工程概况

    武汉六城会火炬加装在武汉体育场原有的塔筒上，原塔筒高39 m，塔简直径11 m，塔筒共9层，火炬安装在塔筒顶部，要求升降12 m，并有喷水效果    火炬加装工程必须对原有塔筒进行简单的改造和加固，尽可能不破坏原有结构的基础上，在塔筒内部加装升降机构。在改造施工过程中尽量减少对原有结构的破坏和影响，经多方分析、计算、论证，充分利用塔筒有限空间，采用钢结构桁架做主支、火炬柄升降、液压驱动系统，满足火炬升降及使用功能。

2火炬钢结构

2．1  火炬主结构

    火炬由火炬柄钢筒、燃烧器、升降支架、顶升液压系统、燃气系统、点火控制系统等组成。火炬安装结构如图2所示。武汉六城会火炬根据设计要求及安装塔筒的现有状况，火炬柄采用焊接圆管，在内部焊接导轨；升降支架采用桁架结构，通过滑轮系统倍率转换实现单节升降，这样结构简单、安装方便、工作可靠，满足火炬升降设计要求。

    钢结构公司主要参数：火炬盘直径6 000 mm，火炬盘高度600 mm；火炬炳高度14 500 mm，直径1 200 mm；升降支架高度14 500 111m；火炬结构重量150 kN。

2·2  火炬支架及钢筒制作

    火炬支架采用桁架结构，其制作相对简单，其截面为方形截面，主枝采用L100×8的角钢，腹杆均采用I一40×4的角钢，斜腹杆交叉处采用菱形连接板。为保证外形尺寸，主肢在下料时预留收缩余量，在工装平台上焊接。4根主弦杆上外侧连接有导轨板，分上下2节，下节长度4 m，上节长度8 m，火炬升高后的搭接长度主要在上端。由于支架长度为14·5 m，为保证支架外4面导轨板的直线度等加工精度，在焊接完成后，支架整体在大型刨床进行加工。图3所示为支架顶部视图，图4所示为火炬支架结构。

    钢筒米用8 1TIITI的钢板焊接而成，为加强其刚度，在内部设置12道环筋，其一为加强钢筒的刚度，其二为形成导轨架，使钢筒能自由升降。为了防止制作误差而导致钢筒和支架卡死，钢筒内的滑块架可以调整，在安装过程中利用螺栓进行调整。图5所示为钢筒截面。

2．3升降机构

    火炬升降采用液压驱动方式，起升油缸采用液压安全锁装置，以保证火炬盘在升高过程中任意位置的停放。火炬柄升降节在顶升后，与基础支架搭接长度2 1-n，保证结构稳定。升降机构原理及安装状态如图6所示。系统的特点如下：

    1)系统采用低压工作，高压泵在中低压区使用，安全可靠。

2)考虑到液压缸存在内泄漏，火炬盘会因自重缓慢下滑，在液压缸的大腔油口处设置单向阀，并设置机械限位装置以使火炬盘能保持在所需的位置。

3)为增加系统工作可靠性，液压系统设计采用双泵双电机双工作系统，一备一用。

4)液压系统中考虑设置背压检测口，以检测系统背压。

2．4  火炬导流盘制作

    火炬导流盘即火炬盘，根据火炬设计意图，实现水托火炬的效果。火炬燃烧器安装在一个导流盘上，导流盘必须使下部喷上来的水经过导流自然下流，形成水流瀑布，水流下方必须落在体育场塔筒的顶部设计好的水槽内，因此，导流盘下方的曲线必须经过计算，使水流按预定的流线流动。如图7所示，为导流盘外形。

    导流盘直径6 m，上部安装燃烧器，其重量不能太大，过大的重量势必影响顶升机构，因此导流盘采用辐射状主撑，环状环撑，保证钢结构稳定和安全。导流盘直径大，因此采用片式连接，共8片。如图8所示为其中1片，上下面采用不锈钢包裹，美观而且防锈。

    图9所示为主撑加工图，其下部曲线按照预先计算的曲线成型，保证水流不超出预计的范围。

    主撑采用钢板，环撑采用不锈钢方管和圆管，焊接成一体，进行整体吊装。

2．5  支架底座

    火炬安装是在原有的塔筒内安装，为保证火炬的稳定，在原塔筒的第6、第7层安装有升降机构底座和支架底座，升降底座主要承受升降机构的重量，而支架底座却承受整个火炬的重量，因此底座的强度、刚度至关重要。支架底座采用槽钢焊接成井字形结构，与第7层底板用膨胀螺栓连接，支架与底座用螺栓连接，支架底座结构如图10所示。

2．6结构制作难点

    本工程结构制作难点主要在于火炬盘和支架导轨，火炬盘拼接及下部曲线的形成。支架导轨制作为非加工件，要求加工精度高，焊接时采用较细焊条、焊位对称、多次换位的焊接方法，用可调滑块调整与导轨之间的间隙，间隙调整在2～3 mm之内，保证使用要求。由于主枝长度较大，为保证外形尺寸，下料预留焊接收缩量，在平台工装上进行焊接施工。

3火炬喷水系统结构

    武汉六城会火炬设计创意是日出江花，产生水托火炬盘升起的效果。喷水系统设置在塔筒顶部，在塔筒顶部架设水池，既是水源，又是接纳上部流下来的循环水，由于塔筒顶部直径较大，潜水泵又要求必须有足够的潜水深度，义不能给塔筒顶部增加过大负载，所以水池采用环形，使用角钢焊接水池支架，形成一个深1．5 m、宽1 m的环状水槽。为接住上部流下的水，水池上沿向外延伸，形成环形接盘；为了达到喷水效果，采用了2套供水系统。如图11所示，即保证了原创意的喷水景流效果，又满足了水幕的整体要求，同时，流到水池外的水沿原塔筒雨水管道流走。为防止水沿火炬柄内流，采用3道水封装置，有效地保证了火炬在运动会期间的正常运转。    保证水池有足够的水是喷水系统的关键，因此，系统设置了监视和补水系统，随时可以向水池补水，保证水泵正常运行。

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