一種大直徑鋼圓筒分片結構的附屬設施加工方法與流程

本發明涉及海上人工島鋼圓筒護岸結構加工技術領域，具體來說涉及一種大直徑鋼圓筒分片結構的附屬設施加工方法。

背景技術：

鋼圓筒護岸結構是海上人工島施工中的新興技術。該結構具有施工快捷、工廠化制造、對環境影響小等特點，是實現人工島快速建造的關鍵技術。鋼圓筒護岸結構中的鋼榫槽結構具體可以參見公開號為cn104099940b的中國專利“帶有寬榫槽裝置的鋼圓筒”中公開的結構。鋼圓筒護岸結構屬于大柔度結構，對其加工制造過程中的質量控制要求極高。目前公知的鋼圓筒加工制造技術如公開號為cn103157955b的中國專利公開了“大直徑鋼圓筒的制造方法”公開的方法，采用分段制造總體拼裝的方法進行鋼圓筒加工制造，但該種施工方法適用于光筒結構的加工，對于目前新興的帶有多種附屬結構(如浪濺區防腐模板等)的鋼圓筒結構加工并不適用。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服已有技術的不足，提供一種通用性強、對鋼圓筒分片自身形狀及受力影響小的一種大直徑鋼圓筒分片結構的附屬設施加工方法。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

本發明的一種大直徑鋼圓筒分片結構的附屬設施加工方法，包括以下步驟：

(1)將多個胎架前后等間隔平行設置，每一個所述的胎架包括一個弓形架體，在所述的弓形架體弧形架和水平架之間沿豎直方向左右間隔固定有多根支撐立柱；

(2)將預制好的鋼圓筒分片結構固定在胎架上，使胎架與鋼圓筒分片結構連接牢固，形成一整體；

(3)在所述鋼圓筒分片結構的左側或者右側定位放線，將榫槽結構的位置線劃在鋼圓筒分片結構表面，以方便后續加工定位；

(4)根據定位放線安裝榫槽結構，具體過程為：(a)將兩條榫槽槽鋼沿平行于鋼圓筒分片結構的左側邊或者右側邊的方向間隔焊接在鋼圓筒分片結構上，所述的兩條榫槽槽鋼之間的間隙用于插入鋼副格；(b)在所述兩條榫槽槽鋼上部的前壁以及外側壁上并且沿垂直于所述兩條榫槽槽鋼前壁以及外側壁的方向分別上下間隔焊接多塊上部加強肋，在所述兩條榫槽槽鋼下部的外側壁上并且沿垂直于所述兩條榫槽槽鋼外側壁的方向分別上下間隔焊接多塊下部加強肋；(c)在對應于焊接多塊下部加強肋的兩條榫槽槽鋼下部的前壁上黏貼防砂膠皮，然后在防砂膠皮的外表面用帶螺孔的扁鐵壓緊并用螺栓將帶螺孔的扁鐵固定在防砂膠皮外表面；(d)在對應于兩條榫槽槽鋼底部末端的鋼圓筒分片結構上焊接榫槽底部鋼靴，并且使兩條榫槽槽鋼底部末端插入榫槽底部鋼靴內；

(5)在距離鋼圓筒分片結構上部頂端4-5m的區域內，進行放線測量，繪制網格，在所述網格交點上采用焊槍焊接剪力栓釘；

(6)安裝現澆混凝土模板，具體過程為：(a)在最下排剪力栓釘下方30-40cm處的鋼圓筒分片結構上焊接模板底支撐板，所述的模板底支撐板下沿與鋼圓筒分片結構焊接相連，所述模板底支撐板與鋼圓筒分片結構呈30-45度夾角；(b)在剪力栓釘和模板底支撐板之間且沿垂直于鋼圓筒分片結構的方向將模板底模板分別與模板底支撐板上沿以及鋼圓筒分片結構焊接連接；(c)將預制好的側模板分片結構吊裝至鋼圓筒分片結構上方，由人工配合定位并臨時固定，然后將側模板分片結構與模板底模板焊接固定；(d)重復所述的步驟(c)，將下一片側模板分片結構與上一片側模板分片結構以及模板底模板焊接固定，直至將所述側模板分片結構組拼成側模板結構，并完全覆蓋剪力栓釘焊接區域，完成鋼圓筒分片結構附屬設施的加工。

本發明的有益效果是：

(1)本方法能夠保證鋼圓筒分片結構上的結構順利加工；

(2)本方法采用的若干個胎架一組對鋼圓筒分片結構進行支撐，有助于保證不同長度的鋼圓筒分片結構的有效支撐；

(3)在所述鋼圓筒分片結構上對榫槽結構進行定位放線，有助于后續榫槽結構的快速、準確焊接；

(4)在網格交點上采用焊槍焊接剪力栓釘有助于對剪力栓釘進行精準定位，保證栓釘焊接質量；

(5)先焊接模板底支撐板，后焊接側模板分片結構有助于保證鋼圓筒分片結構上現澆混凝土模板的焊接的準確性；

(6)采用將制好的側模板分片結構吊裝固定后焊接成側模板結構有助于保證側模板結構在安裝過程中不會因變形過大對后續混凝土澆筑施工造成影響。

附圖說明

圖1為采用本發明的一種大直徑鋼圓筒分片結構的附屬設施加工方法的示意圖；

圖2為圖1中一組胎架結構示意圖；

圖3為在圖1中胎架上固定鋼圓筒分片結構的示意圖；

圖4為在圖3中的分片結構上焊接榫槽結構的示意圖；

圖5為在圖4中分片結構上焊接剪力栓釘的示意圖；

圖6為圖1中榫槽結構的局部示意圖；

圖7為圖1中榫槽結構的榫槽底部鋼靴的安裝位置示意圖；

圖8為圖1中的混凝土模板的局部結構示意圖；

圖9為圖1中的混凝土模板的局部結構示意圖；

圖10為圖1中混凝土模板的整體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明加以詳細說明。

如附圖所示的本發明的一種大直徑鋼圓筒分片結構的附屬設施加工方法，包括以下步驟：

(1)將多個胎架2前后等間隔平行設置，每一個所述的胎架2包括一個弓形架體2-1，在所述的弓形架體2-1弧形架和水平架之間沿豎直方向左右間隔固定有多根支撐立柱2-2，優選的，在所述支撐立柱2-2之間采用橫向連接2-3進行加固。

(2)將預制好的鋼圓筒分片結構1固定在胎架2上，使胎架2與鋼圓筒分片結構1連接牢固，形成一整體；

(3)在所述鋼圓筒分片結構1的左側或者右側定位放線，將榫槽結構3的位置線劃在鋼圓筒分片結構1表面，以方便后續加工定位。

(4)根據定位放線安裝榫槽結構3，具體過程為：(a)將兩條榫槽槽鋼3-1沿平行于鋼圓筒分片結構1的左側邊或者右側邊的方向間隔焊接在鋼圓筒分片結構1上，所述的兩條榫槽槽鋼3-1之間的間隙用于插入鋼副格；(b)在所述兩條榫槽槽鋼3-1上部的前壁以及外側壁上并且沿垂直于所述兩條榫槽槽鋼3-1前壁以及外側壁的方向分別上下間隔焊接多塊上部加強肋3-2，在所述兩條榫槽槽鋼3-1下部的外側壁上并且沿垂直于所述兩條榫槽槽鋼3-1外側壁的方向分別上下間隔焊接多塊下部加強肋3-3。(c)在對應于焊接多塊下部加強肋3-3的兩條榫槽槽鋼3-1下部的前壁上黏貼防砂膠皮3-4，然后在防砂膠皮3-4的外表面用帶螺孔的扁鐵3-5壓緊并用螺栓將帶螺孔的扁鐵3-5固定在防砂膠皮3-4外表面。當鋼圓筒打入海底時可以防止泥沙從兩條榫槽槽鋼3-1的縫隙進入榫槽。(d)在對應于兩條榫槽槽鋼3-1底部末端的鋼圓筒分片結構1上焊接榫槽底部鋼靴3-6，并且使兩條榫槽槽鋼3-1底部末端插入榫槽底部鋼靴3-6內，當鋼圓筒打入海底使可以防止泥沙從榫槽結構3的底部進入榫槽結構3的內部，同時可增大榫槽結構3的可打性。

(5)在距離鋼圓筒分片結構1上部頂端4-5m的區域內，進行放線測量，繪制網格，網格大小根據剪力栓釘4的布置需求確定，可以為20cm×20cm。在所述網格交點上采用焊槍焊接剪力栓釘4，所述剪力栓釘4優選高度為15-20cm。

(6)安裝現澆混凝土模板，具體過程為：(a)在最下排剪力栓釘下方30-40cm處的鋼圓筒分片結構1上焊接模板底支撐板5-1，所述的模板底支撐板5-1下沿與鋼圓筒分片結構1焊接相連，所述模板底支撐板5-1與鋼圓筒分片結構1呈30-45度夾角。(b)在剪力栓釘4和模板底支撐板5-1之間且沿垂直于鋼圓筒分片結構1的方向將模板底模板5-3分別與模板底支撐板5-1上沿以及鋼圓筒分片結構1焊接連接；(c)將預制好的側模板分片結構5-2吊裝至鋼圓筒分片結構1上方，由人工配合定位并臨時固定。然后將側模板分片結構5-2與模板底模板5-3焊接固定；(d)重復所述的步驟(c)，將下一片側模板分片結構5-2與上一片側模板分片結構5-2以及模板底模板5-3焊接固定，直至將所述側模板分片結構5-2組拼成側模板結構，并完全覆蓋剪力栓釘4焊接區域，完成鋼圓筒分片結構1附屬設施的加工。

實施例1

(1)將多個胎架2前后等間隔平行設置，每一個所述的胎架2包括一個弓形架體2-1，在所述的弓形架體2-1弧形架和水平架之間沿豎直方向左右間隔固定有多根支撐立柱2-2，在所述支撐立柱2-2之間采用橫向連接2-3進行加固。

(2)將預制好的鋼圓筒分片結構1固定在胎架2上，使胎架2與鋼圓筒分片結構1連接牢固，形成一整體；

(3)在所述鋼圓筒分片結構1的左側或者右側定位放線，將榫槽結構3的位置線劃在鋼圓筒分片結構1表面，以方便后續加工定位。

(4)根據定位放線安裝榫槽結構3，具體過程為：(a)將兩條榫槽槽鋼3-1沿平行于鋼圓筒分片結構1的左側邊或者右側邊的方向間隔焊接在鋼圓筒分片結構1上，所述的兩條榫槽槽鋼3-1之間的間隙用于插入鋼副格；(b)在所述兩條榫槽槽鋼3-1上部的前壁以及外側壁上并且沿垂直于所述兩條榫槽槽鋼3-1前壁以及外側壁的方向分別上下間隔焊接多塊上部加強肋3-2，在所述兩條榫槽槽鋼3-1下部的外側壁上并且沿垂直于所述兩條榫槽槽鋼3-1外側壁的方向分別上下間隔焊接多塊下部加強肋3-3。(c)在對應于焊接多塊下部加強肋3-3的兩條榫槽槽鋼3-1下部的前壁上黏貼防砂膠皮3-4，然后在防砂膠皮3-4的外表面用帶螺孔的扁鐵3-5壓緊并用螺栓將帶螺孔的扁鐵3-5固定在防砂膠皮3-4外表面。當鋼圓筒打入海底時可以防止泥沙從兩條榫槽槽鋼3-1的縫隙進入榫槽。(d)在對應于兩條榫槽槽鋼3-1底部末端的鋼圓筒分片結構1上焊接榫槽底部鋼靴3-6，并且使兩條榫槽槽鋼3-1底部末端插入榫槽底部鋼靴3-6內，當鋼圓筒打入海底使可以防止泥沙從榫槽結構3的底部進入榫槽結構3的內部，同時可增大榫槽結構3的可打性。

(5)在距離鋼圓筒分片結構1上部頂端4m的區域內，進行放線測量，繪制網格，網格大小為20cm×20cm。在所述網格交點上采用焊槍焊接剪力栓釘4，所述剪力栓釘4高度為20cm。

(6)安裝現澆混凝土模板，具體過程為：(a)在最下排剪力栓釘下方30cm處的鋼圓筒分片結構1上焊接模板底支撐板5-1，所述的模板底支撐板5-1下沿與鋼圓筒分片結構1焊接相連，所述模板底支撐板5-1與鋼圓筒分片結構1呈30度夾角。(b)在剪力栓釘4和模板底支撐板5-1之間且沿垂直于鋼圓筒分片結構1的方向將模板底模板5-3分別與模板底支撐板5-1上沿以及鋼圓筒分片結構1焊接連接；(c)將預制好的側模板分片結構5-2吊裝至鋼圓筒分片結構1上方，由人工配合定位并臨時固定。然后將側模板分片結構5-2與模板底模板5-3焊接固定；(d)重復所述的步驟(c)，將下一片側模板分片結構5-2與上一片側模板分片結構5-2以及模板底模板5-3焊接固定，直至將所述側模板分片結構5-2組拼成側模板結構，并完全覆蓋剪力栓釘4焊接區域，完成鋼圓筒分片結構1附屬設施的加工。

經測試，該施工方法能有效實現鋼圓筒分片結構的快速加工。

實施例2

(1)將多個胎架2前后等間隔平行設置，每一個所述的胎架2包括一個弓形架體2-1，在所述的弓形架體2-1弧形架和水平架之間沿豎直方向左右間隔固定有多根支撐立柱2-2，在所述支撐立柱2-2之間采用橫向連接2-3進行加固。

(2)將預制好的鋼圓筒分片結構1固定在胎架2上，使胎架2與鋼圓筒分片結構1連接牢固，形成一整體；

(3)在所述鋼圓筒分片結構1的左側或者右側定位放線，將榫槽結構3的位置線劃在鋼圓筒分片結構1表面，以方便后續加工定位。

(4)根據定位放線安裝榫槽結構3，具體過程為：(a)將兩條榫槽槽鋼3-1沿平行于鋼圓筒分片結構1的左側邊或者右側邊的方向間隔焊接在鋼圓筒分片結構1上，所述的兩條榫槽槽鋼3-1之間的間隙用于插入鋼副格；(b)在所述兩條榫槽槽鋼3-1上部的前壁以及外側壁上并且沿垂直于所述兩條榫槽槽鋼3-1前壁以及外側壁的方向分別上下間隔焊接多塊上部加強肋3-2，在所述兩條榫槽槽鋼3-1下部的外側壁上并且沿垂直于所述兩條榫槽槽鋼3-1外側壁的方向分別上下間隔焊接多塊下部加強肋3-3。(c)在對應于焊接多塊下部加強肋3-3的兩條榫槽槽鋼3-1下部的前壁上黏貼防砂膠皮3-4，然后在防砂膠皮3-4的外表面用帶螺孔的扁鐵3-5壓緊并用螺栓將帶螺孔的扁鐵3-5固定在防砂膠皮3-4外表面。當鋼圓筒打入海底時可以防止泥沙從兩條榫槽槽鋼3-1的縫隙進入榫槽。(d)在對應于兩條榫槽槽鋼3-1底部末端的鋼圓筒分片結構1上焊接榫槽底部鋼靴3-6，并且使兩條榫槽槽鋼3-1底部末端插入榫槽底部鋼靴3-6內，當鋼圓筒打入海底使可以防止泥沙從榫槽結構3的底部進入榫槽結構3的內部，同時可增大榫槽結構3的可打性。

(5)在距離鋼圓筒分片結構1上部頂端4.5m的區域內，進行放線測量，繪制網格，網格大小為20cm×20cm。在所述網格交點上采用焊槍焊接剪力栓釘4，所述剪力栓釘4高度為15cm。

(6)安裝現澆混凝土模板，具體過程為：(a)在最下排剪力栓釘下方35cm處的鋼圓筒分片結構1上焊接模板底支撐板5-1，所述的模板底支撐板5-1下沿與鋼圓筒分片結構1焊接相連，所述模板底支撐板5-1與鋼圓筒分片結構1呈40度夾角。(b)在剪力栓釘4和模板底支撐板5-1之間且沿垂直于鋼圓筒分片結構1的方向將模板底模板5-3分別與模板底支撐板5-1上沿以及鋼圓筒分片結構1焊接連接；(c)將預制好的側模板分片結構5-2吊裝至鋼圓筒分片結構1上方，由人工配合定位并臨時固定。然后將側模板分片結構5-2與模板底模板5-3焊接固定；(d)重復所述的步驟(c)，將下一片側模板分片結構5-2與上一片側模板分片結構5-2以及模板底模板5-3焊接固定，直至將所述側模板分片結構5-2組拼成側模板結構，并完全覆蓋剪力栓釘4焊接區域，完成鋼圓筒分片結構1附屬設施的加工。

經測試，本施工方法能有效實現鋼圓筒分片結構的快速加工。

實施例3

(1)將多個胎架2前后等間隔平行設置，每一個所述的胎架2包括一個弓形架體2-1，在所述的弓形架體2-1弧形架和水平架之間沿豎直方向左右間隔固定有多根支撐立柱2-2，在所述支撐立柱2-2之間采用橫向連接2-3進行加固。

(2)將預制好的鋼圓筒分片結構1固定在胎架2上，使胎架2與鋼圓筒分片結構1連接牢固，形成一整體；

(3)在所述鋼圓筒分片結構1的左側或者右側定位放線，將榫槽結構3的位置線劃在鋼圓筒分片結構1表面，以方便后續加工定位。

(4)根據定位放線安裝榫槽結構3，具體過程為：(a)將兩條榫槽槽鋼3-1沿平行于鋼圓筒分片結構1的左側邊或者右側邊的方向間隔焊接在鋼圓筒分片結構1上，所述的兩條榫槽槽鋼3-1之間的間隙用于插入鋼副格；(b)在所述兩條榫槽槽鋼3-1上部的前壁以及外側壁上并且沿垂直于所述兩條榫槽槽鋼3-1前壁以及外側壁的方向分別上下間隔焊接多塊上部加強肋3-2，在所述兩條榫槽槽鋼3-1下部的外側壁上并且沿垂直于所述兩條榫槽槽鋼3-1外側壁的方向分別上下間隔焊接多塊下部加強肋3-3。(c)在對應于焊接多塊下部加強肋3-3的兩條榫槽槽鋼3-1下部的前壁上黏貼防砂膠皮3-4，然后在防砂膠皮3-4的外表面用帶螺孔的扁鐵3-5壓緊并用螺栓將帶螺孔的扁鐵3-5固定在防砂膠皮3-4外表面。當鋼圓筒打入海底時可以防止泥沙從兩條榫槽槽鋼3-1的縫隙進入榫槽。(d)在對應于兩條榫槽槽鋼3-1底部末端的鋼圓筒分片結構1上焊接榫槽底部鋼靴3-6，并且使兩條榫槽槽鋼3-1底部末端插入榫槽底部鋼靴3-6內，當鋼圓筒打入海底使可以防止泥沙從榫槽結構3的底部進入榫槽結構3的內部，同時可增大榫槽結構3的可打性。

(5)在距離鋼圓筒分片結構1上部頂端5m的區域內，進行放線測量，繪制網格，網格大小為20cm×20cm。在所述網格交點上采用焊槍焊接剪力栓釘4，所述剪力栓釘4高度為18cm。

(6)安裝現澆混凝土模板，具體過程為：(a)在最下排剪力栓釘下方40cm處的鋼圓筒分片結構1上焊接模板底支撐板5-1，所述的模板底支撐板5-1下沿與鋼圓筒分片結構1焊接相連，所述模板底支撐板5-1與鋼圓筒分片結構1呈50度夾角。(b)在剪力栓釘4和模板底支撐板5-1之間且沿垂直于鋼圓筒分片結構1的方向將模板底模板5-3分別與模板底支撐板5-1上沿以及鋼圓筒分片結構1焊接連接；(c)將預制好的側模板分片結構5-2吊裝至鋼圓筒分片結構1上方，由人工配合定位并臨時固定。然后將側模板分片結構5-2與模板底模板5-3焊接固定；(d)重復所述的步驟(c)，將下一片側模板分片結構5-2與上一片側模板分片結構5-2以及模板底模板5-3焊接固定，直至將所述側模板分片結構5-2組拼成側模板結構，并完全覆蓋剪力栓釘4焊接區域，完成鋼圓筒分片結構1附屬設施的加工。

經測試，本施工方法能有效實現鋼圓筒分片結構的快速加工。