CN104563590A - 烟囱钢内筒液压提升施工装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造具体涉及烟囱钢内筒液压提升施工装置及其方法。该施工装置包括装置基础和立柱，立柱顶端安装有液压千斤顶，在立柱顶部与烟囱外筒顶部之间布置有柔性导轨，立柱上竖直设置有刚性导轨，锚固于液压千斤顶的钢绞线向下穿入刚性导轨并锚固于与钢内筒焊接的吊耳。使用时，运作液压千斤顶牵引钢绞线向上移动拉升吊耳以吊升钢内筒，钢内筒的上部和下部分别沿柔性导轨和刚性导轨上升一节钢内筒高度后，在其下端接续新的一节钢内筒，重复至吊耳不能再升高后，重新焊接吊耳，然后再重复上述步骤直至完成安装。本烟囱钢内筒液压提升施工装置及其方法施工简便、高质高效、安全可靠，有效提高施工的安全性、便捷性，同时缩短工期、节约成本。

Description

烟囱钢内筒液压提升施工装置及其方法

技术领域

本发明创造涉及钢烟囱施工技术领域，具体涉及烟囱钢内筒液压提升施工装置及其方法。

背景技术

随着经济社会的发展，国家对环保要求的不断提高，所有的燃煤电厂必须对排放的烟气进行脱硫脱硝处理。处理后的烟气为湿烟气，温度为45～50℃，呈酸性，烟气腐蚀性较强，旧的烟囱不能满足安全使用要求，为了更有效地解决湿烟气对现有烟囱的腐蚀问题，提高烟囱的使用寿命，烟囱改造通常采用在现有混凝土烟囱内重新安装一座自立式钛钢复合板钢内筒来解决烟囱防腐要求。

烟囱钢内筒的安装通常采用气压顶升或者液压顶升这两种施工方法。气压顶升的施工方法是通过在钢内筒内部基础上制作一个密闭的类似活塞的底座，同时将钢内筒的顶口进行封闭，使其形成一个可变的密闭容器，通过对密闭容器供应压缩空气，使钢内筒上移，然后在下部逐节围焊接长，完成整个钢内筒的安装。而液压顶升方法则是通过在基础上设立多个立柱，并在立柱上设置液压千斤顶，通过液压千斤顶在立柱上的爬升从而将钢内筒顶起，再在其下部逐节焊接接长，直至完成整个钢内筒的安装施工。对于气压顶升的安装方法，其施工的风险系数较高，国内采用该方法的施工已出过多起安全事故，为了确保施工安全，尽可能的降低施工风险，需要对气压进行精确控制，操作要求严格，而对空气压缩及管路、密封件、导向轨道均有较高的要求，而且采用气压顶升的安装方法，底座活塞耗钢量较大。对于液压顶升的安装方法，由于是采用液压千斤顶直接刚性顶升钢内筒，其对用于安装液压千斤顶的立柱有较高的性能要求，导致立柱加工工艺复杂，而且在对钢内筒的顶升过程中，对液压千斤顶的位移的控制要求较高，顶升部位节点复杂，最终直接导致整个操作工艺复杂繁琐，实用性较差。

发明内容

本发明创造的目的在于避免现有技术中的上述不足之处而提供一种施工简便、高质高效、安全可靠的烟囱钢内筒液压提升施工装置及其方法，以提高施工的安全性、便捷性，同时缩短工期、节约成本。

本发明创造的目的通过以下技术方案实现：

提供了烟囱钢内筒液压提升施工装置，包括装置基础和若干根绕装置基础的轴心布置在装置基础上的立柱，还包括柔性导轨，柔性导轨连接于立柱顶部与烟囱外筒顶部之间，柔性导轨的外围沿轴心围套有多个呈环形的卡箍，相邻的立柱之间通过水平环梁连接，立柱上设置有与烟囱外筒的内侧壁相连的支撑杆，立柱上朝钢内筒的一侧竖直设置有刚性导轨，立柱顶端安装有液压千斤顶，锚固于液压千斤顶的钢绞线向下穿入刚性导轨中，并锚固于与钢内筒焊接的吊耳上，吊耳上安装有滚轮，液压千斤顶牵引钢绞线向上移动拉升吊耳以吊升钢内筒，钢内筒高于立柱的部分沿柔性导轨上升，钢内筒低于立柱的部分通过吊耳沿刚性导轨上升，吊耳由其上的滚轮在刚性导轨内滑动上移。

其中，所述立柱绕装置基础的轴心均匀布置有四至六根。

其中，所述立柱的高度为9～13m。

其中，每根立柱设置有处于同一水平面上的两根支撑杆，两根支撑杆从立柱呈八字张开支撑连接于烟囱外筒的内侧壁。

其中，每个吊耳设置有三组滚轮，所述三组滚轮分别设置在吊耳的两侧及中间且与立柱相对。

其中，所述装置基础采用钢筋混凝土沿圆周方向浇注在钢内筒基础的外侧。

提供了利用上述的施工装置提升安装烟囱钢内筒的方法，该方法的步骤包括：

A.布置所述施工装置，其中，所述柔性导轨暂不安装；

B.在首节钢内筒的下部焊接所述吊耳；

C.将钢绞线的一端锚固于液压千斤顶上，钢绞线的另一端从液压千斤顶向下穿入所述刚性导轨上并锚固于在步骤B中焊接好的吊耳上；

D.在立柱的顶部与烟囱外筒的顶部之间布置所述柔性导轨；

E.对布置好的施工装置进行整体验收；

F.运行液压千斤顶进行提升，将钢内筒往上升高一节钢内筒的高度后，停止运行液压千斤顶，在地面焊接新的一节钢内筒并与被吊升的钢内筒进行接续；

G.通过重复上述步骤F，直至吊耳升高至液压千斤顶的下端；

H.拆除升高至液压千斤顶的下端的吊耳，重新在钢内筒下部焊接吊耳，焊接好后再穿钢绞线连接液压千斤顶与吊耳；

I.通过重复上述步骤F、G、H完成多节钢内筒的焊接；

J.将最下面一节钢内筒焊接在钢内筒基础上完成钢内筒的施工安装。

作为优选地，所述一节钢内筒的高度为2米。

本发明创造的有益效果：

本发明创造的烟囱钢内筒液压提升施工装置，在吊升钢内筒的过程，其受力沿吊耳、钢绞线、液压千斤顶、立柱传递至装置基础，液压千斤顶与钢内筒之间通过钢绞线柔性连接，受力好，对液压千斤顶的行程误差要求不高，有利于简化施工，提高施工效率，而且实现了安装载荷与烟囱外筒分离，因此本施工装置尤其适用于初始设计阶段未考虑额外安装载荷的旧烟囱的改造。另外，通过张紧钢绞线拉紧钢内筒，也有利于使钢内筒保持正圆形，以提高钢内筒的最终安装质量。

相邻的立柱之间通过水平环梁连接，而且立柱上还设置有与烟囱外筒的内侧壁相连的支撑杆，全方位加固立柱强度，确保施工安全可靠。

钢内筒在提升过程，其上部沿柔性导轨上升，其下部则通过焊接于其上的吊耳进行导向，沿立柱的刚性导轨上升，采用双导轨设计，保证钢内筒的上升准确稳定，确保安装的钢内筒高质可靠。特别地，吊耳上安装有滚轮，吊耳在沿刚性导轨上升的过程，由滚轮在刚性导轨内滑动上移，增加钢内筒上升时的流畅性，有利于施工的便捷性。

利用该装置的安装方法，将液压千斤顶安装于立柱顶端，通过吊升吊耳升高钢内筒，当吊耳升高至液压千斤顶下端不能再升高时，拆掉吊耳，再在钢内筒下部重新焊接吊耳，继续吊升，该安装方法通过合理转换吊耳完成钢内筒的升高，有效优化立柱的高度，使得立柱不至于太高而增加材料成本，同时也能保证施工效率。

附图说明

利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明创造的烟囱钢内筒液压提升施工装置的结构示意图。

图2是本发明创造的烟囱钢内筒液压提升施工装置的俯视截面图。

图3是图2的A处的放大视图。

附图标记：

1-装置基础，

2-立柱，21-刚性导轨，

3-液压千斤顶，

4-支撑杆，

5-水平环梁，

6-柔性导轨，61-卡箍，

7-吊耳，71-滚轮，

8-钢绞线，

9-钢内筒基础，

10-钢内筒，

11-烟囱外筒。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明创造作进一步描述。

本发明创造的烟囱钢内筒液压提升施工装置，如图1至图3所示，在钢内筒基础9的外侧采用钢筋混凝土沿圆周方向浇注有装置基础1，装置基础1上布置有立柱2，液压千斤顶3即安装在立柱2的顶端，液压千斤顶3根据所需安装的钢内筒8的重量选用50～250吨不等的液压穿心式千斤顶。

立柱2为钢立柱，立柱2沿圆周均匀布置，立柱2的数量根据实际施工需求采用4～6个较为合适，以在提供足够的提升力的前提下，尽可能的节省材料成本。立柱2可根据需要确定一个经济高度，太高会增加构件截面尺寸，不经济，太矮会导致转换次数太多，焊接量及穿线次数多，即繁琐也不经济，立柱2的高度优选为9～13m较为适合。

相邻的立柱2之间通过水平环梁5连接，使各立柱2之间构成一整体，从而提高立柱2的强度，如图2所示。立柱2上还设置有与烟囱外筒11的内侧壁相连的支撑杆4，通过在烟囱外筒11的内侧壁埋设埋件并连接支撑杆4，实现支撑杆4与烟囱外筒11的连接，为立柱2增设支撑杆4，将立柱2与烟囱外筒11连接起来，进一步提高立柱2的安全可靠性。优选地，每根立柱2设置有两根支撑杆4，该两根支撑杆4呈水平八字连接于烟囱外筒11的内侧壁、支撑着立柱2。

本施工装置采用双导轨设计，在立柱2朝钢内筒10的一侧设置有竖直的刚性导轨21，如图2和图3所示，刚性导轨21用于引导钢内筒10低于立柱2的部分，具体的是通过引导与钢内筒10焊接的吊耳7来实现，吊耳7焊接于钢内筒10的下部，在钢内筒10被吊升的过程中，吊耳7在刚性导轨21内滑动上移，为使其滑动更顺畅，在吊耳7上还可安装滚轮71，通过滚轮71在刚性导轨21内滑动上移，不仅利于导向并且能使上移更快捷顺畅，从而提高效率，优选地，每个吊耳7设置有三组滚轮71，所述三组滚轮71分别设置在吊耳7的两侧及中间，设置于中间的滚轮71与立柱2相对，吊耳7利用滚轮71在刚性导轨21内实行三个方向的导向，保证导向稳定。另外在立柱2顶部与烟囱外筒11顶部之间还设置有一柔性导轨6，柔性导轨6用于引导钢内筒10高于立柱2的部分，以避免钢内筒10的上部在吊升过程中偏移过大，影响施工，为进一步加强柔性轨道6的侧面强度，在柔性导轨6的外围沿其轴心方向围套有多个环形的卡箍61，如图1所示。

本施工装置采用柔性的钢绞线8吊拉钢内筒10，能有效优化装置受力，钢绞线8锚固于液压千斤顶3后向下穿入刚性导轨21，然后再锚固于吊耳7。

本施工装置在施工过程中具体的使用方法如下：

A.首先在烟囱外筒11内布置所述施工装置，但是，先不安装柔性导轨6；

B.在首节钢内筒的下部焊接吊耳7；

C.将钢绞线8的一端锚固于液压千斤顶3，钢绞线8的另一端从液压千斤顶3向下穿入刚性导轨21并锚固于在步骤B中焊接好的吊耳7上；

D.完成上面布置A、B、C后，现在可以在立柱2的顶部与烟囱外筒11的顶部之间布置柔性导轨6；

E.在运作前，对布置好的施工装置进行整体验收；

F.验收通过后，运行液压千斤顶3开始提升，液压千斤顶3牵引钢绞线8向上移动拉升吊耳7以吊升钢内筒8，钢内筒8高于立柱2的部分沿柔性导轨6上升，钢内筒8低于立柱2的部分通过吊耳7沿刚性导轨21上升，吊耳7则由其上的滚轮71在刚性导轨21内滑动上移，将钢内筒8往上升高2米的高度后，停止运行液压千斤顶3，接着在地面焊接新的2米钢内筒8，并将该新的2米钢内筒8与被吊升的钢内筒8进行对接接续；

G.通过重复上述步骤F，直至吊耳7升高至液压千斤顶3的下端；

H.拆除升高至液压千斤顶3的下端的吊耳7，重新在钢内筒10的下部焊接吊耳7，焊接好后再穿钢绞线8连接液压千斤顶3与吊耳7；

I.通过重复上述步骤F、G、H完成多节钢内筒10的焊接，使其达到所需的高度；

J.最后，将最下面一节钢内筒10焊接在钢内筒基础9上完成钢内筒10的施工安装。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.烟囱钢内筒液压提升施工装置，包括装置基础和若干根绕装置基础的轴心布置在装置基础上的立柱，其特征在于：还包括柔性导轨，柔性导轨连接于立柱顶部与烟囱外筒顶部之间，柔性导轨的外围沿轴心围套有多个呈环形的卡箍，相邻的立柱之间通过水平环梁连接，立柱上设置有与烟囱外筒的内侧壁相连的支撑杆，立柱上朝钢内筒的一侧竖直设置有刚性导轨，立柱顶端安装有液压千斤顶，锚固于液压千斤顶的钢绞线向下穿入刚性导轨中，并锚固于与钢内筒焊接的吊耳上，吊耳上安装有滚轮，钢内筒高于立柱的部分沿柔性导轨上升，钢内筒低于立柱的部分通过吊耳沿刚性导轨上升，吊耳由其上的滚轮在刚性导轨内滑动上移。

2.根据权利要求1所述的烟囱钢内筒液压提升施工装置，其特征在于：所述立柱绕装置基础的轴心均匀布置有四至六根。

3.根据权利要求1所述的烟囱钢内筒液压提升施工装置，其特征在于：所述立柱的高度为9～13m。

4.根据权利要求1所述的烟囱钢内筒液压提升施工装置，其特征在于：每根立柱设置有处于同一水平面上的两根支撑杆，两根支撑杆从立柱呈八字张开支撑连接于烟囱外筒的内侧壁。

5.根据权利要求1所述的烟囱钢内筒液压提升施工装置，其特征在于：每个吊耳设置有三组滚轮，所述三组滚轮分别设置在吊耳的两侧及中间且与立柱相对。

6.根据权利要求1所述的烟囱钢内筒液压提升施工装置，其特征在于：所述装置基础采用钢筋混凝土沿圆周方向浇注在钢内筒基础的外侧。

7.利用权利要求1至5任一项所述的施工装置提升安装烟囱钢内筒的方法，其特征在于该方法的步骤包括：

A.布置所述施工装置，其中，所述柔性导轨暂不安装；

B.在首节钢内筒的下部焊接所述吊耳；

C.将钢绞线的一端锚固于液压千斤顶上，钢绞线的另一端从液压千斤顶向下穿入所述刚性导轨上并锚固于在步骤B中焊接好的吊耳上；

D.在立柱的顶部与烟囱外筒的顶部之间布置所述柔性导轨；

E.对布置好的施工装置进行整体验收；

F.运行液压千斤顶进行提升，将钢内筒往上升高一节钢内筒的高度后，停止运行液压千斤顶，在地面焊接新的一节钢内筒并与被吊升的钢内筒进行接续；

G.通过重复上述步骤F，直至吊耳升高至液压千斤顶的下端；

H.拆除升高至液压千斤顶的下端的吊耳，重新在钢内筒下部焊接吊耳，焊接好后再穿钢绞线连接液压千斤顶与吊耳；

I.通过重复上述步骤F、G、H完成多节钢内筒的焊接；

J.将最下面一节钢内筒焊接在钢内筒基础上完成钢内筒的施工安装。

8.根据权利要求6所述的提升安装烟囱钢内筒的方法，其特征在于：所述一节钢内筒的高度为2米。