一种异形截面斜钢塔吊装的定位导向及锁定装置的制作方法

本发明涉及桥梁施工领域，具体涉及一种异形截面斜钢塔吊装的定位导向及锁定装置。

背景技术：

城市斜拉桥通常要求造型新颖、美观，建造速度快，因此采用钢结构塔柱的形式越来越多。钢塔柱截面越来越多采用曲线和直线组合而成的异形截面，截面尺寸大、空间变化，钢塔竖向常为倾斜状，且重量一般较大，给钢塔的吊装造成了一定困难。因此，为保证工程质量和工期，针对大吨位异形截面斜钢塔的快速定位导向并锁定的研究极为重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种异形截面斜钢塔吊装的定位导向及锁定装置，它通过定位导向结构和锁定结构进行快速、精确定位导向并锁定，实现异形截面、空间变化倾斜钢塔吊装，缩短施工时间，降低成本和施工风险。

为了实现上述目的，本发明提供了一种异形截面斜钢塔吊装的定位导向及锁定装置，其特征在于：包括焊接在钢塔内的多个定位导向结构和多个锁定结构，所述定位导向结构在钢塔的上下两节段的拼接缝处通过导向变径销导向定位，所述锁定结构在钢塔的上下两节段的拼接缝处通过长螺栓锚固锁定。

在上述技术方案的基础上，所述定位导向结构包括两个平行间隔布置的定位导向结构上部牛腿竖钢板、定位导向结构上部牛腿穿孔钢板、定位导向结构下部牛腿对位穿孔钢板、两个平行间隔布置的定位导向结构下部牛腿竖钢板及导向变径销，定位导向结构上部牛腿竖钢板和定位导向结构下部牛腿竖钢板对应焊接在钢塔节段拼接缝两侧，所述定位导向结构上部牛腿穿孔钢板水平设置并焊接在两个定位导向结构上部牛腿竖钢板的下端，所述定位导向结构下部牛腿对位穿孔钢板水平设置并焊接在两个定位导向结构下部牛腿竖钢板的上端，所述导向变径销穿过定位导向结构上部牛腿穿孔钢板和定位导向结构下部牛腿对位穿孔钢板实现定位导向结构的导向定位。

在上述技术方案的基础上，所述导向变径销的前端设置有用于导向变径销拆卸的拆卸孔，所述导向变径销的端头设置螺纹，所述导向变径销与定位导向结构上部牛腿穿孔钢板螺纹连接。

在上述技术方案的基础上，所述拆卸孔有两个，两个拆卸孔正交布置。

在上述技术方案的基础上，所述定位导向结构下部牛腿竖钢板的一侧焊接有水平布置的定位导向结构下部牛腿加劲钢板。

在上述技术方案的基础上，所述锁定结构包括两个平行间隔布置的锁定结构上部牛腿竖钢板、两个平行间隔布置的锁定结构下部牛腿竖钢板、两个分别固定在锁定结构上部牛腿竖钢板上端和锁定结构下部牛腿竖钢板下端的锁定结构牛腿锚固端穿孔钢板、两个分别固定在锁定结构上部牛腿竖钢板下端和锁定结构下部牛腿竖钢板上端的锁定结构牛腿对接端穿孔钢板，锁定结构上部牛腿竖钢板和锁定结构下部牛腿竖钢板对应焊接在钢塔节段拼接缝两侧，长螺栓穿过锁定结构牛腿锚固端穿孔钢板和锁定结构牛腿对接端穿孔钢板锚固锁定。

在上述技术方案的基础上，所述锁定结构的两个锁定结构牛腿对接端穿孔钢板之间设置有间隙，穿孔抄垫钢板放置在两个锁定结构牛腿对接端穿孔钢板之间。

在上述技术方案的基础上，所述定位导向结构的数量为三个，三个定位导向结构分别位于钢塔腹板和钢塔腹板两侧的钢塔壁板上，位于钢塔壁板上的两个定位导向结构相对于钢塔腹板对称布置。

在上述技术方案的基础上，所述锁定结构位于钢塔壁板上，所述锁定结构相对于钢塔腹板对称布置。

在上述技术方案的基础上，所述锁定结构的数量为六个。

本发明具有的优点如下：

(1)定位导向结构及锁定结构均设置在钢塔内部，保证了钢塔外观质量，同时可不切除，减少了对钢塔的破坏。

(2)定位导向结构采用导向变径销导向，前端截面小，根部截面大，不仅降低了对接操作难度，同时保证了平面位置控制精度。

(3)导向变径销采用螺纹连接，导向变径销上设置有拆卸孔，可反复使用，减少导向变径销加工数。

(4)锁定结构的上下牛腿在拼接缝处设置一定间隙，可以事先根据测量结果调节穿孔抄垫钢板的厚度，以消除每次吊装后的高程误差，保证钢塔安装线型。

(5)定位导向结构通过导向变径销导向定位，锁定结构采用长螺栓锚固上部钢塔节段，锁定后其中设备即可落钩，减少起重设备占用时间，同时也保证了焊接质量。

(6)本发明的定位导向结构和锁定结构制作简单，便于安装与操作，能够对吊装节段进行快速、精确定位安装，实现大吨位、异形截面、倾斜钢塔吊装施工，缩短施工时间，降低成本和施工风险。

附图说明

图1为本发明一种异形截面斜钢塔吊装的定位导向及锁定装置的结构示意图。

图2为图1中定位导向结构在对位过程中的主视结构示意图。

图3为图2中定位导向结构在对位过程中的侧视结构示意图。

图4为图2中定位导向结构对位后的侧视结构示意图。

图5为图1中锁定结构在锁定状态时的主视结构示意图。

图6为图5中锁定结构在锁定状态时的侧视结构示意图。

图中，1-定位导向结构，2-锁定结构，3-导向变径销，4-穿孔抄垫钢板，5-长螺栓，6-钢塔壁板，7-钢塔腹板，1a-定位导向结构上部牛腿竖钢板，1b-定位导向结构上部牛腿穿孔钢板，1c-定位导向结构下部牛腿对位穿孔钢板，1d-定位导向结构下部牛腿竖钢板，1e-定位导向结构下部牛腿加劲钢板，2a-锁定结构上部牛腿竖钢板，2b-锁定结构牛腿锚固端穿孔钢板，2c-锁定结构牛腿对接端穿孔钢板，2d-锁定结构下部牛腿竖钢板，3a-拆卸孔。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它并不构成对本发明的限定，仅做举例而已。同时通过说明，本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

如图1至图6所示，一种异形截面斜钢塔吊装的定位导向及锁定装置，其特征在于：包括焊接在钢塔内的多个定位导向结构1和多个锁定结构2，定位导向结构1在钢塔的上下两节段的拼接缝处通过导向变径销3导向定位，锁定结构2在钢塔的上下两节段的拼接缝处通过长螺栓5锚固锁定。在施工过程中，定位导向结构1和锁定结构2在钢塔加工厂内待节段预拼好后进行牛腿焊接施工。

如图2至图3所示，定位导向结构1包括两个平行间隔布置的定位导向结构上部牛腿竖钢板1a、定位导向结构上部牛腿穿孔钢板1b、定位导向结构下部牛腿对位穿孔钢板1c、两个平行间隔布置的定位导向结构下部牛腿竖钢板1d及导向变径销3，定位导向结构上部牛腿竖钢板1a和定位导向结构下部牛腿竖钢板1d对应焊接在钢塔节段拼接缝两侧，定位导向结构上部牛腿穿孔钢板1b水平设置并焊接在两个定位导向结构上部牛腿竖钢板1a的下端，定位导向结构下部牛腿对位穿孔钢板1c水平设置并焊接在两个定位导向结构下部牛腿竖钢板1d的上端，导向变径销3穿过定位导向结构上部牛腿穿孔钢板1b和定位导向结构下部牛腿对位穿孔钢板1c实现定位导向结构1的导向定位。导向变径销3实现快速对位并控制钢塔吊装节段平面位置。

进一步地，在本实施例中，导向变径销3的前端设置有用于导向变径销3拆卸的拆卸孔3a，导向变径销3的端头设置螺纹，导向变径销3与定位导向结构上部牛腿穿孔钢板1b螺纹连接。拆卸孔3a有两个，两个拆卸孔3a正交布置。定位导向结构下部牛腿竖钢板1d的一侧焊接有水平布置的定位导向结构下部牛腿加劲钢板1e。在实际应用中，导向变径销3可采用φ50的导向变径销，导向变径销3可采用40Cr材质，总长230mm，直径50mm，前端120mm范围直径由50mm变为10mm，拆卸孔3a直径可为12mm，安装到位后，穿入铁丝将导向变径销3拧出拆除倒用，定位导向结构下部牛腿对位穿孔钢板1c的穿孔直径可为54mm。

如图5和图6所示，锁定结构2包括两个平行间隔布置的锁定结构上部牛腿竖钢板2a、两个平行间隔布置的锁定结构下部牛腿竖钢板2d、两个分别固定在锁定结构上部牛腿竖钢板2a上端和锁定结构下部牛腿竖钢板2d下端的锁定结构牛腿锚固端穿孔钢板2b、两个分别固定在锁定结构上部牛腿竖钢板2a下端和锁定结构下部牛腿竖钢板2d上端的锁定结构牛腿对接端穿孔钢板2c，锁定结构上部牛腿竖钢板2a和锁定结构下部牛腿竖钢板2d对应焊接在钢塔节段拼接缝两侧，长螺栓5穿过锁定结构牛腿锚固端穿孔钢板2b和锁定结构牛腿对接端穿孔钢板2c锚固锁定。

进一步地，锁定结构2的两个锁定结构牛腿对接端穿孔钢板2c之间设置有间隙，穿孔抄垫钢板4放置在两个锁定结构牛腿对接端穿孔钢板2c之间。在实际应用中，锁定结构2采用M39长螺栓5，起到调整之后的锁定作用，同时在锁定结构2上下牛腿之间设置间隙，根据提前测量结果调节穿孔抄垫钢板4的厚度，以消除每次吊装后的高程误差，保证钢塔安装线型。在施工过程中，上部钢塔节段吊装前，精确测量下部节段安装高程偏差，根据计算结果在每个锁定结构牛腿对接端穿孔钢板2c之间安装相应厚度的穿孔抄垫钢板4，锁定结构牛腿锚固端穿孔钢板2b的孔径可为45mm，锁定结构牛腿对接端穿孔钢板2c的孔径可为60mm。

如图1所示，在本实施例中，定位导向结构1的数量为三个，三个定位导向结构1分别位于钢塔腹板7和钢塔腹板7两侧的钢塔壁板6上，位于钢塔壁板6上的两个定位导向结构1相对于钢塔腹板7对称布置。锁定结构2的数量为六个，锁定结构2位于钢塔壁板6上，锁定结构2相对于钢塔腹板7对称布置。在实际应用中，可以根据安装需求，选择定位导向结构1和锁定结构2在钢塔腹板7、钢塔壁板6上的安装数量和布置位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。其它未经详细描述的内容属于本领域技术人员公知的现有技术。