[实用新型]箱涵顶铁构件

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种下穿式立交施工中顶进设备的箱涵顶铁构件。

背景技术

铁路基本建设中，下穿式立交由于其建设成本相对上跨式立交较低，广泛得到运用。在下穿式立交施工过程中，顶进技术与地基处理、维护具有同样的重要性，而顶进技术的关键是顶进设备的可靠性和使用方便性，近年来，箱涵制作逐渐向大型化、超大型化发展，已采取了300～500吨超大油顶，相应的顶进设备施工能力要求也越来越高。所以，顶铁作为顶进设备的重要施工部分，在顶进过程中所有的顶力全部集中在顶铁上，可靠性是顶进工作的关键。

现有的顶铁焊接制作方法是在铁板上画出四根钢轨的位置，用电焊给构件直接定位，然后按照一般工艺要求对构件进行焊接。这种方法获得的结构存在缺陷。首先，因钢轨同铁板焊缝是串联的，焊缝隙承担着传递全部载荷的作用，一旦开裂，结构就会立即失效，即焊缝为工作焊缝。其次，由于顶铁承受力巨大，根据受力分析，为使焊缝尽可能处于受压状态，在制作中必须使顶铁两端铁板相互平行，且垂直于四根钢轨，这就给钢轨加工增加难度。第三，钢轨焊接端面平面度的要求很高，一般误差应小于2毫米，只能用锯床加工才能达到要求，而构件点固时，点固点易开裂，不易定位。另外，焊接时由于对工作焊缝要求很高，而钢轨的碳含量较高，为防止焊接时形成裂纹以及接头性能变坏，焊接前必须预热，焊接后顶铁因钢轨（普通低合金钢）同铁板（A3）材质不同，且铁板厚度大钢性大，焊后顶铁的残余应力和变形十分大，且同时存在，引起平面变形、上翘，使整个构件丧失稳定，使用性能得不到保障。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决下穿式立交顶进设备中所需的顶铁构件制作时消耗工时大，工艺可焊性与使用可焊性差，造成在实际应用中发生焊缝开裂等现象的问题，提供一种结构设计合理的箱涵顶铁构件，先在铁板上先开设四根钢轨定位用的通孔，再将钢轨穿入铁板中，并与铁板外端齐平，达到定位快而准确，整体性强，焊接稳定性好的目的。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种箱涵顶铁构件，包括相互平行的两块顶板，其特征是所述的两块顶板之间设有四支相互平行的钢轨，顶板上设有四个通孔，所述的钢轨两端分别插进两块顶板设有的通孔中，钢轨的端部与顶板的平面齐平，四支钢轨位于以顶板中心为圆心的同心圆上。每支钢轨都与顶板垂直，钢轨的端部穿过顶板与顶板的一个平面定位在实际操作中很容易做到，钢轨与顶板的接触面有钢板厚度之长，这样对焊接来说是在顶板两个面进行的，结构强度大大提高。而且，四支钢轨是以顶板的中心进行均匀布置的，在工作中的受力比较均。

作为优选，所述的顶板设有的通孔形状与钢轨的横截面形状相同，通孔与钢轨间隙配合。顶板采用低碳钢制作，加工比较容易，通孔设计为钢轨的“工”字形，间隙配合量可以稍大一些，以方便钢轨插入。

作为优选，所述的顶板为正方形，四支钢轨分成两支一组，每组设置在正方形的对角线上并以中心点对称。顶板也可以为正多边形，保证四支钢轨均匀颁在顶板上，以获得支撑力均匀的顶铁构件。

作为优选，所述的以顶板中心对称的钢轨上顶边朝顶板的中心，下底边朝顶板的外侧方向。钢轨的“工”字形横截面上边宽度小于下边宽度，宽度大的边朝外，可以获得较大的四支钢轨共同组成的面，所受之力较为集中。

作为优选，所述的钢轨与顶板两端配合后通过焊接方式连接成一体结构。虽然钢轨是普通低合金钢，同铁板低碳钢材质不同，且铁板厚度大钢性也大，但由于是双面焊接，焊后顶铁的残余应力和变形并不大，平面变形、上翘也小。

本实用新型的有效效果是：由于钢轨和被连接的顶板与焊缝之间是并联的，焊缝传递很小的载荷，焊接部位主要起着钢板和钢轨之间的相互联系作用，焊缝平行于受力方向，即使焊缝开裂结构也不会失效，另外钢轨同铁板焊缝是套接的，钢轨的平行度高，焊接后整体结构强度好，顶铁端面平整，立面挺拔，能有效控制定位顶涵过程中顶进速度和位置的准确性，更好地确保施工工期。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是本实用新型的图1的A-A剖视结构示意图。

图中：1. 顶板，2. 钢轨。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。