大直径钢圆筒技术讲解
大直径筒仓工法
大直径筒仓工法1. 前言我们承接的同力水泥厂2500t/d 熟料生产线工程，有水泥库（直径18米），圆形筒仓结构，水泥库壁厚380mm ，库底板1.8米厚，总高度42.8米，库顶结构为钢结构；熟料库（直径26米），圆形筒仓结构，库底板1.8米厚，总高度54.65米，36.65米以上为钢结构，钢结构呈正圆锥台，骨架有16根斜钢梁（倾斜42.67o ）（示意图见右图），根据甲方及合同要求，库壁采用滑动模板施工（简称滑模）方法，熟料库采用滑模施工筒壁的同时，利用操作平台整体顶升上部钢结构骨架（36.650~43.500米钢锥壳构架）。
2. 特点滑模施工，是现浇混凝土工程的一种机械化程度较高、连续成型的施工工艺，它具有施工速度快、结构整体性强、施工占地少、节约模板和劳动力、安全可靠、施工文明等特点，整体顶升上部钢结构，加快了工程进度，缩短了工期，节约了成本，取得了良好的社会效益。
3. 适用范围本施工工艺适用于筒仓直径较大、直径及壁厚不变、上部为钢结构，且钢结构在筒仓圆周布置均匀。
4. 滑模工艺原理滑模是采用千斤顶作为提升工具的滑模施工配套技术应用方法。
滑模装置主要有模板系统、操作平台系统、液压提升系统、以及施工精度控制系统等部分组成。
模板系统包括内外模板、围圈、提升架组成。
液压提升系统由液压控制台、油泵、油路、千斤顶、支撑杆等组成（详见滑模组成示意图）。
模板支撑在围圈上，围圈、千斤顶及操作平台均与提升架连接固定成一整体。
控制油泵依次向千斤顶供油排油时，千斤顶即沿支撑杆向上爬升，并通过提升架带动模板沿新浇筑的混凝土面向上滑升，操作平台也随之上升。
在提升架上安装千斤顶的位置，用2[12.6槽钢与提升架环向联结，来增加滑模操作平台的整体刚度和整体稳定性，防止操作平台发生扭转和局部失稳，从而影响上部钢结构的质量。
滑模装置的设计，是按筒仓的直径和上部钢结构的重量（斜钢梁的位置）来进行提升架位置的布置。
在进行滑模装置的设计计算时，应考虑下列荷载：（1）滑模装置的自重；（2）操作平台上的施工荷载，包括平台上的机械设备及特殊设施的自重，施工人员、工具和堆放材料的重量；（3）混凝土对模板的侧压力及向模板内倾倒混凝土时的冲击力；（4）模板提升时混凝土与模板之间的摩阻力；（5）风荷载；（6）上部钢结构的重量（按实际计算）。
大直径浅圆筒仓钢筋混凝土漏斗施工技术
2020年第10期Re丨evant business相关专业)大直径浅圆筒仓钢筋混凝土漏斗施工技术赵亚飞孔凡锋(中建安装集团有限公司一公司济南250014)摘要：本文针对临港17#大直径浅圆筒仓钢筋混凝土漏斗施工特点及难点，介绍了钢筋混凝土漏斗施工 中采用滑糢施工时搭设满堂支撑架的方法和顺序，通过制作辅助工具调整斜杆角度及选择漏斗混凝土分部位、分层进行浇筑等方法，解决了施工过程中遇到的技术难题，在满足设计及规范要求的情况下，达到了安全施 工、节约成本的预期效果。
关键词：漏斗环梁支撑架斜杆中图分类号：TU745. 7 文献标识码：B文章编号：1002-3607(2020) 10-0086-031工程槪况临港1 7#筒仓漏斗由上环梁(HL-2)、斜面板、下环梁（HL-1) 三部分组成，漏斗斜面板形成了 45° 的斜坡。
最高点标高为15.7m、最 低点标高为6.177m、跨度8.097m、斜长为10.81m。
环梁H L-2,环梁 HL-1截面为异形，最大截面尺寸为 1300mm x1900m m,环梁HL-2尺寸 为964mm x2500mm。
斜面板混凝土的厚度为900mm。
钢筋混凝土漏斗剖面图见图1。
2工程特点及难点M)钢筋混凝土漏斗为现浇结构，板厚900m m,自重大。
(2)漏斗斜面板倾角为45° ,不利于材料堆放及施工作业。
(3 )支撑架体较高，且斜向受力，施工过程中对架体的稳定性要求较高。
(4)本工程仓储材料为大豆，混凝土漏斗接触面的平整度要求较高，在充分保证安全的情况下，又要保证漏斗混凝土的密实及平整度，对质量要求较高。
3施X方法本工程仓壁施工采用滑模施工工艺，内仓壁滑模施工至标高6.177m时，将滑模装置拆除，外仓壁滑升至标高13.2m时，将滑模装置空滑3000m m,进行漏斗施工，待施工漏斗混凝土浇筑完成后，进行上部结构的滑升。
3.1施工工艺流程漏斗施工工艺流程见图2。
人工岛超大直径钢圆筒制作技术
的 另 一 个 重 点
３ 钢 圆 筒 制 作 的 总体 思 路 钢 网 简 采 川 “ Ｉ ｛．分 １ 、 ｊ 川 ｆ１
总 装 合 坨” 的 法 ｌ ＪＪｌｌ Ｊ ．【１Ｉ】铡 【到简 分 为 Ｉ Ｆ １ ｔｌ 】＂ ． ｒｔｌ八 分 片 拼 组 成 ． 片 … ＊ ｌ 板 材
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图 ２ 典 型 钢 圆 简 单 元 结 构 图
图 Ｉ 钢 圆 筒 构 造 整 体 效 果 图
Ｉ 钢 圆 筒 主 体 结 构 技 术 特 点 钠 筒 结 构 的 铡 材 选 用 （）３４５Ｂ． 钢 简 ｝ 体 壁
２２ １｜１１１１． 顶 部 ｌ １１． 城 部 ０．５Ⅲ 范 加 强 钢 板 的 瞍 ３０ Ｉ１１１１１ 海 侧 副 格 壁 厚 ２０ Ｉｌｌｌｌ１． 陆 侧 厚 ｌ６ Ｉ１Ｉｌ１ 纵 向 加 强 ｊＪ』Ｊ采 用 横 截 面 、ｊ一为 ｒ２５０ Ｉｌｌｌｎｘ２００ ＩｌｌｌｌｌＸ１０ Ｉｌｌｌｌ１×１６ Ｉ１１ｌ１１的 型 钢 ． 横 ＪＪＪＪ采 川 械 皿 ＰＬＩ６饭
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文 章 编 号 ．１００２—０２５Ｘ（２０１ ８１０９—００４２—０４
人 工 岛 超 大 直 径 钢 圆 筒 制 作 技 术
大直径钢圆筒施工技术
大直径钢圆筒采用多台液压振动锤同步振沉设备与工艺的研究及应用中港一航局一公司1 概况1.1工程概况由广州番禺南沙开发建设有限公司为建设单位、南华建设监理所为监理单位合桁架；分别在-3.5m和-6.0m标高处增设用8mm～10mm钢板焊制工字型200mm泥、中粗砂、块石、淤泥、砾砂、淤泥质粘土、砂质粘性土（残积土）、全风化花岗岩和强风化花岗岩，见图1.3.1护岸立面图。
各土层叙述如下表1.3.1复杂，大致可分为三个区段：第一区段从原南沙联合码头端部开始起算，大约350m （1#~25#筒位）长范围，此部分地质土质一个显著特点就是中间有 1.6m~10.6m 不等的夹砂层。
夹层上分布有一层流泥-淤泥，淤泥层下为粗砾砂层，该层可作为持力层。
第二区段为第一区段向下游长度约为100m(26#~32#筒位)范围，此区段地质特点是淤泥层厚，中间含夹砂层，淤泥层底标高由-27.12m~-31.65m，持力层埋深较大。
第三区段为南端剩余部分（33#~40#筒位），长度约为120m，此部分地质特点是淤泥层直接过渡到强风化花岗岩，岩面由北向南坡度变化较大，顶面高程由-8.5m~-32.0m。
另外，在本工程范围Z16（6#、7#筒位）、Z45（17#筒位）、Z73（27#、28#筒位），Z110（40#筒位）和Z113（41#筒位）钻孔均显示有块石夹层分布，施工时应先进行清除。
1.3.2 设计水位设计高水位：3.27m;设计低水位：0.56m；极端高水位：4.35m；极端低水位：-0.15m；施工水位：1.29m。
1.3.3 潮位历史最高潮位：4.26m；历史最低潮位：-0.09m；平均高潮位：2.68m；平均低潮位：1.07m；平均潮差：1.64m；平均涨潮历时：5时45分；平均落潮历时：6时45分。
1.3.4 其他风、浪、降雨等自然条件较好，对施工影响不大，统计资料和数据略。
2 工程特点2.1采用多台大型液压振动锤，通过同步器组成振动系统，振沉直径13.5m，高13m~34m，重82.412t~181.714t的钢圆筒在国内是首创，全世界亦无先例，故无现成的施工经验可借鉴，尚无同类的施工规范、规程和标准可参考，有许多的施工技术问题需要在实践中发现、研究、解决和总结。
大直径薄壁插入式钢圆筒滚装装船施工工艺创新
QC小组 发布人：
目录
01
工程概况
06
制定对策
02
小组介绍
07
对策实施
03
课题选择
08
效果检查
04
设定目标
09
标准化
05 提出方案确定最佳方案
10 总结与今后打算
01 工程概况
工程概况：南护岸计划采用大型钢圆筒结构形式，钢圆筒沿人工岛南侧岸壁前沿线型布置。
05 提出方案并确定最佳方案
小组利用头脑风暴法，集思广益提出若干施工方案，并利用亲和图提炼方案。
大直径薄壁插入式钢圆筒滚装装船施工工艺创新
岸上运输
装船运输
Hale Waihona Puke 起重机运输起重机装载 浮吊装载
液压模块车滚装
液压模块车运输
滑移装船
气囊滚装
制表人：
审核人：
制表时间：2016年12月1日
05 提出方案并确定最佳方案
镂空曲面超薄全铸钢结构迎宾塔施工工艺创新 2013年获得：国家级QC成果奖
大跨空间体内预应力钢结构施工新工艺 2012年获得：中国建筑业协会一等奖（国家级）
大跨度焊接球预应力张弦网架位形控制工艺控制 2010年获得：中国施工企业二等奖（两项）
大跨度预应力焊接球张弦网架位形控制 2010年获得：总公司一等奖、天津市一等奖、国家级QC成果金奖
时间
地点 负责人
预留液压模 液压模块车行进路线上无 制作运输路线图，并进
1 块车运输车 障碍物，筒行进路线之中 行路线标识；优化制作 16年12月 施工现场
道
物体高度不超过1.35米
可拆卸式胎架
钢圆筒内支 支撑梁底标高与筒底标高 优化支撑梁构造及连接
大直径钢圆筒技术在港珠澳大桥人工岛工程中的应用
★ 波浪
波向
中科院南海所和华南理工于2007年4月 -2008年3月在桥址偏东现场临时观测 一年波浪玫瑰图 年最大波高2.58m，年最大有效波高 1.43m，均出现在8月。
SSE SSW
水位（m） 1000年一遇高水位4.19
300年高水位3.82 200年高水位3.69 100年高水位3.47 50年高水位3.26
33
3、钢圆筒结构振沉分析及施工振沉技术 钢圆筒振沉过程
3、钢圆筒结构振沉分析及施工振沉技术
2011年5月15号振沉第一个钢圆筒，西岛61个钢圆筒于9月11号合拢（相当于 1450m岸线），历时115天，平均一天振沉1~2个钢圆筒，高峰期一天3个筒；
东岛于9月22号振第一个钢圆筒，59个钢圆筒合龙在即。
1、钢圆筒稳定分析 钢圆筒稳定分析采用日本的OCDI和插入式圆筒的施工工法 同时采用Plaxis 3D Foundation岩土有限元软件复核 。
对东、西人工岛六种工况组合分析，结果表明位移、地基承载力安全系数、 滑动安全系数、剪切变形安全系数等都满足要求。在此重点介绍三种工况。
1、钢圆筒稳定分析
（2）外海软土厚达40m，隧道人工岛岸壁要提供4-5年施工期内高保障度止水环 境，外海筑岛止水深基坑建设难度极高。
（3）需要满足120年的耐久性要求和高标准越浪要求（极端工况<0.015m3/m.s）。
（4）东、西人工岛是隧道工期的关键环节，尤其西小岛必须尽早为隧道沉管提 供对接条件，工期紧。
1、项目概况
工况3：隧道人工岛护岸断面完全形成，分别采用重现期为100年的高潮位及相应设计波高 和重现期为100年的低潮位及相应设计波高对稳定进行验算，结果满足要求。（护岸）
2. 钢圆筒结构设计
大型35CrMo_圆筒的制作新工艺
大型35CrMo圆筒的制作新工艺李普阳 王玉柱 齐 李上海船舶设备研究所 上海 200030摘 要：升降设备的立柱通常选用低合金高强度钢板，制作时将钢板焊接成箱形梁或卷制成圆筒，以满足承载需要。
该方法工艺简单，成本较低。
特殊用途的升降设备需选用35CrMo材质，该材质常用的方式为锻件，对于大直径大长度大壁厚的圆筒采用整体锻造加工难度大，调质调不透，成本也非常高。
为了降低设备制作成本，文中采用薄钢板卷制成一个圆筒，再将若干个不同直径的薄圆筒套组成厚一个圆筒，最后将多段短圆筒用法兰连接成一个长圆筒。
这种制作工艺既可满足设备的特殊使用需要，又可大大降低制作成本，是35CrMo板材使用的新工艺。
关键词：圆筒；卷板能力；热膨胀系数；温卷；热套；工艺中图分类号：TG333.2+4: TG402 文献标识码：B 文章编号：1001-0785（2023）13-0071-06Abstract: Usually, low-alloy high-strength steel plate is selected as the upright post of hoisting equipment. In manufacturing, the steel plate is welded into a box beam or rolled into a cylinder to meet the bearing requirements with simple process and low cost. For special hoisting equipment, 35CrMo is selected, and the columns made of this material are mostly forgings. It is difficult to forge cylinders with large diameter, length and wall thickness as a whole, which is difficult to adjust quenching and tempering, and the cost is also very high. To reduce the manufacturing cost, a thin steel plate is rolled into a cylinder, then several thin cylinders with different diameters are sleeved into a thick cylinder, and finally multi-segment short cylinders are connected into a long cylinder by flanges. This manufacturing process can not only meet the special use needs of the equipment, but also greatly reduce the manufacturing cost, which is a new technology for 35CrMo plates.Keywords:cylinder; plate rolling ability; coefficient of thermal expansion; warm roll; hot jacket; process0 引言随着升降设备的快速发展，各种特殊用途的升降设备应运而生，根据不同使用工况升降设备的立柱各有不同，根据不同使用环境材质的选择也各不相同。
离岸人工岛超大直径钢圆筒结构十二锤联动振沉工法
离岸人工岛超大直径钢圆筒结构十二锤联动振沉工法离岸人工岛超大直径钢圆筒结构十二锤联动振沉工法概述：离岸人工岛超大直径钢圆筒结构是一种常见的离岸工程结构形式，广泛应用于海洋工程和桥梁建设领域。
而离岸人工岛的建设过程中，如何稳定地将超大直径钢圆筒结构沉入海底，一直是工程中的难点。
为了解决这个问题，研究人员提出了十二锤联动振沉工法。
工法原理：该工法的原理是利用振动波传递到岛体底座并形成循环载荷，从而实现岛体的自重沉井。
该工法主要包括三个环节：座底设备，振动来源和十二锤联动振沉。
具体步骤：1. 座底设备：座底设备用于安装在工地的施工平台上。
它的作用是支撑住岛体并将振动传递到岛体底座上。
座底设备通常由一个底座和一套支撑系统组成，能够承受超大直径钢圆筒结构的重量，并将振动能量传递给岛体底座。
2. 振动来源：振动来源可以通过多种方式提供。
目前主要采用的是液压松土器。
其工作原理是通过液压系统提供往复振动，产生振动波，从而将振动能量传递到岛体底座上。
液压松土器能够提供稳定的往复振动，以满足工程需要。
3. 十二锤联动振沉：十二锤联动振沉是工法的关键环节。
具体来说，振动波通过液压松土器传递到座底设备，再通过座底设备传递到岛体底座，产生循环载荷。
这种循环载荷能够稳定地将岛体往下沉降。
为了保证稳定和均匀的沉降，需要十二个液压松土器进行联动振沉。
振沉过程：振沉过程是一个复杂而关键的工程环节。
在实施振沉前，需要先进行精细的施工设计和选择合适的施工方案。
然后，将座底设备安装在施工平台上，将液压松土器正确连接到座底设备上，并进行检测和调试。
最后，通过远程控制系统启动液压系统，观察岛体的沉降情况并做出相应的调整，直到岛体沉到预定的位置。
优势和应用领域：离岸人工岛超大直径钢圆筒结构十二锤联动振沉工法具有以下优势：1. 高效：振动波传递的方式能够提供稳定和均匀的沉降，从而节省施工时间和成本。
2. 精确：振动波的传递和控制可以通过远程控制系统进行，实现对振沉过程的精确控制和监测。
大直径钢圆筒振动下沉工艺方法及使用的振动锤系统
大直径钢圆筒振动下沉工艺方法及使用的振动锤系统大直径钢圆筒是一种常用的建筑材料，广泛应用于各种工程领域。
然而，在一些特定情况下，大直径钢圆筒需要进行沉箱或基坑挖掘工作，这就需要使用振动锤系统进行振动下沉。
本文将介绍大直径钢圆筒振动下沉的工艺方法以及使用振动锤系统时需要注意的事项。
一、大直径钢圆筒振动下沉工艺方法1. 挖掘基础首先，在使用振动锤系统之前，需要先进行基础挖掘工作。
基础挖掘的深度和宽度需要根据实际情况进行确定，以保证大直径钢圆筒的下沉深度和稳定性。
2. 安装振动锤系统将振动锤系统安装在大直径钢圆筒上，调整振动锤的位置和角度，确保其能够够达到最佳的振动效果。
3. 启动振动锤系统启动振动锤系统并进行工作时，需要注意以下几点：（1）振动锤的频率和振幅需要根据实际情况进行调整，以保证大直径钢圆筒的下沉深度和稳定性。
（2）振动锤的工作时间需要控制在一定范围内，一般不超过30分钟。
（3）振动锤在工作时需要连续振动，不允许停止或间断。
4. 监测下沉情况在振动过程中，需要对大直径钢圆筒的下沉情况进行监测。
监测方法可以通过定期量测下沉深度或安装位移传感器等方式进行。
5. 结束振动过程当大直径钢圆筒下沉到设定的深度时，应停止振动锤系统，保持一定时间后，进行后续施工操作。
二、使用振动锤系统时需要注意的事项1. 声音振动锤工作时会产生噪声。
在使用振动锤系统进行下沉时，需要注意周围环境及邻近居民，尽量减少其噪声产生影响。
2. 震动振动锤系统的工作会产生一定的震动，在振动过程中需要注意周围建筑物及地下管道的安全。
3. 电源供应振动锤系统需要稳定的电源供应，应确保其电源的安全性和稳定性。
4. 作业人员使用振动锤系统进行作业时，需要由专业人员进行操作，确保施工质量和安全性。
综上所述，大直径钢圆筒振动下沉工艺方法及使用的振动锤系统需要结合实际情况进行灵活调整，保证其操作过程的安全、稳定和高效。
大直径圆筒结构概述课件
03
大直径圆筒结构的制造与施工
制造工艺
无损检测
制造完成后，应对大直径圆筒结构进行无 损检测，以确保其质量和安全性。
制造流程
大直径圆筒结构的制造通常包括材料准备 、卷板、焊接、无损检测、防腐处理等步 骤。
材料选择
制造大直径圆筒结构时，应选择具有高强 度、耐腐蚀、稳定性能的材料，如不锈钢 、碳钢等。
02
它是一种常见的压力容器和储罐 结构情势，广泛应用于石油、化 工、制药、食品等领域。
特性
01
02
03
04
承受压力
大直径圆筒结构能够承受较大 的内压或外压，因此能够存储
和输送高压流体。
稳定性
由于其圆筒形状，大直径圆筒 结构具有较好的稳定性，能够 承受较大的重量和侧向力。
制造方便
大直径圆筒结构易于制造，可 以通过焊接、铸造等方式加工
新材料的应用
高强度钢
高强度钢具有较高的强度和韧性 ，能够提高大直径圆筒结构的承
载能力和使用寿命。
复合材料
复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀 等优点，可用于制造大直径圆筒结 构的内衬或增强层。
智能材料
智能材料能够感知和响应外部刺激 ，在大直径圆筒结构中应用智能材 料可以提高结构的自适应能力和安 全性。
先进制造技术的探索
类型
01
02
03
实心圆筒结构
由整体材料构成，无内部 支撑。
空心圆筒结构
由内外两层钢板组成，中 间为空气层。
复合圆筒结构
由内外两层钢板和中间的 混凝土组成。
设计原则
强度要求
满足结构承载能力，确保结构 在各种工况下的稳定性。
刚度要求
保证结构的刚度，防止过大的 变形和振动。
大直径钢圆筒技术讲解
沉管隧道
跨海大桥
珠海 澳门
西人工岛
澳门机场
东人工岛
香港机场
香港
港珠澳大桥工程地理位置图
困难！！！
波向
SSE SSW
★ 波浪水位（m）
波浪重现期
H1%(m)
H13% (m)
中科10院00年南一海遇所高水和位华4.1南9 理工于 200170年00年4月-2008年3月 6.18在桥址偏东现4场.54临时观测
（3）地基处理：利用整岛止水条件，采用“ 局部开挖换填、插打塑料排水板、井点降水联合堆载 ” 的方案，实现了大超载比（ 1.4~2.1 ）预压，加速固结，减少工后残余沉降。
3、人工筑岛关键技术分析（节选）
1）钢圆筒稳定分析
? 钢圆筒稳定分析采用日本的 OCDI和插入式圆筒的施工工法 ? 同时采用Plaxis 3D Foundation 岩土有限元软件复核 。
15
推广及其应用前景
深插大直径钢圆筒结构在大水深、厚软基环境中具有开挖少、稳 定好、工期快、环保优等优势， 具备对不均匀土层纠偏能力，尤其是具 有可靠的止水防漏砂功能，采用类似钢管桩的防腐措施，可满足 50年的 使用寿命要求， 在防波堤、护岸、码头、人工岛等结构的建设中具有广 阔的使用前景。
END
钢圆筒沿人工岛前沿线布置： 西人工岛61个钢圆筒（西小岛17个）
东人工岛59个钢圆筒
钢
钢
圆
圆
筒
筒
（1）基坑围护：采用大型起重船将预制的钢圆筒沿人工岛振沉至不透水层 ，构筑安全、可靠的隧 道施工期止水围护结构，实现快速整岛止水 ，人工岛内外两侧可以同步施工。
（2）岛壁结构：将 永久的抛石斜坡堤 和临时钢圆筒结构相结合 ，海侧护坡结构基础 采用局部开挖 换填+挤密砂桩复合地基 。
大直径圆筒结构
倾覆破坏
在实际工程中，大圆筒的设计是以筒底为转动点来设计的。 而转动点的上升导致负位移增大，基底拉应力增大，因此，传统的 以筒底为转动点的稳定计算方法其位移计算结果不符合实际。因此导 致一些已建的按传统方法设计的实际工程产生失稳破坏。 转动点高度一般位于筒底以上（0.15~0.25） 倍大圆筒筒高处
3.筒前土抗力
深度h1段以下采用矩形分布，其值与建筑物入土部分的水平位移和地基 土密度有关，可按下式计算：
计算筒前土抗力时，假定以与圆筒 外缘相切的平面为计算平面。
4.筒周土压力
简化计算法：切瓦列夫公式
较为精确的计算法：
从两个相邻圆筒之间的土体微分单元的平衡进行分析研究，推导出计算 大圆筒土压力平面分布的一组新公式：
大直径圆筒结构
主要内容
结构分类 结构特点 使用特点 工程实例 受力特点 结构稳定性分析 研究趋势与展望
结构分类
基床式
浅埋式
深埋式（插入式）
结构特点（空间薄壳结构）
1.材料：多为钢筋混凝土或钢 用钢量较少 2.尺寸：①径高比大于0.5，直径D应大于3m, ②厚径比小于0.03，壁厚t可取200mm—400mm, 圆筒高度H取决于筒顶和筒底高程。 3.工作原理：依靠其自身重量以及内部和上部填料 的重量来承受外部荷载的作用, 维持其稳定性。
大型钢筒的切割与焊接方法
大型钢筒的切割与焊接方法摘要在我国越来越多的设备走向规模化和大型化，在大型化过程中由于部分部件过大而在生产制造对部件的质量和生产效率造成了一定的影响，本文就大型钢筒在生产中的制作给出了一些方法和分析。
关键词半自动；小车架；软轨道；自动埋弧焊0引言大型钢筒半自动小车活动气割架是用于制造大型钢筒中切割预弯量而设计的自动活动架。
钢筒的制造必须得留有一定的预弯量，一张钢板要卷制成为一个圆筒要按其所需理论周长再加上预弯量（根据压辊数量的不同预弯量有所不同）才可以制作，此预弯量是用于钢板再卷制过程中压辊压住板料头部，使整个板料处于压辊之中不脱落所用，整个钢筒来回卷制后达到所需的弧度，而钢筒两头处的部分为了不使钢筒脱落并未达到所需弧度，形成一定的硬弯，在卷完钢筒后将其割去，而且打成对接坡口，有利于圆筒的焊接，在以往我们卷制完钢筒后都是由人工来进行第一遍预弯量的切割和第二遍开坡口的操作，而钢筒半自动小车活动架的发明创造改变了原有的制造方法，由人工手动操作改为半自动小车操作。
1大型钢筒半自动小车活动气割架1.1老、旧工艺之缺陷下面就几个主要方面来表述此前状况：安全上：每次卷制完钢筒后都需要人工进行断料，一不小心就会被割下的废料砸伤，或被飞溅烫伤。
实用性上：人工操作时焊工手端着气割枪一点一点往前移动，气割枪尽量要端平，且要保证一条直线，在炎热的夏季对工人来说可谓痛苦。
效率上：钢筒的制造中，卷制完毕后要进行断料和打坡口两道工序，人工要进行需要1个小时。
工、料使用上：卷制一个2000mm以上钢筒需要消耗氧气、乙炔多半瓶，人工使用上必须是一个铆工配一个焊工加一个力工。
精准性、美观上：人工开的坡口很难一条直线高低不平，焊瘤较多。
1.2分析缘由创新思路由原先手工操作改为机械操作，让机械为人工服务。
钢筒卷制完，将钢筒对接处转到方便人员操作位置，将活动架架在钢筒接口处（在所需去掉的预弯量处用粉线弹出一条直线，将小车架于离所划线弧长大于200mm处，活动架两边安装必须在同一直线上），利用其夹具（图中件3，将钢板插进件3的开口处，利用焊在其上的螺丝件2的升降将钢板夹紧）夹紧，通过活动架下方的螺杆进行调平，将半自动小车轨道置于活动架上，通过小车的调整，设定好所需打的坡口度数，然后点火进行切割。
某核电站薄壁大直径不锈钢筒体制作技术
某核电站薄壁大直径不锈钢筒体制作技术摘要：薄壁大直径不锈钢筒体的制作一直存在着焊接变形大，易产生错边、尺寸精度难于控制的问题；本文以某核电站3号机组反应堆厂房（UJA厂房）检查井不锈钢筒体的制作为例，对其焊接变形进行分析，并通过设计合理的焊接工艺及工装，有效的解决了变形大的难题，为各行业同类产品的制作提供了指导借鉴。
关键词：不锈钢筒体；变形；工装；焊接顺序；某核电站3号机组反应堆厂房（UJA厂房）检查井+12.43m~+24.43m标高段为圆筒状筒体，筒体四周设有L60×3mm角钢肋，在135°方向有电视摄像机隔间，筒体在车间分3段制作（每段4m），之后运输到现场拼接，拼接完成之后焊接电视摄像机隔间、筒体外部钢筋绑扎、混凝土浇灌，不锈钢筒体衬里同时起着混凝土内模板的作用，一次预埋到混凝土中，并在混凝土浇灌过程中承受着侧压力，结构形式见图1。
筒体通过钢板卷制、焊接制成，材质为奥氏体不锈钢022Cr19Ni10，厚度仅为4mm，直径为Φ3686mm，属于大直径薄壁构件，刚性较差，在加工制作过程中极其容易产生变形。
现根据筒体制作过程中焊接变形的特点，利用有效的工装及合理焊接工艺，使筒体焊接完成后变形控制在设计要求范围之内。
图1 检查井筒体结构形式1 图样分析及技术要求根据图纸规定及其它技术文件要求，筒体制作焊接方法采用手工钨极氩弧焊（GTAW），焊缝形式为C21（ГОСТ5264-80），焊缝无损检测方法为：100%VT+100%煤油泄露+15%RT，焊缝质量需满足俄罗斯标准ПНАЭГ-10-031-92 НД类焊缝要求；筒体焊接完成之后要求半径偏差为-2mm/+5mm，整体垂直度偏差为-2mm/+5mm，筒体焊缝错变量为小于等于0.5mm；待现场安装及墙体混凝土浇筑完成之后，对整个结构通过水压试验进行密封性检查，水压试验按照俄罗斯标准СНиП 3.03.01-87第4.108和4.109条的规定注入水保留24小时，如果在试验过程中筒壁的表面或底部边缘不出现渗漏，水位不低于设计标高，则认为液压试验合格，最后将水通过排水管将水排走。
大直径圆筒及沉箱安装工法PPT课件
工艺原理
钢管桩、钢护筒沉桩工艺 —— 小圆筒 大直径圆筒
振动锤沉、拔桩工艺
振动锤施打3.2m钢护筒
液压振 动 锤
冲击锤沉桩工艺
武汉天心洲长江大桥主墩桩基钢护筒
工艺原理
试验性项目的“设计”也是与同时期探讨和研究的“施工技术、工艺 装备”紧密相连的。
工艺原理
从1989年～2000年这长达十多年的时间里，我国水运工程的设计和 施工领域就不断对“大圆筒”进行研究和探索。
由于当时我国的钢铁价格相对比较高、装备制造业水平还较低，因此 筒体的材料基本走“钢筋混凝土”路线；下沉工艺多考虑重块压沉法、真 空联合压载法、筒内直接掏挖取土下沉法等。
工法产生背景 ◆ 大型深水码头、水工建筑物的需要 ◆ 快速成岛需求
日本关西机工作图
工法产生背景 ◆ 大型深水码头、水工建筑物的需要 ◆ 快速成岛需求
日本关西机场
日本关西机场护岸岸壁大 直径圆筒下沉施工
工法产生背景
日本关◆西机大场型人深工水岛码护头岸、：水工海域建水筑深物的16需.5～要19.0m。海底地基20m内都是淤泥 天津港东突堤护岸试验段： 淤泥、淤泥质沾土>10m （砼 12m×17m 3个 压沉）
上世纪60～80年代，前苏联以及乌克兰黑海海运设计院曾开展了大量科学研究和工
程实践。
1987年大阪修建海上世界级机场(3000万人次/年，100亿美元)，是大直径圆筒结构 进入水工结构领域的标志性工程，关西机场于1994年投入使用。是构建在复合地基上的 插入式大直径钢质圆筒岸壁结构的典型案例。
2002年长江口航道整治二期导流堤试验段4个直径12m，高22.2m的混凝土结构的 大直径圆筒工程实践，是我国真正意义上大直径圆筒振沉工艺的典型案例。
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一年波300浪年玫高水瑰位图3.82
300年
6.07
4.38
10.5
年最大200波年高高水2.位538.6m9，年最大有效波200高年1.43m，均出5.现89 在8月。 4.24
10.4
100年高水位3.47
100年
5.47
3.92
10.2
50年高水位3.26
50年
5.10
3.64
9.8
100年
5.38
沉管隧道
跨海大桥
珠海 澳门
西人工岛
澳门机场
东人工岛
香港机场
香港
港珠澳大桥工程地理位置图
困难！！！
波向
SSE SSW
★ 波浪水位（m）
波浪重现期
H1%(m)
H13%(m)
周期 （s）
中科10院00年南一海遇所高水和位华4.1南9 理工于200170年00年4月-2008年36月.18在桥址偏东现4.场54 临时观测 11.1
插入式大直径圆筒技术应用历史概述
插入式大直径圆筒结构在港珠澳大桥 隧道人工岛工程中的应用
（1）人工岛的项目概况 （2）总体设计方案介绍 （3）人工岛筑岛关键技术
插入式大直径钢圆筒
大圆筒结构通常是指直径在6～7米以 上的无底、无内隔墙的薄壁圆柱壳结构， 多由钢筋混凝土材料或钢质材料制成。（ 最大直径32米）
插入式大直径钢圆筒
1.大型深水码头、水工建筑物的需要。
插入式大直径圆筒结构对深厚软土地基环境具有更好的适应性， 因此一直受到国内外业界人士的广泛关注。
上世纪60～80年代，前苏联以及乌克兰黑海海运设计院曾开展了大量科学研究 和工程实践。
2002年长江口航道整治二期导流堤试验段4个直径12m，高22.2m的混凝土结构 的大直径圆个钢圆筒
钢
钢
圆
圆
筒
筒
（1）基坑围护：采用大型起重船将预制的钢圆筒沿人工岛振沉至不透水层，构筑安全、可靠的隧 道施工期止水围护结构，实现快速整岛止水，人工岛内外两侧可以同步施工。
（2）岛壁结构：将永久的抛石斜坡堤和临时钢圆筒结构相结合，海侧护坡结构基础采用局部开挖 换填+挤密砂桩复合地基。
对东、西人工岛六种工况组合分析，结果表明位移、地基承载力安全系数、滑动安全系数、剪切变形 安全系数等都满足要求。
2）钢圆筒结构设计
为了满足钢圆筒振沉期间的强度要求，分别对钢圆筒筒顶、 筒底、横向和纵向进行了加强
（1）钢圆筒顶部1.0m范围内，采用壁厚25mm的钢板加强。 （2）沿环向间隔100，焊接T型钢作为纵向加强肋共36条。 （3）在钢圆筒下沉面以上，焊接横向加强钢板间距3.2m～3.5m （4）钢圆筒底部0.5m高范围内，采用25mm壁厚钢板加强。
（3）地基处理：利用整岛止水条件，采用“局部开挖换填、插打塑料排水板、井点降水联合堆载” 的方案，实现了大超载比（1.4~2.1）预压，加速固结，减少工后残余沉降。
3、人工筑岛关键技术分析（节选）
1）钢圆筒稳定分析
钢圆筒稳定分析采用日本的OCDI和插入式圆筒的施工工法 同时采用Plaxis 3D Foundation岩土有限元软件复核 。
4.64
3.42
10.4
困难！！！
★工程地质：具有软土厚、含水量高、抗剪强度低、压缩性高、渗透 性差，土体不稳定，沉降大等特点。圆筒落在三大层（粉质粘土、粉 质粘土夹砂层）-37.0m ～ -47.0m，平均标贯约为10击
2.总体设计方案介绍
西人工岛钢圆筒布置平面图
东人工岛钢圆筒布置平面图
钢圆筒沿人工岛前沿线布置： 西人工岛61个钢圆筒（西小岛17个）
15
推广及其应用前景
深插大直径钢圆筒结构在大水深、厚软基环境中具有开挖少、稳 定好、工期快、环保优等优势，具备对不均匀土层纠偏能力，尤其是具 有可靠的止水防漏砂功能，采用类似钢管桩的防腐措施，可满足50年的 使用寿命要求，在防波堤、护岸、码头、人工岛等结构的建设中具有广 阔的使用前景。
END
谢谢观看
插入式大直径钢圆筒
日本关西机场
2.快速成岛需求(日本的关西机场） 3. 深厚软土地基有较好的适应性 4.制造业的发展——大型船机装备的诞生
1.项目概况
港珠澳大桥是世界上迄今为止规模最大的跨海大桥，6km长隧道和两个隧 道人工岛是当今世界同类工程中综合技术难度最大的工程。 人工岛呈椭圆蚝贝形，长625m，横向最宽处约183m（东岛218m）
3）钢圆筒结构振沉分析及施工振沉技术
一航局研发打设精度管理系统
原理： 1、定位驳上安装2台GPS接收机， 获得定位驳实时三维数据； 2、定位驳上2台自动跟踪全站仪 和振动梁上4个反射棱镜实时测量钢圆 筒的平面位置、高程、扭转角； 3、振动梁上4个液位计实时测量 钢圆筒纵横方向倾斜率。 所有测量数据实时传输至计算机 处理系统，从而实现钢圆筒打设的测 量定位和精度管理。
3.90
10.2
设计高水位1.65
50年
4.88
3.5
9.8
5年
2.74
1.90
7.8
2年
2.17
1.49
7.2
100年
4.67
3.41
10.2
设计低水位-0.78
5年
2.52
1.76
7.8
2年
1.96
1.35
7.2
100年低水位-1.33
100年
4.60
3.38
10.2
200年低水位-1.38
200年