一种单梁双柔性悬臂、双小车桁架门式起重机和吊装方法与流程

本发明涉及一种环形构件(屏蔽厂房)安装用吊装装置和吊装方法，特别涉及一种基于单梁双柔性悬臂、双小车桁架门式起重机对环形构件进行吊装的装置和方法。

背景技术：

屏蔽厂房是核电站核岛的最后一道辐射防护屏蔽，布置在核岛厂房的外部，起到防止飞机或飞射物撞击的保护作用，对提高核电站的整体安全性具有重要的作用。cap1000和cap1400非能动压水堆核电站屏蔽厂房和钢制安全壳互为筒中筒结构，内筒是钢制安全壳，外筒是屏蔽厂房。屏蔽厂房主要采用双层环形钢板中间浇筑混凝土的钢板-混凝土结构(简称sc结构)形式，整体直径大，高度高，双层钢板厚度较厚、间距较大，双层钢板之间安装有拉结钢筋、连接钢筋、栓钉等加强部件，是一种大型环形钢结构构件。

目前，sc结构屏蔽厂房沿高度方向将筒型建筑分割成若干层，再沿径向按照一定角度分割成若干子墙块。若在层与层间实施整圈吊装和焊接组装，整圈吊装重量大、吊装高度高，整圈拼装至少需要6000m²的组装场地、对吊车起吊能力、起吊高度、回转半径等有严格的要求，在核电站内一般需要3200t的大吊车，在施工过程中3200t的大吊车的交叉使用频率增加，对施工进度有一定影响。施工过程中焊接工艺对内外两层面板焊接错边量精度要求高；而整环的结构体型和整体刚度非常大，整圈吊装将产生较大吊装变形，这些因素都成为屏蔽厂房整圈安装的制约性关键问题。

技术实现要素：

本发明提出的环形构件安装用吊装装置和吊装方法，其解决了现有技术中拼装场地不足、大件运输和大型吊装承载能力不够等问题，便于单个或者组合墙块吊装就位，提高从地面引进到安装预定位置的效率；本发明的吊装装置整机一体化、单次吊装即可安装就位，安装效率大大提升。使用本发明的吊具进行单件吊装，可以减少单个或者组合墙块吊装变形量。

本发明采用的技术方案如下：

一种单梁双柔性悬臂、双小车桁架门式起重机，包括桁架主结构、起升机构、变幅机构、大车运行机构、引进小车、电控系统、圆柱形支撑装置和环形轨道；

所述的桁架主结构主要由主梁、两个柔性悬臂、塔帽、支腿、拉索组成；所述的主梁水平设置；在所述主梁的两端分别设置一个水平向外延伸的柔性悬臂，在每个柔性悬臂上均设置有一个所述的引进小车；在所述主梁顶部竖直设置有两个塔帽，在所述主梁底部设有两组支腿，一组支腿对应一个塔帽；每组支腿底部均连接有大车运行机构；所述的拉索用于连接柔性悬臂和主梁；

所述的环形轨道设置在所述的圆柱形支撑装置上，所述的大车运行机构可沿着所述的环形轨道运动；所述的柔性悬臂延伸到环形轨道外；

所述的起升机构和变幅机构包括两套，分别设置在主梁的两端，所述的电控系统控制升起机构以及变幅机构，进而实现所述的引进小车的控制。

进一步的，所述的塔帽分别位于主梁的两端。

进一步的，所述的支腿位于主梁的两端。

进一步的，每组支腿包括两个支腿，两个支腿对称的分布在主梁的两侧，每个支腿的下方设置一个大车运行。

进一步的，所述的支腿为“a”字型。

进一步的，所述的柔性悬臂截面为三角形，柔性悬臂与主梁之间铰接在一起；且通过拉索相连。

利用上述装置对环形机构进行吊装的方法，包括以下步骤：

步骤1布置环形轨道；

步骤2在所述的环形轨道的上方安装所述的起重机；使大车运行机构正好位于所述的环形轨道上，保证柔性悬臂位于环形轨道外；

步骤3变幅机构带动引进小车向外变幅至最大幅度处；

步骤4电控系统控制控制引进小车上的吊钩下落到指定的位置；

步骤5将平衡梁与单片或者组合模块连接。

步骤6将平衡梁与引进小车的吊钩连接。

步骤7起升吊钩，提升屏蔽厂房的单片或者组合模块，到达指定高度位置；

步骤7变幅机构带动引进小车向内变幅至最小幅度；

步骤8大车运行机构带动整个主梁以及主梁上悬吊的单片或者组合模块再沿环形轨道旋转，到达指定安装位置；

步骤9落钩，完成屏蔽厂房单片或者组合模块安装就位。

进一步的，所述的单片模块或者组合模块按层逐个吊装就位，当整环模块吊装就位后，实施模块间纵缝焊接，下一层子墙块同样吊装就位，并且纵缝焊接完成后，实施层间环缝焊接，最终实现整个屏蔽厂房安装。

进一步的，所述的环形轨道布置在圆柱形支撑装置上部外侧或内侧部位。

本发明与现有技术相比所具有的优点及效果：

利用本发明的吊装设备，能够解决上述整圈吊装引起的系列问题。该安装方式不需要使用拼装场地，不需要大件运输道路和大型吊车起吊，解决拼装场地、大件运输和吊装能力不足问题；本发明能够实现将单件墙块从地面引进到安装预定位置；采用整体安装和拆除技术，使用方便；单片(组合)模块弧长、高度、重量相对整圈更小，吊装不会产生较大吊装变形；单片(组合)模块结构体型和刚度相对更小，可以通过机械矫形方法进行校形，更便于满足焊接错边量的要求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为单梁双柔性悬臂双小车桁架门式起重机结构简图；

图2为图1的a向视图；

图3为图1的b-b剖视图；

图中：1桁架主结构,2起升机构，3变幅机构,4大车运行机构,5引进小车,6轨道，11主梁，12双柔性悬臂,13塔帽,14支腿，15下横梁，16拉索。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

名词解释部分：本发明中所述的双柔性悬臂是指两个柔性悬臂；柔性悬臂本身采用现有的结构。

正如背景技术所介绍的，现有技术中目前，sc结构屏蔽厂房还未形成成熟的施工技术，钢制安全壳和钢衬里施工与此类似，主要采用模块化建造方式，车间单件制造完成后运至施工现场拼装成半环形或整环形组件，整个环形组件吊装到核岛现场进行安装就位，这种整圈安装的方法对拼装场地要求高，需要预备承载力较大的拼装场地；对大件运输和吊装要求高，需要重型运输道路，需要大型吊车进行吊装；整圈吊装对上下层接口偏差要求高，而大型吊装存在极大的吊装变形风险，极易造成安装时的错边量超差；整圈吊装就位后，对于刚度较大的双层钢板结构，环焊缝的错边量调整难度很大，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种单梁双柔性悬臂双小车桁架门式起重机和吊装方法。

整机结构构造：整体构造详见图1-图3。主要由桁架主结构1、起升机构2、变幅机构3、大车运行机构4、引进小车5、电控系统等部件组成。在钢制安全壳筒体顶部筒壁上铺设轨道6。

其中，桁架主结构主要由主梁11、双柔性悬臂12、塔帽13、支腿14、拉索16等组成。

主梁的横截面为矩形结构；双柔性悬臂12的截面为三角形，根部与主梁进行铰接。左视图中，支腿形式为“a”字形，底部连接大车运行台车；主梁和柔性悬臂的长度之和大于环形轨道的直径，保证两个柔性悬臂位于环形轨道外侧；防止吊装过程中与环形轨道之间干涉；且主梁相对于环形轨道的中心线左右对称；为了保证整个装置的平衡，两个柔性悬臂完全一样，且相对于环形轨道的中心线左右对称；

塔帽包括两个，分别位于主梁的两端和位于支腿上方，通过拉锁连接主梁与悬臂端部；两端的塔帽分布也完全一样；

小车本身无动力，为牵引小车，起升动力由起升机构提供；

在主梁的两端分别设置两个支腿，如图3所示，每个支腿的底部设置有大车运行机构4；大车运行机构4可带动整个吊装装置沿着环形轨道移动；为了保证整个装置的平衡，两端的支腿分布也完全一样；

变幅动力由变幅机构提供。

起升机构、变幅机构安装于主梁内部。整机各设置两套起升、变幅机构，互不影响。在钢制安全壳筒体上部内侧铺设轨道或借用环轨起重机轨道，支腿下方的大车运行机构带动整机360°旋转。

拉索16可设置多根，分别设置在塔帽13的两侧，塔帽13内侧的拉索连接塔帽与主梁；塔帽外侧的拉索连接塔帽与柔性悬臂。

本发明的特点是：单梁桁架悬臂门式结构，悬臂与主梁之间采用为铰接形式，由拉锁牵引；双小车自身无动力；变幅机构、起升机构为独立动力单元；整机可以沿着环形轨道360°自回转；大车轨道铺设在筒体筒壁上。

具体的，对单片(组合)模块进行吊装的方法如下：

步骤1布置环形轨道；所述的环形轨道布置在圆柱形支撑装置上部外侧或内侧部位；

步骤2在所述的环形轨道的上方安装所述的起重机；使大车运行机构正好位于所述的环形轨道上；保证柔性悬臂位于环形轨道外；

步骤3变幅机构带动引进小车向外变幅至最大幅度处；

步骤4电控系统控制控制引进小车上的吊钩下落到指定的位置；

步骤5将平衡梁与单片或者组合模块连接。

步骤6将平衡梁与引进小车的吊钩连接。

步骤7起升吊钩，提升屏蔽厂房的单片或者组合模块，到达指定高度位置；

步骤7变幅机构带动引进小车向内变幅至最小幅度；

步骤8大车运行机构带动整个主梁以及主梁上悬吊的单片或者组合模块再沿环形轨道旋转，到达指定安装位置；

步骤9落钩，完成屏蔽厂房单片或者组合模块安装就位。

利用本发明的吊装设备，可以实现屏蔽厂房单片(组合)模块安装，主要将模块按层逐个吊装就位，当整环模块吊装就位后，实施模块间纵缝焊接，下一层子墙块同样吊装就位，并且纵缝焊接完成后，实施层间环缝焊接，最终实现整个屏蔽厂房安装。

利用本发明的吊装设备，能够解决上述整圈吊装引起的系列问题。该安装方式不需要使用拼装场地，不需要大件运输道路和大型吊车起吊，解决拼装场地、大件运输和吊装能力不足问题；本发明能够实现将单件墙块从地面引进到安装预定位置；采用整体安装和拆除技术，使用方便；单片(组合)模块弧长、高度、重量相对整圈更小，吊装不会产生较大吊装变形；单片(组合)模块结构体型和刚度相对更小，可以通过机械矫形方法进行校形，更便于满足焊接错边量的要求。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。