CN110449821A - 一种异形钢管加劲环安装固定结构及方法 - Google Patents

一种异形钢管加劲环安装固定结构及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种异形钢管加劲环安装固定结构及方法，该结构包括套设在异形钢管上的竖向支撑环架和多个均匀设置在竖向支撑环架侧壁上且为中空结构的安装调节机构，支撑定位机构穿过安装调节机构与异形钢管外壁抵接；该方法包括步骤：一、绘制三道加劲环定位线；二、制作异形钢管加劲环安装固定装置；三、安装固定第一道加劲环；四、松卸异形钢管加劲环安装固定装置；五、安装固定第二道加劲环；六、安装固定第三道加劲环；七、拆卸异形钢管加劲环安装固定装置。本发明利用一个安装固定结构实现三道内径各不相等的加劲环的安装固定，定位精度准、施工效率高、避免了加劲环安装偏差，有利于加劲环对接缝及角焊缝焊接质量，可有效减轻工人劳动强度。

Description

一种异形钢管加劲环安装固定结构及方法
技术领域
本发明属于异形钢管加劲环安装固定技术领域，具体涉及一种异形钢管加劲环安装固定结构及方法。
背景技术
在管壁上安装加劲环是为了提高管壁刚度和增加压力钢管抗外压稳定性，现有的钢管加劲环制作安装，由于拼装焊接工程量大，成为制约钢管产量的瓶颈，在直段钢管加劲环拼装中，由于尺寸标准，拼装采用划线后依次拼装，基本能满足现场要求，但是对于异性钢管加劲环，特别是渐变管，每道加劲环尺寸不同，对应的钢管直径不同，而且在拼装加劲环时会拼装成波浪形，造成外形尺寸不合格，也会造成加劲环对接缝错台，以及加劲环与钢管的拼装误差，给后续焊接施工造成影响，焊接质量及生产效率均受到不同程度影响。因此需要研究一种异形钢管加劲环安装固定结构及方法，最大限度提升拼装质量、提高工作效率和降低工人劳动强度，是行业亟待解决的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种异形钢管加劲环安装固定结构，其设计新颖合理，利用一个安装固定结构实现三道内径各不相等的加劲环的安装固定，定位精度准、施工效率高、避免了加劲环安装偏差，有利于加劲环对接缝及角焊缝焊接质量，现场施工安全可靠，可有效减轻工人劳动强度，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种异形钢管加劲环安装固定结构，所述异形钢管为截顶圆锥钢管，其特征在于：包括套设在异形钢管上的竖向支撑环架和多个均匀设置在所述竖向支撑环架侧壁上且为中空结构的安装调节机构，支撑定位机构穿过安装调节机构与异形钢管外壁抵接，所述竖向支撑环架包括第一竖向支撑半环架和与第一竖向支撑半环架配合的第二竖向支撑半环架，第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架的顶端均设置有用于支托加劲环的水平支撑半环板，所述加劲环包括内径各不相等的第一道加劲环、第二道加劲环和第三道加劲环，所述支撑定位机构包括定位螺栓轴以及沿定位螺栓轴长度方向依次设置在所述定位螺栓轴侧壁上的第一定位销钉、第二定位销钉和第三定位销钉，第一定位销钉、第二定位销钉和第三定位销钉的结构尺寸均相同且相互呈平行布设，所述安装调节机构包括固定螺母、与固定螺母螺纹配合的调整螺栓，调整螺栓中部开设有通孔，调整螺栓上开设有与通孔连通且供定位销钉穿过的长条孔。
上述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述支撑定位机构的数量与安装调节机构的数量相等且一一对应。
上述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架的结构尺寸均相同，所述第一竖向支撑半环架的两端分别设置有凸铰链，第二竖向支撑半环架的两端分别设置有凹铰链，凸铰链与对应的凹铰链通过铰链销轴固定连接，所述第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架上均开设有多个用于固定安装固定螺母的定位孔。
上述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述水平支撑半环板的内径与第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架的内径相等。
上述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述长条孔的厚度大于定位销钉的直径。
上述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述第一道加劲环的底端内径小于第二道加劲环的底端内径，第二道加劲环的底端内径小于第三道加劲环的底端内径；
所述第一定位销钉、第二定位销钉和第三定位销钉均为圆柱形定位销钉；
所述第三定位销钉设置在定位螺栓轴与异形钢管外壁抵接的一端；定位螺栓轴的末端端点与第三定位销钉的中轴线之间的距离为L3且其中，F为水平支撑半环板顶面与第三道加劲环底端的定位线平齐且第三定位销钉刚好穿过安装调节机构时，第三道加劲环的底端圆心至安装调节机构靠近异形钢管的端面所在平面的距离与第三道加劲环的底端内径之差，D为所述圆柱形定位销钉的外径，h为圆柱形定位销钉的中轴线与水平支撑半环板顶面所在平面之前的距离，α为异形钢管的斜度；
所述第三定位销钉的中轴线和第二定位销钉的中轴线之间的距离为L32且L32＝h32tan α，其中，h32为第三道加劲环的底端所在平面与第二道加劲环的底端所在平面之间的距离；
所述第二定位销钉的中轴线和第一定位销钉的中轴线之间的距离为L21且L21＝h21tan α，其中，h21为第二道加劲环的底端所在平面与第一道加劲环的底端所在平面之间的距离。
同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理、可对不同位置的加劲环进行固定安装的异形钢管加劲环安装固定方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、绘制三道加劲环定位线：根据实际需求，沿异形钢管长度方向在异形钢管上绘制用于定位第一道加劲环底端位置的第一定位线、用于定位第二道加劲环底端位置的第二定位线和用于定位第三道加劲环底端位置的第三定位线；
所述第一定位线的直径小于所述第二定位线的直径，所述第二定位线的直径小于所述第三定位线的直径；
步骤二、制作异形钢管加劲环安装固定装置，过程如下：
步骤201、根据第三定位线的尺寸制作竖向支撑环架，所述竖向支撑环架的内径大于所述第三定位线的直径，所述竖向支撑环架包括第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架，在第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架顶端均设置用于支托加劲环的水平支撑半环板，在第一竖向支撑半环架的两端分别设置凸铰链，在第二竖向支撑半环架的两端分别设置凹铰链，凸铰链与对应的凹铰链通过铰链销轴固定连接；所述水平支撑半环板的内径与第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架的内径相等；
步骤202、在所述竖向支撑环架侧壁上均匀开设多个定位孔，在每个定位孔内设置安装调节机构；
步骤203、在每个安装调节机构上设置支撑定位机构，使支撑定位机构穿过安装调节机构与异形钢管外壁抵接；
第三定位销钉设置在定位螺栓轴与异形钢管外壁抵接的一端；定位螺栓轴的末端端点与第三定位销钉的中轴线之间的距离为L3且其中，F为水平支撑半环板顶面与第三道加劲环底端的定位线平齐且第三定位销钉刚好穿过安装调节机构时，第三道加劲环的底端圆心至安装调节机构靠近异形钢管的端面所在平面的距离与第三道加劲环的底端内径之差，第一定位销钉、第二定位销钉和第三定位销钉均为圆柱形定位销钉，D为所述圆柱形定位销钉的外径，h为圆柱形定位销钉的中轴线与水平支撑半环板顶面所在平面之前的距离，α为异形钢管的斜度；
第三定位销钉的中轴线和第二定位销钉的中轴线之间的距离为L32且L32＝h32tanα，其中，h32为第三定位线所在平面与第二定位线所在平面之间的距离；
第二定位销钉的中轴线和第一定位销钉的中轴线之间的距离为L21且L21＝h21tanα，其中，h21为第二定位线所在平面与第一定位线所在平面之间的距离；
所述竖向支撑环架、水平支撑半环板、支撑定位机构和安装调节机构构成异形钢管加劲环安装固定装置；
步骤三、安装固定第一道加劲环，过程如下：
步骤301、将异形钢管加劲环安装固定装置套设在异形钢管上，且异形钢管加劲环安装固定装置的上表面与第一定位线平齐；
步骤302、将第三定位销钉、第二定位销钉和第一定位销钉均穿过安装调节机构的长条孔，当第三定位销钉和第二定位销钉穿过安装调节机构的长条孔，而第一定位销钉无法穿过安装调节机构的长条孔时，则旋转调整螺栓，使调整螺栓朝向远离异形钢管的方向移动，直至第三定位销钉、第二定位销钉和第一定位销钉均穿过安装调节机构的长条孔，90°旋转定位螺栓轴，使定位螺栓轴与异形钢管外壁抵接；
当第三定位销钉、第二定位销钉和第一定位销钉均穿过安装调节机构的长条孔后，定位螺栓轴未与异形钢管外壁抵接，则90°旋转定位螺栓轴并旋转调整螺栓，使调整螺栓朝向异形钢管的方向移动，直至定位螺栓轴与异形钢管外壁抵接；
步骤303、将第一道加劲环放置在水平支撑半环板上，并将第一道加劲环焊接在异形钢管外侧壁，使第一道加劲环的底端与第一定位线平齐；
步骤四、松卸异形钢管加劲环安装固定装置：待第一道加劲环焊接完毕后，松卸支撑定位机构，使定位螺栓轴与异形钢管外侧壁脱离，此时异形钢管加劲环安装固定装置与第一道加劲环分离；
步骤五、安装固定第二道加劲环，过程如下：
步骤501、将异形钢管加劲环安装固定装置沿异形钢管外侧壁下滑，下滑至异形钢管加劲环安装固定装置的上表面与第二定位线平齐；
步骤502、将第三定位销钉和第二定位销钉均穿过安装调节机构的长条孔，当第三定位销钉穿过安装调节机构的长条孔，而第二定位销钉无法穿过安装调节机构的长条孔时，则旋转调整螺栓，使调整螺栓朝向远离异形钢管的方向移动，直至第三定位销钉和第二定位销钉均穿过安装调节机构的长条孔，90°旋转定位螺栓轴，使定位螺栓轴与异形钢管外壁抵接；
当第三定位销钉和第二定位销钉均穿过安装调节机构的长条孔后，定位螺栓轴未与异形钢管外壁抵接，则90°旋转定位螺栓轴并旋转调整螺栓，使调整螺栓朝向异形钢管的方向移动，直至定位螺栓轴与异形钢管外壁抵接；
步骤503、将第二道加劲环放置在水平支撑半环板上，并将第二道加劲环焊接在异形钢管外侧壁，使第二道加劲环的底端与第二定位线平齐；
步骤六、安装固定第三道加劲环，过程如下：
步骤601、待第二道加劲环焊接完毕后，松卸支撑定位机构，使定位螺栓轴与异形钢管外侧壁脱离，此时异形钢管加劲环安装固定装置与第二道加劲环分离；将异形钢管加劲环安装固定装置沿异形钢管外侧壁下滑，下滑至异形钢管加劲环安装固定装置的上表面与第三定位线平齐；
步骤602、将第三定位销钉穿过安装调节机构的长条孔，当第三定位销钉无法穿过安装调节机构的长条孔时，则旋转调整螺栓，使调整螺栓朝向远离异形钢管的方向移动，直至第三定位销钉穿过安装调节机构的长条孔，90°旋转定位螺栓轴，使定位螺栓轴与异形钢管外壁抵接；
当第三定位销钉穿过安装调节机构的长条孔后，定位螺栓轴未与异形钢管外壁抵接，则90°旋转定位螺栓轴并旋转调整螺栓，使调整螺栓朝向异形钢管的方向移动，直至定位螺栓轴与异形钢管外壁抵接；
步骤603、将第三道加劲环放置在水平支撑半环板上，并将第三道加劲环焊接在异形钢管外侧壁，使第三道加劲环的底端与第三定位线平齐；
步骤七、拆卸异形钢管加劲环安装固定装置：待第三道加劲环焊接完毕后，松卸支撑定位机构，使定位螺栓轴与异形钢管外侧壁脱离，此时异形钢管加劲环安装固定装置与第三道加劲环分离；通过拆卸铰链销轴，使第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架从异形钢管上拆下，完成异形钢管加劲环安装固定装置的拆卸，实现三道加劲环的安装固定。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用的结构，通过设置支撑调节机构，按照三道加劲环对应尺寸进行三个定位销的运用，通过第三道加劲环的安装位置设计第三定位销钉的安装位置，通过第二道加劲环的安装位置设计第二定位销钉的安装位置，通过第一道加劲环的安装位置设计第一定位销钉的安装位置；通过第三定位销钉的安装位置快速对第三道加劲环的安装位置进行固定，通过第二定位销钉的安装位置快速对第二道加劲环的安装位置进行固定，通过第一定位销钉的安装位置快速对第一道加劲环的安装位置进行固定，使用方便快捷，一个安装固定结构同时满足钢管上多道加劲环的安装需要，通用性强，拼装效率高，便于推广使用。
2、本发明采用的结构，根据加劲环实际道数需求，可增加定位销钉的数量，通过多道加劲环之间的间距确定多个定位销钉之间的距离，扩展性好，通用性强，易于制作，实现成本低，使用效果好。
3、本发明采用的结构，第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架的顶端均设置水平支撑半环板的目的是便于对待焊接的加劲环进行支托，避免焊接过程中对加劲环的调整，保证了焊接安装的精度，减少施工人员的配合人数，且第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架通过连接铰链机构连接，安装拆除方便快捷。
4、本发明采用的方法，步骤简单，通过铰链机构连接第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架，使竖向支撑环架形成整体结构，与常规在钢管外壁划线测量方法结合，拼装精度高，三个定位销钉的间距为异形钢管加劲环安装固定提供了初步调整定位，固定螺母与调整螺栓螺纹配合为异形钢管加劲环安装固定提供了精确调整定位，安全可靠，便于推广使用。
综上所述，本发明设计新颖合理，利用一个安装固定结构实现三道内径各不相等的加劲环的安装固定，定位精度准、施工效率高、避免了加劲环安装偏差，有利于加劲环对接缝及角焊缝焊接质量，现场施工安全可靠，可有效减轻工人劳动强度，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明异形钢管安装第一道加劲环的结构示意图。
图2为本发明异形钢管安装第二道加劲环的结构示意图。
图3为本发明异形钢管安装第三道加劲环的结构示意图。
图4为本发明铰链机构的结构示意图。
图5为图2中从A-A处的仰视图。
图6为本发明竖向支撑半环架的结构示意图。
图7为图6的B-B剖视图。
图8为本发明安装调节机构和支撑定位机构的配合关系示意图。
图9为图8中从C-C处的右视图。
图10为图9中第二定位销钉转动90°后的结构示意图。
图11为本发明调整螺栓的结构示意图。
图12为图11的D-D剖视图。
图13为本发明三个定位销钉的在定位螺栓轴上的位置布设示意图。
图14为本发明方法的方法流程框图。
附图标记说明:
1—异形钢管； 2—第一竖向支撑半环架；
3—第二竖向支撑半环架； 4—凸铰链；
5—凹铰链； 6—铰链销轴； 7—水平支撑半环板；
8—安装调节机构； 8-1—固定螺母； 8-2—调整螺栓；
8-3—长条孔； 8-4—通孔； 9—支撑定位机构；
9-1—定位螺栓轴； 9-2—第一定位销钉； 9-3—第二定位销钉；
9-4—第三定位销钉； 10—第一道加劲环； 11—第二道加劲环；
12—第三道加劲环； 13—定位孔。
具体实施方式
如图1至图13所示，本发明所述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，所述异形钢管1为截顶圆锥钢管，包括套设在异形钢管1上的竖向支撑环架和多个均匀设置在所述竖向支撑环架侧壁上且为中空结构的安装调节机构8，支撑定位机构9穿过安装调节机构8与异形钢管1外壁抵接，所述竖向支撑环架包括第一竖向支撑半环架2和与第一竖向支撑半环架2配合的第二竖向支撑半环架3，第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3的顶端均设置有用于支托加劲环的水平支撑半环板7，所述加劲环包括内径各不相等的第一道加劲环10、第二道加劲环11和第三道加劲环12，所述支撑定位机构9包括定位螺栓轴9-1以及沿定位螺栓轴9-1长度方向依次设置在所述定位螺栓轴9-1侧壁上的第一定位销钉9-2、第二定位销钉9-3和第三定位销钉9-4，第一定位销钉9-2、第二定位销钉9-3和第三定位销钉9-4的结构尺寸均相同且相互呈平行布设，所述安装调节机构8包括固定螺母8-1、与固定螺母8-1螺纹配合的调整螺栓8-2，调整螺栓8-2中部开设有通孔8-4，调整螺栓8-2上开设有与通孔8-4连通且供定位销钉穿过的长条孔8-3。
需要说明的是，第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3的顶端均设置水平支撑半环板7的目的是便于对待焊接的加劲环进行支托，避免焊接过程中对加劲环的调整，保证了焊接安装的精度，减少施工人员的配合人数，通过铰链机构连接第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3，使竖向支撑环架形成整体结构，与常规在钢管外壁划线测量方法结合，拼装精度高，三个定位销钉的间距为异形钢管加劲环安装固定提供了初步调整定位，固定螺母与调整螺栓螺纹配合为异形钢管加劲环安装固定提供了精确调整定位，安全可靠。
实际使用时，第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3拼装成一个竖向支撑环架，竖向支撑环架的圆度误差不大于5mm，安装时确定好位置确保全部安装后的定位螺栓轴9-1顶部尺寸一致，其圆度误差不大于3mm。
本实施例中，所述支撑定位机构9的数量与安装调节机构8的数量相等且一一对应。
本实施例中，所述第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3的结构尺寸均相同，所述第一竖向支撑半环架2的两端分别设置有凸铰链4，第二竖向支撑半环架3的两端分别设置有凹铰链5，凸铰链4与对应的凹铰链5通过铰链销轴6固定连接，所述第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3上均开设有多个用于固定安装固定螺母8-1的定位孔13。
需要说明的是，第一竖向支撑半环架2的两端分别设置有凸铰链4便于插入第二竖向支撑半环架3的两端的凹铰链5内，再通过铰链销轴6将凸铰链4和对应的凹铰链5固定连接，安装拆除方便快捷。
本实施例中，所述水平支撑半环板7的内径与第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3的内径相等。
需要说明的是，水平支撑半环板7的内径与第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3的内径相等的目的是避免水平支撑半环板7的尺寸限制第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3构成的竖向支撑环架的下滑。
本实施例中，所述长条孔8-3的厚度大于定位销钉的直径。
需要说明的是，设置长条孔8-3且长条孔8-3的厚度大于定位销钉的直径的目的是便于第一定位销钉9-2、第二定位销钉9-3和第三定位销钉9-4的穿过，定位螺栓轴9-1穿过调整螺栓8-2中部的通孔8-2便于后期旋转定位螺栓轴9-1，且定位螺栓轴9-1旋转带动第一定位销钉9-2、第二定位销钉9-3和第三定位销钉9-4旋转，定位销钉与调整螺栓8-2背板抵接，紧固安装固定结构，避免安装固定结构移动。
本实施例中，所述第一道加劲环10的底端内径小于第二道加劲环11的底端内径，第二道加劲环11的底端内径小于第三道加劲环12的底端内径；
所述第一定位销钉9-2、第二定位销钉9-3和第三定位销钉9-4均为圆柱形定位销钉；
所述第三定位销钉9-4设置在定位螺栓轴9-1与异形钢管1外壁抵接的一端；定位螺栓轴9-1的末端端点与第三定位销钉9-4的中轴线之间的距离为L3且其中，F为水平支撑半环板7顶面与第三道加劲环12底端的定位线平齐且第三定位销钉9-4刚好穿过安装调节机构8时，第三道加劲环12的底端圆心至安装调节机构8靠近异形钢管1的端面所在平面的距离与第三道加劲环12的底端内径之差，D为所述圆柱形定位销钉的外径，h为圆柱形定位销钉的中轴线与水平支撑半环板7顶面所在平面之前的距离，α为异形钢管1的斜度；
所述第三定位销钉9-4的中轴线和第二定位销钉9-3的中轴线之间的距离为L32且L32＝h32tan α，其中，h32为第三道加劲环12的底端所在平面与第二道加劲环11的底端所在平面之间的距离；
所述第二定位销钉9-3的中轴线和第一定位销钉9-2的中轴线之间的距离为L21且L21＝h21tan α，其中，h21为第二道加劲环11的底端所在平面与第一道加劲环10的底端所在平面之间的距离。
需要说明的是，通过第三道加劲环12的安装位置设计第三定位销钉9-4的安装位置，通过第二道加劲环11的安装位置设计第二定位销钉9-3的安装位置，通过第一道加劲环10的安装位置设计第一定位销钉9-2的安装位置；通过第三定位销钉9-4的安装位置快速对第三道加劲环12的安装位置进行固定，通过第二定位销钉9-3的安装位置快速对第二道加劲环11的安装位置进行固定，通过第一定位销钉9-2的安装位置快速对第一道加劲环10的安装位置进行固定，使用方便快捷。
需要说明的是，根据加劲环实际道数需求，可增加定位销钉的数量，通过多道加劲环之间的间距确定多个定位销钉之间的距离，扩展性好。
如图14所示的一种异形钢管加劲环安装固定的方法，包括以下步骤：
步骤一、绘制三道加劲环定位线：根据实际需求，沿异形钢管1长度方向在异形钢管1上绘制用于定位第一道加劲环10底端位置的第一定位线、用于定位第二道加劲环11底端位置的第二定位线和用于定位第三道加劲环10底端位置的第三定位线；
所述第一定位线的直径小于所述第二定位线的直径，所述第二定位线的直径小于所述第三定位线的直径；
步骤二、制作异形钢管加劲环安装固定装置，过程如下：
步骤201、根据第三定位线的尺寸制作竖向支撑环架，所述竖向支撑环架的内径大于所述第三定位线的直径，所述竖向支撑环架包括第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3，在第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3顶端均设置用于支托加劲环的水平支撑半环板7，在第一竖向支撑半环架2的两端分别设置凸铰链4，在第二竖向支撑半环架3的两端分别设置凹铰链5，凸铰链4与对应的凹铰链5通过铰链销轴6固定连接；所述水平支撑半环板7的内径与第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3的内径相等；
步骤202、在所述竖向支撑环架侧壁上均匀开设多个定位孔13，在每个定位孔13内设置安装调节机构8；
步骤203、在每个安装调节机构8上设置支撑定位机构9，使支撑定位机构9穿过安装调节机构8与异形钢管1外壁抵接；
第三定位销钉9-4设置在定位螺栓轴9-1与异形钢管1外壁抵接的一端；定位螺栓轴9-1的末端端点与第三定位销钉9-4的中轴线之间的距离为L3且其中，F为水平支撑半环板7顶面与第三道加劲环12底端的定位线平齐且第三定位销钉9-4刚好穿过安装调节机构8时，第三道加劲环12的底端圆心至安装调节机构8靠近异形钢管1的端面所在平面的距离与第三道加劲环12的底端内径之差，第一定位销钉9-2、第二定位销钉9-3和第三定位销钉9-4均为圆柱形定位销钉，D为所述圆柱形定位销钉的外径，h为圆柱形定位销钉的中轴线与水平支撑半环板7顶面所在平面之前的距离，α为异形钢管1的斜度；
第三定位销钉9-4的中轴线和第二定位销钉9-3的中轴线之间的距离为L32且L32＝h32tan α，其中，h32为第三定位线所在平面与第二定位线所在平面之间的距离；
第二定位销钉9-3的中轴线和第一定位销钉9-2的中轴线之间的距离为L21且L21＝h21tan α，其中，h21为第二定位线所在平面与第一定位线所在平面之间的距离；
所述竖向支撑环架、水平支撑半环板7、支撑定位机构9和安装调节机构8构成异形钢管加劲环安装固定装置；
步骤三、安装固定第一道加劲环，过程如下：
步骤301、将异形钢管加劲环安装固定装置套设在异形钢管1上，且异形钢管加劲环安装固定装置的上表面与第一定位线平齐；
步骤302、将第三定位销钉9-4、第二定位销钉9-3和第一定位销钉9-2均穿过安装调节机构8的长条孔8-3，当第三定位销钉9-4和第二定位销钉9-3穿过安装调节机构8的长条孔8-3，而第一定位销钉9-2无法穿过安装调节机构8的长条孔8-3时，则旋转调整螺栓8-2，使调整螺栓8-2朝向远离异形钢管1的方向移动，直至第三定位销钉9-4、第二定位销钉9-3和第一定位销钉9-2均穿过安装调节机构8的长条孔8-3，90°旋转定位螺栓轴9-1，使定位螺栓轴9-1与异形钢管1外壁抵接；
当第三定位销钉9-4、第二定位销钉9-3和第一定位销钉9-2均穿过安装调节机构8的长条孔8-3后，定位螺栓轴9-1未与异形钢管1外壁抵接，则90°旋转定位螺栓轴9-1并旋转调整螺栓8-2，使调整螺栓8-2朝向异形钢管1的方向移动，直至定位螺栓轴9-1与异形钢管1外壁抵接；
步骤303、将第一道加劲环10放置在水平支撑半环板7上，并将第一道加劲环10焊接在异形钢管1外侧壁，使第一道加劲环10的底端与第一定位线平齐；
步骤四、松卸异形钢管加劲环安装固定装置：待第一道加劲环10焊接完毕后，松卸支撑定位机构9，使定位螺栓轴9-1与异形钢管1外侧壁脱离，此时异形钢管加劲环安装固定装置与第一道加劲环10分离；
步骤五、安装固定第二道加劲环，过程如下：
步骤501、将异形钢管加劲环安装固定装置沿异形钢管1外侧壁下滑，下滑至异形钢管加劲环安装固定装置的上表面与第二定位线平齐；
步骤502、将第三定位销钉9-4和第二定位销钉9-3均穿过安装调节机构8的长条孔8-3，当第三定位销钉9-4穿过安装调节机构8的长条孔8-3，而第二定位销钉9-3无法穿过安装调节机构8的长条孔8-3时，则旋转调整螺栓8-2，使调整螺栓8-2朝向远离异形钢管1的方向移动，直至第三定位销钉9-4和第二定位销钉9-3均穿过安装调节机构8的长条孔8-3，90°旋转定位螺栓轴9-1，使定位螺栓轴9-1与异形钢管1外壁抵接；
当第三定位销钉9-4和第二定位销钉9-3均穿过安装调节机构8的长条孔8-3后，定位螺栓轴9-1未与异形钢管1外壁抵接，则90°旋转定位螺栓轴9-1并旋转调整螺栓8-2，使调整螺栓8-2朝向异形钢管1的方向移动，直至定位螺栓轴9-1与异形钢管1外壁抵接；
步骤503、将第二道加劲环11放置在水平支撑半环板7上，并将第二道加劲环11焊接在异形钢管1外侧壁，使第二道加劲环11的底端与第二定位线平齐；
步骤六、安装固定第三道加劲环，过程如下：
步骤601、待第二道加劲环11焊接完毕后，松卸支撑定位机构9，使定位螺栓轴9-1与异形钢管1外侧壁脱离，此时异形钢管加劲环安装固定装置与第二道加劲环11分离；将异形钢管加劲环安装固定装置沿异形钢管1外侧壁下滑，下滑至异形钢管加劲环安装固定装置的上表面与第三定位线平齐；
步骤602、将第三定位销钉9-4穿过安装调节机构8的长条孔8-3，当第三定位销钉9-4无法穿过安装调节机构8的长条孔8-3时，则旋转调整螺栓8-2，使调整螺栓8-2朝向远离异形钢管1的方向移动，直至第三定位销钉9-4穿过安装调节机构8的长条孔8-3，90°旋转定位螺栓轴9-1，使定位螺栓轴9-1与异形钢管1外壁抵接；
当第三定位销钉9-4穿过安装调节机构8的长条孔8-3后，定位螺栓轴9-1未与异形钢管1外壁抵接，则90°旋转定位螺栓轴9-1并旋转调整螺栓8-2，使调整螺栓8-2朝向异形钢管1的方向移动，直至定位螺栓轴9-1与异形钢管1外壁抵接；
步骤603、将第三道加劲环12放置在水平支撑半环板7上，并将第三道加劲环12焊接在异形钢管1外侧壁，使第三道加劲环12的底端与第三定位线平齐；
步骤七、拆卸异形钢管加劲环安装固定装置：待第三道加劲环12焊接完毕后，松卸支撑定位机构9，使定位螺栓轴9-1与异形钢管1外侧壁脱离，此时异形钢管加劲环安装固定装置与第三道加劲环12分离；通过拆卸铰链销轴6，使第一竖向支撑半环架2和第二竖向支撑半环架3从异形钢管1上拆下，完成异形钢管加劲环安装固定装置的拆卸，实现三道加劲环的安装固定。
本发明使用时，利用一个安装固定结构实现三道内径各不相等的加劲环的安装固定，定位精度准、施工效率高、避免了加劲环安装偏差，有利于加劲环对接缝及角焊缝焊接质量，现场施工安全可靠，可有效减轻工人劳动强度，便于推广使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种异形钢管加劲环安装固定结构，所述异形钢管(1)为截顶圆锥钢管，其特征在于：包括套设在异形钢管(1)上的竖向支撑环架和多个均匀设置在所述竖向支撑环架侧壁上且为中空结构的安装调节机构(8)，支撑定位机构(9)穿过安装调节机构(8)与异形钢管(1)外壁抵接，所述竖向支撑环架包括第一竖向支撑半环架(2)和与第一竖向支撑半环架(2)配合的第二竖向支撑半环架(3)，第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)的顶端均设置有用于支托加劲环的水平支撑半环板(7)，所述加劲环包括内径各不相等的第一道加劲环(10)、第二道加劲环(11)和第三道加劲环(12)，所述支撑定位机构(9)包括定位螺栓轴(9-1)以及沿定位螺栓轴(9-1)长度方向依次设置在所述定位螺栓轴(9-1)侧壁上的第一定位销钉(9-2)、第二定位销钉(9-3)和第三定位销钉(9-4)，第一定位销钉(9-2)、第二定位销钉(9-3)和第三定位销钉(9-4)的结构尺寸均相同且相互呈平行布设，所述安装调节机构(8)包括固定螺母(8-1)、与固定螺母(8-1)螺纹配合的调整螺栓(8-2)，调整螺栓(8-2)中部开设有通孔(8-4)，调整螺栓(8-2)上开设有与通孔(8-4)连通且供定位销钉穿过的长条孔(8-3)。
2.按照权利要求1所述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述支撑定位机构(9)的数量与安装调节机构(8)的数量相等且一一对应。
3.按照权利要求1所述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)的结构尺寸均相同，所述第一竖向支撑半环架(2)的两端分别设置有凸铰链(4)，第二竖向支撑半环架(3)的两端分别设置有凹铰链(5)，凸铰链(4)与对应的凹铰链(5)通过铰链销轴(6)固定连接，所述第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)上均开设有多个用于固定安装固定螺母(8-1)的定位孔(13)。
4.按照权利要求1所述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述水平支撑半环板(7)的内径与第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)的内径相等。
5.按照权利要求1所述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述长条孔(8-3)的厚度大于定位销钉的直径。
6.按照权利要求1所述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述第一道加劲环(10)的底端内径小于第二道加劲环(11)的底端内径，第二道加劲环(11)的底端内径小于第三道加劲环(12)的底端内径；
所述第一定位销钉(9-2)、第二定位销钉(9-3)和第三定位销钉(9-4)均为圆柱形定位销钉；
所述第三定位销钉(9-4)设置在定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外壁抵接的一端；定位螺栓轴(9-1)的末端端点与第三定位销钉(9-4)的中轴线之间的距离为L3且其中，F为水平支撑半环板(7)顶面与第三道加劲环(12)底端的定位线平齐且第三定位销钉(9-4)刚好穿过安装调节机构(8)时，第三道加劲环(12)的底端圆心至安装调节机构(8)靠近异形钢管(1)的端面所在平面的距离与第三道加劲环(12)的底端内径之差，D为所述圆柱形定位销钉的外径，h为圆柱形定位销钉的中轴线与水平支撑半环板(7)顶面所在平面之前的距离，α为异形钢管(1)的斜度；
所述第三定位销钉(9-4)的中轴线和第二定位销钉(9-3)的中轴线之间的距离为L32且L32＝h32 tanα，其中，h32为第三道加劲环(12)的底端所在平面与第二道加劲环(11)的底端所在平面之间的距离；
所述第二定位销钉(9-3)的中轴线和第一定位销钉(9-2)的中轴线之间的距离为L21且L21＝h21 tanα，其中，h21为第二道加劲环(11)的底端所在平面与第一道加劲环(10)的底端所在平面之间的距离。
7.一种利用如权利要求1所述结构进行异形钢管加劲环安装固定的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、绘制三道加劲环定位线：根据实际需求，沿异形钢管(1)长度方向在异形钢管(1)上绘制用于定位第一道加劲环(10)底端位置的第一定位线、用于定位第二道加劲环(11)底端位置的第二定位线和用于定位第三道加劲环(10)底端位置的第三定位线；
所述第一定位线的直径小于所述第二定位线的直径，所述第二定位线的直径小于所述第三定位线的直径；
步骤二、制作异形钢管加劲环安装固定装置，过程如下：
步骤201、根据第三定位线的尺寸制作竖向支撑环架，所述竖向支撑环架的内径大于所述第三定位线的直径，所述竖向支撑环架包括第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)，在第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)顶端均设置用于支托加劲环的水平支撑半环板(7)，在第一竖向支撑半环架(2)的两端分别设置凸铰链(4)，在第二竖向支撑半环架(3)的两端分别设置凹铰链(5)，凸铰链(4)与对应的凹铰链(5)通过铰链销轴(6)固定连接；所述水平支撑半环板(7)的内径与第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)的内径相等；
步骤202、在所述竖向支撑环架侧壁上均匀开设多个定位孔(13)，在每个定位孔(13)内设置安装调节机构(8)；
步骤203、在每个安装调节机构(8)上设置支撑定位机构(9)，使支撑定位机构(9)穿过安装调节机构(8)与异形钢管(1)外壁抵接；
第三定位销钉(9-4)设置在定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外壁抵接的一端；定位螺栓轴(9-1)的末端端点与第三定位销钉(9-4)的中轴线之间的距离为L3且其中，F为水平支撑半环板(7)顶面与第三道加劲环(12)底端的定位线平齐且第三定位销钉(9-4)刚好穿过安装调节机构(8)时，第三道加劲环(12)的底端圆心至安装调节机构(8)靠近异形钢管(1)的端面所在平面的距离与第三道加劲环(12)的底端内径之差，第一定位销钉(9-2)、第二定位销钉(9-3)和第三定位销钉(9-4)均为圆柱形定位销钉，D为所述圆柱形定位销钉的外径，h为圆柱形定位销钉的中轴线与水平支撑半环板(7)顶面所在平面之前的距离，α为异形钢管(1)的斜度；
第三定位销钉(9-4)的中轴线和第二定位销钉(9-3)的中轴线之间的距离为L32且L32＝h32 tanα，其中，h32为第三定位线所在平面与第二定位线所在平面之间的距离；
第二定位销钉(9-3)的中轴线和第一定位销钉(9-2)的中轴线之间的距离为L21且L21＝h21 tanα，其中，h21为第二定位线所在平面与第一定位线所在平面之间的距离；
所述竖向支撑环架、水平支撑半环板(7)、支撑定位机构(9)和安装调节机构(8)构成异形钢管加劲环安装固定装置；
步骤三、安装固定第一道加劲环，过程如下：
步骤301、将异形钢管加劲环安装固定装置套设在异形钢管(1)上，且异形钢管加劲环安装固定装置的上表面与第一定位线平齐；
步骤302、将第三定位销钉(9-4)、第二定位销钉(9-3)和第一定位销钉(9-2)均穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)，当第三定位销钉(9-4)和第二定位销钉(9-3)穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)，而第一定位销钉(9-2)无法穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)时，则旋转调整螺栓(8-2)，使调整螺栓(8-2)朝向远离异形钢管(1)的方向移动，直至第三定位销钉(9-4)、第二定位销钉(9-3)和第一定位销钉(9-2)均穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)，90°旋转定位螺栓轴(9-1)，使定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外壁抵接；
当第三定位销钉(9-4)、第二定位销钉(9-3)和第一定位销钉(9-2)均穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)后，定位螺栓轴(9-1)未与异形钢管(1)外壁抵接，则90°旋转定位螺栓轴(9-1)并旋转调整螺栓(8-2)，使调整螺栓(8-2)朝向异形钢管(1)的方向移动，直至定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外壁抵接；
步骤303、将第一道加劲环(10)放置在水平支撑半环板(7)上，并将第一道加劲环(10)焊接在异形钢管(1)外侧壁，使第一道加劲环(10)的底端与第一定位线平齐；
步骤四、松卸异形钢管加劲环安装固定装置：待第一道加劲环(10)焊接完毕后，松卸支撑定位机构(9)，使定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外侧壁脱离，此时异形钢管加劲环安装固定装置与第一道加劲环(10)分离；
步骤五、安装固定第二道加劲环，过程如下：
步骤501、将异形钢管加劲环安装固定装置沿异形钢管(1)外侧壁下滑，下滑至异形钢管加劲环安装固定装置的上表面与第二定位线平齐；
步骤502、将第三定位销钉(9-4)和第二定位销钉(9-3)均穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)，当第三定位销钉(9-4)穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)，而第二定位销钉(9-3)无法穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)时，则旋转调整螺栓(8-2)，使调整螺栓(8-2)朝向远离异形钢管(1)的方向移动，直至第三定位销钉(9-4)和第二定位销钉(9-3)均穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)，90°旋转定位螺栓轴(9-1)，使定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外壁抵接；
当第三定位销钉(9-4)和第二定位销钉(9-3)均穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)后，定位螺栓轴(9-1)未与异形钢管(1)外壁抵接，则90°旋转定位螺栓轴(9-1)并旋转调整螺栓(8-2)，使调整螺栓(8-2)朝向异形钢管(1)的方向移动，直至定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外壁抵接；
步骤503、将第二道加劲环(11)放置在水平支撑半环板(7)上，并将第二道加劲环(11)焊接在异形钢管(1)外侧壁，使第二道加劲环(11)的底端与第二定位线平齐；
步骤六、安装固定第三道加劲环，过程如下：
步骤601、待第二道加劲环(11)焊接完毕后，松卸支撑定位机构(9)，使定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外侧壁脱离，此时异形钢管加劲环安装固定装置与第二道加劲环(11)分离；将异形钢管加劲环安装固定装置沿异形钢管(1)外侧壁下滑，下滑至异形钢管加劲环安装固定装置的上表面与第三定位线平齐；
步骤602、将第三定位销钉(9-4)穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)，当第三定位销钉(9-4)无法穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)时，则旋转调整螺栓(8-2)，使调整螺栓(8-2)朝向远离异形钢管(1)的方向移动，直至第三定位销钉(9-4)穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)，90°旋转定位螺栓轴(9-1)，使定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外壁抵接；
当第三定位销钉(9-4)穿过安装调节机构(8)的长条孔(8-3)后，定位螺栓轴(9-1)未与异形钢管(1)外壁抵接，则90°旋转定位螺栓轴(9-1)并旋转调整螺栓(8-2)，使调整螺栓(8-2)朝向异形钢管(1)的方向移动，直至定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外壁抵接；
步骤603、将第三道加劲环(12)放置在水平支撑半环板(7)上，并将第三道加劲环(12)焊接在异形钢管(1)外侧壁，使第三道加劲环(12)的底端与第三定位线平齐；
步骤七、拆卸异形钢管加劲环安装固定装置：待第三道加劲环(12)焊接完毕后，松卸支撑定位机构(9)，使定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外侧壁脱离，此时异形钢管加劲环安装固定装置与第三道加劲环(12)分离；通过拆卸铰链销轴(6)，使第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)从异形钢管(1)上拆下，完成异形钢管加劲环安装固定装置的拆卸，实现三道加劲环的安装固定。
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