本發(fā)明涉及橋梁焊接，具體為一種多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝及方法。
背景技術(shù)：
1、多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造型獨(dú)特的橋梁形式，結(jié)合了多曲線設(shè)計(jì)和異形鋼拱塔的特點(diǎn)，具有較高的美學(xué)價(jià)值和工程難度。多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁通常是由多個(gè)橋梁節(jié)段組成，因此在組裝多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁時(shí)，需要對(duì)相鄰的橋梁節(jié)段進(jìn)行工裝固定后再對(duì)連接處實(shí)施焊接，從而確保相鄰多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁節(jié)段精準(zhǔn)對(duì)接并形成穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)。
2、目前對(duì)橋梁節(jié)段焊接時(shí)存在以下缺點(diǎn)：1、通常使用吊機(jī)直接將橋梁節(jié)段放置在無法移動(dòng)的支座上，并且只有在吊裝的過程中才能對(duì)相鄰的橋梁節(jié)段進(jìn)行對(duì)位調(diào)整，而由于節(jié)段形狀特殊且曲線疊加，因此僅依靠吊裝過程中的調(diào)整難以實(shí)現(xiàn)高精度對(duì)接，容易產(chǎn)生錯(cuò)位或偏差，并且對(duì)位調(diào)整需要反復(fù)起吊和微調(diào)，影響整體施工進(jìn)度，同時(shí)支座無法移動(dòng)會(huì)限制橋梁節(jié)段的靈活調(diào)整，增加了對(duì)接難度；2、在將橋梁節(jié)段對(duì)接完成后，并未對(duì)相鄰的橋梁節(jié)段的位置進(jìn)行限位固定，從而導(dǎo)致橋梁節(jié)段在后續(xù)施工或外部荷載作用下易發(fā)生位移，導(dǎo)致對(duì)接精度下降，影響整體結(jié)構(gòu)幾何形狀，并且會(huì)導(dǎo)致焊縫錯(cuò)位或變形，降低焊接質(zhì)量，從而影響多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3、因此，在多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁節(jié)段焊接時(shí)，因吊裝對(duì)位精度低、支座無法移動(dòng)導(dǎo)致對(duì)接困難，且未限位固定而易造成橋梁節(jié)段位移和焊接質(zhì)量下降，影響整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和施工效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員所需要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝，包括兩個(gè)用于支撐橋梁節(jié)段的轉(zhuǎn)運(yùn)板車和貼合機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)運(yùn)板車上固定安裝有前后對(duì)稱的支撐座；通過兩個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)板車分別兩個(gè)運(yùn)載橋梁節(jié)段并對(duì)橋梁節(jié)段實(shí)施移動(dòng)對(duì)接。
2、兩個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)板車上端共同設(shè)置有前后分布的兩個(gè)等腰梯形組件，兩個(gè)等腰梯形組件上端共同安裝有方形框，方形框與兩個(gè)等腰梯形組件構(gòu)成了對(duì)兩個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)板車實(shí)施鎖定的四棱錐式連接結(jié)構(gòu)；方形框與等腰梯形組件之間設(shè)置有用于給予四棱錐式連接結(jié)構(gòu)支撐且可拆卸的支撐立板，支撐立板上設(shè)置有用于將支撐立板與四棱柱式連接結(jié)構(gòu)固定的連接機(jī)構(gòu)以及固定平板；支撐立板上還設(shè)置有自動(dòng)焊接機(jī)構(gòu)。
3、貼合機(jī)構(gòu)包括固定平板上端面轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的左右對(duì)稱的接觸桿以及為接觸桿提供彈性自適應(yīng)抵壓的拉伸部；對(duì)稱的接觸桿對(duì)兩個(gè)橋梁節(jié)段待焊接位置的兩側(cè)實(shí)施抵壓，并給予支撐立板支撐力使得四棱錐式連接結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度增加。
4、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述等腰梯形組件由兩個(gè)第一連桿與一個(gè)第二連桿組成，支撐座上端面通過設(shè)置的銷軸鉸接有第一連桿，左右對(duì)應(yīng)的兩個(gè)第一連桿之間設(shè)置有可拆卸的第二連桿。
5、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述方形框由兩個(gè)下組合板與兩個(gè)上組合板固定連接組成，同一轉(zhuǎn)運(yùn)板車上的兩個(gè)第一連桿上端與對(duì)應(yīng)的同個(gè)下組合板鉸接；兩個(gè)上組合板通過設(shè)置的螺栓與兩個(gè)下組合板固定連接；方形框從上方對(duì)所有第一連桿實(shí)施連接固定。
6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述連接機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在支撐立板上的連接部，連接部包括固定安裝在支撐立板前端面且上下分布的兩個(gè)連接板，連接板的前端面固定安裝有三角支撐板，三角支撐板上開設(shè)有左右對(duì)稱的一號(hào)螺孔。
7、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述連接機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在第二連桿上的固定部，固定部包括設(shè)置在第二連桿上的卡塊，卡塊通過設(shè)置的螺栓與半圓卡箍配合固定套設(shè)在第二連桿外環(huán)壁上，卡塊下端固定安裝有固定板，固定板上開設(shè)有與一號(hào)螺孔配合的二號(hào)螺孔；當(dāng)支撐立板通過螺栓與兩個(gè)二號(hào)螺孔配合時(shí)，支撐立板固定在兩個(gè)第二連桿之間。
8、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述上組合板上端面貫穿開設(shè)有與一號(hào)螺孔配合的第一固定孔，上組合板前端面貫穿開設(shè)有與一號(hào)螺孔配合且與第一固定孔相交的第二固定孔，當(dāng)支撐立板通過螺栓與第二固定孔配合時(shí)，支撐立板固定在兩個(gè)上組合板之間；當(dāng)支撐立板通過螺栓與二號(hào)螺孔和對(duì)應(yīng)的第一固定孔配合時(shí)，支撐立板固定在第二連桿與對(duì)應(yīng)上組合板之間。
9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述支撐立板前端面通過設(shè)置的螺栓固定安裝有上下分布的兩個(gè)固定平板；拉伸部包括固定安裝在固定平板上端面中心處的凸塊，凸塊與對(duì)應(yīng)的接觸桿之間固定安裝有彈簧。
10、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述貼合機(jī)構(gòu)還包括對(duì)接觸桿實(shí)施插接式鎖定的鎖定部，鎖定部包括固定安裝在接觸桿上的耳座，耳座上豎直滑動(dòng)貫穿安裝有插銷，固定平板上端面貫穿開設(shè)有與插銷插接配合且呈圓周分布的若干個(gè)鎖孔。
11、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述自動(dòng)焊接機(jī)構(gòu)包括固定安裝在支撐立板后端面的線性模塊，線性模塊的移動(dòng)端固定設(shè)置有自動(dòng)焊接機(jī)。
12、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明還提供了采用上述的多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝的焊接方法，具體的焊接方法包括以下步驟：s1.準(zhǔn)備工作：檢查多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁節(jié)段質(zhì)量，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)節(jié)段邊緣進(jìn)行坡口加工，確保坡口形狀、尺寸和清潔度符合標(biāo)準(zhǔn)。
13、s2.放置轉(zhuǎn)運(yùn)：將兩個(gè)相鄰的多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁節(jié)段分別擺正后，放置在轉(zhuǎn)運(yùn)板車上。
14、s3.平移對(duì)接：將兩個(gè)分別運(yùn)載橋梁節(jié)段的轉(zhuǎn)運(yùn)板車移動(dòng)靠近，以對(duì)橋梁節(jié)段實(shí)施移動(dòng)對(duì)接。
15、s4.定位固定：通過方形框與前后等腰梯形組件對(duì)兩個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)板車和兩個(gè)橋梁節(jié)段之間實(shí)施鎖定。
16、s5.實(shí)施焊接：在支撐立板和四棱錐式連接結(jié)構(gòu)的配合下，自動(dòng)焊接機(jī)構(gòu)對(duì)兩個(gè)橋梁節(jié)段連接位置實(shí)施焊接。
17、s6.焊后處理：使用無損檢測(cè)方法對(duì)焊縫進(jìn)行質(zhì)量檢查。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下有益效果：1、本發(fā)明采用移動(dòng)對(duì)接、錐形鎖定以及自動(dòng)焊接的一體化操作模型完成對(duì)曲線疊加異形鋼拱塔橋梁節(jié)段的組裝和焊接，能夠顯著提高曲線疊加異形鋼拱塔橋梁節(jié)段的組裝和焊接精度、效率和質(zhì)量，通過精確調(diào)整、剛性固定和程序化焊接，適應(yīng)復(fù)雜結(jié)構(gòu)需求，降低人工成本和安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)提升整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和施工管理效率，為橋梁建設(shè)提供高效、可靠的解決方案。
19、2、本發(fā)明通過兩個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)板車分別運(yùn)載兩個(gè)橋梁節(jié)段并對(duì)橋梁節(jié)段進(jìn)行移動(dòng)對(duì)接，因此可快速、穩(wěn)定地運(yùn)載橋梁節(jié)段，減少反復(fù)起吊和調(diào)整時(shí)間，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)節(jié)段的精確移動(dòng)和微調(diào)，尤其適用于復(fù)雜曲線和異形結(jié)構(gòu)，確保橋梁節(jié)段對(duì)接的精度。
20、3、本發(fā)明通過四棱錐式連接結(jié)構(gòu)對(duì)裝載橋梁節(jié)段的兩個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)板車實(shí)施鎖定，因四棱錐式連接結(jié)構(gòu)具有高強(qiáng)度和剛度，故可防止橋梁節(jié)段在對(duì)接過程中發(fā)生相對(duì)位移，確保對(duì)接精度，并使鎖定后的轉(zhuǎn)運(yùn)板車能夠減少振動(dòng)和晃動(dòng)，確保橋梁節(jié)段在對(duì)接和焊接過程中的穩(wěn)定性，提高焊接質(zhì)量。
21、4、本發(fā)明通過對(duì)工裝的模塊化可拆卸設(shè)計(jì)快速完成鎖定和解鎖操作，提高施工效率，同時(shí)采用的四棱錐式連接結(jié)構(gòu)可適應(yīng)多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁節(jié)段的復(fù)雜幾何形狀，便于精確對(duì)位。
1.一種多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝，包括兩個(gè)用于支撐橋梁節(jié)段的轉(zhuǎn)運(yùn)板車，其特征在于：所述轉(zhuǎn)運(yùn)板車上固定安裝有前后對(duì)稱的支撐座；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝，其特征在于：所述等腰梯形組件由兩個(gè)第一連桿與一個(gè)第二連桿組成，支撐座上端面通過設(shè)置的銷軸鉸接有第一連桿，左右對(duì)應(yīng)的兩個(gè)第一連桿之間設(shè)置有可拆卸的第二連桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝，其特征在于：所述方形框由兩個(gè)下組合板與兩個(gè)上組合板固定連接組成，同一轉(zhuǎn)運(yùn)板車上的兩個(gè)第一連桿上端與對(duì)應(yīng)的同個(gè)下組合板鉸接；兩個(gè)上組合板通過設(shè)置的螺栓與兩個(gè)下組合板固定連接；方形框從上方對(duì)所有第一連桿實(shí)施連接固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝，其特征在于：所述連接機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在支撐立板上的連接部，連接部包括固定安裝在支撐立板前端面且上下分布的兩個(gè)連接板，連接板的前端面固定安裝有三角支撐板，三角支撐板上開設(shè)有左右對(duì)稱的一號(hào)螺孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝，其特征在于：所述連接機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在第二連桿上的固定部，固定部包括設(shè)置在第二連桿上的卡塊，卡塊通過設(shè)置的螺栓與半圓卡箍配合固定套設(shè)在第二連桿外環(huán)壁上，卡塊下端固定安裝有固定板，固定板上開設(shè)有與一號(hào)螺孔配合的二號(hào)螺孔；當(dāng)支撐立板通過螺栓與兩個(gè)二號(hào)螺孔配合時(shí)，支撐立板固定在兩個(gè)第二連桿之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝，其特征在于：所述上組合板上端面貫穿開設(shè)有與一號(hào)螺孔配合的第一固定孔，上組合板前端面貫穿開設(shè)有與一號(hào)螺孔配合且與第一固定孔相交的第二固定孔，當(dāng)支撐立板通過螺栓與第二固定孔配合時(shí)，支撐立板固定在兩個(gè)上組合板之間；當(dāng)支撐立板通過螺栓與二號(hào)螺孔和對(duì)應(yīng)的第一固定孔配合時(shí)，支撐立板固定在第二連桿與對(duì)應(yīng)上組合板之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝，其特征在于：所述支撐立板前端面通過設(shè)置的螺栓固定安裝有上下分布的兩個(gè)固定平板；拉伸部包括固定安裝在固定平板上端面中心處的凸塊，凸塊與對(duì)應(yīng)的接觸桿之間固定安裝有彈簧。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝，其特征在于：所述貼合機(jī)構(gòu)還包括對(duì)接觸桿實(shí)施插接式鎖定的鎖定部，鎖定部包括固定安裝在接觸桿上的耳座，耳座上豎直滑動(dòng)貫穿安裝有插銷，固定平板上端面貫穿開設(shè)有與插銷插接配合且呈圓周分布的若干個(gè)鎖孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝，其特征在于：所述自動(dòng)焊接機(jī)構(gòu)包括固定安裝在支撐立板后端面的線性模塊，線性模塊的移動(dòng)端固定設(shè)置有自動(dòng)焊接機(jī)。
10.一種多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接方法，其特征在于：采用權(quán)利要求所述的多曲線疊加異形鋼拱塔橋梁焊接工裝配合完成，具體包括以下步驟：