CN108544190B - 一种弯扭箱形钢塔节段制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弯扭箱形钢塔节段制造方法，包括弯扭外形板单元制造和弯扭箱形节段制造，所述弯扭外形板单元制造流程主要是，通过对钢板进行压形，使用活络样板对板单元进行压形检查并进行实时成形调整，压形合格后，将板单元对正放置在弯扭胎架上，焊接其他零部件，焊接完成后，修整弯扭板单元的外形；所述弯扭箱形节段制造流程主要是，以弯扭胎架为基础，由下至上、由内而外逐层拼装节段，严格控制节段端口各层次板单元相对位置以及节段间的匹配公差。

Description

一种弯扭箱形钢塔节段制造方法
技术领域
本发明涉及桥梁索塔加工制造技术领域，尤其是一种弯扭箱形钢塔节段制造方法。
背景技术
桥梁索塔是悬索桥或斜拉桥支撑主索的塔形构造物，其横截面可采用实心截面，当截面尺寸较大时，宜采用工形或箱形截面。对于大跨度斜拉桥采用箱形截面更为合理。
索塔按照结构材料一般划分为混凝土索塔和钢塔。钢塔横截面多以箱形截面为主，常见的有矩形截面、圆形截面、三角形截面，以及在基础截面上变化而来的各种截面。在钢塔的高度方向上，因结构受力由下至上逐渐变小，截面外形尺寸或者使用的钢板厚度也随之减小。钢塔截面在高度方向上呈线性变化时，钢塔加工制作时所划分出来的节段外形比较简单，制作也相对容易；钢塔截面在高度方向上呈非线性变化时，钢塔加工制作时所划分出来的节段外形也将出现非规则形状，制作相对困难。
线性变化的钢塔节段外形制作，分为板单元制作与节段制作，此类钢塔节段的板单元均为平面，板单元及节段制作时可在平胎架或者平台上进行，并且钢板不需要刻意压弯或者做出除平面以外的其他形状，制作工艺相对简单。对于弯扭箱形钢塔结构，钢塔节段为非线性变化的箱形截面，制作工艺复杂。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种弯扭箱形钢塔节段制造方法。
一种弯扭箱形钢塔节段制造方法，包括弯扭外形板单元制造和弯扭箱形节段制造，
所述弯扭外形板单元制造流程主要是，通过对钢板进行压形，使用活络样板对板单元进行压形检查并进行实时成形调整，压形合格后，将板单元对正放置在弯扭胎架上，焊接其他零部件，焊接完成后，修整弯扭板单元的外形；
所述弯扭箱形节段制造流程主要是，以弯扭胎架为基础，由下至上、由内而外逐层拼装节段，严格控制节段端口各层次板单元相对位置以及节段间的匹配公差；
在对钢板进行压形和压形检查前，所述活络样板的参数预先根据弯扭外形板单元的立体放样进行调整；
在以弯扭胎架为基础拼装节段前，根据弯扭外形板单元的立体放样制造弯扭胎架，并根据钢塔节段的立体放样调整弯扭胎架的横梁高程。
具体的，所述弯扭外形板单元制造流程具体包括以下步骤：
步骤1.1：利用计算机立体放样出弯扭外形板单元；
步骤1.2：建立板单元局部坐标系，板单元局部坐标系以板单元一个角点为坐标原点，X轴方向指向板单元纵向的另外一个角点，Y轴方向垂直于X轴方向且使板单元主体位于板单元局部坐标系第一象限空间内；
步骤1.3：在板单元局部坐标系中，测出板单元各边上控制点的相对坐标，用于调整活络样板参数和制造弯扭胎架；
步骤1.4：对板单元进行压形，同时使用活络样板对板单元进行压形检查，一旦发现不合格，立即进行成形调整，防止偏差叠加；
步骤1.5：压形合格后，将板单元按照控制点、控制线对正放置在弯扭胎架上，焊接其他零部件；
步骤1.6：其他零部件焊接完成后，使用火焰或机械矫正的方式，修整弯扭板单元的外形，使其附胎。
所述弯扭箱形节段制造流程具体包括以下步骤：
步骤2.1：利用计算机立体放样出钢塔节段；
步骤2.2：以使轮次内节段两端头水平标高一致为原则建立节段局部坐标系，防止弯扭胎架高差过大，节约胎架制作材料；
步骤2.3：在节段局部坐标系中，测出节段底板、其他壁板各控制点的相对坐标；
步骤2.4：根据底板控制点相对坐标调整弯扭胎架横梁高程；
步骤2.5：以弯扭胎架为基础，由下至上、由内而外逐层拼装节段，严格控制节段端口各层次板单元相对位置以及节段间的匹配公差；使用全站仪对节段箱口两端各主要壁板的中心监测点位置进行监控，通过监控点坐标计算出箱口扭转角度，从而保证节段的弯扭幅度。
本发明的有益效果：实现弯扭箱形钢塔节段制造的精确控制，符合桥梁钢塔安装精度要求。
附图说明
图1为板单元局部坐标系与控制点、控制线示意图；
图2为活络样板检测示意图；
图3为弯扭胎架示意图；
图4为节段局部坐标系示意图；
图5为“一”字形和“V”字形胎架横梁示意图；
图6弯扭节段总拼示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种弯扭箱形钢塔节段制造方法，包括弯扭外形板单元制造和弯扭箱形节段制造。
所述弯扭外形板单元制造流程具体包括以下步骤：
步骤1.1：利用计算机立体放样出弯扭外形板单元；
步骤1.2：建立板单元局部坐标系，板单元局部坐标系以板单元一个角点为坐标原点，X轴方向指向板单元纵向的另外一个角点，Y轴方向垂直于X轴方向且使板单元主体位于板单元局部坐标系第一象限空间内；
步骤1.3：在板单元局部坐标系中，测出板单元各边上控制点的相对坐标，如图1所示，用于调整活络样板参数和制造弯扭胎架；
其中，活络样板是用于检查板单元弯扭外形是否合格的工件，其竖杆与活络面角度可调，如图2所示，检查时活络样板按控制线就位，全部活络样板竖杆在同一平面内，竖杆高度标记在同一直线上，即说明板单元弯扭外形符合要求；弯扭胎架由横肋和纵肋组成，横肋设置于板单元控制线处，每道横梁端头上顶面标高数值通过板单元控制点坐标数据计算得出，由横肋组成的弯扭胎架形成板单元主板底部的弯扭形状，两横肋端头间如果是直线，可以设置纵肋，主要在判断火焰矫正是否到位时起到参考作用，同时可以保持胎型稳定。
步骤1.4：对板单元进行压形，同时使用活络样板对板单元进行压形检查，一旦发现不合格，立即进行成形调整，防止偏差叠加；
步骤1.5：压形合格后，将板单元按照控制点、控制线对正放置在弯扭胎架上，焊接其他零部件；
步骤1.6：其他零部件焊接完成后，使用火焰或机械矫正的方式，修整弯扭板单元的外形，使其附胎。
所述弯扭箱形节段制造流程具体包括以下步骤：
步骤2.1：利用计算机立体放样出钢塔节段；
步骤2.2：以使轮次内节段两端头水平标高一致为原则建立节段局部坐标系，如图4所示，防止弯扭胎架高差过大，节约胎架制作材料；
步骤2.3：在节段局部坐标系中，测出节段底板、其他壁板各控制点的相对坐标；
步骤2.4：根据底板控制点相对坐标调整弯扭胎架横梁高程，胎架横梁可根据节段的弯扭程度设置成“一”字形或“V”字形等，如图5所示；
步骤2.5：以弯扭胎架为基础，由下至上、由内而外逐层拼装节段，严格控制节段端口各层次板单元相对位置以及节段间的匹配公差；使用全站仪对节段箱口两端各主要壁板的中心监测点位置进行监控，如图6所示，通过监控点坐标计算出箱口扭转角度，从而保证节段的弯扭幅度。
最后，还需要注意的是，以上列举仅是本发明一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种弯扭箱形钢塔节段制造方法，其特征在于，包括弯扭外形板单元制造和弯扭箱形节段制造，
所述弯扭外形板单元制造流程主要是，通过对钢板进行压形，使用活络样板对板单元进行压形检查并进行实时成形调整，压形合格后，将板单元对正放置在弯扭胎架上，焊接其他零部件，焊接完成后，修整弯扭板单元的外形；
所述弯扭箱形节段制造流程主要是，以弯扭胎架为基础，由下至上、由内而外逐层拼装节段，严格控制节段端口各层次板单元相对位置以及节段间的匹配公差；
在对钢板进行压形和压形检查前，所述活络样板的参数预先根据弯扭外形板单元的立体放样进行调整；
在以弯扭胎架为基础拼装节段前，根据弯扭外形板单元的立体放样制造弯扭胎架，并根据钢塔节段的立体放样调整弯扭胎架的横梁高程；
所述弯扭外形板单元制造流程具体包括以下步骤：
步骤1.1：利用计算机立体放样出弯扭外形板单元；
步骤1.2：建立板单元局部坐标系，板单元局部坐标系以板单元一个角点为坐标原点，X轴方向指向板单元纵向的另外一个角点，Y轴方向垂直于X轴方向且使板单元主体位于板单元局部坐标系第一象限空间内；
步骤1.3：在板单元局部坐标系中，测出板单元各边上控制点的相对坐标，用于调整活络样板参数和制造弯扭胎架；
步骤1.4：对板单元进行压形，同时使用活络样板对板单元进行压形检查，一旦发现不合格，立即进行成形调整，防止偏差叠加；
步骤1.5：压形合格后，将板单元按照控制点、控制线对正放置在弯扭胎架上，焊接其他零部件；
步骤1.6：其他零部件焊接完成后，使用火焰或机械矫正的方式，修整弯扭板单元的外形，使其附胎；
所述弯扭箱形节段制造流程具体包括以下步骤：
步骤2.1：利用计算机立体放样出钢塔节段；
步骤2.2：以使轮次内节段两端头水平标高一致为原则建立节段局部坐标系，防止弯扭胎架高差过大，节约胎架制作材料；
步骤2.3：在节段局部坐标系中，测出节段底板、其他壁板各控制点的相对坐标；
步骤2.4：根据底板控制点相对坐标调整弯扭胎架横梁高程；
步骤2.5：以弯扭胎架为基础，由下至上、由内而外逐层拼装节段，严格控制节段端口各层次板单元相对位置以及节段间的匹配公差。
2.根据权利要求1所述的弯扭箱形钢塔节段制造方法，其特征在于，节段拼装时，使用全站仪对节段箱口两端各主要壁板的中心监测点位置进行监控，通过监控点坐标计算出箱口扭转角度，从而保证节段的弯扭幅度。
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