无翻转焊接的钢箱拱制造技术

提供一种无翻转焊接的钢箱拱，包括底板、顶板、外腹板、内腹板；外腹板与角部壁板具有焊缝Ⅰ；底板上端、顶板上端与角部壁板分别具有焊缝Ⅱ；焊缝Ⅰ、焊缝Ⅱ均为坡口方向朝外的单面焊缝结构；底板下端、顶板下端分别与角部壁板具有焊缝Ⅲ；焊缝Ⅲ为双面K型焊缝结构；内腹板与角部壁板具有焊缝Ⅳ；焊缝Ⅳ为坡口方向朝内的单面焊缝结构，且焊缝Ⅳ在焊接时外侧设有衬垫。本实用新型专利技术采用改进型焊接坡口设计，将仰位焊缝变为俯位焊缝，实现钢箱拱的现场无翻转全位置焊接操作，起到降本增效，降低安全风险，降低焊接难度，提高焊接质量的目的。提高焊接质量的目的。提高焊接质量的目的。

【技术实现步骤摘要】
无翻转焊接的钢箱拱


[0001]本技术属于钢拱箱制造
，具体涉及一种无翻转焊接的钢箱拱。

技术介绍

[0002]大型钢箱拱节段一般由顶板1、底板2、外腹板3、内腹板4、角部壁板5和隔板6等结构组成八边形构造(参见图1)。其中，各构件拼焊连接制作时，出于受力需要，其棱角焊缝一般均要求采用全熔透焊缝。因为全熔透焊缝传力效果好，但是该焊缝焊接要求高，焊接难度大。以顶、底板板厚36
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60mm，角部壁板5板厚为30
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40mm的钢箱拱节段为例：焊接坡口设计较为简单，只需要焊接坡口的方向朝向箱外侧即可，通过翻转钢箱拱即可达到所有焊缝在俯位置焊接的要求。因此，根据常规坡口设计方法，(如图2、图3所示)内腹板4与角部壁板5的焊接坡口应该开设在薄板的角部壁板5上。但是，如果钢箱拱不采用翻转焊接，此位置焊缝就需要在仰位焊接(结合图1)；(如图4、图5所示)而顶板1、底板2与角部壁板5的焊缝也需要在仰位焊接，而仰位焊接难度大，焊后焊缝外观成型较差，且焊接效率低，占用大量人工，焊接质量得不到保障。因此，通常对钢箱拱节段焊接制造时，都要采用翻转焊接技术，这样做的主要目的是为了将仰位焊缝变为俯位置焊接，从而达到降低操作难度，保证焊接质量的目的。因为从理论和实践上来说，翻转焊接技术采用的平位或横位焊接质量稳定，施工速度快。
[0003]但是，现有翻转焊接技术对制造现场起重能力和场地面积要求很高，一次性投入太大，安全风险高。大型钢箱拱属于超大超重构件，如果翻转作业，首先需要有满足吊装能力的起重设备，以及足够的作业场地，并且要投入大量的辅助人员，安全风险大。从施工实际出发，仅为构件的焊接作业而投入大量施工机具，经济性并不高，还要承担一定的安全管理风险。对此，现提出如下技术方案。

技术实现思路

[0004]本技术解决的技术问题：提供一种无翻转焊接的钢箱拱，实现钢箱拱的无翻转焊接制作；将仰位焊变为俯位焊，解决钢箱拱翻转焊接费工费时费力，安全风险大，场地受限，设备投资过大的技术问题。
[0005]本技术采用的技术方案：无翻转焊接的钢箱拱，钢箱拱包括左右两侧竖直设置的底板和顶板；钢箱拱还包括上方水平设置的外腹板以及下方水平设置的内腹板；底板和顶板上端分别通过角部壁板与外腹板左右两端焊接固连为一体；底板和顶板下端分别通过角部壁板与内腹板左右两端焊接固连为一体；外腹板与角部壁板具有焊缝Ⅰ；底板上端、顶板上端与角部壁板分别具有焊缝Ⅱ；焊缝Ⅰ、焊缝Ⅱ均为坡口方向朝外的单面焊缝结构；底板下端、顶板下端分别与角部壁板具有焊缝Ⅲ；焊缝Ⅲ为双面K型焊缝结构；内腹板与角部壁板具有焊缝Ⅳ；焊缝Ⅳ为坡口方向朝内的单面焊缝结构，且焊缝Ⅳ在焊接时外侧设有衬垫。
[0006]上述技术方案中，进一步地：衬垫为陶瓷衬垫。
[0007]本技术与现有技术相比的优点：
[0008]1、本技术八条焊缝中，通过将内腹板与角部壁板的两条焊缝，以及顶板、底板下端与角部壁板的两条焊缝采用特殊坡口设计，其余焊缝均采用常规坡口设计，将原先需要在仰位焊接的全熔透焊缝全部调整变为俯位置焊接；从而实现钢箱拱的现场无翻转全位置焊接操作，起到降本增效，降低安全风险，降低焊接难度，提高焊接质量的目的。
[0009]2、本技术考虑到施焊便利和焊接坡口的易于加工性，将内腹板与角部壁板间焊缝设计为坡口朝内的单面坡口形式，通过定制特殊衬垫，实现单面焊双面成型的目的。
[0010]3、本技术由于顶板下端、底板下端分别与角部壁板具备双面施焊的条件，因而将顶、底板下端与角部壁板焊缝形式设计为双面K型，将原本需要在仰位焊接的焊缝转化为平位、横位焊接，降低了焊接操作难度，提高了焊接效率，保证了焊接质量。
[0011]4、本技术不需要额外增加材料和借助辅助设施，仅通过对焊接坡口的设计，就能达到降低焊接操作难度、提高焊接质量的目的。
[0012]5、本技术操作简单，能够提高施工效率，减少设备投入，降低安全风险。
[0013]6、本技术方便易行，实用性强，采用小的改进，为大型钢箱拱类构件无翻转焊接坡口设计提供了一种较好的解决方案。
附图说明
[0014]图1为现有技术下钢箱拱立体图；
[0015]图2为现有技术下钢箱拱内腹板和角部壁板拼焊前的放大细节结构示意图；
[0016]图3为现有技术下钢箱拱内腹板和角部壁板焊接后的放大细节结构示意图；
[0017]图4为现有技术下钢箱拱顶板和角部壁板拼焊前的放大细节结构示意图；
[0018]图5为现有技术下钢箱拱顶板和角部壁板焊接后的放大细节结构示意图；
[0019]图6为本技术钢箱拱主视图；
[0020]图7为本技术图6中A部外腹板与角部壁板焊接前结构示意图；
[0021]图8为本技术图6中A部焊接后结构示意图；
[0022]图9为本技术图6中B部顶板上端与角部壁板焊接前结构示意图；
[0023]图10为本技术图6中B部焊接后结构示意图；
[0024]图11为本技术图6中C部顶板下端与角部壁板焊接前结构示意图；
[0025]图12为本技术图6中C部焊接后结构示意图；
[0026]图13为本技术图6中D部内腹板与角部壁板焊接前结构示意图；
[0027]图14为本技术图6中D部焊接后的结构示意图；
[0028]图15为本技术钢箱拱制作的方法流程图；
[0029]图中：1
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顶板，2
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底板，3
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外腹板，4
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内腹板，5
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角部壁板，6
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隔板；701
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焊接坡口Ⅰ，702
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焊接坡口Ⅱ，703
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焊接坡口Ⅲ，704
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焊接坡口Ⅳ，705
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衬垫；801
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焊缝Ⅰ，802
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焊缝Ⅱ，803
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焊缝Ⅲ，804
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焊缝Ⅳ。
具体实施方式
[0030]下面将结合本技术实施例中的附图6
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15，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全
部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0031]本技术包括一种无翻转焊接的钢箱拱。(如图6所示)所述钢箱拱包括左右两侧竖直设置的底板2和顶板1。其中以左侧为底板2右侧为顶板1的顺序为例。所述钢箱拱还包括上方水平设置的外腹板3以及下方水平设置的内腹板4。所述底板2和顶板1上端分别通过角部壁板5与外腹板3左右两端焊接固连为一体。所述底板2和顶板1下端分别通过角部壁板5与内腹板4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无翻转焊接的钢箱拱，所述钢箱拱包括左右两侧竖直设置的底板(2)和顶板(1)；所述钢箱拱还包括上方水平设置的外腹板(3)以及下方水平设置的内腹板(4)；所述底板(2)和顶板(1)上端分别通过角部壁板(5)与外腹板(3)左右两端焊接固连为一体；所述底板(2)和顶板(1)下端分别通过角部壁板(5)与内腹板(4)左右两端焊接固连为一体；其特征在于：所述外腹板(3)与角部壁板(5)具有焊缝Ⅰ(801)；所述底板(2)上端、顶板(1)上端与角部壁板(5)分别具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴雪峰，薛长利，车平，刘治国，张剑峰，
申请(专利权)人：中铁宝桥集团有限公司，
类型：新型
国别省市：