一种钢结构冷却塔的顶升安装方法与流程

本发明涉及钢结构冷却塔技术领域，特别涉及一种钢结构冷却塔的顶升安装方法。

背景技术：

钢结构冷却塔具有综合造价低、施工周期短、抗震性能突出、基础工程量少一级可循环利用等优点，越来越受到了工程界和业主单位的青睐，预计未来几年会得到大量的应用。

目前钢结构冷却塔的安装方法通常采用正装散吊方法，所谓正装散吊为：先安装冷却塔的底层钢结构，然后依次向上组装其他层的钢结构，最终形成冷却塔。在组装过程中，随着组装高度越高，所需塔吊的跨度越大。跨度大的塔架附着和拆除均比较困难，安装效率比较低。

并且，操作人员需要高空作业完成相邻两层的连接，施工安全风险大，安全措施费用相应也比较高。钢结构的连接通常使用焊接方式连接，但是受高空作业空间限制，不利于焊接施工，焊接效率比较低，并且焊接质量也难于控制，进而导致钢结构冷却塔的组装效率进一步降低，且冷却塔的组装质量不容易控制。

因此，如何提高钢结构冷却塔的安装效率和组装质量，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种钢结构冷却塔的顶升安装方法，该安装方法具体如下：

预先将钢结构冷却塔分为至少两层钢结构；

安装时，自上而下依次连接组装各层钢结构，并且每连接完成一层钢结构或者几层钢结构后，利用顶升设备将组装完成的冷却塔段整体顶升至预定高度，以便给还未安装的钢结构层提供安装空间，直至完成最底层钢结构与基础连接；其中，所述顶升设备与所述组装完成的冷却塔段的连接点位于下层钢结构。

与现有技术从下向上依次安装钢结构形成冷却塔相比，本发明中的钢结构冷却塔采用倒装的安装顺序，先安装顶层然后在将组装后的钢结构冷却塔段进行整体顶升，然后再安装下层钢结构，然后再顶升，然后重复以上步骤，直至完成底层钢结构后，将底层钢结构与基础连接。并且顶升设备始终连接于已组装完成的冷却塔段的下层钢结构上。

这样，每层钢结构的组装和相邻两层钢结构之间的连接均可以在较低位置完成，即可以采用跨度较小的顶升设备20即可满足冷却塔的安装，同时也降低了高空作业的风险和施工费用，地面施工增加了各钢结构之间连接操作的灵活性，有利于提高焊接质量、组装精度和组装效率。

可选的，安装时具体步骤为：每次安装一层钢结构后，利用顶升设备将组装完成的冷却塔段整体顶升至预定高度并将所述组装完成的冷却塔段支撑于支撑架上，顶升设备返回初始状态。

可选的，顶层钢结构于地面完成组装并顶升后，其他层钢结构按以下方法进行安装：

在冷却塔所处位置的地面完成第N层钢结构的组装，然后将组装完成的前N-1层支撑于所述第N层钢结构，解除所述支撑架与第N-1层的连接，利用顶升设备整体顶升前N层钢结构至所述预定高度，然后将第N层钢结构与所述支撑架固定；其中N大于等于2。

可选的，在对所述第N层钢结构进行顶升之前，还进行以下步骤：固定连接第N-1层钢结构和第N层钢结构。

可选的，各层钢结构底部加强环位置还设置临时固定结构，以便顶升至预定高度后与所述支撑架配合固定，在解除所述支撑架与该层钢结构的连接后，拆除所述临时固定结构。

可选的，第N层钢结构于地面组装时，先不安装与顶升设备干涉的部分杆件，当其与顶升设备解除连接后，再安装上述与所述顶升设备干涉的部分杆件。

可选的，在进行安装钢结构冷却塔之前，还进行以下步骤：以钢结构冷却塔的水平投影的中心为基准，预先设置若干径向延伸的轨道，所述顶升设备设于相应所述轨道上。

可选的，在进行安装钢结构冷却塔之前，还进行以下步骤：在钢结构冷却塔安装工位的周向还设置有吊车行走轨道。

可选的，当底层钢结构与基础连接后，拆卸各所述支撑架与钢结构的连接点。

可选的，所述顶升设备的数量为若干个，各所述顶升设备沿周向均匀布置，各层钢结构于各所述顶升设备的顶升托架上完成组装。

附图说明

图1为本发明所提供的一种具体实施例中钢结构冷却塔的顶升安装方法的流程图；

图2为本发明所提供的另一种具体实施例中钢结构冷却塔的顶升安装方法的流程图；

图3为本发明所提供的一种具体实施例中钢结构冷却塔的组装示意图；

图4为本发明所提供的一种具体实施例中钢结构冷却塔组装时的俯视图。

其中，图3和图4中各部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：

钢结构冷却塔10、顶层钢结构11、中间层钢结构12、中间层钢结构13、底层钢结构14、顶升设备20、支撑架30。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的一种具体实施例中钢结构冷却塔的顶升安装方法的流程图；图2为本发明所提供的另一种具体实施例中钢结构冷却塔的顶升安装方法的流程图。

本发明提供了一种钢结构冷却塔10的安装方法，该方法具体如下：

S1、预先将钢结构冷却塔10分为至少两层钢结构；

钢结构冷却塔10层数的划分可以根据冷却塔的高度以及具体结构划分。

S2、安装时，自上而下依次连接组装各层钢结构，并且每连接完成一层钢结构或者几层钢结构后，利用顶升设备20将组装完成的冷却塔段整体顶升至预定高度，以便给还未安装的钢结构层提供安装空间，直至完成最底层钢结构与基础连接；其中，顶升设备20与组装完成的冷却塔段的连接点位于下层钢结构。

也就是说，本发明采用倒装安装方法，先组装钢结构冷却塔10的顶部钢结构，然后自上而下依次完成其他各层钢结构的组装，在组装过程中，可以选择组装完一层钢结构后，将组装完成的冷却塔段进行顶升至预定高度，也可以选择，组装完两层或者更多层后再将组装完成的冷却塔段进行顶升至预定高度。顶升的预定高度，也相应决定了能够安装于已完成组装的冷却塔分段下方的钢结构的层数。

在完成最后一层钢结构(即底层钢结构)后安装支撑部件，以将底层钢结构通过支撑部件支撑于基础上。

与现有技术从下向上依次安装钢结构形成冷却塔相比，本发明中的钢结构冷却塔10采用倒装的安装顺序，先安装顶层然后在将组装后的钢结构冷却塔10段进行整体顶升，然后再安装下层钢结构，然后再顶升，然后重复以上步骤，直至完成底层钢结构后，将底层钢结构与基础连接。并且顶升设备20始终连接于已组装完成的冷却塔段的下层钢结构上。

这样，每层钢结构的组装和相邻两层钢结构之间的连接均可以在较低位置完成，即可以采用跨度较小的顶升设备20即可满足冷却塔的安装，同时也降低了高空作业的风险和施工费用，地面施工增加了各钢结构之间连接操作的灵活性，有利于提高焊接质量、组装精度和组装效率。

正如上文所述，在钢结构冷却塔10安装时可以选择每安装一层钢结构后，就利用顶升设备20将组装完的冷却塔段整体顶升至预定高度。各层钢结构的高度可以相同，也可以不同。

步骤S2中可以每次安装一层钢结构后，利用顶升设备20将组装完成的冷却塔段整体顶升至预定高度并将所述组装完成的冷却塔段支撑于支撑架30上。

具体地，步骤S2中可以包括：

顶层钢结构的安装方法为：在地面上完成顶层钢结构的组装，利用顶升设备20将顶层钢结构顶升至预定高度并将顶层钢结构与支撑架30固定；

其他各层钢结构可以按以下顺序顶升安装：在冷却塔所处位置的地面完成第N层钢结构的组装，然后将组装完成的前N-1层支撑于所述第N层钢结构，解除所述支撑架30与第N-1层的连接，利用顶升设备20整体顶升前N层钢结构至所述预定高度，然后将第N层钢结构与所述支撑架30固定；其中N大于等于2。

此时，位于第N层钢结构之上的前N-1层钢结构已完成组装，并且被顶升至预定高度。第N层钢结构在已组装完成的冷却塔段的下方进行组装。此时，冷却塔段顶升的预定高度可以大约为一层钢结构的高度。

利用吊车将组成第N层钢结构的各杆件吊装至组装位置，为了方便吊车的运行，在进行安装钢结构冷却塔10之前，还进行以下步骤：在钢结构冷却塔10安装工位的周向还设置有吊车行走轨道。第N层钢结构组装后为环状，故吊车行走轨道也可以设置为环状，有利于吊车按照预先设定的轨道将杆件放置于预定位置，增加了施工的便利和施工效率。

顶升设备20可以为周向均匀分布的多个顶升架，顶升架的顶升动力可以来源于液压系统，图4中给出了每隔24°布置一个顶升架的具体实施方式。顶升架可以为千斤顶。图4实施例中支撑架30布置与顶升架相同，也是沿周向均匀布置且相邻二者之间的间隔角度为24°。

请参见图3，图3为本发明所提供的一种具体实施例中钢结构冷却塔的组装示意图；图3中仅示出将钢结构冷却塔分为四层进行组装的实施方式。

在一种具体实施方式中，钢结构冷却塔10分为四层：顶层钢结构11、中间层钢结构12、中间层钢结构13和底层钢结构14。钢结构冷却塔10组装具体步骤为：

S01、先在地面上组装顶层钢结构11，利用顶升设备20将顶层钢结构11顶升至预定高度，然后将顶层钢结构11与支撑架30固定，顶升设备20恢复至初始状态；

S02、在顶层钢结构11的下部空间组装中间层钢结构12，并固定连接中间层钢结构12和顶层钢结构11，解除中间层钢结构12与支撑架30之间的连接，顶升设备20与中间层钢结构12连接并顶升中间层钢结构12和顶层钢结构11构成的整体至预定高度，然后再将中间层钢结构12与支撑架30固定，顶升设备20恢复至初始状态；

S03、在中间层钢结构12的下部空间组装中间层钢结构13，并固定连接中间层钢结构12和中间层钢结构13，解除中间层钢结构12与支撑架30之间的连接，连接顶升设备20与中间层钢结构13并顶升中间层钢结构13、中间层钢结构12和顶层钢结构11构成的冷却塔段至预定高度，然后将中间层钢结构13与支撑架30固定，顶升设备20恢复至初始状态；

S04、在中间层钢结构13的下部空间组装底层钢结构14，并固定连接底层钢结构14和中间层钢结构13，解除中间层钢结构13与支撑架30之间的连接，连接顶升设备20与底层钢结构14并顶升底层钢结构14、中间层钢结构13、中间层钢结构12和顶层钢结构11构成的冷却塔段至预定盖度，然后将底层钢结构14与支撑架30固定，顶升设备20恢复至初始状态；

S05、使用支撑件连接底层钢结构14与基础，拆卸支撑架30与底层钢结构14的连接点。

众所周知，钢结构冷却塔10的外形大多数为双曲线状，故每一层钢结构于水平面的投影直径不相同，这样组装完成的冷却塔段的重心位置也相应不同。为了能够实现组装完的冷却塔段的稳定顶升，本文还进行了以下设计。

在一种具体实施方式中，在进行安装钢结构冷却塔10之前，还进行以下步骤：以钢结构冷却塔10的水平投影的中心为基准，预先设置若干径向延伸的轨道，顶升设备20设于相应轨道上。

也就是说，顶升设备20能够沿轨道相对向内或者向外移动，以便根据所要顶升的冷却塔段选择合适的位置进行稳定顶升，增加冷却塔组装的安全性。

也就是说，钢结构层在与顶升设备20进行连接时，可能有部分杆件与顶升设备20发生干涉，为了能够实现顶升设备20与钢结构层的可靠连接，当该层钢结构于地面组装时，可以先选择不组装这些与顶升设备20干涉的部分杆件，当其与顶升设备20解除连接后，再安装上述与所述顶升设备20干涉的部分杆件。

也就是说，当第N层钢结构支撑于第N-1层钢结构并解除与顶升设备20的连接后，再将这些杆件补装于第N层钢结构上。

对于底层钢结构14而言，当利用支撑件将底层钢结构14与基础连接固定后，拆卸各支撑架30与钢结构的连接点，并且补装最底层与所述顶升设备20的干涉杆件。

当然，为了顶升设备20与钢结构连接的可靠性，还需要在钢结构上增加与顶升设备20配合的连接结构。

在一种具体实施方式中，各层钢结构底部加强环位置还设置临时固定结构，以便顶升至预定高度后与所述支撑架30配合固定，在解除所述支撑架30与该层钢结构的连接后，拆除临时固定结构。

临时固定结构的具体结构可以根据钢结构冷却塔10及支撑架30的具体结构合理选择，本文不做进一步的具体介绍。

对于顶升设备20的具体结构，以及顶升设备20与钢结构的连接结构，本文不做具体描述，只要能够实现冷却塔段的可靠顶升即可。上述各实施例中顶升设备20的数量为若干个，各顶升设备20沿周向均匀布置，各层钢结构于各所述顶升设备20的顶升托架上完成组装。这样便于对组装完成的钢结构进行快速顶升。

以上对本发明所提供的一种钢结构冷却塔的顶升安装方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。