CN105672735B - 大型钢料仓的顶升式安装施工结构 - Google Patents

Abstract

一种大型钢料仓的安装施工结构，包括基础平台、第一节筒节、锥顶、第二节筒节和底板，第一节筒节置于底板上，锥顶密封连接在第一节筒节的顶部形成一个钟罩结构，第二节筒节套设于第一节筒节外部，第二节筒节由多块弧形板拼接而成且预留有一个暂不拼接的立缝作为活口，活口处的两块弧形板有一定长度的搭接余量，活口处的两块弧形板之间还设有活口拉紧装置，第一节筒节内设有将第二节筒节和底板之间间隙密封的第一密封橡胶板，安装施工结构还包括鼓风装置及限位装置，第一节筒节上设有将第一节筒节和第二节筒节之间缝隙密封的第二密封橡胶板。该安装施工结构能变高空作业为低处作业，可增加施工的安全性，节省资源和施工费用，提高工效，缩短工期。

Description

大型钢料仓的顶升式安装施工结构

技术领域

本发明涉及大型工业设备安装施工技术领域，具体涉及一种大型钢料仓的顶升式安装施工结构。

背景技术

大型钢料仓广泛应用于工业安装工程中，用于盛装颗粒状固体物质，属大型工业设备，具有直径、高度、重量均较大的特点。该类设备多为平底锥顶结构，由基础、底板、筒体、锥顶组成，其中基础一般为高出地面数米的中空圆柱体，基础顶部开有5个呈梅花状布置的下料口，钢料仓安装在基础顶面上，锥顶因承受进料装置的重量，其骨架为桁架组结构，自身重量较大。这类大型设备的安装必须在现场组装，目前常用的有两种施工方法，一种是正装法：先安装底板，再自下而上分片拼装筒节形成筒体，然后安装锥顶；另一种是倒装法：先安装底板，再安装最上节筒节及锥顶，然后自上而下用机械提升设备提升、倒装各节筒节。以上两种方法的缺点是：正装法需设置找圆临时装置和搭设脚手架，并需要大型吊装机械，存在高空作业，危险性较高；倒装法虽无高空作业，但需使用数十套提升机械设备，机械使用费用很高，且需设置提升装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种施工安全性高，可节省资源和施工费用、提高工效、缩短工期的大型钢料仓的顶升式安装施工结构。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种大型钢料仓的顶升式安装施工结构，包括基础平台、以及设于基础平台上方的第一节筒节和第二节筒节，所述第一节筒节的顶部密封连接有一锥顶形成一个钟罩结构，所述第二节筒节套设于第一节筒节的外部，所述钟罩结构、第二节筒节及基础平台围成一相对密闭的充气腔；所述钟罩结构为一承受充气腔中压力气体顶升的上浮式结构，所述第二节筒节为一拟固接于钟罩结构下方的待安装结构；所述第二节筒节由多块弧形板拼接而成且预留有一个暂不拼接的立缝作为活口，活口处的两块弧形板具有一定长度的搭接余量，活口处的两块弧形板之间还设有防止活口张开的活口拉紧装置，所述充气腔内设有密封组件。

上述的安装施工结构，优选的，所述密封组件包括铺设在钟罩结构底部、且待钟罩结构上升后可将第二节筒节和基础平台之间间隙密封的第一密封橡胶板，还包括固接于钟罩结构底部、且随钟罩结构上升时可将第一节筒节和第二节筒节之间缝隙密封的第二密封橡胶板。

上述的安装施工结构，优选的，所述基础平台上装设有防止第二节筒节向上运动的限位装置，所述限位装置设有多组，多组限位装置分布在第二节筒节的四周，各限位装置包括固接于第二节筒节外壁上的短梁和固接于基础平台上的挂钩，所述挂钩具有与短梁上端面接触限位的限位部。

上述的安装施工结构，优选的，所述安装施工结构还包括与所述充气腔连通进行鼓风以顶升钟罩结构的鼓风装置，所述鼓风装置包括鼓风机、进风管、电动蝶阀和U形管压力计，在所述基础平台上的中央下料口处设有进风孔，鼓风机的出风口通过进风管与进风孔连通，所述电动蝶阀设于进风管上，所述U形管压力计通过测压管连通至所述充气腔的内部。

上述的安装施工结构，优选的，所述活口拉紧装置包括有多组的横向手拉葫芦，多组的横向手拉葫芦沿第二节筒节的竖向间隔设置，活口两侧的弧形板上对应每一组的横向手拉葫芦分别固接有一个拉耳，各横向手拉葫芦连接于活口两侧的弧形板上相应的拉耳之间。

上述的安装施工结构，优选的，所述第一节筒节内设置有胀紧于第一节筒节内壁上使其保持圆形的胀圈，胀圈由多节弧形槽钢首尾相连而成，相邻两节弧形槽钢通过承插套口相接，在相接处安装有千斤顶施力使胀圈胀紧贴合第一节筒节的内壁。

上述的安装施工结构，优选的，所述胀圈设在第一节筒节底部的内侧壁上，用于将第一节筒节和第二节筒节之间缝隙密封的第二密封橡胶板夹紧固定在所述胀圈上。

上述的安装施工结构，优选的，所述基础平台上设有支承钟罩结构和第二节筒节的底板，所述底板为由多块弓形板拼接形成的环形板。

上述的安装施工结构，优选的，所述安装施工结构还包括多组调整钟罩结构上升过程中的平衡度以及限制钟罩结构上升高度的平衡限高装置，多组平衡限高装置分布在钟罩结构的四周，各平衡限高装置包括竖向手拉葫芦、固接于锥顶的上吊耳和固接于底板上的下吊耳，竖向手拉葫芦连接在上吊耳和下吊耳之间。

上述的安装施工结构，优选的，所述安装施工结构还包括多组在钟罩结构升至第一节筒节的底部高出第二节筒节时防止第一节筒节平移的平移限位装置，多组平移限位装置设置在第二节筒节顶部的外侧四周，各平移限位装置包括焊接固定于第二节筒节顶部外壁上的限位板，限位板的顶部高于第二节筒节的顶部。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的顶升式安装施工结构配合气体顶升法可进行大型钢料仓的安装，与传统的安装施工相比，首先，变高空作业为低处作业，既节省了脚手架费用，又增加了施工的安全性；且整个施工的操作位置固定不变，因此施工效率高，工期短；其次，正装技术需设置临时找圆装置，机械提升倒装技术需要设置提升装置，而本安装施工结构不需要这些装置，可大大节省措施费；再次，本安装施工结构使用的施工机械设备较少，可节省施工机械费；最后，本安装施工结构使用的风机和风管还可直接利用总工程中净化除尘分项工程的风机和风管，可进一步节省施工费用。

附图说明

图1为本发明顶升式安装施工结构的结构示意图。

图2为活口拉紧装置的结构示意图。

图3为图2中活口拉紧装置的俯视结构示意图。

图例说明：

1、鼓风机；2、电动蝶阀；3、U形管压力计；4、限位装置；5、第二节筒节；51、弧形板；6、平移限位装置；7、第一节筒节；8、胀圈；9、平衡限高装置；101、第一密封橡胶板；102、第二密封橡胶板；11、底板；12、锥顶；13、进风管；14、基础平台；15、活口拉紧装置；151、横向手拉葫芦；152、拉耳。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例的大型钢料仓的顶升式安装施工结构，包括基础平台14、第一节筒节7和第二节筒节5，基础平台14上安装有底板11，本实施例的底板11为一环形板，由48块弓形板拼接而成；第二节筒节5置于底板11上，第一节筒节7套设于第二节筒节5的内部且靠近第二节筒节5的内侧壁，在第一节筒节7的顶部密封连接有一锥顶12并形成一个钟罩结构。第二节筒节5由多块弧形板51拼接而成且预留有一个暂不拼接的立缝作为活口，活口处的两块弧形板51具有一定长度的搭接余量，以减少鼓风时的漏气量。上述钟罩结构、第二节筒节5及基础平台14围成一相对密闭的充气腔；钟罩结构为一承受充气腔中压力气体顶升的上浮式结构，第二节筒节5为一拟固接于钟罩结构下方的待安装结构。

如图1所示，本实施例的安装施工结构还包括有密封组件，该密封组件包括待钟罩结构上升后可将第二节筒节5和底板11之间间隙密封的第一密封橡胶板101，第一密封橡胶板101铺设在钟罩结构底部，还包括可将第一节筒节7和第二节筒节5之间缝隙密封的第二密封橡胶板102，第二密封橡胶板102固接于钟罩结构底部，且第二密封橡胶板102随钟罩结构上升时可将第一节筒节7和第二节筒节5之间的缝隙密封。

本实施例的安装施工结构还包括与钟罩结构内腔连通进行鼓风以顶升钟罩结构的鼓风装置，鼓风装置包括鼓风机1、进风管13、电动蝶阀2和U形管压力计3，在基础平台14上的中央下料口处设有进风孔，鼓风机1的出风口通过进风管13与进风孔连通，进风孔设在中央下料口处有利于风压的平稳；电动蝶阀2设于进风管13上，U形管压力计3通过测压管与基础平台14上的就近下料口连通。通过鼓风装置向钟罩结构内鼓风可以顶升钟罩结构。在顶升钟罩结构时，为防止第二节筒节5因与第一节筒节7之间的摩擦力作用而向上运动而脱离底板11，本实施例在基础平台14上还设有限位装置4，限位装置4共设有12组，12组限位装置4均匀分布在第二节筒节5的外周，各限位装置4均包括固接于第二节筒节5下部外壁上的短梁和固接于底板11上的挂钩，挂钩具有与短梁上端面接触限位的限位部。

本实施例中，如图2和图3所示，在上述第二节筒节5的活口处的两块弧形板51之间还设有防止活口张开的活口拉紧装置15，活口拉紧装置15包括三组10t的横向手拉葫芦151，这三组横向手拉葫芦151沿第二节筒节5的竖向间隔设置，活口两侧的弧形板51上对应于每组横向手拉葫芦151分别固接有一个拉耳152，横向手拉葫芦151连接于活口两侧的拉耳152之间。

本实施例中，活口处的两块弧形板51搭接余量的长度为400mm，当然该搭接余量的长度也可以大于或者小于400mm。

本实施例中，第一节筒节7内距下底200mm处设置有胀紧于第一节筒节7内侧壁使其保持圆形的胀圈8，胀圈8的外径与料仓筒体的内径相等，胀圈8由四节弧形槽钢首尾相连而成，弧形槽钢采用25#槽钢在卷板机上卷制而成，相邻两节弧形槽钢通过承插套口相接，以使相邻两节弧形槽钢能够相对伸缩活动，在相接处安装有5t千斤顶施力使四节弧形槽钢形成一个整体的胀圈8并胀紧贴合第一节筒节7的内壁。上述的第二密封橡胶板102可夹紧固定在胀圈8上。

本实施例中的安装施工结构还包括12组调整钟罩结构上升过程中的平衡度以及限制钟罩结构上升高度的平衡限高装置9，12组平衡限高装置9均匀分布在钟罩结构的四周，各平衡限高装置9包括5t的竖向手拉葫芦、固接于锥顶12的上吊耳和固接于底板11地脚螺栓上的下吊耳，竖向手拉葫芦连接在上吊耳和下吊耳之间。

本实施例中的安装施工结构还包括多组平移限位装置6，多组平移限位装置6设置在第二节筒节5顶部的外侧四周，各平移限位装置6包括焊接固定于第二节筒节5顶部外壁上的限位板，限位板的顶部高出第二节筒节5的顶部60mm，当钟罩结构的底部被顶升至高出第二节筒节5的顶部时，平移限位装置6将发生作用以防止钟罩结构平移。

本实施例中的安装施工结构可配合气体顶升法安装大型钢料仓的各个筒节，具体的，在钟罩结构的第一节筒节7底部被顶升高出第二节筒节5顶部2mm时，收拢第二节筒节5的活口将第一节筒节7和第二节筒节5对接，对接完成后，将第二节筒节5活口处的搭接余量切除，然后将第二节筒节5活口处的立缝以及第一节筒节7和第二节筒节5之间的环缝焊接，至此完成相邻两个筒节的安装；在进行余下各筒节的安装时，将安装后连接成一体的所有筒节作为第一节筒节7，连接成一体的所有筒节和锥顶12作为新的钟罩结构，下一待安装筒节则作为第二节筒节5，这样即组成一个新的安装施工结构，采用上述方法以此类推，即可完成余下各筒节的安装施工。

以某厂16000t氧化铝大型钢料仓的安装施工为例，该大型钢料仓的型号为Φ30m×27.4m，筒体的直径为30m，高度为27.4m，筒体由14节筒节组成，钢料仓总重586t，最大气体顶升重量458t，需要的最大气体顶升压力768mmH₂O，即0.0768atm或0.0768Kgf/cm²。

如图1所示，采用上述安装施工结构进行气体顶升安装施工的方法，具体包括以下步骤：

1. 底板11、第一节筒节7及锥顶12安装：

在基础平台14的顶部将多块弓形板逐块拼接成环形的底板11；在底板11上将组成第一节筒节7的弧形板材拼接成第一节筒节7，然后在第一节筒节7上安装锥顶12，第一节筒节7和锥顶12密封连接形成一个钟罩结构。

2. 第二节筒节5拼接：

将组成第二节筒节5的弧形板51在第一节筒节7的外围分片拼装焊接第二节筒节5，第二节筒节5拼接时，留下最后一条立缝暂不拼拢，作为活口，活口处的两块弧形板51预留400mm长的搭接余量，以减少鼓风时的漏气量，采用活口拉紧装置15拉紧活口两侧的弧形板51以防止活口张开。

3. 安装以下结构装置：

3.1安装密封装置：用3mm厚普通橡胶板加工成300mm宽的长带制成第一密封橡胶板101和第二密封橡胶板102，第一密封橡胶板101直接铺放在第一节筒节7与底板11之间，第二密封橡胶板102固定在第一节筒节7上，第二密封橡胶板102随第一节筒节7升起并将第一节筒节7与第二节筒节5之间的缝隙密封。在顶升前，第一密封橡胶板101先铺设在第一节筒节7和底板11之间，第一节筒节7升起后，在气压作用下第一密封橡胶板101不会随第一节筒节7上升，而是在脱离第一节筒节7后随即与第二节筒节5贴合，从而将第二节筒节5与底板11之间的缝隙密封。

3.2安装鼓风装置：包括鼓风机1、进风管13、电动蝶阀2和U形管压力计3，在基础平台14上的中央下料口处设有进风孔，进风孔设在中央下料口处有利于风压的平稳，鼓风机1的出风口通过进风管13与进风孔连通，电动蝶阀2设于进风管13上，U形管压力计3通过测压管与基础平台14上的就近下料口连通，进而连通至第一节筒节7的内部。

3.3安装平衡限高装置9：平衡限高装置9共有12组，均布于仓体外围，每组由一个5t竖向手拉葫芦、上吊耳和下吊耳组成，上吊耳焊接在仓顶加强圈上，下吊耳固定在底板11的地脚螺栓上；当顶升出现钟罩结构一边高、一边低的不平衡状况时，通过平衡限高装置9调整平衡，当顶升到位时，平衡限高装置9还起到防止超顶（过度超出第二节筒节5顶部）的限位作用。

3.4安装胀圈8：胀圈8为一圆形槽钢圈，设置在第一节筒节7下口上方200mm处，采用25#槽钢在卷板机上卷制而成，其外径与料仓筒节外径相等，胀圈8由四节弧形槽钢节首尾相连而成，相邻两节弧形槽钢节通过承插套口相接，形成能伸缩的活动连接，在相接处安装5ｔ千斤顶施压胀紧胀圈8，使胀圈8胀紧贴合第一节筒节7的内壁，使第一节筒节7保持圆形。上述第二密封橡胶板102用夹子夹紧固定在胀圈8槽钢的下翼缘上

3.5安装限位装置4和平移限位装置6：在底板11靠近地脚螺栓处焊接挂钩，于第二节筒节5对应处焊接短梁，挂钩和短梁形成限位装置4，挂钩具有与短梁上端面接触限位的限位部，使倒钩的限位部钩住短梁，即可阻止第二节筒节5向上运动脱离底板11，限位装置4的数量为12对，均布在第二节筒节5的四周。在第二节筒节5的顶部外侧每隔2m焊接限位板，作为平移限位装置6，限位板的顶部高于第二节筒节5的顶部60mm，在钟罩结构升至第一节筒节7的底部高出第二节筒节5时，平移限位装置6能够防止第一节筒节7发生平移。

4. 钟罩结构顶升：

4.1在各项准备就绪后，关闭电动蝶阀2，空载启动鼓风机1。当鼓风机1转速达到全速后，开启电动蝶阀2，观察U形管压力计3上的压力指示，调整电动蝶阀2使风压达到顶升压力，使钟罩结构缓慢上升。

4.2当钟罩结构上升至离要求高度（第一节筒节7底部高于第二节筒节5顶部的高度）还剩余100mm时，微减风量，使钟罩结构减慢上升，当钟罩结构上升到第一节筒节7的底部高于第二节筒节5顶部2mm高度时，将风压调减至静浮压，使钟罩结构静止不动，收拢第二节筒节5的活口使第一节筒节7和第二节筒节5对接，对接完成后，将第二节筒节5活口处的搭接余量用气割切除，然后停止送风。

4.3焊接：先焊接第二节筒节5的活口立缝，后焊接第一节筒节7和第二节筒节5之间的环缝。

5. 将步骤4安装后连接成一体的所有筒节作为第一节筒节7，连接成一体的所有筒节和锥顶12作为新的钟罩结构，下一待安装筒节作为第二节筒节5，再重复采用步骤2~4的方法依次安装余下的各筒节，直至完成大型钢料仓的安装。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种大型钢料仓的顶升式安装施工结构，其特征在于：包括基础平台（14）、以及设于基础平台（14）上方的第一节筒节（7）和第二节筒节（5），所述第一节筒节（7）的顶部密封连接有一锥顶（12）形成一个钟罩结构，所述第二节筒节（5）套设于第一节筒节（7）的外部，所述钟罩结构、第二节筒节（5）及基础平台（14）围成一相对密闭的充气腔；所述钟罩结构为一承受充气腔中压力气体顶升的上浮式结构，所述第二节筒节（5）为一拟固接于钟罩结构下方的待安装结构；所述第二节筒节（5）由多块弧形板（51）拼接而成且预留有一个暂不拼接的立缝作为活口，活口处的两块弧形板（51）具有一定长度的搭接余量，活口处的两块弧形板（51）之间还设有防止活口张开的活口拉紧装置（15），所述充气腔内设有密封组件；

所述密封组件包括铺设在钟罩结构底部、且待钟罩结构上升后可将第二节筒节（5）和基础平台（14）之间间隙密封的第一密封橡胶板（101），还包括固接于钟罩结构底部、且随钟罩结构上升时可将第一节筒节（7）和第二节筒节（5）之间缝隙密封的第二密封橡胶板（102）；

所述安装施工结构还包括多组在钟罩结构升至第一节筒节（7）的底部高出第二节筒节（5）时防止第一节筒节（7）平移的平移限位装置（6），多组平移限位装置（6）设置在第二节筒节（5）顶部的外侧四周，各平移限位装置（6）包括焊接固定于第二节筒节（5）顶部外壁上的限位板，限位板的顶部高于第二节筒节（5）的顶部。

2.根据权利要求1所述的安装施工结构，其特征在于：所述基础平台（14）上装设有防止第二节筒节（5）向上运动的限位装置（4），所述限位装置（4）设有多组，多组限位装置（4）分布在第二节筒节（5）的四周，各限位装置（4）包括固接于第二节筒节（5）外壁上的短梁和固接于基础平台（14）上的挂钩，所述挂钩具有与短梁上端面接触限位的限位部。

3.根据权利要求1所述的安装施工结构，其特征在于：所述安装施工结构还包括与所述充气腔连通进行鼓风以顶升钟罩结构的鼓风装置，所述鼓风装置包括鼓风机（1）、进风管（13）、电动蝶阀（2）和U形管压力计（3），在所述基础平台（14）上的中央下料口处设有进风孔，鼓风机（1）的出风口通过进风管（13）与进风孔连通，所述电动蝶阀（2）设于进风管（13）上，所述U形管压力计（3）通过测压管连通至所述充气腔的内部。

4.根据权利要求1所述的安装施工结构，其特征在于：所述活口拉紧装置（15）包括有多组的横向手拉葫芦（151），多组的横向手拉葫芦（151）沿第二节筒节（5）的竖向间隔设置，活口两侧的弧形板（51）上对应每一组的横向手拉葫芦（151）分别固接有一个拉耳（152），各横向手拉葫芦（151）连接于活口两侧的弧形板（51）上相应的拉耳（152）之间。

5.根据权利要求1所述的安装施工结构，其特征在于：所述第一节筒节（7）内设置有胀紧于第一节筒节（7）内壁上使其保持圆形的胀圈（8），胀圈（8）由多节弧形槽钢首尾相连而成，相邻两节弧形槽钢通过承插套口相接，在相接处安装有千斤顶施力使胀圈（8）胀紧贴合第一节筒节（7）的内壁。

6.根据权利要求5所述的安装施工结构，其特征在于：所述胀圈（8）设在第一节筒节（7）底部的内侧壁上，用于将第一节筒节（7）和第二节筒节（5）之间缝隙密封的第二密封橡胶板（102）夹紧固定在所述胀圈（8）上。

7.根据权利要求1所述的安装施工结构，其特征在于：所述基础平台（14）上设有支承钟罩结构和第二节筒节（5）的底板（11），所述底板（11）为由多块弓形板拼接形成的环形板。

8.根据权利要求1所述的安装施工结构，其特征在于：所述安装施工结构还包括多组调整钟罩结构上升过程中的平衡度以及限制钟罩结构上升高度的平衡限高装置（9），多组平衡限高装置（9）分布在钟罩结构的四周，各平衡限高装置（9）包括竖向手拉葫芦、固接于锥顶（12）的上吊耳和固接于底板（11）上的下吊耳，竖向手拉葫芦连接在上吊耳和下吊耳之间。