一种钢索塔整体制造方法.pdf

本发明公开了一种钢索塔整体制造方法，所述制造方法包括：分节段制造主塔柱、副塔柱以及装饰塔；布置主塔柱装焊胎架；主塔柱上胎；装焊联系杆；固定副塔柱装焊胎架，依次定位副塔柱装焊胎架，并将所述副塔柱装焊胎架与所述主塔柱相对固定连接；装焊副塔柱，吊装副塔柱并从两端向中间依次定位后依次装焊，装焊完成后拆除副塔柱胎架；布置提升工装，设计并制造提升工装，布置提升工装；装设运输托架，提升钢索塔并装设运输托架，待所述运输托架装设完成后拆除所述主塔柱装焊胎架和所述提升工装。本发明解决了现有技术中制造钢索塔难以同时满足受力要求和美观设计的技术问题，达到了制造钢索塔满足受力要求且美观、效率高的技术效果。

1.  一种钢索塔整体制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
分节段制造主塔柱、副塔柱以及装饰塔；
布置主塔柱装焊胎架；
主塔柱上胎；
装焊联系杆；
固定副塔柱装焊胎架，依次定位副塔柱装焊胎架，并将所述副塔柱装焊胎架与所述主塔柱相对固定连接；
装焊副塔柱，吊装副塔柱并从两端向中间依次定位后依次装焊，装焊完成后拆除副塔柱胎架；
布置提升工装，设计并制造提升工装，布置提升工装；
装设运输托架，提升钢索塔并装设运输托架，待所述运输托架装设完成后拆除所述主塔柱装焊胎架和所述提升工装。

2.  如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法在所述装设运输托架后还包括：
装焊装饰塔的中部节段；
运输模块车对位，所述运输模块车分别从所述运输托架的底部的两端插入。

3.  如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述运输模块车的高度是可以调节的。

4.  如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法在所述运输模块车对位后还包括：
装运钢索塔，提升所述运输模块车高度使所述运输模块车支撑所述钢索塔，联动所述运输模块车，以运输所述钢索塔，待所述钢索塔落位后拆除所述运输托架；
装焊装饰塔的两端节段。

5.  如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述主塔柱上胎包括：
双拼节段上胎，通过组合模块车顶升所述主塔柱的双拼节段上胎，对合设计地标，并通过千斤顶进行横向和竖向位置调整，直至符合设计地标标准后，焊接固定所述主塔柱的双拼节段；
尾部节段上胎，待所述双拼节段上胎完成后，采用与所述双拼节段上胎的方法进行所述主塔柱的尾部节段上胎。

6.  如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述装焊联系杆包括通过起重天车吊装所述联系杆，并调整所述联系杆与水平方向的夹角为64.19°±0.1°，依次将所述联系杆与所述主塔柱焊接定位。

7.  如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述拆除副塔柱胎架包括：
待副塔柱合拢且验收合格后，利用起重天车拆除副塔柱胎架，其中，拆除时先利用起重天车使所述副塔柱胎架横向移动，使副塔柱胎架脱离所述副塔柱的投影面，再进行垂直方向上的提升。

8.  如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述提升钢索塔包括：
利用千斤顶和钢绞线整体提升所述钢索塔200mm，且所述钢索塔完全脱离所述主塔柱装焊胎架时，悬停2小时后确认没有发生沉降后，再继续连续提升至预设高度。

9.  如权利要求1-8任一所述的制造方法，其特征在于，所述提升工装包括：
横梁；
至少两个垫梁，设置在所述横梁的一侧，且与所述横梁垂直且相互固定连接；
至少两个托梁，设置在所述横梁的一侧，与所述横梁垂直且相互固定连接，其中，所述垫梁的长度大于所述托梁的长度；
至少两个顶举件，固定于所述横梁上的另一侧。

一种钢索塔整体制造方法
技术领域
本发明涉及桥梁制造技术领域，特别涉及一种钢索塔整体制造方法。
背景技术
随着桥梁结构理论的不断完善和更多新型材料的应用，现代桥梁正朝着更大的跨度发展。由于高塔模板技术和混凝土浇注技术的不断发展，世界各国大部分的悬索桥和斜拉桥多采用混凝土索塔。与混凝土结构相比，钢结构有诸多优点，且钢结构对抵抗地震比较好。钢结构被广泛应用于各领域。在国外，钢索塔在斜拉桥或悬索桥中应用已经非常成熟，钢索塔在我国处于刚刚应用时期，现有技术中的钢索塔制造安装均为小节段Z1～Z12形式并在桥梁现场进行安装，大桥钢索塔一般重量约为2700吨，高度约为105米，在满足受力的前提下，符合景观设计勾勒出一条白海豚的形象，仅仅是在桥梁现场将小节段组装是难以同时满足受力和符合景观设计要求的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钢索塔整体制造方法，解决或部分解决了现有技术中制造钢索塔难以同时满足受力要求和美观设计的技术问题，达到了制造钢索塔满足受力要求且美观、效率高的技术效果。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种钢索塔整体制造方法，所述制造方法包括：分节段制造主塔柱、副塔柱以及装饰塔；布置主塔柱装焊胎架；主塔柱上胎；装焊联系杆；固定副塔柱装焊胎架，依次定位副塔柱装焊胎架，并将所述副塔柱装焊胎架与所述主塔柱相对固定连接；装焊副塔柱，吊装副塔柱并从两端向中间依次定位后依次装焊，装焊完成后拆除 副塔柱胎架；布置提升工装，设计并制造提升工装，布置提升工装；装设运输托架，提升钢索塔并装设运输托架，待所述运输托架装设完成后拆除所述主塔柱装焊胎架和所述提升工装。
优选的，所述制造方法在所述装设运输托架后还包括：装焊装饰塔的中部节段；运输模块车对位，所述运输模块车分别从所述运输托架的底部的两端插入。
优选的，所述运输模块车的高度是可以调节的。
优选的，所述制造方法在所述运输模块车对位后还包括：装运钢索塔，提升所述运输模块车高度使所述运输模块车支撑所述钢索塔，联动所述运输模块车，以运输所述钢索塔，待所述钢索塔落位后拆除所述运输托架；装焊装饰塔的两端节段。
优选的，所述主塔柱上胎包括：双拼节段上胎，通过组合模块车顶升所述主塔柱的双拼节段上胎，对合设计地标，并通过千斤顶进行横向和竖向位置调整，直至符合设计地标标准后，焊接固定所述主塔柱的双拼节段；尾部节段上胎，待所述双拼节段上胎完成后，采用与所述双拼节段上胎的方法进行所述主塔柱的尾部节段上胎。
优选的，所述装焊联系杆包括通过起重天车吊装所述联系杆，并调整所述联系杆与水平方向的夹角为64.19°±0.1°，依次将所述联系杆与所述主塔柱焊接定位。
优选的，所述拆除副塔柱胎架包括：待副塔柱合拢且验收合格后，利用起重天车拆除副塔柱胎架，其中，拆除时先利用起重天车使所述副塔柱胎架横向移动，使副塔柱胎架脱离所述副塔柱的投影面，再进行垂直方向上的提升。
优选的，所述提升钢索塔包括：利用千斤顶和钢绞线整体提升所述钢索塔200mm，且所述钢索塔完全脱离所述主塔柱装焊胎架时，悬停2小时后确认没有发生沉降后，再继续连续提升至预设高度。
优选的，所述提升工装包括：横梁；至少两个垫梁，设置在所述横梁的一侧，且与所述横梁垂直且相互固定连接；至少两个托梁，设置在所述横梁的一侧，与所述横梁垂直且相互固定连接，其中，所述垫梁的长度大于所述托梁的长度；至少两个顶举件，固定于所述横梁上的另一侧。
本申请有益效果如下：
(1)本发明在安装主塔柱时分两部分进行上胎，使得安装过程效率更高。
(2)本发明采用装设运输托架且运输托架高度可调，保证了钢索塔安全、稳定地完成托运。
(3)本发明采用在车间完成钢索塔的制造并分段完成，解决了现有技术中制造钢索塔难以同时满足受力要求和美观设计的技术问题，达到了制造钢索塔满足受力要求且美观、效率高的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本申请一较佳实施方式钢索塔整体制造方法的流程图；
图2为本申请一较佳实施方式钢索塔的结构示意图；
图3为图1中主塔柱装焊胎架布置的示意图；
图4为图1中主塔柱上胎状态的一结构示意图；
图5为图1中主塔柱上胎状态的又一结构示意图；
图6为图1中主塔柱上胎完成时的结构示意图；
图7为图1中装焊联系杆的结构示意图；
图8为图1中固定副塔柱装焊胎架状态的一结构示意图；
图9为图1中装焊副塔柱状态的一结构示意图；
图10为图1中装焊副塔柱完成时的结构示意图；
图11为布置提升工装状态的一横截面示意图；
图12为图1中装设运输托架的结构示意图；
图13为图1中装焊装饰塔的中部节段的结构示意图；
图14为图1中运输模块车对位的结构示意图；
图15为图11中提升工装的结构示意图；
图16为图15中提升工装的A-A截面示意图
附图说明：
100-钢索塔，1-主塔柱，1a-双拼节段，1b-尾部节段，2-副塔柱，3-装饰塔，4-联系杆，11-主塔柱装焊胎架，12-副塔柱装焊胎架，13-提升工装，131-横梁，132-垫梁，133-托梁，134-顶举件，14-运输托架，15-运输模块车。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
图1为本申请一较佳实施方式钢索塔100整体制造方法的流程图，图2为本申请一较佳实施方式钢索塔100的结构示意图。所述钢索塔100包括主塔柱1、副塔柱2以及装饰塔3。请同时参阅图1和图2，所述钢索塔100整体制造方法包括以下步骤：
步骤201，分节段制造主塔柱、副塔柱以及装饰塔。
步骤202，布置主塔柱装焊胎架。
具体的，请参阅图3，所述步骤202中布置主塔柱装焊胎架具体为在车间内布置主塔柱装焊胎架11，利用全站仪测量主塔柱装焊胎架11的高度，并将所述主塔装焊胎架与所述车间内的预埋金属焊接固定，所述预埋金属可以为预埋铁。
步骤203，主塔柱上胎。
具体的，请参阅图4-6，所述步骤203中主塔柱上胎包括双拼节段上胎和尾部节段上胎，所述尾部阶段承受力比较大，且与所述双拼节段具有一定高差，将所述主塔柱1分节段上胎有利于提高所述主塔柱1上胎效率且保证上胎的稳定性。
其中，所述双拼节段上胎通过组合模块车顶升所述主塔柱1的双拼节段上胎，对合设计地标，并通过千斤顶进行横向和竖向位置调整，直至符合设计地标标准后，焊接固定所述主塔柱1的双拼节段1a。
所述尾部节段上胎，具体为待所述双拼节段上胎完成后，采用与所述双拼节段上胎的方法进行所述主塔柱1的尾部节段上胎。
步骤204，装焊联系杆。
具体的，请参阅图7，所述步骤204中装焊联系杆具体包括通过起重天车吊装所述联系杆4，并调整所述联系杆4与水平方向的夹角为64.19°，所述夹角的误差为±0.1°，依次将所述联系杆4与所述主塔柱1焊接定位。其中，所述联系杆4与水平方向的夹角呈64.19°，是便于其他部件安装的一较佳角度。
步骤205，固定副塔柱装焊胎架。
具体的，请参阅图8，所述步骤205中固定副塔柱装焊胎架包括依次定位副塔柱装焊胎架12，并将所述副塔柱装焊胎架12与所述主塔柱1相对固定连接。所述步骤205在所述步骤204后，主要是为了便于测量所述联系杆4。所述副塔柱装焊胎架12的安装是用于便于副塔柱2安装的定位及定型，提供所述副塔柱2安装的支撑。
步骤206，装焊副塔柱。
具体的，请参阅图9和图10，所述步骤206中装焊副塔柱包括吊装副塔柱2并从两端向中间依次定位后装焊，装焊完成后拆除副塔柱胎架。
其中，所述拆除副塔柱胎架具体为待副塔柱2合拢且验收合格后，利 用起重天车拆除副塔柱胎架，其中，拆除时先利用起重天车使所述副塔柱胎架横向移动，使副塔柱胎架脱离所述副塔柱2的投影面，再进行垂直方向上的提升。
步骤207，布置提升工装。
具体的，请参阅图12，所述步骤207中布置提升工装包括设计并制造提升工装13，布置提升工装13。
优选的，请参阅图15和图16，所述提升工装13包括横梁131、至少两个垫梁132、至少两个托梁133以及至少两个顶举件134。所述至少两个垫梁132设置在所述横梁131的一侧，且与所述横梁131垂直且相互固定连接。所述至少两个托梁133设置在所述横梁131的一侧，所述至少两个托梁133与所述横梁131垂直且相互固定连接，所述垫梁132的长度大于所述托梁133的长度，所述至少两个顶举件134固定于所述横梁131上的另一侧。所述提升工装13用于提升钢索塔100的整体高度，便于装设运输托架14。在本实施方式中，所述顶举件具体为千斤顶。
步骤208，装设运输托架。
具体的，所述步骤208中所述装设运输托架包括提升钢索塔100并装设运输托架14，待所述运输托架14装设完成后拆除所述主塔柱装焊胎架11和所述提升工装13。
优选的，所述提升钢索塔100是通过利用千斤顶和钢绞线，整体提升所述钢索塔100200mm，且所述钢索塔100完全脱离所述主塔柱装焊胎架11时，悬停2小时后确认没有发生沉降后，再继续连续提升至预设高度。
步骤209，装焊装饰塔的中部节段。
具体的，请参阅图13，所述步骤209中装焊装饰塔3的中部节段是将所述装饰塔3的中部节段与所述主塔柱1定位并焊接。
步骤210，运输模块车对位。
具体的，请参阅图14，所述步骤210中运输模块车对位具体是将所述 运输模块车15分别从所述运输托架14的底部的两端插入，所述运输模块车15的高度是可以调节的，所述运输模块车15插入时所述运输模块车15的高度与所述运输托架14相匹配，以使所述运输模块车15快速插入所述钢索塔100底部并对位。
步骤211，装运钢索塔100。
具体的，所述步骤211中装运钢索塔100为提升所述运输模块车15高度，使所述运输模块车15支撑所述钢索塔100，联动所述运输模块车15，以运输所述钢索塔100，待所述钢索塔100落位后拆除所述运输托架14，保证了所述钢索塔100在制造过程中受力的稳定性。
步骤212，装焊装饰塔的两端节段。
具体的，所述步骤212和所述步骤209中分两次装焊装饰塔3，一方面是为了提高安装装饰塔3的效率，另一方面运输钢索塔100时所述装饰塔3的两端节段易损坏，保护所述装饰塔3的完整性。
本发明对比已有技术具有以下显著优点：
(1)本发明在安装主塔柱时分两部分进行上胎，使得安装过程效率更高。
(2)本发明采用装设运输托架且运输托架高度可调，保证了钢索塔安全、稳定地完成托运。
(3)本发明采用在车间完成钢索塔的制造并分段完成，解决了现有技术中制造钢索塔难以同时满足受力要求和美观设计的技术问题，达到了制造钢索塔满足受力要求且美观、效率高的技术效果。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。