一种受限空间内钢储罐顶盖施工装置及施工方法与流程

本发明属于钢储罐顶盖施工技术领域，具体涉及一种受限空间内钢储罐顶盖施工装置及施工方法。

背景技术：

传统的钢储罐顶盖施工，通常采用的办法是首先在预制场地将扇形蒙皮板预制完成，然后在底板设置中心支架，在采用吊车将预制完成的扇形蒙皮板吊装至中心支架和包边角钢上，进行局部支撑调整后进行组对焊接，最后将中心支架拆除。针对受限空间顶盖的施工，一般情况钢储罐在混凝土罐室或洞库内建造，其施工顺序为先进行混凝土罐室或洞库主体施工，将混凝土罐室2m×3m的通道口作为进出口，通过该进出口在罐室内进行钢储罐的施工，钢储罐罐壁距离混凝土罐室或洞库仅有1m的距离，大型机械设备无法进入混凝土罐室或洞库内，在施工前期，必须把所有预制好的钢板全部运进混凝土罐室或洞库内，所有部件的组对、焊接，全部在混凝土罐室或洞库内进行，大大增加了施工难度。

技术实现要素：

本发明针对大型机械设备无法进入混凝土罐室或洞库的受限空间内进行钢储罐顶盖施工的问题，提供一种受限空间内钢储罐顶盖施工装置及施工方法。

本发明采用如下技术方案：

一种受限空间内钢储罐顶盖施工装置，包括中心支架、用于预制和拼装钢储罐顶板作为吊装的临时中心立柱以及悬挑桁架，中心支架位于混凝土罐室内钢储罐底板中心，临时中心立柱的一端从中心支架的顶端伸入与混凝土罐室内钢储罐底板板焊接固定，临时中心立柱的顶端和中间位置分别设有定位旋转单元ⅰ和定位旋转单元ⅱ，悬挑桁架的一端通过定位旋转单元ⅱ与临时中心立柱连接，悬挑桁架上侧设有两个吊耳，下侧设有三个用于顶板预制拼装的吊耳，定位旋转单元ⅰ通过倒链分别与悬挑桁架上侧的两个吊耳连接。

所述中心支架从上至下包括三个依次连接的支架单元，其中，位于顶部的支架单元的顶端设有端盖，端盖外侧设有起加强作用的钢圈，端盖内设有用于顶盖搭接固定的圆盘，圆盘内侧设有用于顶盖限位作用的圆环。

所述定位旋转单元ⅰ和定位旋转单元ⅱ的两侧分别设有定位圆盘，定位圆盘的内侧设有与临时中心立柱的外径匹配的通孔。

所述定位旋转单元ⅱ的一侧设有连接耳，悬挑桁架的一端通过销轴与定位旋转单元ⅱ的连接耳连接。

所述定位旋转单元ⅰ的一端设有与倒链连接的拉伸固定点。

一种受限空间内钢储罐顶盖施工方法，包括如下步骤：

第一步，施工混凝土罐室或洞库主体，混凝土罐室或洞库预留2m×3m的通道口，将其作为进出口，通过该进出口在混凝土罐室或洞库内进行钢储罐的施工；

第二步，将预制钢板运进混凝土罐室或洞库内摆放好，所有部件的组对、焊接，全部在混凝土罐室或洞库内进行；

第三步，在混凝土罐室或洞库内钢储罐底板中心设置中心支架，底板两侧分别设置包边角钢；

第四步，在混凝土罐室或洞库内钢储罐底板设置临时中心立柱，与钢储罐底板焊接固定，悬挑桁架与临时中心立柱连接；

第五步，临时中心立柱的定位旋转单元ⅰ通过倒链分别与悬挑桁架上侧的两个吊耳连接；

第六步，悬挑桁架下侧的三个吊耳利用倒链进行顶盖拼装，定位旋转单元ⅰ和定位旋转单元ⅱ同步，实现钢储罐顶盖相应部位的拼装，所述钢储罐顶盖由若干扇形蒙皮板预制，扇形蒙皮板的一端与中心支架搭接，另一端与包边角钢搭接。

本发明的有益效果如下：

本发明采用在混凝土罐室或洞库内建造钢储罐顶盖的预制、拼装施工，由于混凝土罐室或洞库内空间狭小，通常进出口较小且大型机械设备无法进入混凝土罐室或洞库内辅助施工，钢储罐顶盖的预制、拼装时采用中心柱悬挑旋转支架施工方法，首先，将钢储罐顶板预制成扇形蒙皮板，再将预制完成的扇形蒙皮板吊至相应部位，进行拼装组对成钢储罐顶盖，该方法可以减少扇形蒙皮板的预制时间，节省了大量机械费，解决了受限空间顶板施工问题，缩短了顶板拼装时间，提高了工作效率，同时具有良好的经济效益，从而产生较好的社会效益。

附图说明

图1为本发明施工完成后的混凝土罐室、钢储罐的平面示意图。

图2为钢储罐顶盖的结构示意图。

图3为预制扇形蒙皮板的侧视图。

图4为预制扇形蒙皮板的俯视图。

图5为本发明的临时中心立柱与悬挑桁架的连接结构示意图。

图6为本发明的使用状态示意图。

图7为本发明的定位旋转单元ⅱ的主视结构示意图。

图8为本发明的定位旋转单元ⅱ的俯视结构示意图。

图9为本发明的定位旋转单元ⅰ的主视结构示意图。

图10为本发明的定位旋转单元ⅰ的俯视结构示意图。

图11为本发明的中心支架的主视结构示意图。

图12为本发明的中心支架的顶部结构示意图。

其中：1-混凝土罐室；2-钢储罐底板；3-钢储罐顶盖；4-扇形蒙皮板；5-中心支架；6-包边角钢；7-临时中心立柱；8-悬挑桁架；9-定位旋转单元ⅱ；10-定位旋转单元ⅰ；11-吊耳a；12-吊耳b；13-吊耳c；14-吊耳d；15-吊耳e；16-销轴；17-定位圆盘；18-拉伸固定点；19-螺栓；20-钢圈；21-圆环；22-圆盘。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明，以下结合参考附图并结合实施例对本发明作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本施工装置是一种典型的实施方式提供的受限空间内钢储罐顶板施工装置，包括用于预制、拼装钢储罐顶板作为吊装的临时中心立柱7，所述的临时中心立柱7连接悬挑桁架8，临时中心立柱7中间和顶部分别设置桁架定位旋转单元ⅱ9和立柱顶定位旋转单元ⅰ10，悬挑桁架8和桁架定位旋转单元ⅱ9之间通过固定销轴16连接。

本施工方法涉及在混凝土罐室或洞库内，通过本施工装置进行建造钢储罐顶板预制成扇形蒙皮板，并通过本施工装置吊至相应部位进行拼装施工。

图1为施工完成后的混凝土罐室、钢储罐平面示意图，施工时，首先施工混凝土罐室1或洞库主体施工，将混凝土罐室2m×3m的通道口作为进出口，通过该进出口在罐室内进行钢储罐的施工，在施工前期，必须把所有预制好的钢板全部运进混凝土罐室或洞库内摆放好，所有部件的组对、焊接，全部在混凝土罐室或洞库内进行，然后钢储罐底板2施工，再进行钢储罐顶盖3施工；如图2所示，施工钢储罐顶盖3由若干扇形蒙皮板4在现场通过本发明预制、拼装而成；如图3所示，扇形蒙皮板4的第一端与中心支架5搭接，第二端与包边角钢6搭接；如图6、7、8、9、10所示，在混凝土罐室或洞库内钢储罐底板设置临时中心立柱7，与钢储罐底板焊接固定，定位旋转单元ⅱ9和立柱顶的定位旋转单元ⅰ10设有定位圆盘17，立柱顶的定位旋转单元ⅰ10的拉伸固定点18与悬挑桁架8上侧的吊耳a11、吊耳b12通过5t倒链连接，通过5t倒链拉紧，使悬挑桁架8在吊耳a11、吊耳b12处趋近于两个固定点，悬挑桁架8下侧设置吊耳c13、吊耳d14、吊耳e15，利用10t倒链进行顶板预制、拼装，使定位旋转单元ⅱ9和立柱顶的定位旋转单元ⅰ10同步，以实现钢储罐顶板相应部位的拼装。

如图11所示，所述中心支架5分为三节通过螺栓19连接的支架单元。

如图12所示，位于顶部的支架单元设有起加强作用的钢圈20、顶盖限位作用的圆环21、顶盖搭接固定作用的圆盘22。

拆除临时中心立柱7时，使悬挑桁架8与定位旋转单元9之间的销轴16和悬挑桁架8与立柱顶的定位旋转单元ⅰ10的拉伸固定点18的倒链脱开，具有方便拆卸、倒运轻便、易于组装等特点。

在优选的实施方式中，临时中心立柱7应选用满足稳定性核算的要求；悬挑桁架8应选用满足净截面抵抗矩、最大弯矩、各吊点承受最大力的要求；定位圆盘17选用厚度较大的钢板，以提高其支撑强度。

本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。