CN116175101A - 一种多边形钢塔节段加工工艺 - Google Patents

一种多边形钢塔节段加工工艺 Download PDF

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王建国
王李威
王悦程
任龄
聂立恒
任小霞
张蓝鹏
吴翔
张鹏飞
王鹏
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明涉及一种多边形钢塔节段加工工艺，其特征在于：具体制造工艺如下：S1：钢塔节段划分；S2：平面板单元的加工；S3：横隔板单元的加工；S4：锚箱的加工；S5：钢塔节段的组装；S6：钢塔节段的焊接；本发明中通过将钢塔节段划分为对称的两节段单元以及一个中间节段单元，采用三个节段减少焊接区域，提高焊接效率；划分为对称的结构可以减少加工的部件结构的数量，提高加工效率；此外，左节段单玉与右节段单元可以在同一胎架上进行安装，减少胎架的制作，节省了加工的时间。

Description

一种多边形钢塔节段加工工艺
技术领域
本发明涉及桥梁钢塔节段制造领域，尤其涉及一种多边形钢塔节段加工工艺。
背景技术
桥梁中、边主塔均采用“钢-混”结合结构，塔柱分为上塔柱、中塔柱、下塔柱三个区段，上塔柱采用钢结构，中、下塔柱采用混凝土结构；根据吊装架设能力要求，对钢塔柱重新节段划分，以确定现场吊装块体；另外，当吊装块体重量及外形尺寸超出车间内吊机能力、运梁平车运输能力等时，需要对其进行再划分。总体原则是根据钢塔生产及架设过程中的各项限制指标，尽量加大分块外形尺寸，减少分块数量；但是一般的钢塔节段中在进行结构划分时，不利于结构的焊接，且划分结构数量多，制造困难，且零部件大小结构均不相同导致加工制造工艺冗余。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多边形钢塔节段加工工艺，能够解决一般的空间多边形钢塔节段的加工制造中，节段划分数量多，加工制造工艺冗余，各零部件只能单一制造，生产效率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种多边形钢塔节段加工工艺，其创新点在于：具体制造工艺如下：
S1：钢塔节段划分：钢塔节段由外壁板、腹板、中间腹板、横隔板和锚箱组成；将钢塔节段划分为左节段单元、中间节段单元和右节段单元，且左节段单元与右节段单元结构相同且对称设置，中间节段单元焊接在左节段单元与右节段单元之间形成钢塔节段；
S2：平面板单元的加工：外壁板、腹板及中腹板均为平面板单元，采用数控精切下料，且在长度、宽度方向预留焊接收缩量机机加工余量；精切下料后用赶板及赶平，采用刨边机刨对接接料焊缝坡口，在拼接焊缝钱预置反变形，铲磨焊缝余高，火焰修整接料后的焊接变形；在组装胎架上精确划线组装纵肋；板面放好总装定位基线，打样冲眼，以备节段组装定位用；
S3：横隔板单元的加工：主板采用数控树下等离子切割机精切；加劲板、人孔护圈采用数控精切；肋板先用调直机调直，再赶平；加工围板边，并压型；在胎架上组装用CO2半自动焊机对称施焊，采用火焰修整；用刨边机刨周边，确保板边直线度、相邻边垂直度及外形尺寸；
S4：锚箱的加工：数控精切下料，留机加工余量，锚腹板及其上肋板用计算机三维放样，按放样尺寸制作样板，以备划线和检查；下料后板件赶平，锚腹板及其上肋板用样板划加工线；锚腹板及其肋板先组焊，后续组焊时先组焊锚管及其肋板及插板，确保锚管垂直度，再由里向外依次组焊加劲板并采用火焰修整；中心块修整后组焊锚腹板，精确定位锚腹板单元，控制焊接变形，焊后火焰修整；
S5：钢塔节段的组装：
S5.1：左、右节段单元的组装：在胎架上精确划设外壁板及横隔板的定位线，依次组装横隔板及中间腹板；组装下层腹板，并在腹板上化隔板及锚箱组装线；然后在下层腹板上组装锚箱及对应横隔板；组装上层腹板，并在腹板上画隔板及中腹板组装线，依次组装横隔板及中腹板，最后组装两侧外壁板以及上壁板形成左节段单元，且右节段单元采用与左节段单元相同的方式进行组装；
S5.2：中间节段单元的组装：在胎架上精确划设外壁板及横隔板的定位线，依次组装横隔板机中间腹板；组装下层腹板，并在腹板上化隔板及锚箱组装线；然后在下层腹板上组装锚箱及对应横隔板；组装上层腹板，并在腹板上画隔板及中腹板组装线，依次组装横隔板及中腹板，最后组装两侧外壁板形成中间节段单元；
S6：钢塔节段的焊接：中间节段单元、左节段单元和右节段单元三者的焊接遵循先内后外、先下后上、由中心向两边对称施焊的原则，且采用CO2焊方法；组焊时节段端口用工艺隔板，以确保相邻节段接口的外形尺寸及匹配精度。
进一步的，所述S6中钢塔节段的焊接中需在焊接环境温度5℃以上和相对湿度80%以下时方可施焊；板厚大于24mm，应在缝口50～80mm范围内预热80～120℃。
本发明的优点在于：
1）本发明中通过将钢塔节段划分为对称的两节段单元以及一个中间节段单元，采用三个节段减少焊接区域，提高焊接效率；划分为对称的结构可以减少加工的部件结构的数量，提高加工效率；此外，左节段单玉与右节段单元可以在同一胎架上进行安装，减少胎架的制作，节省了加工的时间。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的一种多边形钢塔节段加工工艺的流程图。
图2至图8为本发明的一种多边形钢塔节段加工工艺的左节段单元的成型状态图。
图9至图14为本发明的一种多边形钢塔节段加工工艺的中间节段单元的成型状态图。
图15为本发明的一种多边形钢塔节段加工工艺的钢塔节段的整体结构示意图。
实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图15所示的一种多边形钢塔节段加工工艺，具体制造工艺如下：
S1：钢塔节段划分：钢塔节段由外壁板、腹板、中间腹板、横隔板和锚箱组成；将钢塔节段划分为左节段单元、中间节段单元和右节段单元，且左节段单元与右节段单元结构相同且对称设置，中间节段单元焊接在左节段单元与右节段单元之间形成钢塔节段。
S2：平面板单元的加工：外壁板、腹板及中腹板均为平面板单元，采用数控精切下料，且在长度、宽度方向预留焊接收缩量机机加工余量；精切下料后用赶板及赶平，采用刨边机刨对接接料焊缝坡口，在拼接焊缝钱预置反变形，铲磨焊缝余高，火焰修整接料后的焊接变形；在组装胎架上精确划线组装纵肋；板面放好总装定位基线，打样冲眼，以备节段组装定位用。
S3：横隔板单元的加工：主板采用数控树下等离子切割机精切；加劲板、人孔护圈采用数控精切；肋板先用调直机调直，再赶平；加工围板边，并压型；在胎架上组装用CO2半自动焊机对称施焊，采用火焰修整；用刨边机刨周边，确保板边直线度、相邻边垂直度及外形尺寸。
S4：锚箱的加工：数控精切下料，留机加工余量，锚腹板及其上肋板用计算机三维放样，按放样尺寸制作样板，以备划线和检查；下料后板件赶平，锚腹板及其上肋板用样板划加工线；锚腹板及其肋板先组焊，后续组焊时先组焊锚管及其肋板及插板，确保锚管垂直度，再由里向外依次组焊加劲板并采用火焰修整；中心块修整后组焊锚腹板，精确定位锚腹板单元，控制焊接变形，焊后火焰修整。
S5：钢塔节段的组装：
S5.1：左、右节段单元的组装：在胎架上精确划设外壁板及横隔板的定位线，依次组装横隔板及中间腹板；组装下层腹板，并在腹板上化隔板及锚箱组装线；然后在下层腹板上组装锚箱及对应横隔板；组装上层腹板，并在腹板上画隔板及中腹板组装线，依次组装横隔板及中腹板，最后组装两侧外壁板以及上壁板形成左节段单元，且右节段单元采用与左节段单元相同的方式进行组装；
S5.2：中间节段单元的组装：在胎架上精确划设外壁板及横隔板的定位线，依次组装横隔板机中间腹板；组装下层腹板，并在腹板上化隔板及锚箱组装线；然后在下层腹板上组装锚箱及对应横隔板；组装上层腹板，并在腹板上画隔板及中腹板组装线，依次组装横隔板及中腹板，最后组装两侧外壁板形成中间节段单元；
S6：钢塔节段的焊接：中间节段单元、左节段单元和右节段单元三者的焊接遵循先内后外、先下后上、由中心向两边对称施焊的原则，且采用CO2焊方法；组焊时节段端口用工艺隔板，以确保相邻节段接口的外形尺寸及匹配精度。
S6中钢塔节段的焊接中需在焊接环境温度5℃以上和相对湿度80%以下时方可施焊；板厚大于24mm，应在缝口50～80mm范围内预热80～120℃。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种多边形钢塔节段加工工艺，其特征在于：具体制造工艺如下：
S1：钢塔节段划分：钢塔节段由外壁板、腹板、中间腹板、横隔板和锚箱组成；将钢塔节段划分为左节段单元、中间节段单元和右节段单元，且左节段单元与右节段单元结构相同且对称设置，中间节段单元焊接在左节段单元与右节段单元之间形成钢塔节段；
S2：平面板单元的加工：外壁板、腹板及中腹板均为平面板单元，采用数控精切下料，且在长度、宽度方向预留焊接收缩量机机加工余量；精切下料后用赶板及赶平，采用刨边机刨对接接料焊缝坡口，在拼接焊缝钱预置反变形，铲磨焊缝余高，火焰修整接料后的焊接变形；在组装胎架上精确划线组装纵肋；板面放好总装定位基线，打样冲眼，以备节段组装定位用；
S3：横隔板单元的加工：主板采用数控树下等离子切割机精切；加劲板、人孔护圈采用数控精切；肋板先用调直机调直，再赶平；加工围板边，并压型；在胎架上组装用CO2半自动焊机对称施焊，采用火焰修整；用刨边机刨周边，确保板边直线度、相邻边垂直度及外形尺寸；
S4：锚箱的加工：数控精切下料，留机加工余量，锚腹板及其上肋板用计算机三维放样，按放样尺寸制作样板，以备划线和检查；下料后板件赶平，锚腹板及其上肋板用样板划加工线；锚腹板及其肋板先组焊，后续组焊时先组焊锚管及其肋板及插板，确保锚管垂直度，再由里向外依次组焊加劲板并采用火焰修整；中心块修整后组焊锚腹板，精确定位锚腹板单元，控制焊接变形，焊后火焰修整；
S5：钢塔节段的组装：
S5.1：左、右节段单元的组装：在胎架上精确划设外壁板及横隔板的定位线，依次组装横隔板及中间腹板；组装下层腹板，并在腹板上化隔板及锚箱组装线；然后在下层腹板上组装锚箱及对应横隔板；组装上层腹板，并在腹板上画隔板及中腹板组装线，依次组装横隔板及中腹板，最后组装两侧外壁板以及上壁板形成左节段单元，且右节段单元采用与左节段单元相同的方式进行组装；
S5.2：中间节段单元的组装：在胎架上精确划设外壁板及横隔板的定位线，依次组装横隔板机中间腹板；组装下层腹板，并在腹板上化隔板及锚箱组装线；然后在下层腹板上组装锚箱及对应横隔板；组装上层腹板，并在腹板上画隔板及中腹板组装线，依次组装横隔板及中腹板，最后组装两侧外壁板形成中间节段单元；
S6：钢塔节段的焊接：中间节段单元、左节段单元和右节段单元三者的焊接遵循先内后外、先下后上、由中心向两边对称施焊的原则，且采用CO2焊方法；组焊时节段端口用工艺隔板，以确保相邻节段接口的外形尺寸及匹配精度。
2.根据权利要求1所述的一种多边形钢塔节段加工工艺，其特征在于：所述S6中钢塔节段的焊接中需在焊接环境温度5℃以上和相对湿度80%以下时方可施焊；板厚大于24mm，应在缝口50～80mm范围内预热80～120℃。
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