CN101637864A - 一种整体线形管拱的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种整体线形管拱的制作方法，该管拱由椭圆管、锥管、椭圆锥管装焊而成，其制作步骤如下：将整体线形管拱按以直代曲的工艺在计算机中进行分解；将分解出的直段扩展成具体尺寸的椭圆管、锥管、椭圆锥管管体并生产管体；制作胎架；拱段的拼接，校正；拼接后画出母线和拱分段间的对合标记线，标记并校正；焊接环缝；焊后校正，冷却探伤；装焊内部隔板；加工拱段端面；整体管拱焊装。本发明采用了以直代曲的工艺，解决了大跨度的拱段制作难题，节约了能源消耗，减低了成本，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种管拱的制作方法，具体是涉及一种整体线形管拱的制作方法。
背景技术
武汉新火车站站房上部结构为钢结构，主拱结构最大跨度为116m，最大拱高达45m，钢管截面为椭圆形和圆形变截面，椭圆形最大截面规格为Ф1600mm×1400mm×40mm；拱结构上有树枝状V形支撑，用来支撑整个屋面结构，V形支撑截面为圆锥管整个管拱结构为一抛物线形状，主拱结构最大跨度为116m，最大拱高达45m；由于机器加工条件和结构自身尺寸的限制，使用传统的传统磨具工艺和传统火工弯板工艺加工出整体线形根本不可能完成，无法保证整体的抛物线线形弧顺。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供整体线形管拱的制作方法。
技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种整体线形管拱的制作方法，该管拱由椭圆管、锥管、椭圆锥管装焊而成，其制作步骤如下：
(1)将整体线形管拱按以直代曲的工艺在计算机中进行分解，即将整体拱结构分成要求的加工分段，每个分段为一直段，然后通过对接坡口形式及角度的控制来保证整体的弧线形状；
(2)将分解出的直段扩展成具体尺寸的椭圆管、锥管、椭圆锥管管件，并按要求尺寸生产管件；
(3)制作用于管拱装配、焊接的胎架，胎架制作时在地面划出椭圆锥管中心线、外形线、定位企口线以及牛腿定位中心线及外形线；
(4)将完成的椭圆管、锥管、椭圆锥管按照顺序放置在胎架上，并与胎架贴合，按管拱整体的椭圆度进行校正，然后拼接拱段；
(5)拱段拼接完成后，在所有管件上弹出0°、90°、180°和270°母线，以及拱分段间的对合标记线，并用洋冲标记，校正拱段拼装位置；
(6)拱段组装合格后，进行拱段管体环缝的焊接；
(7)焊后校正，冷却探伤；
(8)探伤合格后，即可对拱段内部隔板进行组装；
(9)内部隔板探伤合格后，进行拱段端口余量的划线并加工拱端面；
(10)将拱段拼装成整体管拱并进行装焊。
步骤(4)接管前，每节管体都必须校正椭圆度，定位时将其中心线对齐地面定位中心线，同时将其端口及外形线对齐地面位置线，使两端口的椭圆度、水平度、垂直度以及直线度符合设计要求，符合要求后胎架上的管管与胎架进行点焊牢固；对后一管管进行定位时，定位方式与前管相同，但后一管管与前一管管间的纵缝须错开200mm-350mm。
步骤(6)中用埋弧焊进行环缝的焊接，环缝焊接顺序为先焊管体内侧焊缝，外侧清根后再焊管体外侧焊缝，环缝焊接前采用陶瓷电加热板进行焊前预热；焊前预热是指焊前必须对焊缝两侧100mm范围内进行预热，预热采用陶瓷电加热板，预热温度100℃～150℃，加热时通过测温仪和温控仪测量控制加热温度。
步骤(8)装焊内部隔板时，隔板须从拱段内径大的管体一端进入，然后从内径小的管体一端开始逐块退装焊接；或者待隔板全部安装好后进行拱段焊接。
步骤(9)中对拱端面的加工，采用机械动力装置进行端面铣加工，使管体两端面平行且与管轴心线相互垂直，其机械动力装置优选为筒体端面机。
有益效果：本发明提供的一种整体线形管拱的制作方法，与现有技术相比具有以下优点：由于采用了所述以直代曲的工艺，进行分段加工，解决了制作难题，使大跨度的拱段制作成为可能，节约了能源消耗，减低了成本，提高了生产效率。
附图说明
附图为本发明的结构的示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
图1所示的一种整体线形管拱的制作方法，所述管拱由椭圆管、锥管、椭圆锥管装焊而成，其制作步骤如下：
(1)将整体线形管拱按直代曲的工艺在计算机中进行分解，即将整体拱结构分成设计允许的加工分段，每个分段为一直段，然后通过对接坡口形式及角度的控制来保证整体的弧线形状；
(2)将分解出的直段扩展成具体尺寸的椭圆管、锥管、椭圆锥管管件，并按要求生产管件；
(3)制作用于管拱装配、焊接的胎架；
(4)将完成的椭圆管、锥管、椭圆锥管按照顺序放置在胎架上，并与胎架贴合，按管拱整体的椭圆度进行校正，然后拼接拱段；
(5)拼接完成后，在所有管件上弹出0°、90°、180°和270°母线，以及拱分段间的对合标记线，并用洋冲标记，校正拼装位置；
(6)组装合格后进行椭管体环缝的焊接，采用定位焊时不得用短弧焊进行定位，定位前用火焰将板预热到120℃～150℃，定位焊长度为60mm，环缝间距为(250mm-350mm)，定位焊条用φ3.2mm，焊缝高度为4mm～8mm；
(7)焊后校正，冷却探伤；
(8)探伤合格后，即可对内部隔板进行组装；
(9)内部隔板探伤合格后，进行拱分段端口余量的划线，管体两端面平行且与管轴心线相互垂直，然后加工拱端面；
(10)将拱段拼装成整体并进行装焊。
Claims (6)
1、一种整体线形管拱的制作方法，所述管拱由椭圆管、锥管、椭圆锥管装焊而成，其特征在于：其制作步骤如下：
(1)将整体线形管拱按以直代曲的工艺在计算机中进行分解，即将整体拱结构分成设计要求的加工分段，每个分段为一直段，然后通过对接坡口形式及角度的控制来保证整体的弧线形状；
(2)将分解出的直段扩展为具体尺寸的椭圆管、锥管、椭圆锥管管件，并按要求尺寸生产管件；
(3)制作用于管拱装配、焊接的胎架；
(4)将完成的椭圆管、锥管、椭圆锥管按照顺序放置在胎架上，并与胎架贴合，按管拱整体的椭圆度进行校正，然后将管件拼接成拱段；
(5)拱段拼接完成后，在所有管件上弹出0°、90°、180°和270°母线，以及拱分段间的对合标记线，并用洋冲标记，校正拱段拼装位置；
(6)拱段组装合格后，进行拱段管体环缝的焊接；
(7)焊后校正，冷却探伤；
(8)探伤合格后，进行拱段内部隔板的组装；
(9)内部隔板探伤合格后，进行拱段端口余量的划线并加工拱端面；
(10)将拱段拼装成整体管拱并进行装焊。
2、根据权利要求1所述的一种整体线形管拱的制作方法，其特征在于：步骤(4)中，接管前，每节管体都必须校正椭圆度，定位时将其中心线对齐地面定位中心线，同时将其端口及外形线对齐地面位置线，其两端口的椭圆度、水平度、垂直度以及直线度必须符合设计要求，符合要求后，胎架上的椭圆管、锥管、椭圆锥管与胎架进行点焊牢固；对后一管体进行定位时，定位方式与前管相同，后管与前管间的纵缝错开200mm-350mm。
3、根据权利要求1所述的一种整体线形管拱的制作方法，其特征在于：步骤(6)中用埋弧焊进行环缝的焊接，环缝焊接顺序为先焊管体内侧焊缝，外侧清根后再焊管体外侧焊缝，环缝焊接前采用陶瓷电加热板进行焊前预热。
4、根据权利要求1所述的一种整体线形管拱的制作方法，其特征在于：步骤(8)装焊拱段内部隔板时，隔板须从内径大的管体一端进入，然后从内径小的管体一端开始逐块退装焊接；或者待隔板全部安装好后进行拱段环缝焊接。
5、根据权利要求1所述的一种整体线形管拱的制作方法，其特征在于：步骤(9)对拱段端面的加工，采用机械动力装置进行端面铣加工，使管体两端面平行且与管轴心线相互垂直。
6、根据权利要求5所述的一种整体线形管拱的制作方法，其特征在于：所述机械动力装置为筒体端面机。
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