本发明涉及桥梁施工工程，具体涉及一种角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构及方法。
背景技术：
1、在钢桁架桥的复杂施工过程中，各杆件的精确拼装无疑是确保结构稳定性和安全性的关键环节。传统上，路基段上的拼装作业多依赖于汽车吊，然而，这一过程中吊绳的不可避免晃动常导致斜杆上端节点偏离理论位置，与设计图纸产生显著偏差，进而引发上弦杆安装时螺栓孔无法精准对接的难题，严重阻碍施工效率与质量。针对这一行业痛点，技术人员不断探索创新解决方案，以期减少误差，提升施工精度。例如，中国专利cn111719439a所揭示的桥面吊机行走反扣装置及其系统与方法，通过巧妙设计，将体系转换千斤顶稳固地固定于行走导向框架的中下部，紧邻桥面吊机下弦杆前端的外侧壁，此举虽在一定程度上优化施工流程，但仍未完全解决临时调整过程中的繁琐与挑战。具体而言，当施工误差被识别时，现有方案往往要求先卸除连接螺栓，再进行重新定位和安装，这一过程不仅耗时耗力，还对已完成的部分结构造成潜在损害，增加施工的不确定性和风险。鉴于此，对于钢桁架桥施工领域而言，亟需一种更为高效、灵活的调整机制，能够在不破坏既有结构的前提下，快速且准确地校正杆件位置，确保每一步施工都能紧密贴合设计要求。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构及方法。
2、本发明采用的技术方案如下：
3、一种角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构，包括截面呈矩形的下弦杆，下弦杆的上表面绘制有刻度线；沿刻度线放置有角钢，角钢自下弦杆向上倾斜一定角度；下弦杆上还设置有千斤顶；沿角钢角度可控式设置有呈矩形的斜杆，斜杆的底部开设有导向槽，千斤顶沿导向槽支撑于斜杆的末端；沿斜杆、角钢和下弦杆三者的接触处左右两侧各固定连接有腹板。
4、本技术方案中，钢桁架作为空间受力结构，通过下弦杆、斜杆和角钢的精确拼接，形成稳定的三角形或梯形受力结构，具有很高的刚性和稳定性，能够有效抵抗外部荷载；斜杆以一定角度倾斜设置，不仅增强结构的整体稳定性，还优化力的传递路径；当桁架受到外力作用时，斜杆能够将力有效地分散到整个结构中，减少局部应力集中，提高结构的耐久性；选用截面呈矩形的下弦杆和呈矩形的斜杆，以及角钢作为连接件，有利于抵抗弯曲和剪切力，提高结构的承载能力；角钢自下弦杆向上倾斜一定角度，并且这种角度是可控的，斜杆根据实际需要调整角度，以适应不同的工程要求和荷载条件；千斤顶沿导向槽支撑于斜杆的末端，起到固定和调整斜杆位置的作用，通过调整千斤顶的伸缩量，精确控制斜杆的角度和位置，从而实现对整个桁架结构的微调；在斜杆、角钢和下弦杆三者的接触处左右两侧各固定连接有腹板，腹板不仅增强结构的整体刚度，还提高节点的承载能力；腹板的存在使得节点在受力时能够更有效地传递和分散力，防止节点破坏。
5、另外，根据本发明上述提出角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构还具有如下附加技术特征：
6、根据本发明的一个实施例，所述下弦杆与斜杆的位置相对不变，通过千斤顶位置的改变，将水平的斜杆不断抬升，角钢不断向下弦杆与斜杆的接触处水平移动。
7、本技术方案通过改变千斤顶位置的方式，将水平的斜杆不断抬升，并驱动角钢向下弦杆与斜杆的接触处水平移动，从而实现角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆之间相对位置的调整。
8、根据本发明的一个实施例，所述下弦杆上设置有控制千斤顶移动的导轨。
9、本技术方案通过在下弦杆上设置控制千斤顶移动的导轨，确保千斤顶能够沿着预定路径精确移动，进而实现对斜杆角度的精确控制。
10、根据本发明的一个实施例，所述角钢由呈锐角设置的钢板拼接而成，钢板上设置有与下弦杆的安装孔ⅰ螺纹连接的安装孔ⅴ、以及与斜杆的安装孔ⅲ螺纹连接的安装孔ⅵ。
11、本技术方案通过角钢由呈锐角设置的钢板拼接而成，并在钢板上设置与下弦杆和斜杆的安装孔相匹配的螺纹连接孔，实现角钢与下弦杆和斜杆之间的稳固连接，确保结构的稳定性。
12、根据本发明的一个实施例，所述角钢的锐角设置有若干种，根据下弦杆与斜杆实际需要选择不同的角钢。
13、本技术方案通过提供多种锐角设置的角钢供选择，以满足下弦杆与斜杆之间不同角度连接的需求，提高结构的适应性和灵活性。
14、根据本发明的一个实施例，同一所述下弦杆选用的角钢锐角相同，保证由左右斜杆支撑起来的上弦杆保持水平。
15、本技术方案通过保证同一下弦杆上选用的角钢锐角相同，确保由左右斜杆支撑起来的上弦杆能够保持水平，从而维持整个桁架结构的平衡和稳定性。
16、根据本发明的一个实施例，所述上弦杆通过连接板与翘起的斜杆末端固定连接；若干组上弦杆通过连接板左右相连形成一体结构。
17、本技术方案通过连接板将上弦杆与翘起的斜杆末端固定连接，并将若干组上弦杆通过连接板左右相连形成一体结构，增强上弦杆的整体刚性和稳定性，同时提高桁架结构的承载能力。
18、根据本发明的一个实施例，所述腹板上设置有与下弦杆的安装孔ⅱ螺纹连接的安装孔ⅶ、以及与斜杆的安装孔ⅳ螺纹连接的安装孔ⅷ。
19、本技术方案通过在腹板上设置与下弦杆和斜杆的安装孔相匹配的螺纹连接孔，实现腹板与下弦杆和斜杆之间的稳固连接，进一步加强结构的整体性和稳定性。
20、为实现上述目的，本发明还提供一种角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接方法。
21、一种角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接方法，包括如下步骤：
22、s1、斜杆吊装于下弦杆上方，使斜杆的一端移动至刻度线指定位置，斜杆的另一端通过底部的导向槽抵触至千斤顶的顶部；
23、s2、将千斤顶自刻度线的远端不断向近端移动，同时提升千斤顶的伸出量；同时，将带有一定角度的角钢不断向下弦杆与斜杆接触处移动；
24、s3、当角钢的上下两侧钢板分别抵触至下弦杆与斜杆时，通过螺纹分别连接对应的安装孔ⅰ与安装孔ⅴ、安装孔ⅲ与安装孔ⅵ，实现斜杆、角钢和下弦杆三者的初步固定；
25、s4、沿下弦杆左右两侧竖向设置有腹板，腹板沿接触处左右两侧通过螺纹分别连接对应的安装孔ⅱ与安装孔ⅶ、安装孔ⅳ与安装孔ⅷ，实现斜杆、角钢和下弦杆三者的再次固定；
26、s5、撤走下弦杆上的千斤顶，使拼接固定后的钢桁架独自受力。
27、本技术方案中，首先通过斜杆吊装于下弦杆上方的操作，利用刻度线精确定位斜杆的一端，并通过导向槽与千斤顶的配合，初步确定斜杆的位置和角度；通过千斤顶的逐步移动和伸出量的调整，配合角钢向下弦杆与斜杆接触处的移动，实现对斜杆角度的精细控制；在斜杆和角钢位置调整到位后，通过螺纹连接将斜杆、角钢和下弦杆三者初步固定，确保结构在初步调整后的稳定性；通过在下弦杆左右两侧竖向设置腹板，并利用螺纹连接将腹板与斜杆、角钢及下弦杆紧密连接，实现对结构的再次加固，增强结构的整体刚性和承载能力，确保结构在受力状态下的稳定性；撤走千斤顶，使拼接固定后的钢桁架能够独自受力，标志着拼接工作的完成，同时也验证拼接结构的稳定性和可靠性。通过这一系列步骤，该方法不仅实现角度可控的钢桁架下弦杆与斜杆的精确拼接，还确保结构在拼接过程中的稳定性和最终的承载能力。
28、根据本发明的一个实施例，本发明还包括如下后续步骤：
29、s6、沿斜杆的顶部水平设置有上弦杆，上弦杆与斜杆接触处通过连接板进行固定。
30、本技术方案其通过在上弦杆与斜杆顶部接触处设置连接板，并将上弦杆沿斜杆顶部水平设置后进行固定，实现上弦杆与斜杆之间的稳固连接，不仅增强整个钢桁架结构的整体性和稳定性，还使得上弦杆能够均匀地承受来自斜杆传递的荷载，从而提高整个结构的承载能力和安全性。
31、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
32、（1）通过下弦杆、斜杆和角钢的精确拼接，形成稳定的三角形或梯形受力结构，具有很高的刚性和稳定性，能够有效抵抗外部荷载；斜杆以一定角度倾斜设置，不仅增强结构的整体稳定性，还优化力的传递路径；
33、（2）角钢自下弦杆向上倾斜一定角度，并且这种角度是可控的，斜杆根据实际需要调整角度，以适应不同的工程要求和荷载条件；
34、（3）采用千斤顶与固定角度型钢的组合，有效替代传统汽车吊的使用，大幅减少吊绳拼接次数，从而彻底解决因吊绳晃动引起的施工与设计之间偏差过大的难题，显著提升施工精度与效率。
35、（4）引入一种高度直观的检测手段，通过下弦杆的刻度线与原点位置的精确对应，为施工人员提供清晰可辨的参照，极大地降低斜杆施工过程中与设计要求之间的偏差，确保施工质量的可控性。
1.一种角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构，其特征在于，包括截面呈矩形的下弦杆(1)，下弦杆(1)的上表面绘制有刻度线(11)；沿刻度线(11)放置有角钢(4)，角钢(4)自下弦杆(1)向上倾斜一定角度；下弦杆(1)上还设置有千斤顶(3)；沿角钢(4)角度可控式设置有呈矩形的斜杆(2)，斜杆(2)的底部开设有导向槽(23)，千斤顶(3)沿导向槽(23)支撑于斜杆(2)的末端；沿斜杆(2)、角钢(4)和下弦杆(1)三者的接触处左右两侧各固定连接有腹板(5)。
2.如权利要求1所述的角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构，其特征在于，所述下弦杆(1)与斜杆(2)的位置相对不变，通过千斤顶(3)位置的改变，将水平的斜杆(2)不断抬升，角钢(4)不断向下弦杆(1)与斜杆(2)的接触处水平移动。
3.如权利要求2所述的角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构，其特征在于，所述下弦杆(1)上设置有控制千斤顶(3)移动的导轨。
4.如权利要求1所述的角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构，其特征在于，所述角钢(4)由呈锐角设置的钢板拼接而成，钢板上设置有与下弦杆(1)的安装孔ⅰ(12)螺纹连接的安装孔ⅴ(41)、以及与斜杆(2)的安装孔ⅲ(21)螺纹连接的安装孔ⅵ(42)。
5.如权利要求1或4所述的角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构，其特征在于，所述角钢(4)的锐角设置有若干种，根据下弦杆(1)与斜杆(2)实际需要选择不同的角钢(4)。
6.如权利要求5所述的角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构，其特征在于，同一所述下弦杆(1)选用的角钢(4)锐角相同，保证由左右斜杆(2)支撑起来的上弦杆(7)保持水平。
7.如权利要求6所述的角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构，其特征在于，所述上弦杆(7)通过连接板(6)与翘起的斜杆(2)末端固定连接；若干组上弦杆(7)通过连接板(6)左右相连形成一体结构。
8.如权利要求1或4所述的角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构，其特征在于，所述腹板(5)上设置有与下弦杆(1)的安装孔ⅱ(13)螺纹连接的安装孔ⅶ(51)、以及与斜杆(2)的安装孔ⅳ(22)螺纹连接的安装孔ⅷ(52)。
9.一种角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接方法，基于权利要求1-8任意一项所述的角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接结构，其特征在于，包括如下步骤：
10.如权利要求9所述的角度可控式钢桁架下弦杆与斜杆拼接方法，其特征在于，还包括如下后续步骤：
