[发明专利]大节间距钢管拱拱肋分步成形工艺

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁钢结构加工制造技术领域，尤其涉及到大节间距钢管 拱拱肋成形工艺。

背景技术

目前钢管拱混凝土桥的拱肋成型工艺一般采用热弯或虾弯（以直代 曲）工艺。热弯工艺是采用中频火焰加热或电阻丝加热后用弯模工装弯制 成型，此类工艺中的加热及弯模工装较为复杂，结构庞大，对于单件生产 的钢管拱混凝土桥的拱肋制造带来很高的成本；虾弯工艺是采用的以直代 曲方法成型，虽然加工工艺简单，但拱肋线形精度不高，如遇大节间距拱 肋，组成拱肋的筒节较长时以直代曲拐点明显，使拱肋的受力状况恶化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不需要弯模具，大大降低成本 的大节间距钢管拱拱肋成形工艺。

为解决上述技术问题，本发明包括以下步骤：

1、一种大节间距钢管拱拱肋分步成形工艺，包括以下步骤：

a.根据拱肋节点分布确定筒节长度；

b.确定虾弯折角θ，使θ＜0.04D/l，所述D为筒节直径长度， 所述l为四分之一筒节长度，将筒节分两类，一类为两端与筒节轴向 中心线垂直，其展面为矩形的筒节，用于壁厚较厚需要开制过渡坡口； 另一类为两端与筒节轴向中心线有θ夹角，其展面两端口为曲线的筒 节，用于壁厚较薄不需要开制过渡坡口；

c.将上述两类筒节交替布置，按上述虾弯折角θ对焊，使筒节拼 接成的管段达到一定的曲度，达到初步弯曲；

d.在管段下布置线形模板，将筒节等分为4～5段，在管段内侧 的等分环线上按三角形0～80mm区域范围采用火焰对称加热，使加热 温度控制在900°C以下，并分批次等距离逐次加密至每段筒节4～5 环。

上述方案中，所述步骤a使环缝避开节点，并使节点与筒节相对 应，减少节点处焊接应力。

上述方案中，所述步骤d加热时从中间开始，两侧对称分次进行， 逐次加密。

上述方案中，所述步骤d中，通过在肋管上加载重物以施加外力。

本发明具有以下有益效果：

1）解除了钢管拱拱肋加工成型为圆滑曲线线形受限于大型弯 管机设备的现状，并且不需要弯模具，大大的降低了成本；

2）对于非正圆截面的大节间距钢管拱拱肋成形具有更大的优 势。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说 明。

图1为筒节的划分。

图2为拱肋分类和初步弯曲图。

图3为拱肋加热成形图。

具体实施方式

如图1所示，筒节划分时尽可能使筒节长度一致，使板材规格最 少，便于筒节加工成型；使环缝避开节点，基本达到一组节点对应一 个筒节，减少节点处焊接应力；

如图2所示，确定虾弯折角θ，使θ＜0.04D/l，所述D为筒节 直径长度，所述l为四分之一筒节长度，将筒节分两类，一类为两端 与筒节轴向中心线垂直，其展面为矩形的筒节，用于壁厚较厚需要开 制过渡坡口；另一类为两端与筒节轴向中心线有θ夹角，其展面两端 口为曲线的筒节，用于壁厚较薄不需要开制过渡坡口；将上述两类筒 节交替布置，按上述虾弯折角θ对焊，使筒节拼接成的管段达到一定 的曲度，达到初步弯曲。

如图3所示在管段下布置线形模板，将筒节等分为4～5段，在 管段内侧的等分环线上按三角形0～80mm区域范围采用火焰对称加 热，使加热温度控制在900°C以下，并分批次等距离逐次加密至每 段筒节4～5环，直到完全成型，必要时可以在肋管上加载重物或马 凳。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案 而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通 技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而 不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范 围当中。