一种异形钢管加劲环安装固定结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种异形钢管加劲环安装固定结构及方法，该结构包括套设在异形钢管上的竖向支撑环架和多个均匀设置在竖向支撑环架侧壁上且为中空结构的安装调节机构，支撑定位机构穿过安装调节机构与异形钢管外壁抵接；该方法包括步骤：一、绘制三道加劲环定位线；二、制作异形钢管加劲环安装固定装置；三、安装固定第一道加劲环；四、松卸异形钢管加劲环安装固定装置；五、安装固定第二道加劲环；六、安装固定第三道加劲环；七、拆卸异形钢管加劲环安装固定装置。本发明专利技术利用一个安装固定结构实现三道内径各不相等的加劲环的安装固定，定位精度准、施工效率高、避免了加劲环安装偏差，有利于加劲环对接缝及角焊缝焊接质量，可有效减轻工人劳动强度。

A kind of fixing structure and method of special steel pipe stiffening ring

The invention discloses a special-shaped steel pipe stiffening ring installation and fixing structure and method, the structure includes a vertical support ring frame which is sleeved on the special-shaped steel pipe and a plurality of installation and adjustment mechanisms which are evenly arranged on the side wall of the vertical support ring frame and are hollow structures, and the support and positioning mechanism is butted with the external wall of the special-shaped steel pipe through the installation and adjustment mechanism; the method comprises the following steps: 1. Drawing three stiffening channels Ring positioning line; 2. Making special-shaped steel pipe stiffening ring installation and fixing device; 3. Installing and fixing the first stiffening ring; 4. Loosening the special-shaped steel pipe stiffening ring installation and fixing device; 5. Installing and fixing the second stiffening ring; 6. Installing and fixing the third stiffening ring; 7. Removing the special-shaped steel pipe stiffening ring installation and fixing device. The invention uses an installation and fixing structure to realize the installation and fixation of three stiffening rings with different inner diameters. The positioning accuracy is accurate, the construction efficiency is high, the installation deviation of stiffening rings is avoided, the welding quality of butt joints and fillet welds of stiffening rings is favorable, and the labor intensity of workers is effectively reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种异形钢管加劲环安装固定结构及方法
本专利技术属于异形钢管加劲环安装固定
，具体涉及一种异形钢管加劲环安装固定结构及方法。
技术介绍
在管壁上安装加劲环是为了提高管壁刚度和增加压力钢管抗外压稳定性，现有的钢管加劲环制作安装，由于拼装焊接工程量大，成为制约钢管产量的瓶颈，在直段钢管加劲环拼装中，由于尺寸标准，拼装采用划线后依次拼装，基本能满足现场要求，但是对于异性钢管加劲环，特别是渐变管，每道加劲环尺寸不同，对应的钢管直径不同，而且在拼装加劲环时会拼装成波浪形，造成外形尺寸不合格，也会造成加劲环对接缝错台，以及加劲环与钢管的拼装误差，给后续焊接施工造成影响，焊接质量及生产效率均受到不同程度影响。因此需要研究一种异形钢管加劲环安装固定结构及方法，最大限度提升拼装质量、提高工作效率和降低工人劳动强度，是行业亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种异形钢管加劲环安装固定结构，其设计新颖合理，利用一个安装固定结构实现三道内径各不相等的加劲环的安装固定，定位精度准、施工效率高、避免了加劲环安装偏差，有利于加劲环对接缝及角焊缝焊接质量，现场施工安全可靠，可有效减轻工人劳动强度，便于推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种异形钢管加劲环安装固定结构，所述异形钢管为截顶圆锥钢管，其特征在于：包括套设在异形钢管上的竖向支撑环架和多个均匀设置在所述竖向支撑环架侧壁上且为中空结构的安装调节机构，支撑定位机构穿过安装调节机构与异形钢管外壁抵接，所述竖向支撑环架包括第一竖向支撑半环架和与第一竖向支撑半环架配合的第二竖向支撑半环架，第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架的顶端均设置有用于支托加劲环的水平支撑半环板，所述加劲环包括内径各不相等的第一道加劲环、第二道加劲环和第三道加劲环，所述支撑定位机构包括定位螺栓轴以及沿定位螺栓轴长度方向依次设置在所述定位螺栓轴侧壁上的第一定位销钉、第二定位销钉和第三定位销钉，第一定位销钉、第二定位销钉和第三定位销钉的结构尺寸均相同且相互呈平行布设，所述安装调节机构包括固定螺母、与固定螺母螺纹配合的调整螺栓，调整螺栓中部开设有通孔，调整螺栓上开设有与通孔连通且供定位销钉穿过的长条孔。上述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述支撑定位机构的数量与安装调节机构的数量相等且一一对应。上述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架的结构尺寸均相同，所述第一竖向支撑半环架的两端分别设置有凸铰链，第二竖向支撑半环架的两端分别设置有凹铰链，凸铰链与对应的凹铰链通过铰链销轴固定连接，所述第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架上均开设有多个用于固定安装固定螺母的定位孔。上述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述水平支撑半环板的内径与第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架的内径相等。上述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述长条孔的厚度大于定位销钉的直径。上述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述第一道加劲环的底端内径小于第二道加劲环的底端内径，第二道加劲环的底端内径小于第三道加劲环的底端内径；所述第一定位销钉、第二定位销钉和第三定位销钉均为圆柱形定位销钉；所述第三定位销钉设置在定位螺栓轴与异形钢管外壁抵接的一端；定位螺栓轴的末端端点与第三定位销钉的中轴线之间的距离为L3且其中，F为水平支撑半环板顶面与第三道加劲环底端的定位线平齐且第三定位销钉刚好穿过安装调节机构时，第三道加劲环的底端圆心至安装调节机构靠近异形钢管的端面所在平面的距离与第三道加劲环的底端内径之差，D为所述圆柱形定位销钉的外径，h为圆柱形定位销钉的中轴线与水平支撑半环板顶面所在平面之前的距离，α为异形钢管的斜度；所述第三定位销钉的中轴线和第二定位销钉的中轴线之间的距离为L32且L32＝h32tanα，其中，h32为第三道加劲环的底端所在平面与第二道加劲环的底端所在平面之间的距离；所述第二定位销钉的中轴线和第一定位销钉的中轴线之间的距离为L21且L21＝h21tanα，其中，h21为第二道加劲环的底端所在平面与第一道加劲环的底端所在平面之间的距离。同时，本专利技术还公开了一种方法步骤简单、设计合理、可对不同位置的加劲环进行固定安装的异形钢管加劲环安装固定方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、绘制三道加劲环定位线：根据实际需求，沿异形钢管长度方向在异形钢管上绘制用于定位第一道加劲环底端位置的第一定位线、用于定位第二道加劲环底端位置的第二定位线和用于定位第三道加劲环底端位置的第三定位线；所述第一定位线的直径小于所述第二定位线的直径，所述第二定位线的直径小于所述第三定位线的直径；步骤二、制作异形钢管加劲环安装固定装置，过程如下：步骤201、根据第三定位线的尺寸制作竖向支撑环架，所述竖向支撑环架的内径大于所述第三定位线的直径，所述竖向支撑环架包括第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架，在第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架顶端均设置用于支托加劲环的水平支撑半环板，在第一竖向支撑半环架的两端分别设置凸铰链，在第二竖向支撑半环架的两端分别设置凹铰链，凸铰链与对应的凹铰链通过铰链销轴固定连接；所述水平支撑半环板的内径与第一竖向支撑半环架和第二竖向支撑半环架的内径相等；步骤202、在所述竖向支撑环架侧壁上均匀开设多个定位孔，在每个定位孔内设置安装调节机构；步骤203、在每个安装调节机构上设置支撑定位机构，使支撑定位机构穿过安装调节机构与异形钢管外壁抵接；第三定位销钉设置在定位螺栓轴与异形钢管外壁抵接的一端；定位螺栓轴的末端端点与第三定位销钉的中轴线之间的距离为L3且其中，F为水平支撑半环板顶面与第三道加劲环底端的定位线平齐且第三定位销钉刚好穿过安装调节机构时，第三道加劲环的底端圆心至安装调节机构靠近异形钢管的端面所在平面的距离与第三道加劲环的底端内径之差，第一定位销钉、第二定位销钉和第三定位销钉均为圆柱形定位销钉，D为所述圆柱形定位销钉的外径，h为圆柱形定位销钉的中轴线与水平支撑半环板顶面所在平面之前的距离，α为异形钢管的斜度；第三定位销钉的中轴线和第二定位销钉的中轴线之间的距离为L32且L32＝h32tanα，其中，h32为第三定位线所在平面与第二定位线所在平面之间的距离；第二定位销钉的中轴线和第一定位销钉的中轴线之间的距离为L21且L21＝h21tanα，其中，h21为第二定位线所在平面与第一定位线所在平面之间的距离；所述竖向支撑环架、水平支撑半环板、支撑定位机构和安装调节机构构成异形钢管加劲环安装固定装置；步骤三、安装固定第一道加劲环，过程如下：步骤301、将异形钢管加劲环安装固定装置套设在异形钢管上，且异形钢管加劲环安装固定装置的上表面与第一定位线平齐；步骤302、将第三定位销钉、第二定位销钉和第一定位销钉均穿过安装调节机构的长条孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异形钢管加劲环安装固定结构，所述异形钢管(1)为截顶圆锥钢管，其特征在于：包括套设在异形钢管(1)上的竖向支撑环架和多个均匀设置在所述竖向支撑环架侧壁上且为中空结构的安装调节机构(8)，支撑定位机构(9)穿过安装调节机构(8)与异形钢管(1)外壁抵接，所述竖向支撑环架包括第一竖向支撑半环架(2)和与第一竖向支撑半环架(2)配合的第二竖向支撑半环架(3)，第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)的顶端均设置有用于支托加劲环的水平支撑半环板(7)，所述加劲环包括内径各不相等的第一道加劲环(10)、第二道加劲环(11)和第三道加劲环(12)，所述支撑定位机构(9)包括定位螺栓轴(9-1)以及沿定位螺栓轴(9-1)长度方向依次设置在所述定位螺栓轴(9-1)侧壁上的第一定位销钉(9-2)、第二定位销钉(9-3)和第三定位销钉(9-4)，第一定位销钉(9-2)、第二定位销钉(9-3)和第三定位销钉(9-4)的结构尺寸均相同且相互呈平行布设，所述安装调节机构(8)包括固定螺母(8-1)、与固定螺母(8-1)螺纹配合的调整螺栓(8-2)，调整螺栓(8-2)中部开设有通孔(8-4)，调整螺栓(8-2)上开设有与通孔(8-4)连通且供定位销钉穿过的长条孔(8-3)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种异形钢管加劲环安装固定结构，所述异形钢管(1)为截顶圆锥钢管，其特征在于：包括套设在异形钢管(1)上的竖向支撑环架和多个均匀设置在所述竖向支撑环架侧壁上且为中空结构的安装调节机构(8)，支撑定位机构(9)穿过安装调节机构(8)与异形钢管(1)外壁抵接，所述竖向支撑环架包括第一竖向支撑半环架(2)和与第一竖向支撑半环架(2)配合的第二竖向支撑半环架(3)，第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)的顶端均设置有用于支托加劲环的水平支撑半环板(7)，所述加劲环包括内径各不相等的第一道加劲环(10)、第二道加劲环(11)和第三道加劲环(12)，所述支撑定位机构(9)包括定位螺栓轴(9-1)以及沿定位螺栓轴(9-1)长度方向依次设置在所述定位螺栓轴(9-1)侧壁上的第一定位销钉(9-2)、第二定位销钉(9-3)和第三定位销钉(9-4)，第一定位销钉(9-2)、第二定位销钉(9-3)和第三定位销钉(9-4)的结构尺寸均相同且相互呈平行布设，所述安装调节机构(8)包括固定螺母(8-1)、与固定螺母(8-1)螺纹配合的调整螺栓(8-2)，调整螺栓(8-2)中部开设有通孔(8-4)，调整螺栓(8-2)上开设有与通孔(8-4)连通且供定位销钉穿过的长条孔(8-3)。


2.按照权利要求1所述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述支撑定位机构(9)的数量与安装调节机构(8)的数量相等且一一对应。


3.按照权利要求1所述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)的结构尺寸均相同，所述第一竖向支撑半环架(2)的两端分别设置有凸铰链(4)，第二竖向支撑半环架(3)的两端分别设置有凹铰链(5)，凸铰链(4)与对应的凹铰链(5)通过铰链销轴(6)固定连接，所述第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)上均开设有多个用于固定安装固定螺母(8-1)的定位孔(13)。


4.按照权利要求1所述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述水平支撑半环板(7)的内径与第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)的内径相等。


5.按照权利要求1所述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述长条孔(8-3)的厚度大于定位销钉的直径。


6.按照权利要求1所述的一种异形钢管加劲环安装固定结构，其特征在于：所述第一道加劲环(10)的底端内径小于第二道加劲环(11)的底端内径，第二道加劲环(11)的底端内径小于第三道加劲环(12)的底端内径；
所述第一定位销钉(9-2)、第二定位销钉(9-3)和第三定位销钉(9-4)均为圆柱形定位销钉；
所述第三定位销钉(9-4)设置在定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外壁抵接的一端；定位螺栓轴(9-1)的末端端点与第三定位销钉(9-4)的中轴线之间的距离为L3且其中，F为水平支撑半环板(7)顶面与第三道加劲环(12)底端的定位线平齐且第三定位销钉(9-4)刚好穿过安装调节机构(8)时，第三道加劲环(12)的底端圆心至安装调节机构(8)靠近异形钢管(1)的端面所在平面的距离与第三道加劲环(12)的底端内径之差，D为所述圆柱形定位销钉的外径，h为圆柱形定位销钉的中轴线与水平支撑半环板(7)顶面所在平面之前的距离，α为异形钢管(1)的斜度；
所述第三定位销钉(9-4)的中轴线和第二定位销钉(9-3)的中轴线之间的距离为L32且L32＝h32tanα，其中，h32为第三道加劲环(12)的底端所在平面与第二道加劲环(11)的底端所在平面之间的距离；
所述第二定位销钉(9-3)的中轴线和第一定位销钉(9-2)的中轴线之间的距离为L21且L21＝h21tanα，其中，h21为第二道加劲环(11)的底端所在平面与第一道加劲环(10)的底端所在平面之间的距离。


7.一种利用如权利要求1所述结构进行异形钢管加劲环安装固定的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、绘制三道加劲环定位线：根据实际需求，沿异形钢管(1)长度方向在异形钢管(1)上绘制用于定位第一道加劲环(10)底端位置的第一定位线、用于定位第二道加劲环(11)底端位置的第二定位线和用于定位第三道加劲环(10)底端位置的第三定位线；
所述第一定位线的直径小于所述第二定位线的直径，所述第二定位线的直径小于所述第三定位线的直径；
步骤二、制作异形钢管加劲环安装固定装置，过程如下：
步骤201、根据第三定位线的尺寸制作竖向支撑环架，所述竖向支撑环架的内径大于所述第三定位线的直径，所述竖向支撑环架包括第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)，在第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)顶端均设置用于支托加劲环的水平支撑半环板(7)，在第一竖向支撑半环架(2)的两端分别设置凸铰链(4)，在第二竖向支撑半环架(3)的两端分别设置凹铰链(5)，凸铰链(4)与对应的凹铰链(5)通过铰链销轴(6)固定连接；所述水平支撑半环板(7)的内径与第一竖向支撑半环架(2)和第二竖向支撑半环架(3)的内径相等；
步骤202、在所述竖向支撑环架侧壁上均匀开设多个定位孔(13)，在每个定位孔(13)内设置安装调节机构(8)；
步骤203、在每个安装调节机构(8)上设置支撑定位机构(9)，使支撑定位机构(9)穿过安装调节机构(8)与异形钢管(1)外壁抵接；
第三定位销钉(9-4)设置在定位螺栓轴(9-1)与异形钢管(1)外壁抵接的一端；定位螺栓轴(9-1)的末端端点与第三定位销钉(9-4)的中轴线之间的距离为L3且其中，F为水平支撑半环板(7)顶面与第三道加劲环(12)底端的定位线平齐且第三定位销钉(9-4)刚好穿过安装调节机构(8)时，第三道加劲环(12)的底端圆心至...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨联东，王永，屈刚，胡昌春，马曦伟，杨建军，
申请(专利权)人：中国水利水电第三工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61