本发明涉及大型工件吊装领域，更具体地指一种大直径钢圆筒的吊装方法和吊装系统。
背景技术
大直径钢圆筒已在国内外港口、跨海桥梁等工程中应用。大直径钢圆筒的直径达22-30m，高度35-50m，重量约600-700吨，筒壁厚度为16-22。
在直径28m、高度41m、重量约650吨、筒壁厚度19mm的钢圆筒内，上端18m范围仅有均布6档环筋，沿钢圆筒周长方向均布48档纵向t型钢,钢圆筒内无任何横撑，因此，钢圆筒的整体结构刚性较弱。
由于大直径钢圆筒的制作数量比较多，周期长，因此不可能在码头边缘整体制作。为此，大直径钢圆筒需要在内场整体制作完成，而后转运至码头，再装船发运。因此，需要编制一种即要满足内场两台门机吊装的要求又要满足码头一台浮吊吊装的要求的吊装方案，从而保证两种不同起重设备的吊装不影响钢圆筒的结构。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于吊装大直径钢圆筒的吊装方法和吊装系统，该方法和系统适合于在陆上采用两台门机配合起吊以及水上采用一台浮吊双钩起吊，在吊装时使钢圆筒受力均匀，减小吊装变形。通过八角形吊梁结构使钢圆筒在吊装过程中仅在垂直向上受力，消除水平分力。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
根据本发明的一个方面，提供一种用于吊装大直径钢圆筒的吊装方法，包括以下步骤：
s1：在钢圆筒的顶部圆周上均匀设置8个吊点，在每个吊点上安装一个吊装吊耳；
s2：设计和制作用于吊装大直径钢圆筒的吊梁，所述吊梁为正八边形，所述正八边形吊梁上的8个吊点和所述大直径钢圆筒上的8个吊点的开档尺寸完全一致；
s3：采用16只卸扣将8根相同长度的短钢丝绳分别连接于所述吊梁的8个吊点和所述钢圆筒的8个吊点之间；
s4：采用8只卸扣将4根相同长度的对折长钢丝绳连接到所述吊梁上的8个吊点上，相邻两个吊点采用同一根钢丝绳；
s5：起重机的吊钩通过4根长钢丝绳吊起所述八角形吊梁，所述八角形吊梁通过8根短钢丝绳吊起所述钢圆筒。
根据本发明一个方面的用于吊装大直径钢圆筒的吊装方法中，钢圆筒的直径为22-30m、高度为35-50m、壁厚为16-22mmm、重量为600-700吨。
根据本发明一个方面的用于吊装大直径钢圆筒的吊装方法中，所述钢圆筒沿周长方向均匀设置有48档纵向t型钢，所述吊装吊耳通过加强板固定于钢圆筒的t型钢上。
根据本发明一个方面的用于吊装大直径钢圆筒的吊装方法中，所述卸扣为120t-150t卸扣，所述8个卸扣的重量之和大于所述钢圆筒的重量。
根据本发明一个方面的用于吊装大直径钢圆筒的吊装方法中，所述短钢丝绳为直径110毫米、长度2-4米，所述短钢丝绳的直径小于所述长钢丝绳的直径。
根据本发明一个方面的用于吊装大直径钢圆筒的吊装方法中，所述长钢丝绳为直径130毫米、长度44-54米，所述长钢丝绳的直径大于所述短钢丝绳的直径。
根据本发明一个方面的用于吊装大直径钢圆筒的吊装方法中，所述起重机为2台500t门机或1600t浮吊双钩起重。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于吊装大直径钢圆筒的吊装系统，包括：
大直径钢圆筒，在钢圆筒的顶部圆周上均匀设置8个吊点；
8个吊装吊耳，8个吊装吊耳在8个吊点处通过加强板固定于钢圆筒的t型钢上；
用于吊装大直径钢圆筒的吊梁，所述吊梁为正八边形，所述正八边形吊梁上的8个吊点和所述大直径钢圆筒上的8个吊点的开档尺寸完全一致；
8根短钢丝绳及其与之对应的16只卸扣，所述卸扣将8根相同长度的短钢丝绳分别连接于所述吊梁的8个吊点和所述钢圆筒的8个吊点之间；
4根长钢丝绳及其与之对应的8只卸扣，采用8只卸扣将4根相同长度的对折长钢丝绳连接到所述吊梁上的8个吊点上，相邻两个吊点采用同一根钢丝绳；
起重机，所述起重机的吊钩通过4根相同长度的长钢丝绳吊起所述八角形吊梁，所述八角形吊梁通过8根相同长度的短钢丝绳吊起所述钢圆筒。
采用本发明的吊装方法和吊装系统能够使大直接钢圆筒在吊装时的受力均匀，减小吊装变形，通过八角形吊梁结构使钢圆筒在吊装过程中仅在垂直向上受力，消除水平分力。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明的用于吊装大直径钢圆筒的陆上吊装系统，吊装系统采用两台门机双钩进行吊装；
图2是图1中采用的2台门机挂钩吊装的示意图；
图3是本发明的用于吊装大直径钢圆筒的水上吊装系统，吊装系统采用1台浮吊双钩进行吊装；
图4是图3中a部的侧视图，图中示出浮吊吊装中的钢丝绳配置；
图5是本发明的大直径钢圆筒的吊装吊耳的安装示意图，(a)为侧视图；(b)为俯视图；(c)为a-a截面图；
图6和图7是大直径钢圆筒吊装状态受力分析图。
附图中：1-1为4根对折的钢丝绳环φ130*44m+8只150t卸扣；1-2为门机专用吊梁；1-3为8根为钢丝绳环φ110*4m+16只150t卸扣；4-1根对折的钢丝绳环φ108*10m；4-2为4根对折的钢丝绳环φ130*54m+8只150t卸扣；4-3为专用吊架；4-4为8根为钢丝绳环φ110*2m+16只150t卸扣；5-1为钢圆筒内壁；5-2吊装吊耳；5-3为加强板；5-4为钢圆筒t型钢。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案进行具体说明。
以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
如上所述，直径28m的大直接钢圆筒延周长方向均布48档纵向t型钢,钢圆筒内无任何横撑，整体结构刚性较弱。在吊装过程中，只要存在较小的水平分力，就会对钢圆筒的圆度产生较大影响。因此设计的吊装方案中在吊装过程中钢圆筒的吊点受力只能为垂直向上，不能存在倾角。
本发明通过对大直径钢圆筒进行建模计算，在钢圆筒上端均布设置8个吊装点，在8个吊装点安装8个吊装吊耳，使得钢圆筒在吊装时受力均匀，减小吊装变形。由此使得受力在圆周方向上均匀分布，吊装过程仅受垂直向上的力，无水平分力，在此情况下钢圆筒结构满足吊装要求。
常规起重机一般为1～2个钩头，钢圆筒的8个吊点均布在直径为28m的圆周上，若将钢圆筒的8个吊点直接与钩头连接，在有限的高度范围内，钢圆筒肯定存在水平分力，从而导致钢圆筒变形。因此，根据两种不同起重设备分别设计专用吊梁。
根据本发明，设计一种正八边形的吊梁，并使吊梁上的8个吊点和钢圆筒上的8个吊点开档尺寸完全一致。通过这种方式使得钢圆筒在吊装过程中仅在垂直向上受力，通过吊梁结构消除钢圆筒在吊装过程中的水平分力。
通过设计两种工况吊梁，在不改变结构吊点情况下，满足内场两台门机吊装和码头一台浮吊吊装要求。
本发明的吊装方案采用4根相同长度的钢丝绳对折连接到吊梁上端的8个吊点，相邻两个吊点为同一根钢丝绳。起重机钩头钩起钢丝绳时保证每个吊点受力均衡。
吊梁与钢圆筒之间的连接采用尽可能短的钢丝绳，由此可减小钢圆筒在吊装过程中的晃动而产生的变形。
图1示出根据本发明的用于吊装大直径钢圆筒的陆上吊装系统。图2是图1中的采用2台门机挂钩吊装大直径钢圆筒的示意图。
图3是根据本发明的用于吊装大直径钢圆筒的水上吊装系统，吊装系统采用1台浮吊双钩执行大直径钢圆筒吊装的钢丝绳配置示意图；图4是图3中a部的侧视图。
图5是本发明的钢圆筒的吊装吊耳的安装示意图，(a)为侧视图；(b)为俯视图；(c)为a-a截面图。
图6和图7是大直径钢圆筒吊装状态受力分析图。
如图所示，根据本发明实施例的用于吊装大直径钢圆筒的吊装系统包括：大直径钢圆筒，在钢圆筒的顶部圆周上均匀设置8个吊点；8个吊装吊耳，8个吊装吊耳在8个吊点处通过加强板固定于钢圆筒的t型钢上；用于吊装大直径钢圆筒的吊梁，所述吊梁为正八边形，所述正八边形吊梁上的8个吊点和所述大直径钢圆筒上的8个吊点的开档尺寸完全一致；8根短钢丝绳及其与之对应的16只卸扣，所述卸扣将8根相同长度的短钢丝绳分别连接于所述吊梁的8个吊点和所述钢圆筒的8个吊点之间；4根长钢丝绳及其与之对应的8只卸扣，采用8只卸扣将4根相同长度的对折长钢丝绳连接到所述吊梁上的8个吊点上，相邻两个吊点采用同一根钢丝绳；以及起重机，所述起重机的吊钩通过4根相同长度的长钢丝绳吊起所述八角形吊梁，所述八角形吊梁通过8根相同长度的短钢丝绳吊起所述钢圆筒。
根据本发明的实施例，钢圆筒的直径为22、28、30m；高度为35-50m；壁厚为16、19、22mm；重量600-700吨。
根据本发明的实施例，钢圆筒沿其周长方向均匀设置有48档纵向t型钢。
根据本发明的实施例，卸扣为120t或150t卸扣；短钢丝绳为直径110毫米、长度4米；长钢丝绳为直径130毫米、长度44米。
根据本发明的实施例，短钢丝绳为直径110毫米、长度2米；长钢丝绳为直径130毫米、长度54米。
根据本发明的实施例，起重机为2台500t门机或1600t浮吊双钩起重机。
根据本发明的用于吊装大直径钢圆筒的吊装方法包括以下步骤：
s1：在钢圆筒的顶部圆周上均匀设置8个吊点，在每个吊点上安装一个吊装吊耳；
s2：设计和制作用于吊装大直径钢圆筒的吊梁，所述吊梁为正八边形，所述正八边形吊梁上的8个吊点和所述大直径钢圆筒上的8个吊点的开档尺寸完全一致；
s3：采用16只卸扣将8根相同长度的短钢丝绳分别连接于所述吊梁的8个吊点和所述钢圆筒的8个吊点之间；
s4：采用8只卸扣将4根相同长度的对折长钢丝绳连接到所述吊梁上的8个吊点上，相邻两个吊点采用同一根钢丝绳；
s5：起重机的吊钩通过4根长钢丝绳吊起所述八角形吊梁，所述八角形吊梁通过8根短钢丝绳吊起所述钢圆筒。
根据本发明的实施例，钢圆筒的直径为22、28、30m；高度为35-50m；壁厚为16、19、22mm；重量600-700吨。
根据本发明的实施例，卸扣为120t或150t卸扣；短钢丝绳为直径110毫米、长度4米；长钢丝绳为直径130毫米、长度44米。
根据本发明的实施例，短钢丝绳为直径110毫米、长度2米；长钢丝绳为直径130毫米、长度54米。
根据本发明的实施例，起重机为2台500t门机或1600t浮吊双钩起重机。
根据本发明的实施例，钢圆筒沿其周长方向均匀设置有48档纵向t型钢，吊装吊耳通过加强板固定于钢圆筒的t型钢上。
采用本发明的吊装系统和吊装方法已成功若干件大直径钢圆筒的吊装，结果表明钢圆筒在吊装时均匀受力，仅在垂直向上受力，通过吊梁结构克服水平分力问题，吊装后的钢圆筒变形小。
最后，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，在不脱离本发明构思的前提下还可以作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。