一种多边形钢拱塔及其制造方法与流程

本发明涉及桥梁，具体而言，涉及一种多边形钢拱塔及其制造方法。

背景技术：

1、随着经济的发展，钢拱塔的美观性愈发得到人们的重视。多边形钢拱塔的拱轴线为曲线，在美观性上具有较大的优势，因此，多边形钢拱塔的应用也越来越广泛。

2、多边形钢拱塔在增大拱轴线的曲线形状复杂性的同时，对结构的受力要求也会相应提高，但目前多边形钢拱塔存在结构强度较差的问题，只能适应简单的拱轴线曲线，影响其美观性的提升。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是：如何提高多边形钢拱塔的结构强度。

2、为解决上述问题，本发明提供一种多边形钢拱塔，包括沿拱轴线依次连接的多个塔节段，所述塔节段包括沿所述拱轴线延伸的底板、两个第一侧板和两个第二侧板，所述底板、两个所述第一侧板和两个所述第二侧板共同围合成沿所述拱轴线贯通的内腔，所述内腔中设置有沿所述拱轴线延伸的第一腹板和第二腹板，所述第一腹板和所述第二腹板上下间隔设置，以将所述内腔分隔成自下而上依次分布的第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室内设置有垂直于所述拱轴线设置的第一隔板，所述第二腔室内设置有垂直于所述拱轴线设置的第二隔板，所述第三腔室内设置有垂直于所述拱轴线设置的第三隔板。

3、与现有技术相比，本发明提供的一种多边形钢拱塔，具有但不局限于以下技术效果：

4、本发明提供的多边形钢拱塔中，通过在底板、两个第一侧板和两个第二侧板围成的内腔设置第一腹板和第二腹板，以将内腔分隔成第一腔室、第二腔室和第三腔室，使得内腔构成多腔室结构，多腔室便于分散载荷，减小应力集中，提高塔节段的结构强度，进而提高整个多边形钢拱塔的结构强度；进一步地，通过在第一腔室内设置第一隔板，在第二腔室内设置第二隔板，在第三腔室内设置第三隔板，从而，以对应增加各腔室结构的承载能力和强度，进而提高塔节段的结构强度，提升多边形钢拱塔的结构强度。综上，本多边形钢拱塔提高了结构强度，能适应更加复杂的拱轴线曲线结构，利于提升钢拱塔的美观性。

5、可选地，在所述塔节段的垂直于所述拱轴线的截面内，两个所述第一侧板的下端分别连接所述底板的两端，两个所述第二侧板的下端分别连接两个所述第一侧板的上端，两个所述第二侧板的上端相连，所述第一腹板的两端分别连接两个所述第一侧板的中部，所述第二腹板的两端分别连接两个所述第二侧板的中部，所述第一隔板的周缘分别连接所述底板、两个所述第一侧板和所述第一腹板，所述第二隔板的周缘分别连接两个所述第一侧板、两个所述第二侧板、所述第一腹板和所述第二腹板，所述第三隔板的周缘分别连接两个所述第二侧板和所述第二腹板。

6、可选地，所述底板的上侧面设置有沿所述拱轴线延伸的第一加劲肋，所述第一隔板的下边部设有第一缺口，所述第一加劲肋贯穿所述第一缺口设置。

7、可选地，所述第一侧板的靠近另一所述第一侧板的侧面设置有沿所述拱轴线延伸的第二加劲肋和第三加劲肋，所述第一隔板的侧边部设有第二缺口，所述第二隔板的侧边部设有第三缺口，所述第二加劲肋贯穿所述第二缺口设置，所述第三加劲肋贯穿所述第三缺口设置；和/或，

8、所述第二侧板的靠近另一所述第二侧板的侧面设置有沿所述拱轴线延伸的第四加劲肋和第五加劲肋，所述第二隔板的侧边部设有第四缺口，所述第三隔板的侧边部设有第五缺口，所述第四加劲肋贯穿所述第四缺口设置，所述第五加劲肋贯穿所述第五缺口设置。

9、可选地，所述第一腹板的上侧面设置有沿所述拱轴线延伸的第六加劲肋，所述第二隔板的下边部设有第六缺口，所述第六加劲肋贯穿所述第六缺口设置；和/或，

10、所述第二腹板的下侧面设置有沿所述拱轴线延伸的第七加劲肋，所述第二隔板的上边部设有第七缺口，所述第七加劲肋贯穿所述第七缺口设置。

11、可选地，所述第二隔板设置多个，多个所述第二隔板沿所述拱轴线呈间隔设置；

12、所述塔节段还包括钢锚箱，所述钢锚箱设于相邻两个所述第二隔板之间，且所述钢锚箱沿所述拱轴线的两端分别焊接相邻两个所述第二隔板。

13、本发明还提供一种多边形钢拱塔的制造方法，用于制造如上所述的多边形钢拱塔，所述多边形钢拱塔的制造方法包括：

14、s1、对塔节段的底板、第一侧板、第二侧板、第一腹板、第二腹板、第一隔板、第二隔板和第三隔板分别下料；

15、s2、将所述底板、所述第一侧板、所述第二侧板、所述第一腹板、所述第二腹板、所述第一隔板、所述第二隔板和所述第三隔板拼焊成所述塔节段；

16、s3、多次进行步骤s1和步骤s2，以得到多个所述塔节段；

17、s4、在工厂内将多个所述塔节段试拼装成大节段。

18、与现有技术相比，本发明提供的一种多边形钢拱塔的制造方法，具有但不局限于以下技术效果：

19、本发明提供的多边形钢拱塔的制造方法中，先将塔节段的各个板单元分别下料，下料完成后再焊接，也即，塔节段由多个板单元相互拼焊而成，各板单元在焊接前可以根据需要预弯成任意想要的扭曲度，无需对塔节段整体进行弯曲处理，板单元的弯曲加工步骤相比于塔节段的弯曲加工步骤更加简单方便，从而，更利于制造出曲线结构更加复杂的塔节段。

20、可选地，步骤s2包括：

21、在所述底板上焊接加劲板，以使所述底板上对应形成第一加劲肋；

22、将所述第一隔板焊接至所述底板，且所述第一加劲肋贯穿所述第一隔板的第一缺口；

23、在两个所述第一侧板上焊接所述加劲板，以使所述第一侧板上形成第二加劲肋；

24、将所述第一侧板焊接至所述底板和所述第一隔板，且所述第二加劲肋贯穿所述第一隔板的第二缺口；

25、将所述第一腹板焊接至所述第一隔板和所述第一侧板，再在所述第一腹板上焊接所述加劲板，以使所述第一腹板上形成第六加劲肋；

26、将所述第二隔板焊接至所述第一侧板和所述第一腹板，且所述第六加劲肋贯穿所述第二隔板的第六缺口；

27、在两个所述第一侧板上焊接所述加劲板，以使所述第一侧板上形成第三加劲肋，并使得所述第三加劲肋贯穿所述第二隔板的第三缺口；

28、在所述第二腹板上焊接所述加劲板，以使所述第二腹板上形成第七加劲肋；

29、将所述第二腹板焊接至所述第二隔板，且所述第七加劲肋贯穿所述第二隔板的第七缺口；

30、将所述第三隔板焊接至所述第二腹板；

31、在两个所述第二侧板上焊接所述加劲板，以使所述第二侧板上形成第四加劲肋和第五加劲肋；

32、将所述第二侧板焊接至所述第二隔板、所述第二腹板和所述第三隔板，且所述第四加劲肋贯穿所述第二隔板的第四缺口，所述第五加劲肋贯穿所述第三隔板的第五缺口。

33、可选地，在步骤s4中，所述试拼装采用平面试装法。

34、可选地，在步骤s4之后，还包括：

35、对所述大节段进行检验，所述检验包括总拼装长度检验、梁段轴线错位检验、拱度检验和旁弯检验。

技术特征：

1.一种多边形钢拱塔，其特征在于，包括沿拱轴线依次连接的多个塔节段，所述塔节段包括沿所述拱轴线延伸的底板(1)、两个第一侧板(2)和两个第二侧板(3)，所述底板(1)、两个所述第一侧板(2)和两个所述第二侧板(3)共同围合成沿所述拱轴线贯通的内腔，所述内腔中设置有沿所述拱轴线延伸的第一腹板(5)和第二腹板(6)，所述第一腹板(5)和所述第二腹板(6)上下间隔设置，以将所述内腔分隔成自下而上依次分布的第一腔室(41)、第二腔室(42)和第三腔室(43)，所述第一腔室(41)内设置有垂直于所述拱轴线设置的第一隔板(7)，所述第二腔室(42)内设置有垂直于所述拱轴线设置的第二隔板(8)，所述第三腔室(43)内设置有垂直于所述拱轴线设置的第三隔板(9)。

2.根据权利要求1所述的多边形钢拱塔，其特征在于，在所述塔节段的垂直于所述拱轴线的截面内，两个所述第一侧板(2)的下端分别连接所述底板(1)的两端，两个所述第二侧板(3)的下端分别连接两个所述第一侧板(2)的上端，两个所述第二侧板(3)的上端相连，所述第一腹板(5)的两端分别连接两个所述第一侧板(2)的中部，所述第二腹板(6)的两端分别连接两个所述第二侧板(3)的中部，所述第一隔板(7)的周缘分别连接所述底板(1)、两个所述第一侧板(2)和所述第一腹板(5)，所述第二隔板(8)的周缘分别连接两个所述第一侧板(2)、两个所述第二侧板(3)、所述第一腹板(5)和所述第二腹板(6)，所述第三隔板(9)的周缘分别连接两个所述第二侧板(3)和所述第二腹板(6)。

3.根据权利要求2所述的多边形钢拱塔，其特征在于，所述底板(1)的上侧面设置有沿所述拱轴线延伸的第一加劲肋(11)，所述第一隔板(7)的下边部设有第一缺口(71)，所述第一加劲肋(11)贯穿所述第一缺口(71)设置。

4.根据权利要求2所述的多边形钢拱塔，其特征在于，所述第一侧板(2)的靠近另一所述第一侧板(2)的侧面设置有沿所述拱轴线延伸的第二加劲肋(21)和第三加劲肋(22)，所述第一隔板(7)的侧边部设有第二缺口(72)，所述第二隔板(8)的侧边部设有第三缺口(81)，所述第二加劲肋(21)贯穿所述第二缺口(72)设置，所述第三加劲肋(22)贯穿所述第三缺口(81)设置；和/或，

5.根据权利要求2所述的多边形钢拱塔，其特征在于，所述第一腹板(5)的上侧面设置有沿所述拱轴线延伸的第六加劲肋(51)，所述第二隔板(8)的下边部设有第六缺口(83)，所述第六加劲肋(51)贯穿所述第六缺口(83)设置；和/或，

6.根据权利要求2所述的多边形钢拱塔，其特征在于，所述第二隔板(8)设置多个，多个所述第二隔板(8)沿所述拱轴线呈间隔设置；

7.一种多边形钢拱塔的制造方法，用于制造如权利要求1至6任一项所述的多边形钢拱塔，其特征在于，所述多边形钢拱塔的制造方法包括：

8.根据权利要求7所述的多边形钢拱塔的制造方法，其特征在于，步骤s2包括：

9.根据权利要求7所述的多边形钢拱塔的制造方法，其特征在于，在步骤s4中，所述试拼装采用平面试装法。

10.根据权利要求7所述的多边形钢拱塔的制造方法，其特征在于，在步骤s4之后，还包括：

技术总结
本发明提供了一种多边形钢拱塔及其制造方法，涉及桥梁技术领域，多边形钢拱塔包括沿拱轴线依次连接的多个塔节段，塔节段包括沿拱轴线延伸的底板、两个第一侧板和两个第二侧板，底板、两个第一侧板和两个第二侧板共同围合成沿拱轴线贯通的内腔，内腔中设置有沿拱轴线延伸的第一腹板和第二腹板，第一腹板和第二腹板上下间隔设置，以将内腔分隔成自下而上依次分布的第一腔室、第二腔室和第三腔室，第一腔室内设置有垂直于拱轴线设置的第一隔板，第二腔室内设置有垂直于拱轴线设置的第二隔板，第三腔室内设置有垂直于拱轴线设置的第三隔板。本多边形钢拱塔提高了结构强度，能适应更加复杂的拱轴线曲线结构，利于提升钢拱塔的美观性。

技术研发人员：徐慰玉,朱东明,徐健伟,吴进,林恒全,许龙发,李长根,胡清海,张胤,韩森远,党晓阳
受保护的技术使用者：中铁九桥工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16