CN113236005B - 一种装配式外套筒交错法兰相贯节点及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于土木工程技术领域,公开了一种装配式外套筒交错法兰相贯节点，包括下部外套筒和上部外套筒，下部外套筒和上部外套筒两端插接的主弦杆，下部外套筒和上部外套筒侧边安装的下弦杆，以及上部外套筒侧表面设置的竖杆和斜腹杆，所述主弦杆和下部外套筒之间以及主弦杆和上部外套筒之间均通过第一连接组件固定，所述下部外套筒和上部外套筒之间固定安装有连接板高强螺栓；装配式外套筒交错法兰相贯节点，综合运用外套筒、交错法兰和全螺栓连接等技术，提出的适用于大跨度空间桁架结构的装配式桁架连接相贯节点，该节点刚度高，稳定性好，具有良好的力学性能，实现了空间桁架结构的全螺栓连接和高效装配。

Description

一种装配式外套筒交错法兰相贯节点及其施工方法

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种装配式外套筒交错法兰相贯节点及其施工方法。

背景技术

大跨度环桁架常用于索穹顶结构、弦支穹顶结构及索网结构等大跨度空间结构的支撑结构，目前，国内外大跨度钢结构建筑中对环桁架的运用均为工厂预制分段环桁架，施工现场焊接连接，其中环桁架相贯节点均为焊接连接。现场焊接存在节点多、焊接多导致施工难、成本高，同时现场焊接质量难以保证、焊接处应力集中，导致耐久性差、结构可拆卸性能差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装配式外套筒交错法兰相贯节点，旨在解决现有技术中空间桁架结构节点焊接连接施工过程复杂、施工效率低、焊接质量难以保证、可拆卸调节性能差、抗震性能差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种装配式外套筒交错法兰相贯节点，包括下部外套筒和上部外套筒，下部外套筒和上部外套筒两端插接的主弦杆，下部外套筒和上部外套筒侧边安装的下弦杆，以及上部外套筒侧表面设置的竖杆和斜腹杆，所述主弦杆和下部外套筒之间以及主弦杆和上部外套筒之间均通过第一连接组件固定，所述下部外套筒和上部外套筒之间固定安装有连接板高强螺栓，所述竖杆和上部外套筒之间通过第二连接组件固定，所述下弦杆通过第三连接组件固定在下部外套筒和上部外套筒的侧边，所述斜腹杆和上部外套筒之间通过第四连接组件固定。

在本发明中进一步地，所述主弦杆包括主无缝圆钢管、主无缝圆钢管表面沿轴向垂直焊接的十字形法兰，主无缝圆钢管和十字形法兰表面垂直焊接的十字法兰扇形加劲肋，以及两个十字形法兰之间焊接的隔板。

在本发明中进一步地，所述下部外套筒包括下部钢管板，下部钢管板一侧边焊接的条形下部连接板，下部钢管板另一侧边焊接的下弦下部连接板，且条形下部连接板和下弦下部连接板处于同一平面上，下部钢管板侧表面焊接的纵向加劲肋，且纵向加劲肋与下弦下部连接板垂直，下部钢管板和纵向加劲肋表面焊接的下部环向加劲肋，下部钢管板两端表面开设的下部法兰孔，以及下部钢管板靠近下部法兰孔的表面焊接的下部圆环形法兰板，且下部圆环形法兰板焊接在纵向加劲肋的端部，下部钢管板和下部圆环形法兰板的表面焊接有下部扇形加劲肋。

在本发明中进一步地，所述上部外套筒包括上部钢管板，上部钢管板一侧边焊接的条形上部连接板，上部钢管板另一侧边焊接的下弦上部连接板，且下弦上部连接板和条形上部连接板处于同一平面，上部钢管板侧表面焊接竖杆连接板，且竖杆连接板与下弦上部连接板垂直，上部钢管板和竖杆连接板的表面焊接有上部环向加劲肋，上部钢管板位于竖杆连接板和下弦上部连接板之间的表面焊接有斜腹连接板，上部钢管板的两端开设有上部法兰孔，且上部钢管板靠近上部法兰孔的表面焊接有上部圆环形法兰板，且上部圆环形法兰板焊接在竖杆连接板的端部，上部圆环形法兰板和上部钢管板之间焊接有上部扇形加劲肋。

在本发明中进一步地，所述竖杆包括竖向无缝圆钢管，竖向无缝圆钢管端部焊接的竖向端板，竖向端板表面垂直焊接的竖向耳板，以及竖向端板和竖向耳板之间焊接的竖向加劲肋，所述下弦杆包括下弦无缝圆钢管，下弦无缝圆钢管端部焊接的下弦端板，下弦端板表面垂直焊接的下弦耳板，以及下弦端板和下弦耳板之间焊接的下弦加劲肋，所述斜腹杆包括斜腹无缝圆钢管，斜腹无缝圆钢管端部焊接的斜腹端板，斜腹端板表面垂直焊接的斜腹耳板。

在本发明中进一步地，第一连接组件由十字形法兰、十字法兰扇形加劲肋、下部扇形加劲肋、下部圆环形法兰板、下部法兰孔、上部扇形加劲肋、上部圆环形法兰板、上部法兰孔、法兰高强螺栓组成，其中两个所述十字形法兰安装在两个下部法兰孔的内部，另外两个所述十字形法兰安装在两个上部法兰孔的内部，所述法兰高强螺栓分别固定安装在十字形法兰和下部圆环形法兰板的表面以及十字形法兰和上部圆环形法兰板的表面。

在本发明中进一步地，第二连接组件由竖杆连接板、竖向端板、竖向耳板、竖向加劲肋、耳板高强螺栓组成，所述竖向端板表面焊接的两个竖向耳板嵌套于竖杆连接板的外部，且耳板高强螺栓固定安装在竖杆连接板和竖向耳板的表面。

在本发明中进一步地，第三连接组件由下弦下部连接板、下弦上部连接板、下弦端板、下弦耳板、下弦加劲肋、耳板高强螺栓组成，所述下弦端板表面焊接的两个下弦耳板嵌套于下弦下部连接板和下弦上部连接板的外部，且耳板高强螺栓固定安装在下弦耳板、下弦下部连接板和下弦上部连接板的表面。

在本发明中进一步地，第四连接组件由竖杆连接板、斜腹连接板、斜腹端板、斜腹耳板和耳板高强螺栓组成，所述斜腹杆设置有三个，其中两个斜腹端板表面分别焊接的两个斜腹耳板均嵌套于竖杆连接板的外部，最后一个斜腹端板表面焊接的两个斜腹耳板嵌套于斜腹连接板的外部，且耳板高强螺栓固定安装在斜腹连接板和斜腹耳板的表面以及竖杆连接板和斜腹耳板的表面。

本发明另一目的在于提供一种装配式外套筒交错法兰相贯节点的施工方法。

在本发明中进一步地，所述的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点的施工方法，包括步骤如下：

步骤一：制作主弦杆，其中主弦杆由主无缝圆钢管、十字形法兰、十字法兰扇形加劲肋及隔板连接而成，十字形法兰焊接在距离主无缝圆钢管端部一定距离处的外壁，两个十字形法兰之间焊接有隔板，在十字形法兰表面开设螺栓孔，在十字形法兰及主无缝圆钢管外壁之间设置有十字法兰扇形加劲肋。

步骤二：制作下部外套筒，其中下部外套筒由截面为二分之一圆环的下部钢管板、条形下部连接板、下部扇形加劲肋、下部圆环形法兰板、下部环向加劲肋、下弦下部连接板及纵向加劲肋固定连接而成，在下部钢管板的筒壁上开设下部法兰孔，在下部圆环形法兰板、条形下部连接板、下弦下部连接板表面开设螺栓孔。

步骤三：制作上部外套筒，其中上部外套筒由截面为二分之一圆环的上部钢管板、竖杆连接板、上部环向加劲肋、斜腹连接板、上部扇形加劲肋、上部圆环形法兰板、下弦上部连接板及条形上部连接板固定连接而成，在上部钢管板的筒壁上开设法兰孔上部法兰孔，在上部圆环形法兰板、条形上部连接板、下弦上部连接板、竖杆连接板及斜腹连接板表面开设螺栓孔。

步骤四：制作竖杆、下弦杆、斜腹杆，其中竖杆由竖向无缝圆钢管、竖向端板、竖向耳板、竖向加劲肋固定连接而成，竖向耳板表面开设螺栓孔；其中下弦杆由下弦无缝圆钢管、下弦端板、下弦耳板、下弦加劲肋组成，下弦耳板表面开设螺栓孔；其中斜腹杆由斜腹无缝圆钢管、斜腹端板、斜腹耳板组成，斜腹端板表面开设螺栓孔。

步骤五：把两个主弦杆相互靠近，再将下部外套筒及上部外套筒套接于主弦杆的外部并紧密接触，其中两个十字形法兰穿过两个下部法兰孔，另外两个十字形法兰穿过两个上部法兰孔，十字形法兰位于下部圆环形法兰板及上部圆环形法兰板内侧，实现法兰交错相连。

步骤六：将条形上部连接板和条形下部连接板以及下弦上部连接板和下弦下部连接板通过连接板高强螺栓进行初拧连接，将十字形法兰通过高强螺栓法兰高强螺栓和上部圆环形法兰板及下部圆环形法兰板进行初拧连接。

步骤七：将竖杆的竖向耳板嵌套于上部外套筒的竖杆连接板外部，并通过耳板高强螺栓进行初拧连接；将下弦杆的下弦耳板嵌套于上部外套筒的下弦上部连接板外部及下部外套筒的下弦下部连接板外部，并通过耳板高强螺栓进行初拧连接；将两根斜腹杆的斜腹耳板嵌套于上部外套筒的竖杆连接板外部，并通过耳板高强螺栓进行初拧连接；将一根斜腹杆的斜腹耳板嵌套于斜腹连接板外部，并通过耳板高强螺栓进行初拧连接。

步骤八：紧固法兰高强螺栓、连接板高强螺栓和耳板高强螺栓。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过下部外套筒和上部外套筒表面安装的连接板高强螺栓，使得下部外套筒和连接板高强螺栓进行定位，同时便于下部外套筒和上部外套筒套在主弦杆一端的外部，且主弦杆和下部外套筒之间以及主弦杆和上部外套筒之间通过第一连接组件进行定位，同时竖杆和上部外套筒之间通过第二连接组件固定，下弦杆通过第三连接组件固定在下部外套筒和上部外套筒的侧边，斜腹杆和上部外套筒之间通过第四连接组件固定，使得装配式外套筒交错法兰相贯节点，综合运用外套筒、交错法兰和全螺栓连接等技术，提出的适用于大跨度空间桁架结构的装配式桁架连接相贯节点，该节点刚度高，稳定性好，具有良好的力学性能，实现了空间桁架结构的全螺栓连接和高效装配。

2、本发明提供的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点及其施工方法，结构简单，安全可靠，可拆装性能良好，实现了绿色施工；避免了现场焊接，节点的抗震性能良好，有效的提高了施工进度。

附图说明

图1为本发明实施例的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点的分解图；

图3外套筒与主弦杆的相对位置意图；

图4为主弦杆的结构示意图；

图5为主弦杆的结构平面示意图；

图6为下部外套筒的外侧结构示意图；

图7为下部外套筒的内侧结构示意图；

图8为上部外套筒的外侧结构示意图；

图9为上部外套筒的内侧结构示意图；

图10为竖杆的结构示意图；

图11为竖杆的结构平面示意图；

图12为下弦杆的结构示意图；

图13为下弦杆的结构平面示意图；

图14为斜腹杆的结构示意图；

图15为斜腹杆的结构平面示意图；

图16为一种装配式外套筒交错法兰相贯节点的装配流程图。

图中：1、主弦杆；11、主无缝圆钢管；12、十字形法兰；13、十字法兰扇形加劲肋；14、隔板；2、下部外套筒；21、下部钢管板；22、条形下部连接板；23、下部扇形加劲肋；24、下部圆环形法兰板；25、下部环向加劲肋；26、下弦下部连接板；27、纵向加劲肋；28、下部法兰孔；3、上部外套筒；31、上部钢管板；32、竖杆连接板；33、上部环向加劲肋；34、斜腹连接板；35、上部扇形加劲肋；36、上部圆环形法兰板；37、下弦上部连接板；38、条形上部连接板；39、上部法兰孔；4、竖杆；41、竖向无缝圆钢管；42、竖向端板；43、竖向耳板；44、竖向加劲肋；5、下弦杆；51、下弦无缝圆钢管；52、下弦端板；53、下弦耳板；54、下弦加劲肋；6、斜腹杆；61、斜腹无缝圆钢管；62、斜腹端板；63、斜腹耳板；7、法兰高强螺栓；8、连接板高强螺栓；9、耳板高强螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-图16，本发明提供以下技术方案：一种装配式外套筒交错法兰相贯节点，包括下部外套筒2和上部外套筒3，下部外套筒2和上部外套筒3两端插接的主弦杆1，下部外套筒2和上部外套筒3侧边安装的下弦杆5，以及上部外套筒3侧表面设置的竖杆4和斜腹杆6，主弦杆1和下部外套筒2之间以及主弦杆1和上部外套筒3之间均通过第一连接组件固定，下部外套筒2和上部外套筒3之间固定安装有连接板高强螺栓8，竖杆4和上部外套筒3之间通过第二连接组件固定，下弦杆5通过第三连接组件固定在下部外套筒2和上部外套筒3的侧边，斜腹杆6和上部外套筒3之间通过第四连接组件固定。

进一步地，主弦杆1包括主无缝圆钢管11、主无缝圆钢管11表面沿轴向垂直焊接的十字形法兰12，主无缝圆钢管11和十字形法兰12表面垂直焊接的十字法兰扇形加劲肋13，以及两个十字形法兰12之间焊接的隔板14。

进一步地，下部外套筒2包括下部钢管板21，下部钢管板21一侧边焊接的条形下部连接板22，下部钢管板21另一侧边焊接的下弦下部连接板26，且条形下部连接板22和下弦下部连接板26处于同一平面上，下部钢管板21侧表面焊接的纵向加劲肋27，且纵向加劲肋27与下弦下部连接板26垂直，下部钢管板21和纵向加劲肋27表面焊接的下部环向加劲肋25，下部钢管板21两端表面开设的下部法兰孔28，以及下部钢管板21靠近下部法兰孔28的表面焊接的下部圆环形法兰板24，且下部圆环形法兰板24焊接在纵向加劲肋27的端部，下部钢管板21和下部圆环形法兰板24的表面焊接有下部扇形加劲肋23。

进一步地，上部外套筒3包括上部钢管板31，上部钢管板31一侧边焊接的条形上部连接板38，上部钢管板31另一侧边焊接的下弦上部连接板37，且下弦上部连接板37和条形上部连接板38处于同一平面，上部钢管板31侧表面焊接竖杆连接板32，且竖杆连接板32与下弦上部连接板37垂直，上部钢管板31和竖杆连接板32的表面焊接有上部环向加劲肋33，上部钢管板31位于竖杆连接板32和下弦上部连接板37之间的表面焊接有斜腹连接板34，上部钢管板31的两端开设有上部法兰孔39，且上部钢管板31靠近上部法兰孔39的表面焊接有上部圆环形法兰板36，且上部圆环形法兰板36焊接在竖杆连接板32的端部，上部圆环形法兰板36和上部钢管板31之间焊接有上部扇形加劲肋35。

进一步地，竖杆4包括竖向无缝圆钢管41，竖向无缝圆钢管41端部焊接的竖向端板42，竖向端板42表面垂直焊接的竖向耳板43，以及竖向端板42和竖向耳板43之间焊接的竖向加劲肋44，下弦杆5包括下弦无缝圆钢管51，下弦无缝圆钢管51端部焊接的下弦端板52，下弦端板52表面垂直焊接的下弦耳板53，以及下弦端板52和下弦耳板53之间焊接的下弦加劲肋54，斜腹杆6包括斜腹无缝圆钢管61，斜腹无缝圆钢管61端部焊接的斜腹端板62，斜腹端板62表面垂直焊接的斜腹耳板63。

进一步地，第一连接组件由十字形法兰12、十字法兰扇形加劲肋13、下部扇形加劲肋23、下部圆环形法兰板24、下部法兰孔28、上部扇形加劲肋35、上部圆环形法兰板36、上部法兰孔39、法兰高强螺栓7组成，其中两个十字形法兰12安装在两个下部法兰孔28的内部，另外两个十字形法兰12安装在两个上部法兰孔39的内部，法兰高强螺栓7分别固定安装在十字形法兰12和下部圆环形法兰板24的表面以及十字形法兰12和上部圆环形法兰板36的表面。

进一步地，第二连接组件由竖杆连接板32、竖向端板42、竖向耳板43、竖向加劲肋44、耳板高强螺栓9组成，竖向端板42表面焊接的两个竖向耳板43嵌套于竖杆连接板32的外部，且耳板高强螺栓9固定安装在竖杆连接板32和竖向耳板43的表面。

进一步地，第三连接组件由下弦下部连接板26、下弦上部连接板37、下弦端板52、下弦耳板53、下弦加劲肋54、耳板高强螺栓9组成，下弦端板52表面焊接的两个下弦耳板53嵌套于下弦下部连接板26和下弦上部连接板37的外部，且耳板高强螺栓9固定安装在下弦耳板53、下弦下部连接板26和下弦上部连接板37的表面。

进一步地，第四连接组件由竖杆连接板32、斜腹连接板34、斜腹端板62、斜腹耳板63和耳板高强螺栓9组成，斜腹杆6设置有三个，其中两个斜腹端板62表面分别焊接的两个斜腹耳板63均嵌套于竖杆连接板32的外部，最后一个斜腹端板62表面焊接的两个斜腹耳板63嵌套于斜腹连接板34的外部，且耳板高强螺栓9固定安装在斜腹连接板34和斜腹耳板63的表面以及竖杆连接板32和斜腹耳板63的表面。

进一步地，本发明所述的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点的施工方法，包括步骤如下：

本实施例中，通过下部外套筒2和上部外套筒3表面安装的连接板高强螺栓8，使得下部外套筒2和连接板高强螺栓8进行定位，同时便于下部外套筒2和上部外套筒3套在主弦杆1一端的外部，且主弦杆1和下部外套筒2之间以及主弦杆1和上部外套筒3之间通过第一连接组件进行定位，同时竖杆4和上部外套筒3之间通过第二连接组件固定，下弦杆5通过第三连接组件固定在下部外套筒2和上部外套筒3的侧边，斜腹杆6和上部外套筒3之间通过第四连接组件固定，使得装配式外套筒交错法兰相贯节点，综合运用外套筒、交错法兰和全螺栓连接等技术，提出的适用于大跨度空间桁架结构的装配式桁架连接相贯节点，该节点刚度高，稳定性好，具有良好的力学性能，实现了空间桁架结构的全螺栓连接和高效装配。

步骤一：制作主弦杆1，其中主弦杆1由主无缝圆钢管11、十字形法兰12、十字法兰扇形加劲肋13及隔板14连接而成，十字形法兰12焊接在距离主无缝圆钢管11端部一定距离处的外壁，两个十字形法兰12之间焊接有隔板14，在十字形法兰12表面开设螺栓孔，在十字形法兰12及主无缝圆钢管11外壁之间设置有十字法兰扇形加劲肋13。

步骤二：制作下部外套筒2，其中下部外套筒2由截面为二分之一圆环的下部钢管板21、条形下部连接板22、下部扇形加劲肋23、下部圆环形法兰板24、下部环向加劲肋25、下弦下部连接板26及纵向加劲肋27固定连接而成，在下部钢管板21的筒壁上开设下部法兰孔28，在下部圆环形法兰板24、条形下部连接板22、下弦下部连接板26表面开设螺栓孔。

步骤三：制作上部外套筒3，其中上部外套筒3由截面为二分之一圆环的上部钢管板31、竖杆连接板32、上部环向加劲肋33、斜腹连接板34、上部扇形加劲肋35、上部圆环形法兰板36、下弦上部连接板37及条形上部连接板38固定连接而成，在上部钢管板31的筒壁上开设法兰孔上部法兰孔39，在上部圆环形法兰板36、条形上部连接板38、下弦上部连接板37、竖杆连接板32及斜腹连接板34表面开设螺栓孔。

步骤四：制作竖杆4、下弦杆5、斜腹杆6，其中竖杆4由竖向无缝圆钢管41、竖向端板42、竖向耳板43、竖向加劲肋44固定连接而成，竖向耳板43表面开设螺栓孔；其中下弦杆5由下弦无缝圆钢管51、下弦端板52、下弦耳板53、下弦加劲肋54组成，下弦耳板53表面开设螺栓孔；其中斜腹杆6由斜腹无缝圆钢管61、斜腹端板62、斜腹耳板63组成，斜腹端板62表面开设螺栓孔。

步骤五：把两个主弦杆1相互靠近，再将下部外套筒2及上部外套筒3套接于主弦杆1的外部并紧密接触，其中两个十字形法兰12穿过两个下部法兰孔28，另外两个十字形法兰12穿过两个上部法兰孔39，十字形法兰12位于下部圆环形法兰板24及上部圆环形法兰板36内侧，实现法兰交错相连。

步骤六：将条形上部连接板38和条形下部连接板22以及下弦上部连接板37和下弦下部连接板26通过连接板高强螺栓8进行初拧连接，将十字形法兰12通过高强螺栓法兰高强螺栓7和上部圆环形法兰板36及下部圆环形法兰板24进行初拧连接。

步骤七：将竖杆4的竖向耳板43嵌套于上部外套筒3的竖杆连接板32外部，并通过耳板高强螺栓9进行初拧连接；将下弦杆5的下弦耳板53嵌套于上部外套筒3的下弦上部连接板37外部及下部外套筒2的下弦下部连接板26外部，并通过耳板高强螺栓9进行初拧连接；将两根斜腹杆6的斜腹耳板63嵌套于上部外套筒3的竖杆连接板32外部，并通过耳板高强螺栓9进行初拧连接；将一根斜腹杆6的斜腹耳板63嵌套于斜腹连接板34外部，并通过耳板高强螺栓9进行初拧连接。

步骤八：紧固法兰高强螺栓7、连接板高强螺栓8和耳板高强螺栓9。

同时本发明提供的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点及其施工方法，结构简单，安全可靠，可拆装性能良好，实现了绿色施工；避免了现场焊接，节点的抗震性能良好，有效的提高了施工进度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种装配式外套筒交错法兰相贯节点，其特征在于：包括下部外套筒（2）和上部外套筒（3），下部外套筒（2）和上部外套筒（3）两端插接的主弦杆（1），下部外套筒（2）和上部外套筒（3）侧边安装的下弦杆（5），以及上部外套筒（3）侧表面设置的竖杆（4）和斜腹杆（6），所述主弦杆（1）和下部外套筒（2）之间以及主弦杆（1）和上部外套筒（3）之间均通过第一连接组件固定，所述下部外套筒（2）和上部外套筒（3）之间固定安装有连接板高强螺栓（8），所述竖杆（4）和上部外套筒（3）之间通过第二连接组件固定，所述下弦杆（5）通过第三连接组件固定在下部外套筒（2）和上部外套筒（3）的侧边，所述斜腹杆（6）和上部外套筒（3）之间通过第四连接组件固定；

所述第一连接组件包括十字形法兰（12）、十字法兰扇形加劲肋（13）、下部扇形加劲肋（23）、下部圆环形法兰板（24）、下部法兰孔（28）、上部扇形加劲肋（35）、上部圆环形法兰板（36）、上部法兰孔（39）、法兰高强螺栓（7）组成；

所述主弦杆（1）包括主无缝圆钢管（11），所述十字形法兰（12）在主无缝圆钢管（11）表面沿轴向垂直焊接；

所述下部外套筒（2）包括下部钢管板（21）和纵向加劲肋（27），所述下部钢管板（21）两端表面开设有下部法兰孔（28），所述下部钢管板（21）靠近下部法兰孔（28）的表面焊接的下部圆环形法兰板（24）；所述纵向加劲肋（27）焊接于下部钢管板（21）的侧表面；所述下部扇形加劲肋（23）焊接于下部钢管板（21）和下部圆环形法兰板（24）的表面；

所述上部外套筒（3）包括上部钢管板（31），所述上部钢管板（31）的两端开设有上部法兰孔（39），且上部钢管板（31）靠近上部法兰孔（39）的表面焊接有上部圆环形法兰板（36），且上部圆环形法兰板（36）焊接在竖杆连接板（32）的端部，上部圆环形法兰板（36）和上部钢管板（31）之间焊接有上部扇形加劲肋（35）；

其中两个所述十字形法兰（12）安装在两个下部法兰孔（28）的内部，另外两个所述十字形法兰（12）安装在两个上部法兰孔（39）的内部，所述法兰高强螺栓（7）分别固定安装在十字形法兰（12）和下部圆环形法兰板（24）的表面以及十字形法兰（12）和上部圆环形法兰板（36）的表面。

2.根据权利要求1所述的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点，其特征在于：所述十字法兰扇形加劲肋（13）垂直焊接于主无缝圆钢管（11）和十字形法兰（12）的表面，所述主弦杆（1）还包括在两个十字形法兰（12）之间焊接的隔板（14）。

3.根据权利要求1所述的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点，其特征在于：所述下部外套筒（2）还包括：在下部钢管板（21）一侧边焊接的条形下部连接板（22），下部钢管板（21）另一侧边焊接的下弦下部连接板（26），且条形下部连接板（22）和下弦下部连接板（26）处于同一平面上，且纵向加劲肋（27）与下弦下部连接板（26）垂直，下部钢管板（21）和纵向加劲肋（27）表面焊接的下部环向加劲肋（25），且下部圆环形法兰板（24）焊接在纵向加劲肋（27）的端部。

4.根据权利要求1所述的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点，其特征在于：所述上部外套筒（3）还包括：在上部钢管板（31）一侧边焊接的条形上部连接板（38），上部钢管板（31）另一侧边焊接的下弦上部连接板（37），且下弦上部连接板（37）和条形上部连接板（38）处于同一平面，上部钢管板（31）侧表面焊接竖杆连接板（32），且竖杆连接板（32）与下弦上部连接板（37）垂直，上部钢管板（31）和竖杆连接板（32）的表面焊接有上部环向加劲肋（33），上部钢管板（31）位于竖杆连接板（32）和下弦上部连接板（37）之间的表面焊接有斜腹连接板（34）。

5.根据权利要求1所述的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点，其特征在于：所述竖杆（4）包括竖向无缝圆钢管（41），竖向无缝圆钢管（41）端部焊接的竖向端板（42），竖向端板（42）表面垂直焊接的竖向耳板（43），以及竖向端板（42）和竖向耳板（43）之间焊接的竖向加劲肋（44），所述下弦杆（5）包括下弦无缝圆钢管（51），下弦无缝圆钢管（51）端部焊接的下弦端板（52），下弦端板（52）表面垂直焊接的下弦耳板（53），以及下弦端板（52）和下弦耳板（53）之间焊接的下弦加劲肋（54），所述斜腹杆（6）包括斜腹无缝圆钢管（61），斜腹无缝圆钢管（61）端部焊接的斜腹端板（62），斜腹端板（62）表面垂直焊接的斜腹耳板（63）。

6.根据权利要求1所述的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点，其特征在于：第二连接组件由竖杆连接板（32）、竖向端板（42）、竖向耳板（43）、竖向加劲肋（44）、耳板高强螺栓（9）组成，所述竖向端板（42）表面焊接的两个竖向耳板（43）嵌套于竖杆连接板（32）的外部，且耳板高强螺栓（9）固定安装在竖杆连接板（32）和竖向耳板（43）的表面。

7.根据权利要求1所述的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点，其特征在于：第三连接组件由下弦下部连接板（26）、下弦上部连接板（37）、下弦端板（52）、下弦耳板（53）、下弦加劲肋（54）、耳板高强螺栓（9）组成，所述下弦端板（52）表面焊接的两个下弦耳板（53）嵌套于下弦下部连接板（26）和下弦上部连接板（37）的外部，且耳板高强螺栓（9）固定安装在下弦耳板（53）、下弦下部连接板（26）和下弦上部连接板（37）的表面。

8.根据权利要求1所述的一种装配式外套筒交错法兰相贯节点，其特征在于：第四连接组件由竖杆连接板（32）、斜腹连接板（34）、斜腹端板（62）、斜腹耳板（63）和耳板高强螺栓（9）组成，所述斜腹杆（6）设置有三个，其中两个斜腹端板（62）表面分别焊接的两个斜腹耳板（63）均嵌套于竖杆连接板（32）的外部，最后一个斜腹端板（62）表面焊接的两个斜腹耳板（63）嵌套于斜腹连接板（34）的外部，且耳板高强螺栓（9）固定安装在斜腹连接板（34）和斜腹耳板（63）的表面以及竖杆连接板（32）和斜腹耳板（63）的表面。

9.一种装配式外套筒交错法兰相贯节点的施工方法，用于实施如权利要求1至8中任一项所述的装配式外套筒交错法兰相贯节点，其特征在于，包括步骤如下：

步骤一：制作主弦杆（1），其中主弦杆（1）由主无缝圆钢管（11）、十字形法兰（12）、十字法兰扇形加劲肋（13）及隔板（14）连接而成，十字形法兰（12）焊接在距离主无缝圆钢管（11）端部一定距离处的外壁，两个十字形法兰（12）之间焊接有隔板（14），在十字形法兰（12）表面开设螺栓孔，在十字形法兰（12）及主无缝圆钢管（11）外壁之间设置有十字法兰扇形加劲肋（13）；

步骤二：制作下部外套筒（2），其中下部外套筒（2）由截面为二分之一圆环的下部钢管板（21）、条形下部连接板（22）、下部扇形加劲肋（23）、下部圆环形法兰板（24）、下部环向加劲肋（25）、下弦下部连接板（26）及纵向加劲肋（27）固定连接而成，在下部钢管板（21）的筒壁上开设下部法兰孔（28），在下部圆环形法兰板（24）、条形下部连接板（22）、下弦下部连接板（26）表面开设螺栓孔；

步骤三：制作上部外套筒（3），其中上部外套筒（3）由截面为二分之一圆环的上部钢管板（31）、竖杆连接板（32）、上部环向加劲肋（33）、斜腹连接板（34）、上部扇形加劲肋（35）、上部圆环形法兰板（36）、下弦上部连接板（37）及条形上部连接板（38）固定连接而成，在上部钢管板（31）的筒壁上开设法兰孔上部法兰孔（39），在上部圆环形法兰板（36）、条形上部连接板（38）、下弦上部连接板（37）、竖杆连接板（32）及斜腹连接板（34）表面开设螺栓孔；

步骤四：制作竖杆（4）、下弦杆（5）、斜腹杆（6），其中竖杆（4）由竖向无缝圆钢管（41）、竖向端板（42）、竖向耳板（43）、竖向加劲肋（44）固定连接而成，竖向耳板（43）表面开设螺栓孔；其中下弦杆（5）由下弦无缝圆钢管（51）、下弦端板（52）、下弦耳板（53）、下弦加劲肋（54）组成，下弦耳板（53）表面开设螺栓孔；其中斜腹杆（6）由斜腹无缝圆钢管（61）、斜腹端板（62）、斜腹耳板（63）组成，斜腹端板（62）表面开设螺栓孔；

步骤五：把两个主弦杆（1）相互靠近，再将下部外套筒（2）及上部外套筒（3）套接于主弦杆（1）的外部并紧密接触，其中两个十字形法兰（12）穿过两个下部法兰孔（28），另外两个十字形法兰（12）穿过两个上部法兰孔（39），十字形法兰（12）位于下部圆环形法兰板（24）及上部圆环形法兰板（36）内侧，实现法兰交错相连；

步骤六：将条形上部连接板（38）和条形下部连接板（22）以及下弦上部连接板（37）和下弦下部连接板（26）通过连接板高强螺栓（8）进行初拧连接，将十字形法兰（12）通过高强螺栓法兰高强螺栓（7）和上部圆环形法兰板（36）及下部圆环形法兰板（24）进行初拧连接；

步骤七：将竖杆（4）的竖向耳板（43）嵌套于上部外套筒（3）的竖杆连接板（32）外部，并通过耳板高强螺栓（9）进行初拧连接；将下弦杆（5）的下弦耳板（53）嵌套于上部外套筒（3）的下弦上部连接板（37）外部及下部外套筒（2）的下弦下部连接板（26）外部，并通过耳板高强螺栓（9）进行初拧连接；将两根斜腹杆（6）的斜腹耳板（63）嵌套于上部外套筒（3）的竖杆连接板（32）外部，并通过耳板高强螺栓（9）进行初拧连接；将一根斜腹杆（6）的斜腹耳板（63）嵌套于斜腹连接板（34）外部，并通过耳板高强螺栓（9）进行初拧连接；

步骤八：紧固法兰高强螺栓（7）、连接板高强螺栓（8）和耳板高强螺栓（9）。

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