專利名稱：一種無中間立柱的雙螺旋鋼樓梯制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼樓梯的制作方法，具體是涉及一種無中間立柱雙螺旋鋼樓梯的
制作方法。
背景技術(shù)：
廣州珠江新城西塔內(nèi)部設(shè)置一雙螺旋樓梯。雙螺旋樓梯為空間彎扭結(jié)構(gòu)形式，梯 段截面為梯形；樓梯用于廣州珠江新城西塔70 72層之間的垂直交通。公知的箱型彎曲構(gòu) 件，加工制作采用傳統(tǒng)模具工藝和傳統(tǒng)火工彎板工藝。但對于厚板異形大尺寸箱型彎扭構(gòu) 件的制作，若采用傳統(tǒng)的模具工藝和傳統(tǒng)火工彎板工藝，則會出現(xiàn)焊接不牢、變形大、應(yīng)力 大、誤差多、成本高、能源耗費(fèi)大、施工效率低等技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種無中間立柱的 雙螺旋鋼樓梯制作方法。 技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所述的一種無中間立柱的雙螺旋鋼樓梯制 作方法，由樓梯臺階、樓梯臺階固定層和樓梯平臺裝焊而成；該制作方法具體步驟如下
(a)對雙螺旋鋼樓梯采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維數(shù)控放樣，將雙螺旋鋼樓梯分解成彎扭 板件(彎扭板件，指按照給定的厚度、寬度、長度、彎曲半徑壓制成的空間立體鐵板)；并將 彎扭板件進(jìn)行排版，計(jì)算出每塊彎扭板件的長度、寬度、彎曲半徑；和平面切割線；
(b)將彎扭板件的長度、寬度、平面切割線位置坐標(biāo)輸入數(shù)控切割機(jī)，數(shù)控切割機(jī) 按照輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行下料切割； (c)對切割好的平面鋼板按照指定的長度、寬度、彎曲半徑加工成彎扭板件；
(d)制作木樣箱，將彎扭板件與木箱樣貼合，對制作好的彎扭板件的長度、寬度、彎 曲半徑進(jìn)行校核； (e)制作雙螺旋鋼樓梯的豎向整體組裝胎架； (f)將壓制好的彎扭板件依次吊裝上豎向整體組裝胎架進(jìn)行校正定位，即在自由 狀態(tài)下利用豎向整體組裝胎架上表面形成的曲面作為基準(zhǔn)面，核校彎扭板件的彈性變形， 使自由狀態(tài)下彎扭板件與豎向整體組裝胎架上表面形成的曲面相吻合； (g)將校正、定位好的彎扭板件裝焊成箱型構(gòu)件，所述箱型構(gòu)件為樓梯臺階、樓 梯臺階固定層和樓梯平臺； (h)將樓梯臺階固定層吊上豎向整體組裝胎架進(jìn)行定位，然后將樓梯臺階和樓梯 平臺吊裝上樓梯臺階固定層定位、安裝；可以在樓梯臺階固定層與樓梯平臺的接頭處放置 嵌補(bǔ)板，用于填補(bǔ)接頭處的空隙，以保證現(xiàn)場接口的質(zhì)量，且方便焊接；所述嵌補(bǔ)板根據(jù)安 裝時(shí)實(shí)際產(chǎn)生的空隙制作，然后將嵌補(bǔ)板定位在樓梯段和樓梯平臺接口空隙處，并進(jìn)行焊 接； (i)對驗(yàn)收合格后的樓梯臺階、樓梯臺階固定層和樓梯平臺編號，然后吊下豎向整體組裝胎架，對表面進(jìn)行打磨并涂裝油漆；
(j)按照編號進(jìn)行整體安裝。 所述制作方法步驟(c)中，彎扭板件加工以三輥巻板機(jī)巻制成型為主，局部配以 油壓機(jī)精整成型； 所述制作方法步驟(e)中，豎向整體組裝胎架由胎架模板組裝、焊接而成，胎架模
板采用數(shù)控切割，然后按平臺上的模板位置線進(jìn)行胎架模板的組裝，胎架模板上口標(biāo)高誤
差必須小于0. 5mm，水平度誤差小于0. 5mm，各標(biāo)高誤差小于0. 5mm，上述參數(shù)采用地樣法和
全站儀檢測。其中胎架模板的制作、地樣法和全站儀檢測方法為公知技術(shù)。 所述豎向整體組裝胎架采用豎拼方式，并且構(gòu)件采用整體豎拼方式組裝，即在工
廠加工制作樓梯臺階、樓梯臺階固定層和樓梯平臺時(shí)，將構(gòu)件標(biāo)高垂直降至地面，這樣不僅
能使構(gòu)件的加工制作精確度大大提高，而且可以充分保證現(xiàn)場構(gòu)件的安裝定位精度。 彎扭板件焊接前使用補(bǔ)償加熱法加熱即對焊縫區(qū)域及焊縫區(qū)域?qū)ΨQ部位同時(shí)進(jìn)
行加熱。當(dāng)構(gòu)件上某一條焊縫經(jīng)預(yù)熱施焊時(shí)，構(gòu)件焊縫區(qū)域溫度非常高，伴隨著焊縫施焊的
進(jìn)行，該區(qū)域內(nèi)必定產(chǎn)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，而該區(qū)域僅占構(gòu)件截面中很小一部分，此外部分
的母材均處于冷卻(常溫)狀態(tài)，由此而對焊接區(qū)域產(chǎn)生巨大的剛性拘束，造成很大的應(yīng)
力，甚至產(chǎn)生裂紋。采用以上所述的補(bǔ)償加熱法，在焊縫區(qū)域的對稱部位進(jìn)行加熱，溫度略
高于預(yù)熱溫度，且加熱溫度伴隨焊接全程，則應(yīng)力狀況將大大減小，構(gòu)件變形也變小。 本發(fā)明中，構(gòu)件組裝焊接時(shí)，焊接采用以下順序先焊對接縫，次焊垂直角接焊縫，
再焊平面角接焊縫。本發(fā)明中，構(gòu)件為樓梯臺階、樓梯臺階固定層和樓梯平臺。
鋼樓梯整體焊接時(shí)，采用以下順序沿焊縫長度方向，每條縫由中向外，逐步退焊；
平面構(gòu)件采用由中向外分散逐個(gè)焊接，或者由內(nèi)向四周逐個(gè)焊接。采用這種順序能夠減小
應(yīng)力，從而減小構(gòu)件的變形量。 消除應(yīng)力采用如下方法利用對零件整平消除應(yīng)力或進(jìn)行局部烘烤釋放應(yīng)力或采 用超聲波震動消除應(yīng)力或利用沖砂除銹的工序進(jìn)行消除應(yīng)力。 由于構(gòu)件組裝存在接頭，構(gòu)件上需設(shè)置嵌補(bǔ)段或嵌補(bǔ)板，從而保證現(xiàn)場接口的質(zhì) 量，且方便焊接；嵌補(bǔ)段或嵌補(bǔ)板用于填補(bǔ)構(gòu)件組裝接頭處的間隙，所述嵌補(bǔ)段或嵌補(bǔ)板根 據(jù)安裝實(shí)際產(chǎn)生的間隙進(jìn)行制作，然后安裝焊接；所述嵌補(bǔ)段為箱型構(gòu)件；所述嵌補(bǔ)板為 彎扭構(gòu)件。 有益效果本發(fā)明提供的一種無中間立柱的雙螺旋鋼樓梯制作方法，與現(xiàn)有技術(shù) 相比具有以下優(yōu)點(diǎn)由于采用整體豎拼的方式胎架組裝焊接，保證了制作出的構(gòu)件現(xiàn)場安 裝定位的高精度；由于采用了合理的焊接方式，減弱并消除了應(yīng)力，提高了工程質(zhì)量；由于 采用嵌補(bǔ)段來處理彎扭梯段和平臺構(gòu)件接頭處，使雙螺旋鋼樓梯接頭處更流暢，外觀更優(yōu) 美，精度更高，質(zhì)量更優(yōu)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的立面示意圖；
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的軸測示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明 本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各 種等價(jià)形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。 圖1、2所示的一種雙螺旋鋼樓梯，總體樓層為兩層，總高度為9m，每層高度4. 5m， 樓梯旋轉(zhuǎn)半徑為3. 05m(按樓梯最外側(cè)弧度進(jìn)行測量)；該樓梯由樓梯臺階1、樓梯臺階固 定層2和樓梯平臺3裝焊而成；制作方法的具體步驟如下所示 (a)雙螺旋鋼樓梯采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維數(shù)控放樣，將雙螺旋鋼樓梯分解成彎扭板 件；并將彎扭板件進(jìn)行排版，計(jì)算出每塊彎扭板件的厚度、長度、寬度、彎曲半徑；同時(shí)計(jì)算 出平面切割線位置； (b)將彎扭板件的長度、寬度、平面切割線位置坐標(biāo)輸入數(shù)控切割機(jī)，數(shù)控切割機(jī) 按照輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行下料切割； (c)對切割好的平面鋼板按照指定的長度、寬度、彎曲半徑加工成彎扭板件；
(d)制作木樣箱對制作完成的彎扭板件進(jìn)行校核，校核該彎扭板件的長度、寬度和 彎曲半徑是否與木箱樣表面貼合；該木箱樣上表面形成的曲面與要求生產(chǎn)的彎扭板件的長 度、寬度和彎曲半徑相一致； (e)制作雙螺旋鋼樓梯豎向整體組裝胎架； 整體組裝胎架豎拼方式組裝方法如下首先按照整體樓梯走向制作胎架模板；在 地面上畫出胎架模板定位線，并標(biāo)上模板位置線；將胎架模板定位在模板位置線上，然后在 兩塊胎架模板焊接上固定板進(jìn)行加固，胎架模板整體形成的上表面與吊裝在胎架上樓梯臺 階固定層的下表面貼合。 (f)將壓制好的彎扭板件依次吊裝上豎向整體組裝胎架進(jìn)行校正定位，即在自由 狀態(tài)下利用豎向整體組裝胎架上表面形成的曲面作為基準(zhǔn)面，核校彎扭板件的彈性變形， 使自由狀態(tài)下彎扭板件與豎向整體組裝胎架上表面吻合； (g)將校正、定位好的彎扭板件裝焊成箱型構(gòu)件，所述箱型構(gòu)件為樓梯臺階1、樓 梯臺階固定層2和樓梯平臺3; (h)將樓梯臺階固定層2吊上組裝胎架定位，然后將樓梯平臺3吊裝上樓梯臺階固 定層2進(jìn)行定位、安裝； (i)將樓梯臺階1、樓梯臺階固定層2和樓梯平臺3進(jìn)行編號，然后吊下組裝胎架， 沖砂并涂裝。
(j)按照編號進(jìn)行整體安裝。
權(quán)利要求
一種無中間立柱的雙螺旋鋼樓梯制作方法，由樓梯臺階(1)、樓梯臺階固定層(2)和樓梯平臺(3)裝焊而成；其特征在于該制作方法的具體步驟如下(a)雙螺旋鋼樓梯采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維數(shù)控放樣，將雙螺旋鋼樓梯分解成彎扭板件；并將彎扭板件進(jìn)行排版，計(jì)算出每塊彎扭板件的長度、寬度、彎曲半徑，和平面切割線位置坐標(biāo)；(b)將彎扭板件的長度、寬度、平面切割線位置坐標(biāo)輸入數(shù)控切割機(jī)，數(shù)控切割機(jī)按照輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行下料切割；(c)對切割好的平面鋼板按照要求的彎曲半徑加工成彎扭板件；(d)制作木樣箱，對彎扭板件進(jìn)行校核；(e)制作雙螺旋鋼樓梯的豎向整體組裝胎架；(f)將壓制好的彎扭板件依次吊裝上豎向整體組裝胎架進(jìn)行校正定位，即在自由狀態(tài)下利用豎向整體組裝胎架的上表面形成的曲面作為基準(zhǔn)面，使自由狀態(tài)下彎扭板件與豎向整體組裝胎架上表面吻合；(g)將校正、定位好的彎扭板件裝焊成箱型構(gòu)件，所述箱型構(gòu)件為樓梯臺階(1)、樓梯臺階固定層(2)和樓梯平臺(3)；(h)將樓梯臺階固定層(2)吊上豎向整體組裝胎架定位，然后將樓梯平臺(3)吊裝上樓梯臺階固定層(2)進(jìn)行定位，安裝；(i)將樓梯臺階(1)、樓梯臺階固定層(2)和樓梯平臺(3)進(jìn)行編號，然后吊下豎向整體組裝胎架，涂裝；(j)按照編號進(jìn)行整體安裝。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無中間立柱的雙螺旋鋼樓梯制作方法，其特征在于所 述制作方法步驟(c)中，彎扭板件加工以三輥巻板機(jī)巻制成型為主，局部配以油壓機(jī)精整 成型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無中間立柱的雙螺旋鋼樓梯制作方法，其特征在于所 述制作方法步驟(e)中，豎向整體組裝胎架由胎架模板組裝、焊接而成，胎架模板采用數(shù)控 切割，然后按平臺上的模板位置線進(jìn)行胎架模板的組裝，胎架模板上口標(biāo)高誤差必須小于 0. 5mm，水平度誤差小于0. 5mm，各標(biāo)高誤差小于0. 5mm，并采用地樣法和全站儀檢測。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無中間立柱的雙螺旋鋼樓梯制作方法，其特征在于所 述制作方法步驟(e)中，豎向整體組裝胎架采用豎拼方式組裝。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無中間立柱的雙螺旋鋼樓梯制作方法，其特征在于彎扭板件焊接前使用補(bǔ)償加熱法加熱即對焊縫區(qū)域及焊縫區(qū)域?qū)ΨQ部位同時(shí)進(jìn)行加熱。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無中間立柱的雙螺旋鋼樓梯制作方法，其特征在于構(gòu) 件組裝焊接時(shí)，焊接采用以下順序先焊對接縫，次焊垂直角接焊縫，再焊平面角接焊縫。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無中間立柱的雙螺旋鋼樓梯制作方法，其特征在于整 體焊接時(shí)采用以下順序沿焊縫長度方向，每條縫由中向外，逐步退焊；平面構(gòu)件采用由中 向外分散逐個(gè)焊接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無中間立柱的雙螺旋鋼樓梯制作方法，其特征在于焊 接后消除應(yīng)力采用如下方法利用對零件整平消除應(yīng)力或進(jìn)行局部烘烤釋放應(yīng)力或采用超 聲波震動消除應(yīng)力或利用沖砂除銹的工序進(jìn)行消除應(yīng)力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無中間立柱雙螺旋鋼樓梯的制作方法，樓梯由樓梯臺階、樓梯臺階固定層和樓梯平臺裝焊而成；步驟如下采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維放樣，將樓梯分解成彎扭板件；并計(jì)算出每塊彎扭板件的長度、寬度、彎曲半徑、平面切割線位置；使用數(shù)控切割機(jī)下料切割；制作彎扭板件；校核；制作胎架；將彎扭板件吊裝上組裝胎架校正定位，裝焊成箱型構(gòu)件；將樓梯臺階固定層吊上組裝胎架定位，然后將樓梯平臺吊裝上樓梯臺階固定層進(jìn)行安裝、固定，進(jìn)行完整性驗(yàn)收；對樓梯臺階、樓梯臺階固定層和樓梯平臺進(jìn)行編號，然后吊下組裝胎架，沖砂并涂裝；整體安裝。本發(fā)明采用化整為零的方法，通過提高單件精度、確保了整體雙螺旋鋼樓梯得以實(shí)現(xiàn)，并保證了整體質(zhì)量。
文檔編號E04F11/02GK101774109SQ20101001820
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者劉小平, 劉長永, 盧利杰, 吳云, 周茂臣, 龐志彬, 李 杰, 胡海國, 趙明祥, 鄭敏, 錢志忠, 顧曉付 申請人:江蘇滬寧鋼機(jī)股份有限公司