专利名称：冷却塔环梁附着式支撑桁架及其施工方法
技术领域：
本发明特别涉及一种适用于3500m2-9000m2双曲线自然通风钢筋混凝土结构型 冷却塔的冷却塔环梁附着式支撑桁架及其施工方法。
背景技术：
火力发(热)电厂中双曲线自然通风钢筋混凝土结构型冷却塔现浇环梁支撑系统 一般采用排架和无排架结构施工方法。排架结构施工方法需要使用脚手管、竖井架管件或其它型钢架构，呈环条网状 空间结构，环向及径向排距一般为900-1500mm不等，外侧间距大，内侧间距小，步距 一般为1200-1500mm，其中最上端一般为900-1000mm，为“满堂脚手架”和钢架布 置环向一周。这种施工方法使用的脚手管或型钢及扣件数量过多，原材料一次性投入量 大，特别是对大型冷却塔施工，施工工期长，投入的人力也多，工程施工成本高且难以 控制。采用无排架结构施工方法时，其操作平台理论上可行，但在实际工程中操作平 台变形较大，安全性差；其梁底结构变形难控制，需采用可靠的技术措施。同时结构加 工量大、零部件多，组装难度大，对组装质量要求比较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种适用于3500m2-9000m2双曲线自然通 风钢筋混凝土结构型冷却塔的冷却塔环梁附着式支撑桁架及其施工方法，该附着式支撑 桁架结构刚度好，承载能力大，结构简单可操作性强，内外侧施工作业平台面大，安全 可靠；其施工方法操作简单方便，施工人员及原材料一次性投入量少，施工成本低，施 工速度快、工期短，安全有保障，质量易控制。该冷却塔环梁附着式支撑桁架包括沿圆周方向均布在冷却塔底部并通过支撑架 支撑的多组人字柱，每组人字柱为两根且下端共用一个柱墩，其特殊之处是在每组人 字柱的上端分别固定有支撑件并通过支撑件支撑有一榀桁架，每榀桁架是由呈矩形布置 且相互平行的四根横梁及连接四根横梁的多根直拉杆和斜拉杆构成，在每榀桁架的两侧 分别连接有多个三角架，相邻两榀桁架之间通过连接板连接。上述的冷却塔环梁附着式支撑桁架，所述的支撑件为抱箍且由两片通过螺栓连 接的半圆形抱箍片和分别焊接在抱箍片外侧的支板构成，以便于装卸，而且可提高承载 能力。上述的冷却塔环梁附着式支撑桁架，在抱箍与人字柱之间设有胶垫，以增加摩 擦力并保护人字柱的外表面。上述的冷却塔环梁附着式支撑桁架，所述的支撑件为贯穿在人字柱上的支撑钢棒。上述的冷却塔环梁附着式支撑桁架，在每榀桁架内呈对角布置的两根横梁之间连接有多根抗扭腹杆，以提高桁架的抗扭强度。该冷却塔环梁附着式支撑桁架施工方法步骤如下
1、桁架构件加工制作
按照长度尺寸要求截取构成每榀桁架的四根横梁、多根直拉杆和斜拉杆，四根横梁 分别为内上梁和内下梁、外上梁和外下梁，将内上梁与内下梁使用多根直拉杆和斜拉杆 平行连接，构成内侧桁架片，将外上梁与外下梁使用多根直拉杆和斜拉杆平行连接，构 成外侧桁架片；
2、在内侧桁架片和外侧桁架片的外侧分别固接多个均布的三角架；
3、在人字柱上分别固定支撑件，然后吊装人字柱使其斜置并分别用支撑架支撑，二 根人字柱为一组且下端灌注一个柱墩；
4、桁架组装
先吊装外侧桁架片，将外侧桁架片挂到一组人字柱外侧的支撑件上并用铁线固定， 然后吊运内侧桁架片挂到该组人字柱内侧的支撑件上，对正后用四根长螺杆分别将内上 梁与外上梁、内下梁与外下梁的两端连接，再将内上梁与外上梁、内下梁与外下梁使用 多根直拉杆和斜拉杆连接，构成一榀桁架；
5、按第4步依次在每组人字柱上安装一榀桁架，相邻两榀桁架的四根横梁之间分别 用连接板连接，构成一圈桁架；
6、将桁架两侧的三角架分别用环形连接杆连接，在三角架外端分别设置栏杆，在三 角架上铺设走台板，即形成桁架系统平台。上述的冷却塔环梁附着式支撑桁架施工方法，在桁架组装时将四根横梁中呈对 角布置的两根横梁用多根抗扭腹杆连接，以提高桁架的抗扭强度。本发明的优点是
该附着式支撑桁架形成一周封闭的刚性体，可以承受轴向力，相当于冷却塔筒壁 一节钢筋砼，内、外封闭式三角架对桁架受力有利，结构刚度好，承载能力大，结构简 单，可操作性强，内外侧施工作业平台面大，安全可靠。该施工方法操作简单方便，施 工人员及原材料一次性投入量少，能够大副度地降低了工程成本；能够重复使用现场现 有机具，不使用后的腹杆和三角架可周转到筒壁使用，大大加强了机具周转；施工组装 速度快、工期短，施工成本低；施工安全有保障，工程质量容易控制，创造了良好的文 明施工环境，在冷却塔施工中，经济效果尤为明显，适合在3500m2_9000m2冷却塔工程 中推广应用。
图1是该冷却塔环梁附着式支撑桁架的结构示意图； 图2是图1的I部放大图3是图1的A-A剖视图(对应实施例1)； 图4是图3的B向视图(去掉支撑架)； 图5是图4中一榀桁架的结构示意图； 图6是图5的俯视图； 图7是图5的仰视图；图8是图5的右视放大图； 图9是图3中抱箍的结构示意图； 图10是图9的C向视图； 图11是图1的A-A剖视图(对应实施例2)。图中柱墩1，人字柱2，卡销3，抱箍4，抱箍片401，支板402，桁架5，三 角架6，木方7，环梁底模系统8，走台板9，栏杆10，环形连接杆11，安全网12，支 撑架13，预埋件14，横梁15，外上梁15a，外下梁15b，内上梁15c，内下梁15d，斜拉 杆16，直拉杆17，连接板18，抗扭腹杆19，长螺杆20，胶垫21，支撑钢棒22，冷却塔 23。
具体实施例方式实施例1
如图1-图10所示，该冷却塔环梁附着式支撑桁架包括沿圆周均布并倾斜布置在冷却 塔23底部且通过支撑架13支撑的多组人字柱2，多组人字柱2的数量根据冷却塔23的设 计规模大小确定，每组人字柱2为两根且下端共用一个柱墩1，在每组人字柱2的上端分 别固定有支撑件并通过支撑件支撑有一榀桁架5，所述的支撑件为抱箍4且每根人字柱2 上设有上、下布置的两个抱箍4，每个抱箍4是由两片通过螺栓连接的半圆形抱箍片401 和分别焊接在抱箍片401外侧的支板402构成，在抱箍4与人字柱2之间设有胶垫21。 每榀桁架5是由呈矩形布置且相互平行的四根横梁15、通过螺栓连接四根横梁15的多根 直拉杆17和斜拉杆16以及连接呈对角布置的两根横梁15的多根抗扭腹杆19构成，其中 横梁15可使用槽钢、方钢、工字钢等型钢，本实施例以槽钢为例；直拉杆17、斜拉杆16 和抗扭腹杆19可使用角钢、扁钢等型钢，本实施例以角钢为例。所述直拉杆17、斜拉杆 16和抗扭腹杆19的数量根据一榀桁架5的长度确定，相邻两根直拉杆17和抗扭腹杆19 的间距为850-1100mm。所述的每榀桁架5通过四根横梁15横担在人字柱2两侧的支板 402上，相邻两榀桁架5的四根横梁15之间分别通过连接板18连接。在每榀桁架5的两 侧分别通过螺栓均布连接有多个三角架6，三角架6与每榀桁架5两侧的直拉杆17数量相 同且——对应。该冷却塔环梁附着式支撑桁架施工方法步骤如下
1、桁架构件加工制作
按照长度尺寸要求截取构成每榀桁架5的长度不等的四根横梁15、多根直拉杆17和 斜拉杆16，四根横梁15分别为内上梁15c和内下梁15d、外上梁15a和外下梁15b，将 内上梁15c与内下梁15d使用多根直拉杆17和斜拉杆16并用螺栓平行连接，构成内侧桁 架片502，将外上梁15a与外下梁15b使用多根直拉杆17和斜拉杆16平行连接，构成外 侧桁架片501，所述直拉杆17和斜拉杆16的数量根据一榀桁架5的长度确定，相邻两根 直拉杆17的间距为850-1100mm，本实施例中内、外侧桁架片的直拉杆17分别以七根为 例、斜拉杆16分别以六根为例；
2、在内侧桁架片502和外侧桁架片501的外侧分别使用螺栓固接多个均布的三角架 6，三角架6与内侧桁架片502和外侧桁架片501的直拉杆17数量相同且一一对应，每个 三角架6采用二根角钢与对应的直拉杆17通过螺栓连接而成；3、在每根人字柱2上分别通过螺栓卡装二个抱箍4，安装时要保证二个抱箍4上的支 板402距离等于每榀桁架5的上、下横梁之间的距离；然后用吊车吊装人字柱2使其斜置 并分别用支撑架13支撑，支撑架13上端卡在预埋于人字柱2上部的卡销3上、下端焊接 在地面的预埋件14上，二根人字柱2为一组且下端用混凝土灌注一个柱墩1 ；
4、桁架组装
先吊装外侧桁架片501，将外侧桁架片501挂到一组人字柱2外侧的抱箍支板402上 并用铁线固定在卡装抱箍4的螺栓上，然后吊运内侧桁架片502挂到该组人字柱2内侧的 抱箍支板402上，与外侧桁架片501对正后用四根长螺杆20分别将内上梁15c与外上梁 15a、内下梁15d与外下梁15b的两端连接，再将内上梁15c与外上梁15a、内下梁15d与 外下梁15b分别用多根直拉杆17和斜拉杆16并通过螺栓连接，将四根横梁15中呈对角 布置的内上梁15c与外上梁15a用多根均布的抗扭腹杆19连接，构成一榀桁架5 ；
5、按第4步依次在每组人字柱2上安装一榀桁架5，相邻两榀桁架5的四根横梁15 之间分别用连接板18和螺栓连接，构成一圈桁架，形成一周封闭的刚性体；
6、将一圈桁架内、外两侧的三角架6分别用环形连接杆11和螺栓连接，在三角架6 外端分别通过垂直焊接的立杆插装栏杆10，在桁架5两侧的三角架6上分别铺设走台板 9，即形成桁架系统平台。为确保施工安全，在桁架5两侧的栏杆10之间围设安全网12。待桁架系统平台建好之后，在桁架5上端面铺设木方7，在木方7上支撑环梁底 模系统8，施工人员便可在走台板9上进行冷却塔环梁施工作业。实施例2
如图1-图2、图5-图8和图11所示，该冷却塔环梁附着式支撑桁架包括沿圆周均布 并倾斜布置在冷却塔23底部且通过支撑架13支撑的多组人字柱2，每组人字柱2为两根 且下端共用一个柱墩1，在每组人字柱2的上端分别固定有支撑件并通过支撑件支撑有一 榀桁架5，所述的支撑件为支撑钢棒22且贯穿在人字柱2上。其它结构同实施例1。该冷却塔环梁附着式支撑桁架施工方法步骤如下
1、桁架构件加工制作，具体步骤同实施例1的第1步；
2、具体步骤同实施例1的第2步；
3、在每根人字柱2上贯穿或事先预埋支撑钢棒22，其它同实施例1的第3步；
4、桁架组装
先吊装外侧桁架片501，将外侧桁架片501的外上梁15a挂到位于一组人字柱2外侧 的支撑钢棒22 —端并用铁线固定在人字柱2上，然后吊运内侧桁架片502挂到支撑钢棒 22另一端，与外侧桁架片501对正后用四根长螺杆20分别将内上梁15c与外上梁15a、 内下梁15d与外下梁15b的两端连接，再将内上梁15c与外上梁15a、内下梁15d与外下 梁15b分别用多根直拉杆17和斜拉杆16并通过螺栓连接，将四根横梁15中呈对角布置 的内上梁15c与外上梁15a用多根均布的抗扭腹杆19连接，构成一榀桁架5 ；
5、按第4步依次在每组人字柱2上安装一榀桁架5，相邻两榀桁架5的四根横梁15 之间分别用连接板18和螺栓连接，构成一圈桁架，形成一周封闭的刚性体；
6、将一圈桁架5内、外两侧的三角架6分别用环形连接杆11和螺栓连接，在三角架 6外端分别通过垂直焊接的立杆插装栏杆10，在桁架5两侧的三角架6上分别铺设走台 板9，即形成桁架系统平台。为确保施工安全，在桁架5两侧的栏杆10之间围设安全网12。 待桁架系统平台建好之后，在桁架5上端面铺设木方7，在木方7上支撑环梁底 模系统8，施工人员便可在走台板9上进行冷却塔环梁施工作业。
权利要求
1.一种冷却塔环梁附着式支撑桁架，包括沿圆周方向均布在冷却塔底部并通过支撑 架支撑的多组人字柱，每组人字柱为两根且下端共用一个柱墩，其特征在于在每组人 字柱的上端分别固定有支撑件并通过支撑件支撑有一榀桁架，每榀桁架是由呈矩形布置 且相互平行的四根横梁及连接四根横梁的多根直拉杆和斜拉杆构成，在每榀桁架的两侧 分别连接有多个三角架，相邻两榀桁架之间通过连接板连接。
2.根据权利要求1所述的冷却塔环梁附着式支撑桁架，其特征在于所述的支撑件 为抱箍且由两片通过螺栓连接的半圆形抱箍片和分别焊接在抱箍片外侧的支板构成。
3.根据权利要求2所述的冷却塔环梁附着式支撑桁架，其特征在于在抱箍与人字 柱之间设有胶垫。
4.根据权利要求1所述的冷却塔环梁附着式支撑桁架，其特征在于所述的支撑件 为贯穿在人字柱上的支撑钢棒。
5.根据权利要求1所述的冷却塔环梁附着式支撑桁架，其特征在于在每榀桁架内 呈对角布置的两根横梁之间连接有多根抗扭腹杆。
6.一种冷却塔环梁附着式支撑桁架施工方法，其特征在于采用以下步骤(1)桁架构件加工制作按照长度尺寸要求截取构成每榀桁架的四根横梁、多根直拉杆和斜拉杆，四根横梁 分别为内上梁和内下梁、外上梁和外下梁，将内上梁与内下梁使用多根直拉杆和斜拉杆 平行连接，构成内侧桁架片，将外上梁与外下梁使用多根直拉杆和斜拉杆平行连接，构 成外侧桁架片；(2)在内侧桁架片和外侧桁架片的外侧分别固接多个均布的三角架；(3)在人字柱上分别固定支撑件，然后吊装人字柱使其斜置并分别用支撑架支撑， 二根人字柱为一组且下端灌注一个柱墩；(4)桁架组装先吊装外侧桁架片，将外侧桁架片挂到一组人字柱外侧的支撑件上并用铁线固定， 然后吊运内侧桁架片挂到该组人字柱内侧的支撑件上，对正后用四根长螺杆分别将内上 梁与外上梁、内下梁与外下梁的两端连接，再将内上梁与外上梁、内下梁与外下梁使用 多根直拉杆和斜拉杆连接，构成一榀桁架；(5)按第(4)步所述依次在每组人字柱上安装一榀桁架，相邻两榀桁架的四根横 梁之间分别用连接板连接，构成一圈桁架；(6)将桁架两侧的三角架分别用环形连接杆连接，在三角架外端分别设置栏杆，在 三角架上铺设走台板，即形成桁架系统平台。
7.根据权利要求6所述的冷却塔环梁附着式支撑桁架施工方法，其特征在于在桁 架组装时将四根横梁中呈对角布置的两根横梁用多根抗扭腹杆连接。
全文摘要
一种冷却塔环梁附着式支撑桁架，包括多组人字柱，在每组人字柱上分别固设有一榀桁架，每榀桁架是由四根横梁及多根直拉杆和斜拉杆构成，在每榀桁架两侧设有多个三角架，相邻两榀桁架之间相互连接。其施工方法采用以下步骤(1)截取构成每榀桁架的四根横梁、多根直拉杆和斜拉杆，分别构成内、外侧桁架片；(2)在内、外侧桁架片上分别固接多个三角架；(3)在人字柱上分别固定支撑件，吊装人字柱；(4)桁架组装；(5)依次在每组人字柱上安装一榀桁架，相邻两榀桁架之间用连接板连接；(6)将三角架相互连接，在三角架上设置栏杆和走台板。优点是结构刚度好，承载能力大，可操作性强，安全可靠；施工方法操作方便，施工成本低、工期短。
文档编号E04G5/02GK102011483SQ20101055020
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者崔世维, 朱远江, 李福广, 杨景峰, 王伟, 王永泰, 田永祥, 赵香菊 申请人:东北电业管理局烟塔工程公司