CN114753648B - 一种调压塔钢内衬安装装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及调压塔的技术领域，尤其是涉及一种调压塔钢内衬安装装置及其施工方法，其包括地基基础、作业平台、塔身瓦片和提升装置，所述作业平台设置在地基基础中，所述作业平台上竖向依次叠加设置有若干圈塔身瓦片，所述每圈塔身瓦片均包括若干块钢内衬，所述若干块钢内衬首尾相连形成密闭区域，所述提升装置设置在作业平台上，所述提升装置与每块钢内衬相对应设置，所述提升装置用于下层塔身瓦片向上提升。本申请具有使整个作业过程均在低空作业、有效降低作业人员作业难度、同时有效缩短安装施工周期的效果。

Description

一种调压塔钢内衬安装装置及其施工方法

技术领域

本申请涉及调压塔的技术领域，尤其是涉及一种调压塔钢内衬安装装置及其施工方法。

背景技术

水塔是工业和民用公辅设施中重要组成部分，首先利用高压水泵将水抽到水塔水箱进行储存，然后根据需求将水箱内水输送到使用地，起到保障需求的作用，调压塔是水塔的重要组成部分，调压塔位于地面以上的调压室，用于防止水柱分离的水锤防护措施，常装设在管道系统中容易产生负压的部位。

相关技术中，调压水塔安装过程分为基础验收、安放垫铁、塔体最下层吊装找正、由下向上吊装第二层塔体、焊接两层塔体的环向缝隙、重复吊装塔体与焊接层间环向焊缝直至完成塔体安装。

针对上述中的相关技术，发明人认为在安装施工过程中，需配备大型吊车，而且要保证较大施工空间，这使得在施工空间有限的场地无法进行调压水塔的安装；而且随着吊装高度的增加，高空作业危险系数增大，作业难度增加，耗时也更长，使得调压水塔的施工周期较长，成本费用较高。

发明内容

为了降低作业人员的作业难度、缩短调压水塔的安装施工周期，本申请提供一种调压塔钢内衬安装装置及其施工方法。

本申请提供的一种调压塔钢内衬安装装置采用如下的技术方案：

一种调压塔钢内衬安装装置，包括地基基础、作业平台、塔身瓦片和提升装置，所述作业平台设置在地基基础中，所述作业平台上竖向依次叠加设置有若干圈塔身瓦片，所述每圈塔身瓦片均包括若干块钢内衬，所述若干块钢内衬首尾相连形成密闭区域，所述提升装置设置在作业平台上，所述提升装置与每块钢内衬相对应设置，所述提升装置用于下层塔身瓦片向上提升。

通过采用上述技术方案，利用地基基础起整体支撑作用，作业平台主要用于搭建塔身瓦片，将钢内衬首尾依次相连形成密闭区域，利用提升装置，将连接好的塔身瓦片进行提升，将塔身瓦片提升至脱离作业平台后，便于在作业平台与脱离作业平台的塔身瓦片之间再安装第二层塔身瓦片，通过第二层塔身瓦片对上层的塔身瓦片进行支撑，再利用提升装置对第二层塔身瓦片进行提升，从而使得叠加的塔身瓦片向上提升，重复上述操作，最终实现组装焊接操作均在低空作业，有效降低了作业人员的作业难度，同时有效缩短了调压水塔的安装施工周期。

可选的，所述钢内衬的内壁上固设有若干连接槽，所述连接槽沿钢内衬的弧面间隔设置，所述连接槽中设置有螺纹柱，所述钢内衬的内壁上设置有穿设于若干块所述连接槽的膨胀圈，所述膨胀圈上开设有与螺纹柱相适配的连接孔。

通过采用上述技术方案，利用连接槽便于对钢内衬起连接固定作用，螺纹柱主要用于对连接槽与膨胀圈进行连接固定，便于利用膨胀圈对钢内衬进行提升。

可选的，所述相邻两个膨胀圈之间设置有千斤顶，所述千斤顶的缸体固定连接在膨胀圈的端部，所述千斤顶的输出端固定连接在另一个膨胀圈的端部。

通过采用上述技术方案，利用千斤顶使相邻的两个膨胀圈相互远离，从而使膨胀圈外壁与钢内衬内壁贴合更加紧密，更利于对塔身瓦片的提升。

可选的，所述地基基础底部设置有底板，所述底板沿周向均布有若干根边立柱，所述底板中心设置有钢立柱，所述边立柱与钢立柱均与底板焊接，所述相邻边立柱之间设置有剪刀撑。

通过采用上述技术方案，利用底板起固定支撑作用，边立柱起连接支撑作用，钢立柱起定位支撑作用，剪刀撑主要用于加强立柱间的纵向刚性。

可选的，所述地基基础沿钢立柱向上至少设置有一处联系梁，所述联系梁设置作为米字形结构。

通过采用上述技术方案，利用联系梁主要便于增加结构的整体性，以增强边立柱的横向刚度。

可选的，所述作业平台设置在联系梁上方，所述作业平台包括底部框架与钢板，所述底部框架包括工字钢、加强筋和横梁，所述工字钢沿钢立柱水平面均匀布设，所述工字钢的一端固定连接在边立柱上，所述工字钢的另一端固定连接在刚立柱上，所述相邻工字钢之间设置有至少一道环向加强筋，所述加强筋设置为槽钢，所述相邻边立柱之间设置有横梁，所述横梁设置为槽钢，所述钢板设置在底部框架上。

通过采用上述技术方案，底部框架主要起底部支撑连接作用，钢板主要起水平面支撑作用，工字钢主要用于钢板平面内的受力构件，加强筋主要用于增加工字钢的稳定性，横梁主要用于增强边立柱之间的连接稳定性。

可选的，所述提升装置设置在钢板上，所述提升装置包括限位立柱、连接板、连接杆和液压缸，所述限位立柱底部固定连接在钢板的上表面，所述连接板套接在限位立柱上，所述连接杆可拆卸连接在连接板上，所述液压缸固定连接在连接板的底部表面。

通过采用上述技术方案，利用限位立柱一方面起连接固定作用，另一方面起连接限位作用，连接板主要起整体连接支撑作用，连接杆主要起连接作用，液压缸主要提供驱动力。

可选的，所述连接板的边缘侧设置有连接销，所述连接杆的一端插接在连接板中并通过连接销连接固定，所述连接杆的另一端插接在连接槽中并通过螺纹柱连接固定。

通过采用上述技术方案，利用连接销便于将连接杆固定连接到连接板中，同时利用螺纹柱便于将连接杆固定连接到连接槽中。

可选的，所述连接板靠近膨胀圈的外侧设置有斜拉撑，所述斜拉撑的一端铰接在连接板上，所述斜拉撑的另一端固定连接在膨胀圈上。

通过采用上述技术方案，利用斜拉撑便于进一步增强连接板与膨胀圈的连接，以增强提升装置的提升能力。

一种调压塔钢内衬安装施工方法，包括如下步骤：

在调压塔地基基础上安装作业平台；

在钢内衬内侧设置膨胀圈；

在作业平台上设置提升装置；

将钢内衬焊接形成顶层塔身瓦片，然后通过提升装置提升顶层塔身瓦片；

将四片钢内衬放置在顶层塔身瓦片的下方并焊接形成第二层塔身瓦片，将第二层塔身瓦片与顶层塔身瓦片焊接在一起；

通过提升装置提升焊接好的顶层塔身瓦片与第二层塔身瓦片，重复上述操作过程，将剩余全部钢内衬焊接在顶层塔身瓦片与第二层塔身瓦片形成的整体上；

在所有钢内衬安装完成并在焊缝检测合格后，进行拆除作业，首先拆除提升装置，然后拆除作业平台，最后拆除钢立柱。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在使用本申请装置时，通过采用上述技术方案，利用地基基础起整体支撑作用，作业平台主要用于搭建塔身瓦片，将钢内衬首尾依次相连形成密闭区域，利用提升装置，将连接好的塔身瓦片进行提升，将塔身瓦片提升至脱离作业平台后，便于在作业平台与脱离作业平台的塔身瓦片之间再安装第二层塔身瓦片，通过第二层塔身瓦片对上层的塔身瓦片进行支撑，再利用提升装置对第二层塔身瓦片进行提升，从而使得叠加的塔身瓦片向上提升，重复上述操作，最终实现组装焊接操作均在低空作业，有效降低了作业人员的作业难度，同时有效缩短了调压水塔的安装施工周期；

2.通过采用上述技术方案，利用连接槽便于对钢内衬起连接固定作用，螺纹柱主要用于对连接槽与膨胀圈进行连接固定，便于利用膨胀圈对钢内衬进行提升；

3.通过采用上述技术方案，利用限位立柱一方面起连接固定作用，另一方面起连接限位作用，连接板主要起整体连接支撑作用，连接杆主要起连接作用，液压缸主要提供驱动力。

附图说明

图1是本申请实施例的主体结构示意图。

图2是本申请实施例另一角度的主体结构示意图。

图3是本申请实施例作业平台的示意图。

图4是本申请实施例另一角度的主体结构示意图。

附图标记说明：1、地基基础；11、底板；12、边立柱；13、钢立柱；14、剪刀撑；15、联系梁；2、作业平台；21、底部框架；211、工字钢；212、加强筋；213、横梁；22、钢板；3、塔身瓦片；31、钢内衬；311、连接槽；312、螺纹柱；4、提升装置；41、限位立柱；42、连接板；421、连接销；43、连接杆；44、液压缸；45、斜拉撑；5、膨胀圈；6、千斤顶；。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

水塔是工业和民用公辅设施中重要组成部分，首先利用高压水泵将水抽到水塔水箱进行储存，然后根据需求将水箱内水输送到使用地，起到保障需求的作用，调压塔是位于地面以上的调压室，用于防止水柱分离的水锤防护措施，常装设在管道系统中容易产生负压的部位；调压水塔安装过程分为基础验收、安放垫铁、塔体最下层吊装找正、由下向上吊装第二层塔体、焊接两层塔体的环向缝隙、重复吊装塔体与焊接层间环向焊缝直至完成塔体安装

本申请实施例公开一种调压塔钢内衬安装装置。参照图1，一种调压塔钢内衬安装装置包括地基基础1、作业平台2、塔身瓦片3、提升装置4、膨胀圈5和千斤顶6，作业平台2设置在地基基础1中，塔身瓦片3设置在作业平台2上，膨胀圈5设置在塔身瓦片3的内壁，千斤顶6设置在相邻膨胀圈5之间，提升装置4设置在作业平台2上与膨胀圈5抵接。

本申请实施例中，首先在地基基础1上开挖基坑，在基坑底部安装调压水塔塔底，塔底的外周壁贴于基坑的内周壁，参照图2，在基坑底部铺设底板11，利用底板11起固定支撑作用，在底板11上沿周向均匀布设有十六根边立柱12，边立柱12主要起连接支撑作用，在底板11的中心位置设置一根钢立柱13，钢立柱13主要起定位支撑作用，边立柱12与钢立柱13均与底板11采用角焊缝焊接，焊脚高度8mm，沿柱底圆周方向均布有三块加强筋板，相邻边立柱12的连接点相互错开，以增加立柱的整体稳定性。

本申请实施例中，十六根钢立柱13每隔三跨安装有一个剪刀撑14，剪刀撑14主要用于加强立柱间的纵向刚性，共安装有四个剪刀撑14，剪刀撑14的材质为槽钢，边立柱12上端延伸出塔底上端部，作业平台2设置在塔底的上端部，钢立柱13贯穿作用平台2后延伸至作业平台2的上方，作业平台2与钢立柱13固定连接。

本申请实施例中，在地基基础1的塔底中以底板11为基础每隔5米设置有两层联系梁15，每层联系梁15结构一致且设置为米字形结构，联系梁15材质为钢管，联系梁15与边立柱12焊接，利用联系梁15便于增加结构的整体性，同时增强边立柱12的横向刚度。

本申请实施例中，参照图3，作业平台2设置在联系梁15的上方，作业平台2包括底部框架21与钢板22，底部框架21设置在边立柱12与钢立柱13上，主要起底部支撑连接作用，底部框架21包括工字钢211、加强筋212和横梁213，沿钢立柱13的水平面均匀布设有八根工字钢211，工字钢211的规格为[30a，工字钢211的一端固定连接在边立柱12上，工字钢211主要用于平面内的受力构件。

本申请实施例中，相关工字钢211之间设置有三道环向加强筋212，加强筋212的规格为[12a的槽钢，加强筋212主要用于增加工字钢211的稳定性，相邻边立柱12之间设置有横梁213，总共有十六根横梁213，横梁213的规格同样为[12a的槽钢，横梁213主要用于增强边立柱12之间的连接稳定性，通过底部框架21可保证作业平台2的整体稳定性，在底部框架21安装完成后，在上部满铺6mm厚钢板22，钢板22起水平面支撑作用。

本申请实施例中，在作业平台2上竖向依次叠加设置有若干圈塔身瓦片3，塔身瓦片3与塔底共轴线设置，最底层塔身瓦片3的底部设置若干块支撑板，用于支撑放置塔身瓦片3，每一圈塔身瓦片3均包括四块钢内衬31，钢内衬31为弧形板，四块钢内衬31首尾依次连接合围成封闭圆形。

本申请实施例中，参照图4，每个钢内衬31的内壁弧面上固设有一个连接槽311，连接槽311用于与提升装置4连接，钢内衬31的内壁上设置有穿设于连接槽311的膨胀圈5，每个膨胀圈5与每块钢内衬31相适配，连接槽311中设置有螺纹柱312，膨胀圈5上开设有与螺纹柱312相适配的连接孔，便于将螺纹柱312穿过膨胀圈5连接到连接槽311中，便于利用膨胀圈5对钢内衬31进行提升。

本申请实施例中，相邻两个膨胀圈5之间设置有千斤顶6，千斤顶6的缸体固定连接在膨胀圈5的端部，千斤顶6的输出端固定连接在另一个膨胀圈5的端部，便于利用千斤顶6使相邻的两个膨胀圈5相互远离，从而使膨胀圈5外壁与钢内衬31的外壁贴合更加紧密，更利于塔身瓦片3的提升。

本申请实施例中，提升装置4设置在钢板22上主要用于对钢内衬31进行提升，提升装置4包括两根限位立柱41、一块连接板42、四根连接杆43、液压缸44和斜拉撑45,限位立柱41底部固定连接在钢板22的上表面起连接固定作用的同时起连接限位作用，连接板42套接在限位立柱41上主要起连接支撑作用，连接杆43可拆卸连接在连接板42上主要起连接作用，液压缸44固定连接在连接板42的底部表面主要提供驱动力。

本申请实施例中，连接板42设置为矩形板，在连接板42的四侧边缘侧均开设有用于连接固定连接杆43的销孔，并且每个销孔中均设置有连接销421，便于连接杆43插接到连接板中通过连接销421实现连接固定，连接杆43的另一端插接到连接槽311中并通过螺纹柱312实现连接固定，利用连接销421与螺纹柱312可实现提升装置4与膨胀圈5以及钢内衬31的连接固定，便于通过提升装置4将钢内衬31通过膨胀圈5向上提升。

本申请实施例中，在连接板42的四个角上均设置有两根斜拉撑45，两根斜拉撑45的一端分别铰接在连接板42的四角两侧，两根斜拉撑45的另一端固定连接在相邻两个膨胀圈5上，通过斜拉撑45进一步增强连接板42与膨胀圈5的连接固定，以增强提升装置4的提升能力。

本申请实施例一种调压塔钢内衬安装装置的实施原理为：首先，将四块钢内衬31分别首尾相连放置在支撑板上，然后将四块钢内衬31的对接处焊接好，在启动千斤顶6，使相邻的两个膨胀圈5相互远离，膨胀圈5的外壁与钢内衬31的内壁紧密贴合后，将连接杆43一端插接到连接板42中并用连接销421固定，连接杆43的另一端插接到钢内衬31内壁的连接槽311中并用螺纹柱312固定，接着将斜拉撑45与相邻两个膨胀圈5进行固定连接，再启动液压缸44，液压缸44沿限位立柱41向上提升，带动连接板42向上运动，连接杆43从而带动膨胀圈5往上提升，膨胀圈5带着塔身瓦片3向上提升，提升到达指定位置后，在支撑板与提升起来的塔身瓦片3之间安装下一层塔身瓦片3，拼接安装完下一层塔身瓦片3后，将膨胀圈5进行拆除并安装到下一层塔身瓦片3上，同时将提升装置4下降并与塔身瓦片3连接固定，再利用提升装置4对下一层塔身瓦片3进行提升，从而使得叠加的塔身瓦片3向上提升，重复上述步骤，实现调压水塔钢内衬31的倒桩安装；在所有塔身瓦片3安装完成并在焊缝检测合格后，进行拆除作业，首先拆除提升装置4，然后拆除作业平台2，最后拆除钢立柱13，使整个组装焊接操作均在低空作业，有效降低了作业人员的作业难度，同时有效缩短了安装施工周期。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种调压塔钢内衬安装装置，其特征在于：包括地基基础（1）、作业平台（2）、塔身瓦片（3）和提升装置（4），所述作业平台（2）设置在地基基础（1）中，所述作业平台（2）上竖向依次叠加设置有若干圈塔身瓦片（3），每圈所述塔身瓦片（3）均包括若干块钢内衬（31），所述若干块钢内衬（31）首尾相连形成密闭区域，所述提升装置（4）设置在作业平台（2）上，所述提升装置（4）与每块钢内衬（31）相对应设置，所述提升装置（4）用于下层塔身瓦片（3）向上提升；所述地基基础（1）底部设置有底板（11），所述底板（11）沿周向均布有若干根边立柱（12），所述底板（11）中心设置有钢立柱（13），所述边立柱（12）与钢立柱（13）均与底板（11）焊接，相邻所述边立柱（12）之间设置有剪刀撑（14）；所述地基基础（1）沿钢立柱（13）向上至少设置有一处联系梁（15），所述联系梁（15）设置作为米字形结构；所述作业平台（2）设置在联系梁（15）上方，所述作业平台（2）包括底部框架（21）与钢板（22），所述底部框架（21）包括工字钢（211）、加强筋（212）和横梁（213），所述工字钢（211）沿钢立柱（13）水平面均匀布设，所述工字钢（211）的一端固定连接在边立柱（12）上，所述工字钢（211）的另一端固定连接在钢立柱（13）上，相邻所述工字钢（211）之间设置有至少一道环向加强筋（212），所述加强筋（212）设置为槽钢，相邻所述边立柱（12）之间设置有横梁（213），所述横梁（213）设置为槽钢，所述钢板（22）设置在底部框架（21）上；所述提升装置（4）设置在钢板（22）上，所述提升装置（4）包括限位立柱（41）、连接板（42）、连接杆（43）和液压缸（44），所述限位立柱（41）底部固定连接在钢板（22）的上表面，所述连接板（42）套接在限位立柱（41）上，所述连接杆（43）可拆卸连接在连接板（42）上，所述液压缸（44）固定连接在连接板（42）的底部表面。

2.根据权利要求1所述的一种调压塔钢内衬安装装置，其特征在于：所述钢内衬（31）的内壁上固设有若干连接槽（311），所述连接槽（311）沿钢内衬（31）的弧面间隔设置，所述连接槽（311）中设置有螺纹柱（312），所述钢内衬（31）的内壁上设置有穿设于若干块所述连接槽（311）的膨胀圈（5），所述膨胀圈（5）上开设有与螺纹柱（312）相适配的连接孔。

3.根据权利要求2所述的一种调压塔钢内衬安装装置，其特征在于：相邻两个所述膨胀圈（5）之间设置有千斤顶（6），所述千斤顶（6）的缸体固定连接在膨胀圈（5）的端部，所述千斤顶（6）的输出端固定连接在另一个膨胀圈（5）的端部。

4.根据权利要求1所述的一种调压塔钢内衬安装装置，其特征在于：所述连接板（42）的边缘侧设置有连接销（421），所述连接杆（43）的一端插接在连接板（42）中并通过连接销（421）连接固定，所述连接杆（43）的另一端插接在连接槽（311）中并通过螺纹柱（312）连接固定。

5.根据权利要求4所述的一种调压塔钢内衬安装装置，其特征在于：所述连接板（42）靠近膨胀圈（5）的外侧设置有斜拉撑（45），所述斜拉撑（45）的一端铰接在连接板（42）上，所述斜拉撑（45）的另一端固定连接在膨胀圈（5）上。

6.应用如权利要求2所述的一种调压塔钢内衬安装装置的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、在调压塔地基基础（1）上安装作业平台（2）；

S2、在钢内衬（31）内侧设置膨胀圈（5）；

S3、在作业平台（2）上设置提升装置（4）；

S4、将钢内衬（31）焊接形成顶层塔身瓦片（3），然后通过提升装置（4）提升顶层塔身瓦片（3）；

S5、将四片钢内衬（31）放置在顶层塔身瓦片（3）的下方并焊接形成第二层塔身瓦片（3），将第二层塔身瓦片（3）与顶层塔身瓦片（3）焊接在一起；

S6、通过提升装置（4）提升焊接好的顶层塔身瓦片（3）与第二层塔身瓦片（3），重复步骤S1-S6的操作过程，将剩余全部钢内衬（31）焊接在顶层塔身瓦片（3）与第二层塔身瓦片（3）形成的整体上；

S7、在所有钢内衬（31）安装完成并在焊缝检测合格后，进行拆除作业，首先拆除提升装置（4），然后拆除作业平台（2），最后拆除钢立柱（13）。