CN101961810A - 一种多管相贯钢管构件制作施工方法 - Google Patents

一种多管相贯钢管构件制作施工方法 Download PDF

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Abstract

一种多管相贯钢管构件制作施工方法，属于钢结构制作技术领域。其主要特征在于：1)采用三维AutoCAD建模，圆周等分素线法绘制相贯线，填补了市场上多数相贯线软件解决不了多管相贯、相贯钢管轴线不交与一点、钢管与钢板相贯等复杂相贯线形式；2)1∶1打印出样板图代替传统手工放样法；3)计算机建模找出主管与支管十字线之间的相对空间关系，采用投影、空间角度、特征点线相结合的方法作为构件制作空间定位方法，节省了大量高精度测量仪器的投入，为一种低成本、高效率、高精度的空间测量定位方法；4)大直径小角度相贯线焊缝采用内外坡口、内外焊接相结合的焊接方法，解决了相贯线根部焊缝无法焊透问题。

Description

一种多管相贯钢管构件制作施工方法
所属技术领域
本发明提供了一种多管相贯钢管构件的制作施工方法，属于钢结构制作技术领域，适用于自立式钢烟囱支撑体系及其它管桁结构的制作施工。
背景技术
南京金陵二期电厂烟囱为一座国内首创、亚洲第一座240m双筒自立式钢结构烟囱，由钢筒、环梁及单侧钢管支撑三大部分组成，全部采用焊接连接。此种新型结构无施工经验可以借鉴、无现行标准可以参考，存在许多技术难点。我公司发明了一种多管相贯钢管构件制作施工方法，使管桁结构成果应用于烟囱领域，促进了混凝土烟囱向钢烟囱的发展。
发明内容
本发明所采用的技术方案是：
1、采用三维AutoCAD建模，沿圆周等分素线，再绘制成二维图(展开图)。此相贯线放样法可绘制多管相贯、相贯钢管轴线不交与一点、钢管与钢板相贯等任何类型的相贯线。
2、相贯线绘制好后在计算机上标出十字线，按1∶1打印出样板图并沿相贯线剪裁好。将样板图紧贴于钢管外壁，注意样板图上打印的十字线与钢管上的十字线吻合，沿剪裁线在钢管上画出切割线，沿切割线采用火焰切割钢管。此相贯线切割法相对于传统在白铁皮上放样方法，免去手工放样，提高了施工效率。
3、利用计算机建模找出主管与支管十字线之间的相对空间关系，采用投影、空间角度、特征点线相结合的方法。
空间定位方法一：主管水平(投影法)+支管空间(特征点线、空间角度)
门式构件采用此方法。在平台上绘制基准线，主管沿基准线水平放置，在主管上作支管定位十字标记点，将支管十字线对准主管上十字标记点。直接量取支管与主管的空间角度和支管与支管的开档距离进行支管的空间定位。
空间定位方法二：主管水平(投影法)+支管空间(投影法、特征点线)
单管带相贯线头构件采取此种定位方法。主管同第一种定位方法按水平投影法定位，并在主管外侧标记环向控制线。支管外侧标记十字线，并在十字线靠端头附近选取特征点，将特征点投影到平台上，通过“三个距离”定位支管空间位置，即①特征点到地面平台的垂直距离；②特征点到环向控制线的水平距离；③特征点到主管轴线的水平距离。
4、大直径小角度相贯线焊缝采用四分区法进行焊接：
A区为趾部区，管外焊接空间大、容易施焊，相贯线为支管内壁与主管相贯，开外侧坡口，外部焊接。
B、C区为侧部区和过渡区，B区具体过渡如下：全外坡口——内外坡口(外大于内)——内外坡口(外等于内)。C区具体过渡如下：内外坡口(外等于内)——内外坡口(内大于外)——全内坡口。
D区为跟部区，管外已无足够的焊接空间，设计坡口为内坡口，内部焊接，注意相贯线管头选取较短，保证人员内侧施焊方便。
附图说明
附图1为三维CAD等分素线及相贯线展开图；附图2为一钢管门式构件；附图3为门式构件的主管定位方法；附图4为门式构件的支管定位方法；附图5为一单主管带相贯线头构件三个距离定位支管方法；附图6为大直径小角度相贯线分区图；附图7为各区焊接坡口形式及焊接方法。
具体实施方式
这种本发明的多管相贯钢管构件制作施工方法，用于国内首创、亚洲第一座240m双筒自立式全钢结构烟囱，具体实施方法如下：
1、采用三维AutoCAD对金陵钢烟囱建模，沿支管圆周等分素线，再绘制成二维图，见附图1。
2、相贯线绘制好后按1∶1打印出样板图并沿相贯线剪裁好，将样板图紧贴于钢管外壁，注意样板图上打印的十字线与钢管上的十字线吻合，沿剪裁线在钢管上画出切割线，沿切割线采用火焰切割钢管。
3、利用计算机建模找出主管与支管十字线之间的相对空间关系，采用投影、空间角度、特征点线相结合的方法，见附图2～5。金陵钢烟囱支撑体系门式构件和单管带相贯管头构件分别采用空间定位方法一和空间定位方法二作为制作的空间定位方法。
4、为了减少高空焊接难度，金陵钢烟囱相贯线焊接全部在地面焊接完毕，大直径小角度相贯线焊缝采用四分区法进行焊接，见附图6和7。A区相贯线为支管内壁与主管相贯，开外侧坡口，外部焊接。B、C区相贯线为支管层间与主管相贯，开内外坡口，内外焊接。D区相贯线为支管外壁与主管相贯，开内坡口，内部焊接，相贯线管头选取较短，保证人员内侧施焊方便。

Claims (3)

1.一种多管相贯钢管构件制作施工方法，其特征在于：①采用三维AutoCAD建模，沿圆周等分素线，再绘制成二维图(展开图)；②按1∶1打印出样板图并沿相贯线剪裁好，将样板图紧贴于钢管外壁，注意样板图上打印的十字线与钢管上的十字线吻合，沿剪裁线在钢管上画出切割线，沿切割线采用火焰切割钢管；③利用计算机建模找出主管与支管十字线之间的相对空间关系，采用投影、空间角度、特征点(线)相结合作为多管相贯钢管构件制作空间定位方法；④大直径小角度相贯线焊缝采用四分区法进行焊接，不同区域采用不同的坡口形式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的多管相贯钢管构件制作空间定位方法为门式带相贯头构件主管沿基准线水平投影法定位，在主管上作支管定位十字标记点，将支管十字线对准主管上十字标记点，直接量取支管与主管的空间角度和支管与支管的开档距离进行支管的空间定位；单管带相贯线管头构件主管沿基准线水平投影法定位，在主管外侧标记环向控制线，支管外侧标记十字线，并在十字线靠端头附近选取特征点，将特征点投影到平台上，通过“三个距离”定位支管空间位置，即①特征点到地面平台的垂直距离，②特征点到环向控制线的水平距离，③特征点到主管轴线的水平距离。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的大直径小角度相贯线焊缝四分区法为①趾部区管外焊接空间大、容易施焊，相贯线为支管内壁与主管相贯，开外侧坡口，外部焊接；②侧部区为全外坡口、内外坡口(外大于内)到内外坡口(外等于内)的过渡形式，内外焊接；③过渡区为内外坡口(外等于内)、内外坡口(内大于外)到全内坡口的过渡形式，内外焊接；④跟部区管外已无足够的焊接空间，设计坡口为内坡口，内部焊接，注意相贯线管头选取较短，保证人员内侧施焊方便。
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