工程概況
武漢六城會(huì)火炬加裝在武漢體育場(chǎng)原有的塔筒上，原塔筒高39 m，塔簡(jiǎn)直徑11 m，塔筒共9層，火炬安裝在塔筒頂部，要求升降12 m，并有噴水效果 火炬加裝工程必須對(duì)原有塔筒進(jìn)行簡(jiǎn)單的改造和加固，盡可能不破壞原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在塔筒內(nèi)部加裝升降機(jī)構(gòu)。在改造施工過(guò)程中盡量減少對(duì)原有結(jié)構(gòu)的破壞和影響，經(jīng)多方分析、計(jì)算、論證，充分利用塔筒有限空間，采用鋼結(jié)構(gòu)桁架做主支、火炬柄升降、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，滿足火炬升降及使用功能。
2火炬鋼結(jié)構(gòu)
2．1 火炬主結(jié)構(gòu)
火炬由火炬柄鋼筒、燃燒器、升降支架、頂升液壓系統(tǒng)、燃?xì)庀到y(tǒng)、點(diǎn)火控制系統(tǒng)等組成。火炬安裝結(jié)構(gòu)如圖2所示。武漢六城會(huì)火炬根據(jù)設(shè)計(jì)要求及安裝塔筒的現(xiàn)有狀況，火炬柄采用焊接圓管，在內(nèi)部焊接導(dǎo)軌；升降支架采用桁架結(jié)構(gòu)，通過(guò)滑輪系統(tǒng)倍率轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)單節(jié)升降，這樣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、工作可靠，滿足火炬升降設(shè)計(jì)要求。
鋼結(jié)構(gòu)公司主要參數(shù)：火炬盤直徑6 000 mm，火炬盤高度600 mm；火炬炳高度14 500 mm，直徑1 200 mm；升降支架高度14 500 111m；火炬結(jié)構(gòu)重量150 kN。
2·2 火炬支架及鋼筒制作
火炬支架采用桁架結(jié)構(gòu)，其制作相對(duì)簡(jiǎn)單，其截面為方形截面，主枝采用L100×8的角鋼，腹桿均采用I一40×4的角鋼，斜腹桿交叉處采用菱形連接板。為保證外形尺寸，主肢在下料時(shí)預(yù)留收縮余量，在工裝平臺(tái)上焊接。4根主弦桿上外側(cè)連接有導(dǎo)軌板，分上下2節(jié)，下節(jié)長(zhǎng)度4 m，上節(jié)長(zhǎng)度8 m，火炬升高后的搭接長(zhǎng)度主要在上端。由于支架長(zhǎng)度為14·5 m，為保證支架外4面導(dǎo)軌板的直線度等加工精度，在焊接完成后，支架整體在大型刨床進(jìn)行加工。圖3所示為支架頂部視圖，圖4所示為火炬支架結(jié)構(gòu)。
鋼筒米用8 1TIITI的鋼板焊接而成，為加強(qiáng)其剛度，在內(nèi)部設(shè)置12道環(huán)筋，其一為加強(qiáng)鋼筒的剛度，其二為形成導(dǎo)軌架，使鋼筒能自由升降。為了防止制作誤差而導(dǎo)致鋼筒和支架卡死，鋼筒內(nèi)的滑塊架可以調(diào)整，在安裝過(guò)程中利用螺栓進(jìn)行調(diào)整。圖5所示為鋼筒截面。
2．3升降機(jī)構(gòu)
火炬升降采用液壓驅(qū)動(dòng)方式，起升油缸采用液壓安全鎖裝置，以保證火炬盤在升高過(guò)程中任意位置的停放。火炬柄升降節(jié)在頂升后，與基礎(chǔ)支架搭接長(zhǎng)度2 1-n，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。升降機(jī)構(gòu)原理及安裝狀態(tài)如圖6所示。系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：
1)系統(tǒng)采用低壓工作，高壓泵在中低壓區(qū)使用，安全可靠。
2)考慮到液壓缸存在內(nèi)泄漏，火炬盤會(huì)因自重緩慢下滑，在液壓缸的大腔油口處設(shè)置單向閥，并設(shè)置機(jī)械限位裝置以使火炬盤能保持在所需的位置。
3)為增加系統(tǒng)工作可靠性，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用雙泵雙電機(jī)雙工作系統(tǒng)，一備一用。
4)液壓系統(tǒng)中考慮設(shè)置背壓檢測(cè)口，以檢測(cè)系統(tǒng)背壓。
2．4 火炬導(dǎo)流盤制作
火炬導(dǎo)流盤即火炬盤，根據(jù)火炬設(shè)計(jì)意圖，實(shí)現(xiàn)水托火炬的效果。火炬燃燒器安裝在一個(gè)導(dǎo)流盤上，導(dǎo)流盤必須使下部噴上來(lái)的水經(jīng)過(guò)導(dǎo)流自然下流，形成水流瀑布，水流下方必須落在體育場(chǎng)塔筒的頂部設(shè)計(jì)好的水槽內(nèi)，因此，導(dǎo)流盤下方的曲線必須經(jīng)過(guò)計(jì)算，使水流按預(yù)定的流線流動(dòng)。如圖7所示，為導(dǎo)流盤外形。
導(dǎo)流盤直徑6 m，上部安裝燃燒器，其重量不能太大，過(guò)大的重量勢(shì)必影響頂升機(jī)構(gòu)，因此導(dǎo)流盤采用輻射狀主撐，環(huán)狀環(huán)撐，保證鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全。導(dǎo)流盤直徑大，因此采用片式連接，共8片。如圖8所示為其中1片，上下面采用不銹鋼包裹，美觀而且防銹。
圖9所示為主撐加工圖，其下部曲線按照預(yù)先計(jì)算的曲線成型，保證水流不超出預(yù)計(jì)的范圍。
主撐采用鋼板，環(huán)撐采用不銹鋼方管和圓管，焊接成一體，進(jìn)行整體吊裝。
2．5 支架底座
火炬安裝是在原有的塔筒內(nèi)安裝，為保證火炬的穩(wěn)定，在原塔筒的第6、第7層安裝有升降機(jī)構(gòu)底座和支架底座，升降底座主要承受升降機(jī)構(gòu)的重量，而支架底座卻承受整個(gè)火炬的重量，因此底座的強(qiáng)度、剛度至關(guān)重要。支架底座采用槽鋼焊接成井字形結(jié)構(gòu)，與第7層底板用膨脹螺栓連接，支架與底座用螺栓連接，支架底座結(jié)構(gòu)如圖10所示。
2．6結(jié)構(gòu)制作難點(diǎn)
本工程結(jié)構(gòu)制作難點(diǎn)主要在于火炬盤和支架導(dǎo)軌，火炬盤拼接及下部曲線的形成。支架導(dǎo)軌制作為非加工件，要求加工精度高，焊接時(shí)采用較細(xì)焊條、焊位對(duì)稱、多次換位的焊接方法，用可調(diào)滑塊調(diào)整與導(dǎo)軌之間的間隙，間隙調(diào)整在2～3 mm之內(nèi)，保證使用要求。由于主枝長(zhǎng)度較大，為保證外形尺寸，下料預(yù)留焊接收縮量，在平臺(tái)工裝上進(jìn)行焊接施工。
3火炬噴水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
武漢六城會(huì)火炬設(shè)計(jì)創(chuàng)意是日出江花，產(chǎn)生水托火炬盤升起的效果。噴水系統(tǒng)設(shè)置在塔筒頂部，在塔筒頂部架設(shè)水池，既是水源，又是接納上部流下來(lái)的循環(huán)水，由于塔筒頂部直徑較大，潛水泵又要求必須有足夠的潛水深度，義不能給塔筒頂部增加過(guò)大負(fù)載，所以水池采用環(huán)形，使用角鋼焊接水池支架，形成一個(gè)深1．5 m、寬1 m的環(huán)狀水槽。為接住上部流下的水，水池上沿向外延伸，形成環(huán)形接盤；為了達(dá)到噴水效果，采用了2套供水系統(tǒng)。如圖11所示，即保證了原創(chuàng)意的噴水景流效果，又滿足了水幕的整體要求，同時(shí)，流到水池外的水沿原塔筒雨水管道流走。為防止水沿火炬柄內(nèi)流，采用3道水封裝置，有效地保證了火炬在運(yùn)動(dòng)會(huì)期間的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 保證水池有足夠的水是噴水系統(tǒng)的關(guān)鍵，因此，系統(tǒng)設(shè)置了監(jiān)視和補(bǔ)水系統(tǒng)，隨時(shí)可以向水池補(bǔ)水，保證水泵正常運(yùn)行。
長(zhǎng)沙天鴻鋼結(jié)構(gòu)各種鋼結(jié)構(gòu)工程制作、加工及安裝·輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房,鋼結(jié)構(gòu)房屋,鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)安裝；
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