一种受限空间内钢储罐底板和顶盖的施工装置和施工方法
技术领域
本发明属于钢储罐施工技术领域，具体涉及一种受限空间内钢储罐底板和顶盖的施工装置和施工方法。
背景技术
传统的钢储罐底板和顶盖施工，通常采用的办法是首先用吊车将底板铺设完毕进行组焊，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。针对受限空间底板和顶盖的施工，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。
发明内容
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底板和顶盖施工的问题，提供一种受限空间内钢储罐底板和顶盖的施工装置和施工方法。
本发明采用如下技术方案：
一种受限空间内钢储罐底板和顶盖的施工装置，包括中心支架、用于预制拼装钢储罐底板和顶板吊装的临时中心立柱、桁架和行走装置，中心支架位于混凝土罐室内钢储罐底板部中心，中心支架的底部设有卷扬机，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焊接固定，临时中心立柱的顶端设有桁架定位旋转单元，桁架的一端通过桁架定位旋转单元与临时中心立柱连接，另一端与行走装置连接，桁架的底部设有十四个用于底板铺设的吊耳，其中，靠近临时中心立柱的吊耳设有定滑轮，定滑轮通过钢丝绳与卷扬机连接，桁架的底部设有用于顶盖拼装的吊耳。
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。
所述桁架包括若干通过方法兰连接的方箱筒节单元。
所述行走装置包括由两个支撑管呈倒V字型连接的支架，支架的另一端底部设有加强槽钢梁，加强槽钢梁底部设有行走滚轮，支架的顶部设有连接板。
所述桁架与行走装置的连接板连接。
所述桁架定位旋转单元的底部设有定位圆盘，桁架与桁架定位旋转单元通过轴销连接。
一种受限空间内钢储罐底板和顶盖的施工方法，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的中心设置中心支架，底部外侧设置包边角钢；
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，桁架的一端与临时中心立柱连接，另一端与行走装置连接；
第五步，桁架的底部的吊耳连接定滑轮，定滑轮通过钢丝绳与卷扬机连接，通过位置调节实现相应部位底板的铺设，首先进行底板边缘板施工，再进行底板中幅板施工；
第六步，利用桁架的底部的吊耳通过10t倒链进行顶盖的施工，顶盖由若干扇形蒙皮板在现场通过本发明完成预制、拼装；扇形蒙皮板的第一端与中心支架搭接，第二端与包边角钢搭接。
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底板和顶盖预制、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，钢储罐底板和顶盖的预制、拼装时采用中心柱旋转支架施工方法，首先，将钢储罐底板和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底板和顶盖，该方法可以减少底板和扇形蒙皮板的预制时间，节省了大量机械费，解决了受限空间底板和顶盖施工问题，缩短了底板和顶板拼装时间，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为钢储罐底板的结构示意图。
图3为钢储罐顶盖的结构示意图。
图4为预制扇形蒙皮板是侧视图。
图5为预制扇形蒙皮板是俯视图。
图6为本发明的施工装置的结构示意图。
图7为本发明的行走装置的结构示意图。
图8为图7的A-A向剖视图。
图9为图7的B-B向剖视图。
图10为桁架定位旋转单元的主视结构示意图。
图11为桁架定位旋转单元的俯视结构示意图。
图12为本发明的使用状态示意图。
图13为中心支架的主视结构示意图。
图14为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-底板边缘板；4-底板中幅板；5-钢储罐顶盖；6-扇形蒙皮板；7-包边角钢；8-中心支架；9-卷扬机；10-临时中心立柱；11-桁架；12-行走装置；13-桁架定位旋转单元；14-吊点；15-方法兰；16-连接板；17-支撑管；18-加强槽钢梁；19-行走滚轮；20-定位圆盘；21-轴销；22-钢圈；23-圆环；24-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。
本发明是一种典型的实施方式提供的一种如图1所示的受限空间内钢储罐底板和顶盖的施工方法，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，首先进行底板边缘板3施工，再进行底板中幅板4施工，最后进行钢储罐顶盖5施工。
所述用于预制、拼装钢储罐底板和顶板作为吊装的临时中心立柱10，所述的临时中心立柱10连接桁架11，临时中心立柱10顶部设置桁架定位旋转单元13，桁架11和桁架定位旋转单元13之间通过轴销固定，桁架11和行走装置12通过连接板16实现相应部位旋转，以完成受限空间内钢储罐底板铺设和顶板预制、拼装。
如图2所示，所述施工钢储罐底板2由若干底板边缘板3和底板中幅板4组成，通过本发明完成铺设；如图3所示，施工钢储罐顶盖5由若干扇形蒙皮板6在现场通过本发明完成预制、拼装；如图4所示，所述扇形蒙皮板6的第一端与中心支架8搭接，第二端与包边角钢7搭接；如图6至图12所示，所述在混凝土罐室或洞库内钢储罐底板设置临时中心立柱10，与钢储罐底板焊接固定，桁架定位旋转单元13设有定位圆盘20和轴销21；桁架11包括多节通过方法兰15连接的方箱筒节单元；桁架11下侧设置十四个吊点14，第一端设置固定滑轮，通过位置调节实现相应部位底板的铺设，第二端设置倒链实现壁板摆放；桁架11下侧选用三个固定吊点，利用10t倒链进行顶板预制、拼装，以实现钢储罐顶板相应部位的拼装。
如图7、8、9所示，所述行走装置12由连接板16、支撑管17、加强槽钢梁18、行走滚轮19组成。
如图13、14所示，所述中心支架8分为三节通过螺栓连接的支架单元，支架顶板设有加强槽的钢圈22、顶盖限位的圆环23、顶盖搭接固定的圆盘24。
所述拆除临时中心立柱10时，使桁架11与桁架定位旋转单元13之间的固定的轴销21脱开、桁架11拆分成多节通过方法兰15连接的方箱筒节单元、桁架11和行走装置12通过拆除连接板16实现整体拆除，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10应选用满足稳定性核算的要求；桁架11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20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。
