一种大直径钢圆筒分片结构的附属设施加工方法与流程

本发明涉及海上人工岛钢圆筒护岸结构加工技术领域，具体来说涉及一种大直径钢圆筒分片结构的附属设施加工方法。

背景技术：

钢圆筒护岸结构是海上人工岛施工中的新兴技术。该结构具有施工快捷、工厂化制造、对环境影响小等特点，是实现人工岛快速建造的关键技术。钢圆筒护岸结构中的钢榫槽结构具体可以参见公开号为cn104099940b的中国专利“带有宽榫槽装置的钢圆筒”中公开的结构。钢圆筒护岸结构属于大柔度结构，对其加工制造过程中的质量控制要求极高。目前公知的钢圆筒加工制造技术如公开号为cn103157955b的中国专利公开了“大直径钢圆筒的制造方法”公开的方法，采用分段制造总体拼装的方法进行钢圆筒加工制造，但该种施工方法适用于光筒结构的加工，对于目前新兴的带有多种附属结构(如浪溅区防腐模板等)的钢圆筒结构加工并不适用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种通用性强、对钢圆筒分片自身形状及受力影响小的一种大直径钢圆筒分片结构的附属设施加工方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明的一种大直径钢圆筒分片结构的附属设施加工方法，包括以下步骤：

(1)将多个胎架前后等间隔平行设置，每一个所述的胎架包括一个弓形架体，在所述的弓形架体弧形架和水平架之间沿竖直方向左右间隔固定有多根支撑立柱；

(2)将预制好的钢圆筒分片结构固定在胎架上，使胎架与钢圆筒分片结构连接牢固，形成一整体；

(3)在所述钢圆筒分片结构的左侧或者右侧定位放线，将榫槽结构的位置线划在钢圆筒分片结构表面，以方便后续加工定位；

(4)根据定位放线安装榫槽结构，具体过程为：(a)将两条榫槽槽钢沿平行于钢圆筒分片结构的左侧边或者右侧边的方向间隔焊接在钢圆筒分片结构上，所述的两条榫槽槽钢之间的间隙用于插入钢副格；(b)在所述两条榫槽槽钢上部的前壁以及外侧壁上并且沿垂直于所述两条榫槽槽钢前壁以及外侧壁的方向分别上下间隔焊接多块上部加强肋，在所述两条榫槽槽钢下部的外侧壁上并且沿垂直于所述两条榫槽槽钢外侧壁的方向分别上下间隔焊接多块下部加强肋；(c)在对应于焊接多块下部加强肋的两条榫槽槽钢下部的前壁上黏贴防砂胶皮，然后在防砂胶皮的外表面用带螺孔的扁铁压紧并用螺栓将带螺孔的扁铁固定在防砂胶皮外表面；(d)在对应于两条榫槽槽钢底部末端的钢圆筒分片结构上焊接榫槽底部钢靴，并且使两条榫槽槽钢底部末端插入榫槽底部钢靴内；

(5)在距离钢圆筒分片结构上部顶端4-5m的区域内，进行放线测量，绘制网格，在所述网格交点上采用焊枪焊接剪力栓钉；

(6)安装现浇混凝土模板，具体过程为：(a)在最下排剪力栓钉下方30-40cm处的钢圆筒分片结构上焊接模板底支撑板，所述的模板底支撑板下沿与钢圆筒分片结构焊接相连，所述模板底支撑板与钢圆筒分片结构呈30-45度夹角；(b)在剪力栓钉和模板底支撑板之间且沿垂直于钢圆筒分片结构的方向将模板底模板分别与模板底支撑板上沿以及钢圆筒分片结构焊接连接；(c)将预制好的侧模板分片结构吊装至钢圆筒分片结构上方，由人工配合定位并临时固定，然后将侧模板分片结构与模板底模板焊接固定；(d)重复所述的步骤(c)，将下一片侧模板分片结构与上一片侧模板分片结构以及模板底模板焊接固定，直至将所述侧模板分片结构组拼成侧模板结构，并完全覆盖剪力栓钉焊接区域，完成钢圆筒分片结构附属设施的加工。

本发明的有益效果是：

(1)本方法能够保证钢圆筒分片结构上的结构顺利加工；

(2)本方法采用的若干个胎架一组对钢圆筒分片结构进行支撑，有助于保证不同长度的钢圆筒分片结构的有效支撑；

(3)在所述钢圆筒分片结构上对榫槽结构进行定位放线，有助于后续榫槽结构的快速、准确焊接；

(4)在网格交点上采用焊枪焊接剪力栓钉有助于对剪力栓钉进行精准定位，保证栓钉焊接质量；

(5)先焊接模板底支撑板，后焊接侧模板分片结构有助于保证钢圆筒分片结构上现浇混凝土模板的焊接的准确性；

(6)采用将制好的侧模板分片结构吊装固定后焊接成侧模板结构有助于保证侧模板结构在安装过程中不会因变形过大对后续混凝土浇筑施工造成影响。

附图说明

图1为采用本发明的一种大直径钢圆筒分片结构的附属设施加工方法的示意图；

图2为图1中一组胎架结构示意图；

图3为在图1中胎架上固定钢圆筒分片结构的示意图；

图4为在图3中的分片结构上焊接榫槽结构的示意图；

图5为在图4中分片结构上焊接剪力栓钉的示意图；

图6为图1中榫槽结构的局部示意图；

图7为图1中榫槽结构的榫槽底部钢靴的安装位置示意图；

图8为图1中的混凝土模板的局部结构示意图；

图9为图1中的混凝土模板的局部结构示意图；

图10为图1中混凝土模板的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明加以详细说明。

如附图所示的本发明的一种大直径钢圆筒分片结构的附属设施加工方法，包括以下步骤：

(1)将多个胎架2前后等间隔平行设置，每一个所述的胎架2包括一个弓形架体2-1，在所述的弓形架体2-1弧形架和水平架之间沿竖直方向左右间隔固定有多根支撑立柱2-2，优选的，在所述支撑立柱2-2之间采用横向连接2-3进行加固。

(2)将预制好的钢圆筒分片结构1固定在胎架2上，使胎架2与钢圆筒分片结构1连接牢固，形成一整体；

(3)在所述钢圆筒分片结构1的左侧或者右侧定位放线，将榫槽结构3的位置线划在钢圆筒分片结构1表面，以方便后续加工定位。

(4)根据定位放线安装榫槽结构3，具体过程为：(a)将两条榫槽槽钢3-1沿平行于钢圆筒分片结构1的左侧边或者右侧边的方向间隔焊接在钢圆筒分片结构1上，所述的两条榫槽槽钢3-1之间的间隙用于插入钢副格；(b)在所述两条榫槽槽钢3-1上部的前壁以及外侧壁上并且沿垂直于所述两条榫槽槽钢3-1前壁以及外侧壁的方向分别上下间隔焊接多块上部加强肋3-2，在所述两条榫槽槽钢3-1下部的外侧壁上并且沿垂直于所述两条榫槽槽钢3-1外侧壁的方向分别上下间隔焊接多块下部加强肋3-3。(c)在对应于焊接多块下部加强肋3-3的两条榫槽槽钢3-1下部的前壁上黏贴防砂胶皮3-4，然后在防砂胶皮3-4的外表面用带螺孔的扁铁3-5压紧并用螺栓将带螺孔的扁铁3-5固定在防砂胶皮3-4外表面。当钢圆筒打入海底时可以防止泥沙从两条榫槽槽钢3-1的缝隙进入榫槽。(d)在对应于两条榫槽槽钢3-1底部末端的钢圆筒分片结构1上焊接榫槽底部钢靴3-6，并且使两条榫槽槽钢3-1底部末端插入榫槽底部钢靴3-6内，当钢圆筒打入海底使可以防止泥沙从榫槽结构3的底部进入榫槽结构3的内部，同时可增大榫槽结构3的可打性。

(5)在距离钢圆筒分片结构1上部顶端4-5m的区域内，进行放线测量，绘制网格，网格大小根据剪力栓钉4的布置需求确定，可以为20cm×20cm。在所述网格交点上采用焊枪焊接剪力栓钉4，所述剪力栓钉4优选高度为15-20cm。

(6)安装现浇混凝土模板，具体过程为：(a)在最下排剪力栓钉下方30-40cm处的钢圆筒分片结构1上焊接模板底支撑板5-1，所述的模板底支撑板5-1下沿与钢圆筒分片结构1焊接相连，所述模板底支撑板5-1与钢圆筒分片结构1呈30-45度夹角。(b)在剪力栓钉4和模板底支撑板5-1之间且沿垂直于钢圆筒分片结构1的方向将模板底模板5-3分别与模板底支撑板5-1上沿以及钢圆筒分片结构1焊接连接；(c)将预制好的侧模板分片结构5-2吊装至钢圆筒分片结构1上方，由人工配合定位并临时固定。然后将侧模板分片结构5-2与模板底模板5-3焊接固定；(d)重复所述的步骤(c)，将下一片侧模板分片结构5-2与上一片侧模板分片结构5-2以及模板底模板5-3焊接固定，直至将所述侧模板分片结构5-2组拼成侧模板结构，并完全覆盖剪力栓钉4焊接区域，完成钢圆筒分片结构1附属设施的加工。

实施例1

(1)将多个胎架2前后等间隔平行设置，每一个所述的胎架2包括一个弓形架体2-1，在所述的弓形架体2-1弧形架和水平架之间沿竖直方向左右间隔固定有多根支撑立柱2-2，在所述支撑立柱2-2之间采用横向连接2-3进行加固。

(2)将预制好的钢圆筒分片结构1固定在胎架2上，使胎架2与钢圆筒分片结构1连接牢固，形成一整体；

(3)在所述钢圆筒分片结构1的左侧或者右侧定位放线，将榫槽结构3的位置线划在钢圆筒分片结构1表面，以方便后续加工定位。

(4)根据定位放线安装榫槽结构3，具体过程为：(a)将两条榫槽槽钢3-1沿平行于钢圆筒分片结构1的左侧边或者右侧边的方向间隔焊接在钢圆筒分片结构1上，所述的两条榫槽槽钢3-1之间的间隙用于插入钢副格；(b)在所述两条榫槽槽钢3-1上部的前壁以及外侧壁上并且沿垂直于所述两条榫槽槽钢3-1前壁以及外侧壁的方向分别上下间隔焊接多块上部加强肋3-2，在所述两条榫槽槽钢3-1下部的外侧壁上并且沿垂直于所述两条榫槽槽钢3-1外侧壁的方向分别上下间隔焊接多块下部加强肋3-3。(c)在对应于焊接多块下部加强肋3-3的两条榫槽槽钢3-1下部的前壁上黏贴防砂胶皮3-4，然后在防砂胶皮3-4的外表面用带螺孔的扁铁3-5压紧并用螺栓将带螺孔的扁铁3-5固定在防砂胶皮3-4外表面。当钢圆筒打入海底时可以防止泥沙从两条榫槽槽钢3-1的缝隙进入榫槽。(d)在对应于两条榫槽槽钢3-1底部末端的钢圆筒分片结构1上焊接榫槽底部钢靴3-6，并且使两条榫槽槽钢3-1底部末端插入榫槽底部钢靴3-6内，当钢圆筒打入海底使可以防止泥沙从榫槽结构3的底部进入榫槽结构3的内部，同时可增大榫槽结构3的可打性。

(5)在距离钢圆筒分片结构1上部顶端4m的区域内，进行放线测量，绘制网格，网格大小为20cm×20cm。在所述网格交点上采用焊枪焊接剪力栓钉4，所述剪力栓钉4高度为20cm。

(6)安装现浇混凝土模板，具体过程为：(a)在最下排剪力栓钉下方30cm处的钢圆筒分片结构1上焊接模板底支撑板5-1，所述的模板底支撑板5-1下沿与钢圆筒分片结构1焊接相连，所述模板底支撑板5-1与钢圆筒分片结构1呈30度夹角。(b)在剪力栓钉4和模板底支撑板5-1之间且沿垂直于钢圆筒分片结构1的方向将模板底模板5-3分别与模板底支撑板5-1上沿以及钢圆筒分片结构1焊接连接；(c)将预制好的侧模板分片结构5-2吊装至钢圆筒分片结构1上方，由人工配合定位并临时固定。然后将侧模板分片结构5-2与模板底模板5-3焊接固定；(d)重复所述的步骤(c)，将下一片侧模板分片结构5-2与上一片侧模板分片结构5-2以及模板底模板5-3焊接固定，直至将所述侧模板分片结构5-2组拼成侧模板结构，并完全覆盖剪力栓钉4焊接区域，完成钢圆筒分片结构1附属设施的加工。

经测试，该施工方法能有效实现钢圆筒分片结构的快速加工。

实施例2

(1)将多个胎架2前后等间隔平行设置，每一个所述的胎架2包括一个弓形架体2-1，在所述的弓形架体2-1弧形架和水平架之间沿竖直方向左右间隔固定有多根支撑立柱2-2，在所述支撑立柱2-2之间采用横向连接2-3进行加固。

(2)将预制好的钢圆筒分片结构1固定在胎架2上，使胎架2与钢圆筒分片结构1连接牢固，形成一整体；

(3)在所述钢圆筒分片结构1的左侧或者右侧定位放线，将榫槽结构3的位置线划在钢圆筒分片结构1表面，以方便后续加工定位。

(4)根据定位放线安装榫槽结构3，具体过程为：(a)将两条榫槽槽钢3-1沿平行于钢圆筒分片结构1的左侧边或者右侧边的方向间隔焊接在钢圆筒分片结构1上，所述的两条榫槽槽钢3-1之间的间隙用于插入钢副格；(b)在所述两条榫槽槽钢3-1上部的前壁以及外侧壁上并且沿垂直于所述两条榫槽槽钢3-1前壁以及外侧壁的方向分别上下间隔焊接多块上部加强肋3-2，在所述两条榫槽槽钢3-1下部的外侧壁上并且沿垂直于所述两条榫槽槽钢3-1外侧壁的方向分别上下间隔焊接多块下部加强肋3-3。(c)在对应于焊接多块下部加强肋3-3的两条榫槽槽钢3-1下部的前壁上黏贴防砂胶皮3-4，然后在防砂胶皮3-4的外表面用带螺孔的扁铁3-5压紧并用螺栓将带螺孔的扁铁3-5固定在防砂胶皮3-4外表面。当钢圆筒打入海底时可以防止泥沙从两条榫槽槽钢3-1的缝隙进入榫槽。(d)在对应于两条榫槽槽钢3-1底部末端的钢圆筒分片结构1上焊接榫槽底部钢靴3-6，并且使两条榫槽槽钢3-1底部末端插入榫槽底部钢靴3-6内，当钢圆筒打入海底使可以防止泥沙从榫槽结构3的底部进入榫槽结构3的内部，同时可增大榫槽结构3的可打性。

(5)在距离钢圆筒分片结构1上部顶端4.5m的区域内，进行放线测量，绘制网格，网格大小为20cm×20cm。在所述网格交点上采用焊枪焊接剪力栓钉4，所述剪力栓钉4高度为15cm。

(6)安装现浇混凝土模板，具体过程为：(a)在最下排剪力栓钉下方35cm处的钢圆筒分片结构1上焊接模板底支撑板5-1，所述的模板底支撑板5-1下沿与钢圆筒分片结构1焊接相连，所述模板底支撑板5-1与钢圆筒分片结构1呈40度夹角。(b)在剪力栓钉4和模板底支撑板5-1之间且沿垂直于钢圆筒分片结构1的方向将模板底模板5-3分别与模板底支撑板5-1上沿以及钢圆筒分片结构1焊接连接；(c)将预制好的侧模板分片结构5-2吊装至钢圆筒分片结构1上方，由人工配合定位并临时固定。然后将侧模板分片结构5-2与模板底模板5-3焊接固定；(d)重复所述的步骤(c)，将下一片侧模板分片结构5-2与上一片侧模板分片结构5-2以及模板底模板5-3焊接固定，直至将所述侧模板分片结构5-2组拼成侧模板结构，并完全覆盖剪力栓钉4焊接区域，完成钢圆筒分片结构1附属设施的加工。

经测试，本施工方法能有效实现钢圆筒分片结构的快速加工。

实施例3

(1)将多个胎架2前后等间隔平行设置，每一个所述的胎架2包括一个弓形架体2-1，在所述的弓形架体2-1弧形架和水平架之间沿竖直方向左右间隔固定有多根支撑立柱2-2，在所述支撑立柱2-2之间采用横向连接2-3进行加固。

(2)将预制好的钢圆筒分片结构1固定在胎架2上，使胎架2与钢圆筒分片结构1连接牢固，形成一整体；

(3)在所述钢圆筒分片结构1的左侧或者右侧定位放线，将榫槽结构3的位置线划在钢圆筒分片结构1表面，以方便后续加工定位。

(4)根据定位放线安装榫槽结构3，具体过程为：(a)将两条榫槽槽钢3-1沿平行于钢圆筒分片结构1的左侧边或者右侧边的方向间隔焊接在钢圆筒分片结构1上，所述的两条榫槽槽钢3-1之间的间隙用于插入钢副格；(b)在所述两条榫槽槽钢3-1上部的前壁以及外侧壁上并且沿垂直于所述两条榫槽槽钢3-1前壁以及外侧壁的方向分别上下间隔焊接多块上部加强肋3-2，在所述两条榫槽槽钢3-1下部的外侧壁上并且沿垂直于所述两条榫槽槽钢3-1外侧壁的方向分别上下间隔焊接多块下部加强肋3-3。(c)在对应于焊接多块下部加强肋3-3的两条榫槽槽钢3-1下部的前壁上黏贴防砂胶皮3-4，然后在防砂胶皮3-4的外表面用带螺孔的扁铁3-5压紧并用螺栓将带螺孔的扁铁3-5固定在防砂胶皮3-4外表面。当钢圆筒打入海底时可以防止泥沙从两条榫槽槽钢3-1的缝隙进入榫槽。(d)在对应于两条榫槽槽钢3-1底部末端的钢圆筒分片结构1上焊接榫槽底部钢靴3-6，并且使两条榫槽槽钢3-1底部末端插入榫槽底部钢靴3-6内，当钢圆筒打入海底使可以防止泥沙从榫槽结构3的底部进入榫槽结构3的内部，同时可增大榫槽结构3的可打性。

(5)在距离钢圆筒分片结构1上部顶端5m的区域内，进行放线测量，绘制网格，网格大小为20cm×20cm。在所述网格交点上采用焊枪焊接剪力栓钉4，所述剪力栓钉4高度为18cm。

(6)安装现浇混凝土模板，具体过程为：(a)在最下排剪力栓钉下方40cm处的钢圆筒分片结构1上焊接模板底支撑板5-1，所述的模板底支撑板5-1下沿与钢圆筒分片结构1焊接相连，所述模板底支撑板5-1与钢圆筒分片结构1呈50度夹角。(b)在剪力栓钉4和模板底支撑板5-1之间且沿垂直于钢圆筒分片结构1的方向将模板底模板5-3分别与模板底支撑板5-1上沿以及钢圆筒分片结构1焊接连接；(c)将预制好的侧模板分片结构5-2吊装至钢圆筒分片结构1上方，由人工配合定位并临时固定。然后将侧模板分片结构5-2与模板底模板5-3焊接固定；(d)重复所述的步骤(c)，将下一片侧模板分片结构5-2与上一片侧模板分片结构5-2以及模板底模板5-3焊接固定，直至将所述侧模板分片结构5-2组拼成侧模板结构，并完全覆盖剪力栓钉4焊接区域，完成钢圆筒分片结构1附属设施的加工。

经测试，本施工方法能有效实现钢圆筒分片结构的快速加工。