超大型集束多边形煤仓群圆锥体钢煤斗拼装施工方法与流程

本发明涉及一种超大型集束多边形煤仓群圆锥体钢煤斗拼装施工方法。

背景技术：

超大型集束多边形煤仓群为蜂窝型煤仓，采用钢筋混凝土框架结构，长210.35m，宽60.45m，高45m，仓体由若干个六边形煤仓组成，每个蜂窝仓在20.6m以上为仓体直墙结构，20.6m以下为钢煤斗结构。钢煤斗为圆锥形结构，高16.1m，上口直径14.8m，下口直径2.86m，属超大型煤斗。

目前，对于钢煤斗的安装通常是采用在内外围搭设脚手架的方式进行安装，这种施工方法施工进度慢，费用高，安全质量得不到保障，且在施工过程中难以消除各节钢煤斗间的焊接应力，施工质量难以保证，因此采用传统的搭设脚手架安装钢煤斗的方法很难达到大型钢煤斗的施工要求，并会对工期造成影响。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种能够在拼装过程中消除各节钢煤斗间的焊接应力，提高钢煤斗拼装质量，并且能够实现高效率低成本拼装的超大型集束多边形煤仓群圆锥体钢煤斗拼装施工方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种超大型集束多边形煤仓群圆锥体钢煤斗拼装施工方法，其特征是：利用自由升降平台和电动葫芦进行拼装施工，所述自由升降平台包括圆形的桁架结构、铺设在所述桁架结构上的钢板以及连接在所述桁架结构边缘的吊耳，所述桁架结构包括穿过桁架结构中心设置的多个钢管结构，所述钢管结构在桁架结构的中心固连在一起，每相邻两个所述钢管结构之间设有连接两个所述钢管结构端点的工字钢A以及与所述工字钢A平行并与该相邻的两个所述钢管结构连接的工字钢B，每个所述钢管结构包括平行设置的上弦杆和下弦杆及连接在所述上弦杆和所述下弦杆之间的腹杆；具体拼装施工步骤如下：

(1)将钢煤斗沿其轴向分为若干节，根据每节钢煤斗的设计尺寸利用数控下料机将钢板切割成组成每节钢煤斗的相应的扇环，并利用卷板机将扇环卷制成型；

(2)将首节钢煤斗在施工场地焊接成型，并在焊接成型后的该首节钢煤斗的外侧均匀布置六个吊环，采用500t汽车吊将该首节钢煤斗吊装就位，并在吊装就位后在每个吊环处安装电动葫芦；

(3)在地面上测量定位出每个钢煤斗的圆心，在现场拼装所述自由升降平台，并使自由升降平台的圆心与钢煤斗的圆心重合；

(4)在自由升降平台上根据下一节待安装的钢煤斗的下口尺寸设置定位挡板，将组成该节钢煤斗的预制成型的扇环放置在自由升降平台上，并通过自由升降平台上的定位挡板使所有扇环组成该节钢煤斗的形状，然后组对焊接纵缝成型，随后进行内衬施工，最后将本节钢煤斗与上一节钢煤斗对接处所需零部件放置在自由升降平台上，将所述电动葫芦与自由升降平台的吊耳连接，通过电动葫芦将自由升降平台提升至对接位置，然后组对焊接环缝；

(5)重复步骤(4)，采用倒装法顺次完成其余各节钢煤斗的拼装。

进一步的，为了保证焊接质量，在各节钢煤斗对接焊接时通过电动葫芦控制自由升降平台来消除焊接应力。

为便于对自由升降平台的控制，每个电动葫芦有单独的控制电源及开关。通过单独控制的电动葫芦可以实现对自由升降平台的自由控制。例如：通过各单独控制的电动葫芦对升降平台进行自动调心。

为保证施工质量，自由升降平台的提升及下落速度不大于1m/min。

为了便于快速组装，自由升降平台的每个所述钢管结构分为中心部分和两端部分，所述中心部分与所述两端部分通过法兰连接，各个所述钢管结构的所述中心部分连接为整体。

本发明的有益效果是：本发明通过采用自由升降平台来实现各节钢煤斗的拼装，拼装过程中不需进行内外支架搭设和拆除，降低了施工危险系数及施工工作量，加快了施工进度，并降低了施工成本，且施工过程中通过控制自由升降平台可以消除各节钢煤斗间的焊接应力，施工过程中不需要增加内部支撑以防止变形过大，能够大大提高施工质量。本发明中采用的自由升降平台采用桁架结构，整体结构强度高，使用可靠，完全可以满足大型钢煤斗的拼装需求。本发明的施工方法适应性强，应用范围广，尤其适应于大型圆锥体料仓拼装施工，节省了人力、物力等成本，保证了人员的安全，有效提高了高空作业的安全系数，对于我国大型钢结构料仓和类似的结构工程施工有着非常强的实用性和优越性。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中的圆锥体钢煤斗的里面示意图；

图2是本发明具体实施方式中自由升降平台的俯视结构示意图；

图3是本发明具体实施方式中自由升降平台的吊耳的示意图；

图4是本发明具体实施方式中自由升降平台的钢管结构A的示意图；

图5是图4的A-A向视图；

图6是本发明具体实施方式中自由升降平台的第一种连接板的示意图；

图7是本发明具体实施方式中自由升降平台的第二种连接板的示意图；

图8是本发明具体实施方式中自由升降平台的加劲板的示意图；

图9是本发明具体实施方式中在自由升降平台上拼装钢煤斗的示意图；

图10是图9中的B-B示意图；

图中，1、桁架结构，2、吊耳，3、钢管结构，31、钢管结构A，32、钢管结构B，33、钢管结构C，34、上弦杆，35、下弦杆，36、腹杆，37、中心部分，38、两端部分，4、工字钢A，41、工字钢A₁，42、工字钢A₂，43、工字钢A₃，5、工字钢B，51、工字钢B₁，52、工字钢B₂，53、工字钢B₃，6、连接板，7、加劲板，8、钢条，9、法兰，10、中心管，11、自由升降平台，12、定位挡板，13、钢煤斗。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：

如附图所示，一种超大型集束多边形煤仓群圆锥体钢煤斗拼装施工方法，其利用自由升降平台11和电动葫芦进行拼装施工。其中，所述自由升降平台11包括圆形的桁架结构1、铺设在所述桁架结构1上的钢板(图中未示出)以及连接在所述桁架结构边缘的多个吊耳2，桁架结构1包括穿过桁架结构中心设置的多个钢管结构3，本发明实施例中设置了三个钢管结构3，三个钢管结构3均匀布置，分别为钢管结构A31、钢管结构B32和钢管结构C33，三个钢管结构3在桁架结构的中心固连在一起，每相邻两个所述钢管结构3之间设有连接两个所述钢管结构3端点的工字钢A4以及与所述工字钢A4平行并与该相邻的两个所述钢管结构3连接的工字钢B5，其中，位于钢管结构B32和钢管结构C33之间的为工字钢A₁41和工字钢B₁51，位于钢管结构A31和钢管结构B32之间的为工字钢A₂42和工字钢B₂52，位于钢管结构A31和钢管结构C33之间的为工字钢A₃43和工字钢B₃53，每个钢管结构3包括平行设置的上弦杆34和下弦杆35以及连接在位于上弦杆34及下弦杆35之间的若干个腹杆36。吊耳2设置在钢管结构3的端部。为方便平台的拼装，每个钢管结构3分为中心部分37和两端部分38，中心部分37与两端部分38通过法兰9连接，各个钢管结构3的中心部分37通过中间的中心管10焊接连接为整体，每个钢管结构3上设有多个连接板6，连接板6的形式包括如图5和图6所示的两种形式，工字钢B5通过连接板6与钢管结构固定连接，为增加桁架结构1的强度，中心部分37的中心位置的中心管10内设有加劲板7；为更好地支撑钢板，桁架结构与其上部的钢板之间均匀设置有若干与桁架结构连接在一起的钢条8，钢条8通过所述连接板6与钢管结构3固定连接。

具体拼装施工步骤如下：

(1)将钢煤斗沿其轴向分为若干节，根据每节钢煤斗的设计尺寸利用数控下料机将钢板切割成组成每节钢煤斗的相应的扇环，并利用卷板机将扇环卷制成型。下料时要进行尺寸控制：①控制切割枪头的角度；②增加切割缝宽余量0.5mm；③增加焊接收缩量1.0mm。卷板过程中，平均分段弧长，先计算出扇环的外弧长，然后沿外弧长划等分点，相邻等分点间的外弧长不大于1.1米，根据每个等分点，使用半径控制杆在板料上划径向线段，等分扇环。

(2)将首节钢煤斗在施工场地焊接成型，并在焊接成型后的该首节钢煤斗的外侧均匀焊接六个吊环，采用500t汽车吊将该首节钢煤斗吊装就位，并在吊装就位后在每个吊环处安装电动葫芦；其中，每个电动葫芦应有单独的控制电源及开关。

(3)在地面上测量定位出每个钢煤斗的圆心，并设置用于定位圆心的控制点，在现场拼装出自由升降平台，并使自由升降平台的圆心与钢煤斗的圆心重合；

(4)在自由升降平台上根据下一节待安装的钢煤斗的下口尺寸在其外缘设置定位挡板12，定位挡板12用于保证保证钢煤斗线型尺寸，定位挡板12为厚度2cm*高度5cm*长度10cm的碳钢钢板，间距50cm，定位挡板误差≤3mm，将组成该节钢煤斗的预制成型的扇环放置在自由升降平台上，并通过自由升降平台上的定位挡板12使所有扇环组成该节钢煤斗的形状，然后组对焊接纵缝，成型该节钢煤斗，随后进行内衬施工，最后将本节钢煤斗与上一节钢煤斗对接处所需零部件放置在自由升降平台上，将电动葫芦与自由升降平台的吊耳连接，通过电动葫芦将自由升降平台提升至对接位置，然后组对焊接环缝；电动葫芦提升及下落速度不大于1m/min。在各节钢煤斗对接焊接时通过电动葫芦来控制自由升降平台来消除焊接应力。

(5)重复步骤(4)，采用倒装法由上至下顺次完成其余各节钢煤斗的拼装。

本发明通过控制自由升降平台消除焊接应力，能够快速准确安装各节钢煤斗，使得钢煤斗拼装错边量均控制在1mm以内，钢煤斗上下口内径偏差均小于5mm,满足规范要求(错边量≤t/10,煤斗上下口内径偏差≤D/500)，施工质量得到保证、节约成本。

本实施例中的其他部分采用已知技术，在此不再赘述。