[发明专利]一种分块式钢管环整体组环工装及方法

说明书

本发明提供一种分块式钢管环整体组环工装，包括底部平台、上连接板定位装置和上销轴板定位装置，多个底部平台环向排列且在底部平台上设有下连接板定位销、下销轴板定位销以及与钢管环单体弧面形状匹配的外形轮廓线，上连接板定位装置通过架体设置在底部平台上且包括可沿钢管环单体径向内外移动的移动定位架，通过移动定位架将上连接板移动至其在钢管环单体上的预安装位置，上销轴板定位装置包括上销轴板定位架，上销轴板定位架的一端与安装好的上连接板固连，另一端指向钢管环单体的径向内侧且在该端设有上销轴板定位销；本发明还提供一种采用上述工装的组环方法。通过本发明可对钢管环重复实施高精度定位的组对作业，降低成本及施工难度。

技术领域

本发明属于分块式钢管环生产安装技术领域，特别地，涉及一种分块式钢管环整体组环工装，以及采用该工装对分块式钢管环进行整体组环的方法。

背景技术

目前，对于尺寸大、重量也大的大直径(10m以上)钢结构管环(下称钢管环)，业内普遍采用分块式制造方法，即将钢管环整体沿周向均分成若干分块单独制造，钢管环分块被运输至施工现场后再拼接成整环，这种制造方式具有易于生产和运输的优点。

现有的分块组环方法主要有两种：①各钢管环分块在施工现场预拼成整环，然后通过机加方式加工出连接孔位，利用高强度螺栓以及焊接将各钢管环分块装配连接成整环，但这种方法过多地依赖大型机加设备，不仅施工效率低，大大提高了制造成本，而且有些施工现场作业条件有限，无法适用大型机加设备。②各钢管环分块同样预拼成整环，然后通过在相邻分块间现场配焊连接件(如图1、图2中的侧连接板07)以代替机加，连接件上设有连接孔位，利用高强度螺栓以及焊接将各钢管环分块装配连接成整环，但这种方法的缺点是现场进行预拼组环的成本较高且配焊时组对难度大，难以保证相邻钢管环分块间的连接件上通孔的对位精度。

另外，对于需要进行多层叠高作业的钢管环，还需要配焊上、下层钢管环间的连接件，以现有技术很难确保每次预拼和配焊操作时的精度完全一致，这就导致在施工现场连接钢管环时的安装误差大、施工难度大。

因此，发明人希望设计出一种新的组环工装及组环方法，能够在摆脱大型机加设备的同时，确保钢管环预拼组环时的定位精度高且作业效率高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定位精度高且作业效率高的分块式钢管环整体组环工装及方法，以解决背景技术中提出的问题。

本发明所述的钢管环包括钢管环本体、连接板和销轴板，所述钢管环本体沿周向均分为多个钢管环单体，所述钢管环单体包括内弧面和外弧面，所述销轴板包括分别设置在内弧面轴向两端的上销轴板和下销轴板，所述连接板包括分别设置在外弧面轴向两端的上连接板和下连接板以及设置在钢管环单体弧向两端且连接内、外弧面的侧连接板。上、下连接板用于实现多层叠高作业时相邻钢管环间的固连，上、下销轴板用于实现多层叠高作业时相邻钢管环间旋转角度的调整。

需注意的是，由于钢管环单体是钢管环本体的一部分，而钢管环本体是一个环形管道，因此本发明中涉及到的关于钢管环单体的轴向及径向描述，实际上就是钢管环本体的轴向和径向。

为实现上述目的，本发明提供了一种分块式钢管环整体组环工装，所述组环工装包括底部平台、上连接板定位装置和上销轴板定位装置，多个底部平台环向排列，在每个底部平台上均设有用于定位下连接板的下连接板定位销、用于定位下销轴板的下销轴板定位销以及与钢管环单体弧面形状匹配的外形轮廓线，所述上连接板定位装置通过架体设置在底部平台上且包括用于固定上连接板的移动定位架以及设置在移动定位架上的导向机构和动力机构，通过所述导向机构和动力机构配合实现移动定位架沿钢管环单体的径向内外移动，进而将上连接板移动至其在钢管环单体上的预安装位置，所述上销轴板定位装置包括沿钢管环单体径向设置的上销轴板定位架，所述上销轴板定位架位于径向外侧的一端固定设置在已安装好的上连接板上，而位于径向内侧的一端则设有用于定位上销轴板的上销轴板定位销。