异形曲线结构钢混组合塔节段及制造工艺的制作方法

文档序号:27689221发布日期:2021-12-01 02:28阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种异形曲线结构钢混组合塔节段,其特征是:钢混组合塔截面为异形曲线截面,由r1m、r3m圆弧曲线和过渡直线组成,塔高方向为变截面且呈曲线变化,塔柱节段由箱内壁板(1)、曲线外壁板(4)、分仓板(5)、箱内连接件(2)和横竖向钢筋(3)组成。2.根据权利要求1所述的异形曲线结构钢混组合塔节段,其特征是:所述箱内壁板(1)为平面型板单元。3.根据权利要求1所述的异形曲线结构钢混组合塔节段,其特征是:所述曲线外壁板(4)为双向曲面板单元、扭曲板单元。4.根据权利要求1所述的异形曲线结构钢混组合塔节段,其特征是:所述分仓板(5)为平面型板单元。5.一种异形曲线结构钢混组合塔节段制造工艺,其特征是:
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曲线零件加工工艺:根据设计结构与线形,采用数字化模型方式进行曲线零件的放样;结合结构加工工艺,在曲线零件上增设工艺留量;利用三维软件的钣金展开功能,获取曲线零件的二维轮廓;利用编译软件生成程序性文件,采用数控切割设备下料、激光自动划线布置基准线;利用机械设备,进行零件周边加工、坡口开设等;采用冷压成型设备、热矫正措施进行零件的曲线成型;
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曲线板单元制作工艺:曲线型外壁板单元采用曲线工装制作,工装设计为可调整式活动工装,便于适应结构尺寸的变化;曲线外壁板在工装上成型后,采用刚性马固使其与工装固结,板肋与曲线外壁板顶紧组装;采用线能量小的co2气体保护焊工艺进行板单元焊接,严格控制焊接顺序、对称焊、焊接参数等,降低变形量;焊接完成后,解除刚性马固进行板单元检测,采用热矫正工艺进行局部变形的修整,直至板单元精度符合标准要求;在板单元横竖肋钢筋孔中,依次穿入已加工好端部连接螺纹的钢筋,并采用临时工装固定;
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节段组拼工艺:根据节段结构特征,规定各板单元组拼顺序,通过bim数字化模型进行组拼方案模拟,不断优化组拼顺序,保证各单元顺利组拼;根据节段尺寸、线形,设计制作专用工装,工装底面平整度偏差小于2mm,布设内外板单元定位装置,工装外布设纵横向测量基准线和高程监测点;在工装上,以周边测量网为基准依次由内向外组拼各件,主要结构组装顺序为:内壁板单元

分仓板单元

双向曲线板单元

扭曲板单元

箱内连接件等,组装检测合格后,采用临时工艺隔板、马板等对关键部位进行刚性马固;
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节段焊接工艺:根据焊接工艺试验确定的坡口形式、焊接工艺与焊接材料,优先采用自动化焊接设备进行施焊;在节段的接口部位、板单元对接缝部位、t型交接部位增设工艺隔板、马板等刚性临时固结件,提高结构抗变形、焊接收缩的能力,对结构尺寸精度保证有利;根据节段结构特点与以往钢混组合塔焊接经验,按照对称焊接原则,规定严格的焊接顺序,使结构在焊接过程中应力接近均匀分布,避免节段整体产生扭曲变形;为了降低结构焊接内应力、便于焊接作业,节段采用阶段法(先焊接内壁板组成的内仓结构焊缝,再焊接分仓板、外壁板组成的箱体结构焊缝)进行结构焊接;
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壁板附着钢筋连接与附属件安装:节段组焊完成后,先用套筒机械连接壁板上的附着横向钢筋,再组装横向钢筋锚固端,最后组装箱内拉结钢筋;在电梯井道仓内,组焊电梯预焊件和停靠站平台;在人行爬梯通道安装斜梯、平台等结构;
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节段检测工艺:利用布设的局部检测网,采用全站仪对节段组成板单元的基准线进行监测,采用水准仪对组成板单元横基准线、节段顶标高进行监测,保证组拼精度可控;由
于节段整体体量大、线形复杂,故引入激光三维扫描测量设备,对节段外露面进行整体扫略,获取实际制造实物模型,并将实物模型与理论模型采用最小二乘法拟合对比,取得节段的综合偏差报告;
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节段预拼装工艺:根据钢混组合塔断面结构与线形特点,适宜采用立式预拼装进行节段实体预拼装作业;考虑施工安全、流水化施工要求,采用模式进行预拼装;预拼装通过基准线对位、高程控制,保证连接接口匹配精度要求;在接口设置桥位对位线、安装桥位定位导向装置(根据钢混组合塔线形与特点进行设计)和检查接口、竖向钢筋对位精度。

技术总结
本发明涉及一种异形曲线结构钢混组合塔节段及制造工艺,钢混组合塔截面为异形曲线截面,由R1m、R3m圆弧曲线和过渡直线组成,塔高方向为变截面且呈曲线变化,塔柱节段由箱内壁板、曲线外壁板、分仓板、箱内连接件和横竖向钢筋组成。优点:一是实现了复杂曲线结构放样;二是采用板单元分块、特殊工装约束、基准网监测、合理组拼顺序成功实现了异形曲线钢混组合塔节段组拼精度控制,提升了钢混组合塔加工制造技术水平;三是实现钢混组合塔节段焊接变形控制,是复杂异形曲线结构线形控制技术的突破;四是采用过程监测、成品检测、实体预拼检验等不同检测方法,实现施工过程的质量精度控制,确保了项目最终产品质量。确保了项目最终产品质量。确保了项目最终产品质量。


技术研发人员:王晓辉 朱新华 谭敏刚 李艳停 韓欢 杨宝堂
受保护的技术使用者:中铁宝桥集团有限公司
技术研发日:2021.08.20
技术公布日:2021/11/30
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