铁塔制造中自动放样常见的问题及其应对措施探讨

■闫 侠 ■江西省送变电建设公司，江西 南昌 330200

铁塔施工质量的好坏直接反映着城市网络建设的水平高低。在铁塔制造的过程中，关键的施工环节在于铁塔的自动放样工作，该技术关节是决定铁塔制造质量好坏的基础环节，同时也是一项非常复杂的工作，从历来的经验分析，该环节是整个铁塔制造流程的“瓶颈”，由于铁塔的结构过于复杂多变，从而难以理出一个合适的头绪来对铁塔结构进行有效地描述，因此速度慢、耗费大量人工、可靠性差(常需要试装检验)成为了铁塔制造过程中难以避免的技术问题。此外，随着计算机技术的日益发展和普及，不少铁塔制造单位也在考虑采用计算机完成这既费时又费力的自动放样作业，平衡各个生产环节，使各生产环节协调一致，从而提高铁塔的制造速度以及质量，然而在实现的过程中依旧存在不少问题。这主要是因为就目前国内铁塔生产企业而言，仍没有可以实现铁塔自动放样的系统软件，针对这种情况，必须通过合理的分析规划，针对铁塔自动放样过程中存在的问题提出相应的应对措施，从而提升铁塔制造工艺，加快铁塔制造效率。

1 现阶段铁塔制造过程中自动放样存在的问题

1．1 结构立体性表现困难

在铁塔的制造过程中，自动放样的主要问题在于铁塔的结构分析为立体结构，相对于平面放样来说，存在着明显的技术缺陷，这是自动放样过程中主要的技术问题。此外，值得注意的一点是，搭建铁塔的钢材一般使用角钢，但是角钢截面具有不对称的特点使得铁塔结构的立体性不但表现在整体宏观结构上，还体现在较微观的零件上，这无疑是给铁塔的自动放样工作带来了重大的技术考验。在人类的思维系统中，一般人(除了专业的艺术家)所认为的几何结构仅仅停留在二维平面空间上，因而对于相应的计算机图形处理软件的开发过程中，也是主要应对平面图形的构造，对解决空间立体几何问题的计算机软件没有一套完整的规划，因而在图形放样的放样工作中，一旦几何结构由二维空间进入三维空间，首先技术层面难以达到相应的效果，这主要表现在软件开发应用十分困难;其次，在设计人员的理解程度上也存在相应的矛盾，这主要体现在设计人员对三维空间的形体表述和理解程度上没有二维空间这么直观。鉴于以上分析，铁塔制造过程中自动放样的工作环节所面临的三维立体结构分析问题，严重制约着铁塔制造的施工效率以及施工质量，需要得到施工设计人员充分认识以及认真审视。

1．2 结构连接方式多变

在铁塔的制造过程中，铁塔整体系统的搭建基本上是由若干零件组成的一个系统，一般为螺栓联接的钢结构体系，从系统角度看，每个零件均为一个变化元，系统所具有的状态种类将会随着变化元总量的增加而急剧膨胀，因而零件的连接程度的好坏也是影响铁塔制造质量高低的重要技术环节。但值得注意的一点是，零件的连接不仅可直接连接，还可过渡连接，特别是处于不同平面过渡的部位，因而各个零件之间的连接具有任意性的特点，对各种零件的连接造成一定的影响。此外，由于铁塔制造的型材主要采取角钢，而角钢作为基本的连接零件其自身在三维立体空间方位上存不确定性，因而其位置方位的变化会导致结构方式也发生变化。从这一技术层面来看，铁塔的结构连接方式极具不确定性，而铁塔自动放样工作环节考虑的重点恰恰就是铁塔的整体结构问题。因而鉴于每个零件均会联接一个或是多个其他零件的情况，会导致出现这样一种情况;即无论是哪一个零件改变了几何形式均会引起相应的一连串信息变化，严重影响对系统整体结构的分析，进而严重影响着铁塔自动放样技术的发展。

2 针对自动放样问题的相应解决措施

2．1 分解结构，将立体结构转化为平面结构

鉴于铁塔结构复杂庞大的特点，直接对其进行设计不仅在能力层面上存在不足，而且技术层面上也存在着一定的缺陷。为了有效的对铁塔的结构进行分析探讨，对庞大的结构体系进行拆分无疑是最好的选择。此外，值得注意的一点是，一般情况下铁塔结构的设计是由多段构成，虽然铁塔的空间结构十分复杂，但是都是由直线段连接而成，并不存在曲面，因此结构平面可分解为多个简单的组合，使对铁塔结构进行分解分析成为可能。例如对塔身的结构进行分解分析，可以把塔身的每一段均当成一个独立的四楼台结构，将每一段塔身的结构拿出来单独分析，然后在根据拆分原则将铁塔整体拼接起来，能大大减轻设计人员的工作强度，提升自动放样的可行性。

2．2 以单线图取代整体图形，对信息进行简化处理

鉴于铁塔的整体系统由若干个零件构成的基本情况，在图形的表达过程中，如果将各个零件通过实体的形式表现出来，则必然会导致图形杂乱的现象产生，进而影响对图像的理解分析，不利于自动放样工作的开展。为了解决这一问题，可以利用单线图作为工具简化图形，从而清晰地表示铁塔的结构。但是利用单线图的构造需要注意以下几点:

(1)合理利用型材准线。准线是所有型材公有的特性并且是孔位的分布线，属于构造单线图的最佳标准，应用在施工放样图中，能有效地简化图形，方便施工辨识。鉴于线性钢材是构成铁塔整体系统基本零件的情况，有特定的型材准线，因而，在铁塔的图形放样过程中可以通过在必要的位置附以相应连接板的符号即可，从而达到简化图形的目的。

(2)注意反映实体尺寸。明确的图形尺寸是自动放样的基本前提，唯有在图形反映实体的情况下，才能使图形与数据紧密结合，实现通过图形对结构进行分析的目标。

(3)注意选型构造与输入构造相结合。在铁塔的自动放样过程中，为了方便用户的使用，往往指在计算机内预先存储一些固定的单线结构，即所谓“选型结构”。但是鉴于线性组合类型十分复杂的情况，“选型结构”往往难以满足实际的设计要求。此外，由于铁塔各个零件之间的排列组合并没有规范，这就进一步暴露了其缺陷。为了有效的解决这一技术缺陷，必须采用“输入构造”这一个方法进行辅助，即用户采用输入方法对铁塔构造进行描述，在确保速度的同时注重灵活度。

3 结束语

在铁塔的制造过程中，尽管自动放样是一项非常复杂的技术工作，但是鉴于该工作环节对提升铁塔制造水平起着至关重要作用的基本情况，在施工过程中必须切实提升自动放样的技术水平，并且针对自动放样过程中存在的一系列技术问题采取相应的解决措施进行改进。实践证明，本文所提出的一系列解决方案在许多问题的解决上是行之有效的，以此为基础所建立的一套自动放样系统已投人实际应用并取得了良好的效果。但是随着城市建设速度不断加快，为了更好的提升自动放样技术在铁塔制造过程中的应用，还需要不断努力。

［1］杨红娟.铁塔制造中自动放样技术问题探讨［J］.科技创新导报，2008(34):253.

［2］刘经国.铁塔计算放样讨论［J］.河南电力，2009(1):118-124.