下，焊缝处将会产生较大的应力。由于焊缝本身的疲劳强度不高，再加上焊接残余应力和焊接技术的初始缺陷较多，从而在焊缝处产生较大的应力集中现象。这都将导致焊缝处的疲劳开裂严重。并且疲劳开裂损伤一旦出现很难修复或更换，成为影响钢正交异性桥面板使用的顽疾。
[0003]因此存在一些技术方案，选择在正交异性板中部分易发生开裂的位置改用螺栓连接，在一定程度上起到在损坏风险高的区域避免因焊缝产生的应力集中而损坏，但一般仍存在剩余焊缝存在开裂风险的技术问题。并且使用螺栓连接需要频繁打孔，开孔不便导致整体组装效率低下，工作量大不易推广。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提出一种先孔法正交异性板单元及其制作方法，旨在解决现有正交异性板容易发生疲劳损伤，部分结构采用螺栓连接仍存在损坏风险并且导致生产效率低的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出的一种先孔法正交异性板单元的制作方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S10、主板制孔：采用第一钻孔模板在主板上制成多个第一连接孔，以形成带孔主板；
[0007]步骤S20、纵肋制孔：采用第二钻孔模板在平面板料制成多个第二连接孔，以形成带孔平板；
[0008]步骤S30、纵肋折弯：利用折弯模具将所述带孔平板折弯，以形成U型肋，其中，所述U型肋包括平板部、以及分别连接两个平板部横向的两端的两个斜板部，在所述U型肋的平板部和/或两个斜板部上设有多个所述第二连接孔；
[0009]步骤S40、横梁成型：采用等离子切割机，在平面板料上切割避让槽，以形成成型横梁；
[0010]步骤S50、板单元拼装：将多个所述U型肋以及所述成型横梁按照纵横交错的方式组装到所述带孔主板上，以形成正交异性板单元，其中，所述U型肋、所述成型横梁以及所述带孔主板之间均采用螺栓连接。
[0011]可选地，步骤S20中，所述带孔平板设有平板区域和在所述平板区域横向的两侧对称设置的两个斜板区域，多个所述第二连接孔包括设于所述平板区域的多个第二平板连接孔和设于两个所述斜板区域的多个第二斜板连接孔，两个所述斜板区域的多个所述第二斜板连接孔在所述带孔平板的横向呈对称设置；
[0012]步骤S30中，所述带孔平板的所述平板区域和两个所述斜板区域分别构成平板部和两个斜板部。
[0013]可选地，所述U型肋包括上U型肋和下U型肋，所述上U型肋的平板部和两个斜板部分别设有多个所述第二平板连接孔和多个所述斜板连接孔，所述下U型肋的两个斜板部分别设有多个所述第二斜板连接孔；
[0014]步骤S50具体包括：
[0015]步骤S51、所述上U型肋凹口朝下，并使所述第二平板连接孔与所述带孔主板的所述第一连接孔一一对应并通过螺栓固定连接；
[0016]步骤S52、所述下U型肋的凹口朝上，使所述下U型肋的斜板部与所述上U型肋的斜板部上的所述第二斜板连接孔一一对应，并通过螺栓固定连接；
[0017]步骤S53、所述成型横梁的上端分别与所述上U型肋、所述下U型肋和所述带孔主板连接，所述避让槽用以避让所述下U型肋和所述上U型肋的斜板部；
[0018]其中，各所述上U型肋和各所述下U型肋沿横向交错设置，所述下U型肋的两个斜板部分别与位于其横向两侧的两个所述上U型肋的斜板部连接，以使得多个所述上U型肋和多个所述下U型肋沿横向依次连接形成波形结构。
[0019]可选地，步骤S40具体包括：
[0020]S41、采用等离子切割机在平面板料的上端切割多个沿横向间隔设置的避让槽，各所述避让槽之间形成凸部；
[0021]S42、将各所述凸部的上端沿纵向折弯形成折弯部以形成所述成型横梁；
[0022]步骤S50还包括：
[0023]步骤S531、在各所述折弯部上对应多个所述第二平板连接孔制作多个第三连接孔，通过螺栓固定连接所述折弯部、所述上U型肋的平板部和所述带孔主板；
[0024]步骤S532、在各所述凸部上制作多个第一转接孔，在各所述上U型肋或各所述下U型肋的两个斜板部上制作多个第二转接孔，设置多个连接件分别固定连接所述凸部和各斜板部。
[0025]可选地，步骤S30中，各所述U型肋的两个斜板部分别与其平板部的夹角相同，并且所述夹角的角度不小于90
°
。
[0026]本专利技术还提出一种先孔法正交异性板单元，所述先孔法正交异性板单元包括：
[0027]带孔主板；
[0028]U型肋组件，设置于所述带孔主板的下侧，所述U型肋组件包括沿上下方向分布的多个上U型肋和多个下U型肋，并且多个所述上U型肋与多个所述下U型肋沿横向交错设置；以及，
[0029]多个成型横梁，沿横向设置于所述带孔主板的下侧，多个所述成型横梁沿纵向间隔设置，各所述成型横梁的上端分别与所述上U型肋和/或所述下U型肋、以及所述带孔主板可拆卸连接；
[0030]其中，多个所述上U型肋的凹口朝下设置，多个所述下U型肋的凹口朝上设置，多个所述上U型肋的平板部与所述主板可拆卸连接，多个所述下U型肋的两个斜板部分别与位于其横向两侧的两个所述上U型肋的斜板部可拆卸连接。
[0031]可选地，所述带孔主板设有多个第一连接孔，多个所述第一连接孔沿纵向按固定间距排列，并沿横向设置有多列；
[0032]各所述上U型肋的平板部对应每列多个所述第一连接孔设有多个沿纵向排列的第二平板连接孔，多个所述上U型肋的平板部通过螺栓与所述带孔主板固定连接。
[0033]可选地，各所述上U型肋和各所述下U型肋的斜板部具有相对设置的内侧面和外侧面，并且各所述上U型肋和各所述下U型肋的斜板部上对应设有多个沿内外向贯穿设置的第二斜板连接孔，多个所述第二斜板连接孔沿纵向间隔设置；
[0034]其中，各所述上U型肋的两个斜板部的外侧面对应多个所述第二斜板连接孔焊接有多个螺纹连接件，各所述下U型肋的斜板部的内侧面与对应所述上U型肋的斜板部的内侧面贴合并通过螺栓固定连接。
[0035]可选地，各所述成型横梁的上端设有沿横向间隔设置的多个避让槽，各所述避让槽之间形成多个凸部，多个所述凸部对应多个所述上U型肋设置，所述凸部的上端设有沿纵向折弯的折弯部，所述折弯部与所述上U型肋的平板部贴合，所述折弯部上开设有第三连接孔，所述折弯部通过螺栓与所述上U型肋的平板部和所述主板固定连接。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种先孔法正交异性板单元的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10、主板制孔：采用第一钻孔模板在主板上制成多个第一连接孔，以形成带孔主板；步骤S20、纵肋制孔：采用第二钻孔模板在平面板料制成多个第二连接孔，以形成带孔平板；步骤S30、纵肋折弯：利用折弯模具将所述带孔平板折弯，以形成U型肋，其中，所述U型肋包括平板部、以及分别连接两个平板部横向的两端的两个斜板部，在所述U型肋的平板部和/或两个斜板部上设有多个所述第二连接孔；步骤S40、横梁成型：采用等离子切割机，在平面板料上切割避让槽，以形成成型横梁；步骤S50、板单元拼装：将多个所述U型肋以及所述成型横梁按照纵横交错的方式组装到所述带孔主板上，以形成正交异性板单元，其中，所述U型肋、所述成型横梁以及所述带孔主板之间均采用螺栓连接。2.如权利要求1所述的先孔法正交异性板单元的制作方法，其特征在于，步骤S20中，所述带孔平板设有平板区域和在所述平板区域横向的两侧对称设置的两个斜板区域，多个所述第二连接孔包括设于所述平板区域的多个第二平板连接孔和设于两个所述斜板区域的多个第二斜板连接孔，两个所述斜板区域的多个所述第二斜板连接孔在所述带孔平板的横向呈对称设置；步骤S30中，所述带孔平板的所述平板区域和两个所述斜板区域分别构成平板部和两个斜板部。3.如权利要求2所述的先孔法正交异性板单元的制作方法，其特征在于，所述U型肋包括上U型肋和下U型肋，所述上U型肋的平板部和两个斜板部分别设有多个所述第二平板连接孔和多个所述斜板连接孔，所述下U型肋的两个斜板部分别设有多个所述第二斜板连接孔；步骤S50具体包括：步骤S51、所述上U型肋凹口朝下，并使所述第二平板连接孔与所述带孔主板的所述第一连接孔一一对应并通过螺栓固定连接；步骤S52、所述下U型肋的凹口朝上，使所述下U型肋的斜板部与所述上U型肋的斜板部上的所述第二斜板连接孔一一对应，并通过螺栓固定连接；步骤S53、所述成型横梁的上端分别与所述上U型肋、所述下U型肋和所述带孔主板连接，所述避让槽用以避让所述下U型肋和所述上U型肋的斜板部；其中，各所述上U型肋和各所述下U型肋沿横向交错设置，所述下U型肋的两个斜板部分别与位于其横向两侧的两个所述上U型肋的斜板部连接，以使得多个所述上U型肋和多个所述下U型肋沿横向依次连接形成波形结构。4.如权利要求3所述的先孔法正交异性板单元的制作方法，其特征在于，步骤S40具体包括：S41、采用等离子切割机在平面板料的上端切割多个沿横向间隔设置的避让槽，各所述避让槽之间形成凸部；S42、将各所述凸部的上端沿纵向折弯形成折弯部以形成所述成型横梁；步骤S50还包括：
步骤S531、在各所述折弯部上对应多个所述第二平板连接孔制作多个第三连接孔，通过螺栓固定连接所述折弯部、所述上U型肋的平板部和所述带孔主板；步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：张可，金波，祝凯，王杰，
申请(专利权)人：海波重型工程科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：