预制混凝土塔筒的施工平台提升装置及方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土风电塔筒的施工装置及方法，尤其涉及一种预制混凝土塔筒的施工平台提升装置及方法。
背景技术
风力发电作为一种清洁能源技术，在我国风资源较好地区得到了广泛的应用，随着风力发电机组的功率日益增大，使得风轮的直径越来越大，塔筒的高度也越来越高，目前，国内陆上风力发电机组的塔筒高度已经达到120-160m。传统的钢塔筒刚度较低，塔筒易于产生共振而损坏。目前，下部采用混凝土塔筒、上部采用钢塔筒的新型钢混塔筒结构体系得到了深入的研究和广泛的应用，可有效的提高塔筒的刚度，确保塔筒避免产生共振。由于混凝土塔筒一般采用分节、分片预制的方式，即沿着塔筒高度方向划分为若干筒节，沿着塔筒环向划分为若干筒片，在工厂预制好后运输至现场进行拼装和吊装作业，使其形成一个整体。
预制混凝土塔筒在吊装时，必须进行筒节顶部的标高测量，找平和涂抹环氧坐浆料等工作，必须在塔筒内设置施工平台供施工人员操作用，该施工平台需要吊装在筒节内壁上，且随着筒节的吊装施工进行提升。
现有技术的施工平台提升方法是：在安装完成上一个筒节后，下降吊车的副钩直接对施工平台进行提升。这种做法存在两个缺点：
一、大型吊车的主钩与副钩之间的水平距离有0.5-1m，导致副钩不在塔筒的中心，进而导致施工平台在提升过程中发生倾斜，或者施工平台各吊点之间受力不均。
二、施工人员在施工平台的提升过程中，仅将安全带系扣于施工平台上，虽然每一次提升的高度仅为每个筒节的高度，但在提升过程中，施工人员站在施工平台上可能由于吊绳断裂等原因导致施工平台倾覆，施工人员会与施工平台同步倾覆甚至发生坠落等安全事故。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种预制混凝土塔筒的施工平台提升装置，能提高混凝土塔筒内部施工平台的提升稳定性，避免施工安全事故。
本发明的目的之二在于提供一种预制混凝土塔筒的施工平台提升方法，能在施工过程中的任意时刻均对施工平台和施工人员提供有效的安全保障，提高施工平台的提升稳定性和工作效率，避免施工安全事故。
本发明是这样实现的：
一种预制混凝土塔筒的施工平台提升装置，包括位于下部的安装完成的下筒节、通过提升组件吊装至下筒节上的上筒节、通过提升组件提升的施工平台、第一安全带和第二安全带；下筒节的内壁上间隔设有若干个用于连接施工平台的第一悬挂吊点和若干个用于连接第一安全带的第一安全吊点；施工平台的上表面上间隔设有若干个平台吊点，且每个平台吊点上固定连接第一平台吊绳和第二平台吊绳；上筒节的内壁上间隔设有若干个用于连接施工平台的第二悬挂吊点和若干个用于连接第一安全带的第二安全吊点，且每个第二安全吊点上均系扣有安全绳，第二安全带能系扣在安全绳上。
所述的若干个第一悬挂吊点沿下筒节的环向均匀布置，若干个第一安全吊点沿下筒节的环向均匀布置。
所述的若干个平台吊点沿施工平台的边缘处环向均布。
所述的若干个第二悬挂吊点沿上筒节的环向均匀布置，若干个第二安全吊点沿上筒节的环向均匀布置。
所述的提升组件包括起吊设备的吊钩、第一吊车吊绳和第二吊车吊绳，若干根第一吊车吊绳的一端和若干根第二吊车吊绳的一端均系扣在吊钩上，若干根第一吊车吊绳的另一端分别连接在上筒节的顶面吊点上，若干根第二吊车吊绳的另一端分别与系扣在若干个平台吊点上的第二平台吊绳一一对应连接。
所述的平台吊点、第一平台吊绳、第二平台吊绳、第二吊车吊绳的数量相当。
一种预制混凝土塔筒的施工平台提升方法，包括以下步骤：
步骤1：将施工平台的第一平台吊绳系扣在下筒节的第一悬挂吊点上，将第一安全带系扣在下筒节的第一安全吊点上；
步骤2：在上筒节吊装前，预先将安全绳的一端系扣在上筒节的安全吊点上；在起吊设备的吊钩上同时系扣第一吊车吊绳和第二吊车吊绳，第一吊车吊绳的另一端系扣在上筒节的顶面吊点上；
步骤3：通过起吊设备经吊钩吊装上筒节，下降吊钩使上筒节降落至下筒节的上方并调整上筒节的位置；
步骤4：将第二安全带系系扣在上筒节的安全绳的另一端上，并解除系扣在下筒节的第一安全吊点上的第一安全带；
步骤5：继续下降吊车的吊钩，将第二平台吊绳系扣在第二吊车吊绳的另一端上；
步骤6：提升吊钩，解除施工平台上系扣于下筒节的第一悬挂吊点上的第一平台吊绳；
步骤7：继续提升吊钩，使施工平台提升至高于施工平台在上筒节内的设计安装高度，将施工平台上第一平台吊绳系扣在上筒节的第二悬挂吊点上；
步骤8：下降吊钩，使施工平台下降至上筒节内的设计安装高度；
步骤9：将第一安全带系扣于上筒节的第二安全吊点上，并解除第二安全带与上筒节上的安全绳的系扣；
步骤10：解除系扣在第二吊车吊绳上的第二平台吊绳和系扣在上筒节的顶面吊点上的第一吊车吊绳，完成相邻两节筒节内施工平台的提升；
步骤11：随着塔筒的吊装施工，重复步骤1-10实现施工平台在塔筒内的逐节提升。
所述的步骤3中，第一吊车吊绳处于张紧状态；所述的步骤5中，第一吊车吊绳处于放松不受力的状态。
所述的步骤8中，第一平台吊绳处于张紧受力状态，施工平台的重量完全由第一平台吊绳承担。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明的施工平台能通过吊绳在上筒节和下筒节之间的连接切换，且在提升施工平台的过程中保证施工平台各吊点之间的受力平衡，确保施工平台的平稳提升，从而提升塔筒吊装作业的效率。
2、本发明通过安全带连接在已安装完成的塔筒上，且通过两根安全带在两个塔筒之间的连接切换，确保任何时刻都能对施工人员起到有效的保护作用，在吊车吊绳断裂、施工平台破坏或倾覆等意外状态下，有效防止安全事故的发生。
本发明能在混凝土塔筒的筒节吊装过程中确保施工平台各吊点的受力均衡，提高施工平台随塔筒施工而提升的稳定性，避免施工安全事故。
附图说明
图1是本发明预制混凝土塔筒的施工平台提升装置中施工平台位于下筒节内时的结构示意图；
图2是本发明预制混凝土塔筒的施工平台提升装置中上筒节的吊装示意图；
图3是本发明预制混凝土塔筒的施工平台提升方法中步骤4的施工示意图；
图4是本发明预制混凝土塔筒的施工平台提升方法中步骤5的施工示意图；
图5是本发明预制混凝土塔筒的施工平台提升方法中步骤6的施工示意图；
图6是本发明预制混凝土塔筒的施工平台提升方法中步骤9的施工示意图；
图7是本发明预制混凝土塔筒的施工平台提升方法中步骤10的施工示意图。
图中，1下筒节，11第一悬挂吊点，12第一安全吊点，2施工平台，21平台吊点，22第一平台吊绳，23第二平台吊绳，3施工人员，31第一安全带，32第二安全带，4上筒节，41第二悬挂吊点，42第二安全吊点，43安全绳，5吊钩，6第一吊车吊绳，7第二吊车吊绳。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
请参见附图1和附图2，一种预制混凝土塔筒的施工平台提升装置，包括位于下部的安装完成的下筒节1、通过提升组件吊装至下筒节1上的上筒节4、通过提升组件提升的施工平台2、第一安全带31和第二安全带32；下筒节1的内壁上间隔设有若干个用于连接施工平台2的第一悬挂吊点11和若干个用于连接第一安全带31的第一安全吊点12；施工平台2的上表面上间隔设有若干个平台吊点21，且每个平台吊点21上固定连接第一平台吊绳22和第二平台吊绳23；上筒节4的内壁上间隔设有若干个用于连接施工平台2的第二悬挂吊点41和若干个用于连接第一安全带31的第二安全吊点42，且每个第二安全吊点42上均系扣有安全绳43，第二安全带32能系扣在安全绳43上。第一安全带31和第二安全带32能系扣至施工人员3的身上，用于保障站施工人员3在施工平台2上的作业安全。
所述的若干个第一悬挂吊点11沿下筒节1的环向均匀布置，且每个第一悬挂吊点11与下筒节1顶面的距离均为200-300mm，用于悬挂施工平台2。
所述的若干个第一安全吊点12沿下筒节1的环向均匀布置，且每个第一安全吊点12与下筒节1顶面的距均为200-300mm，用于系扣第一安全带31和施工人员3。
所述的若干个平台吊点21沿施工平台2的边缘处环向均布，确保若干个平台吊点21上的第一平台吊绳22能与第一悬挂吊点1一一对应连接。
所述的第一平台吊绳22的长度可与第二平台吊绳23的长度相当，第一平台吊绳22和第二平台吊绳23之间可互换使用。
所述的若干个第二悬挂吊点41沿上筒节4的环向均匀布置，且每个第二悬挂吊点41与上筒节4顶面的距离均为200-300mm，用于悬挂施工平台2。
所述的若干个第二安全吊点42沿上筒节4的环向均匀布置，且每个第二安全吊点42与上筒节4顶面的距离均为200-300mm，用于系扣第一安全带31和施工人员3。
所述的提升组件包括起吊设备的吊钩5、第一吊车吊绳6和第二吊车吊绳7，若干根第一吊车吊绳6的一端和若干根第二吊车吊绳7的一端均系扣在吊钩5上，通过起吊设备控制吊钩5的提升和下降，若干根第一吊车吊绳6的另一端分别间隔连接在上筒节4的顶面吊点上，用于起吊上筒节4；若干根第二吊车吊绳7的另一端分别与系扣在若干个平台吊点21上的第二平台吊绳23一一对应连接，用于起吊施工平台2。
所述的平台吊点21、第一平台吊绳22、第二平台吊绳23、第二吊车吊绳7的数量相当，确保施工平台2的吊装和提升过程中的受力平衡性和稳定性。
一种预制混凝土塔筒的施工平台提升方法，包括以下步骤：
请参见附图1，步骤1：将施工平台2的第一平台吊绳22系扣在下筒节1的第一悬挂吊点11上，将第一安全带31系扣在下筒节1的第一安全吊点12上。系扣至第一安全带31和第二安全带32的施工人员3在施工平台2上即可进行下筒节1顶部的标高测量、找平和涂抹环氧坐浆料等工作。
请参见附图2，步骤2：在上筒节4吊装前，预先将安全绳43的一端系扣在上筒节4的安全吊点42上；在起吊设备的吊钩5上同时系扣第一吊车吊绳6和第二吊车吊绳7，第一吊车吊绳6的另一端系扣在上筒节4的顶面吊点上。
步骤3：通过起吊设备经吊钩5吊装上筒节4，下降吊钩5使上筒节4缓慢降落至下筒节1的上方并调整上筒节4的位置，此时第一吊车吊绳6处于张紧状态。
请参见附图3，步骤4：将第二安全带系32系扣在上筒节4的安全绳43的另一端上，并解除系扣在下筒节1的第一安全吊点12上的第一安全带31。
请参见附图4，步骤5：继续下降吊车的吊钩5，将第二平台吊绳23系扣在第二吊车吊绳7的另一端上，此时，第一吊车吊绳6处于放松不受力的状态。
请参见附图5，步骤6：提升吊钩5，使第一平台吊绳22处于放松不受力的状态，解除施工平台2上系扣于下筒节1的第一悬挂吊点11上的第一平台吊绳22，此时，可通过第二吊车吊绳7和第二平台吊绳23对施工平台2起到安全保护作用，避免施工平台2的侧翻等意外事故发生。优选的，所述的吊钩5提升的高度范围为10-20cm。
步骤7：继续提升吊钩5，使施工平台2提升至高于施工平台2在上筒节4内的设计安装高度，将施工平台2上第一平台吊绳22系扣在上筒节4的第二悬挂吊点41上。优选的，所述的吊钩5继续提升的高度范围为10-20cm。
步骤8：下降吊钩5，使施工平台2下降至上筒节4内的设计安装高度，此时，施工平台2的重量完全由第一平台吊绳22承担，第一平台吊绳22处于张紧受力状态。优选的，所述的吊钩5的下降高度范围为20-30cm。
请参见附图6，步骤9：将第一安全带31系扣于上筒节4的第二安全吊点42上，并解除第二安全带32与上筒节4上的安全绳43的系扣。
请参见附图7，步骤10：解除系扣在第二吊车吊绳7上的第二平台吊绳23和系扣在上筒节4的顶面吊点上的第一吊车吊绳6，完成相邻两节筒节内施工平台2的提升，施工人员3站在施工平台2上即可进行上筒节4顶部的标高测量、找平和涂抹环氧坐浆料等工作。
步骤11：随着塔筒的吊装施工，重复步骤1-10即可实现施工平台2在塔筒内的逐节提升。
实施例1：
在下筒节1内壁上沿环向均匀布置六个第一悬挂吊点11，第一悬挂吊点11与下筒节1的顶面的距离为300mm，用于悬挂施工平台2。在下筒节1内壁上沿环向均匀布置四个第一安全吊点12，第一安全吊点12与第一悬挂吊点11错开布置，第一安全吊点12与下筒节1的顶面的距离为300mm，用于系扣第一安全带31。
在施工平台2的上表面沿环向均匀布置六个平台吊点21，每个平台吊点21上系扣相同长度的第一平台吊绳22和第二平台吊绳23。
在施工人员3身上系扣第一安全带31和第二安全带32，并站在施工平台2上。
在上筒节4内壁上沿环向均匀布置六个第二悬挂吊点41，第二悬挂吊点41与上筒节4的顶面的距离为300mm，用于悬挂施工平台2。上筒节4内壁上沿环向均匀布置四个第二安全吊点42，第二安全吊点42与上筒节4的顶面的距离为300mm，用于系扣第一安全带31。第二安全吊点42上系扣安全绳43，用于系扣第二安全带32。
提升组件主要包括吊钩5、系扣于吊钩5上的六根第一吊车吊绳6和六根第二吊车吊绳7，第一吊车吊绳6用于起吊上筒节4，第二吊车吊绳7用于起吊施工平台2。
具体施工步骤如下：
1、将施工平台2的第一平台吊绳22系扣于下筒节1的第一悬挂吊点11上，施工人员3将第一安全带31系扣于下筒节1的第一安全吊点12上，如图1所示。施工人员3在施工平台2上即可进行下筒节1顶部的标高测量、找平和涂抹环氧坐浆料等工作。
2、上筒节4在吊装前，预先将安全绳43的一端系扣在上筒节4的第二安全吊点42上；在吊钩5上同时系扣第一吊车吊绳6和第二吊车吊绳7，第一吊车吊绳6的另一端系扣于上筒节4的顶面吊点上。
3、吊装上筒节4，缓慢降落并调整其位置，使上筒节4吊装至设计安装位置，如图2所示。
4、安装好上筒节4后，施工人员3将第二安全带系32扣于上筒节4的安全绳43上，并解除系扣于下筒节1的第一安全吊点12的第一安全带31，如图3所示。
5、继续下降吊钩5，施工人员3将第二平台吊绳23系扣于第二吊车吊绳7上，如图4所示。
6、将吊钩5缓慢上升20cm，施工人员3解除施工平台2上系扣于下筒节1的第一悬挂吊点11的第一平台吊绳22，如图5所示。
7、继续提升吊车吊钩5，使施工平台2的位置比其在上筒节4内的设计安装位置高20cm，将施工平台2的第一平台吊绳22系扣于上筒节4的第二悬挂吊点41上。
8、下降吊钩5约30cm，使此时施工平台2的重量完全由第一平台吊绳22承担。
9、施工人员3将第一安全带31系扣于上筒节4的第二安全吊点42上，如图6所示。
10、施工人员3解除系扣于上筒节4的安全绳43的第二安全带32，解除系扣于第二吊车吊绳7上的第二平台吊绳23，解除系扣于上筒节4的顶面吊点上的第一吊车吊绳6，如图7所示。施工人员3在施工平台2上即可进行上筒节4顶部的标高测量、找平和涂抹环氧坐浆料等工作。
11、如此重复上述步骤，使施工平台2随着塔筒的吊装逐节提升，直至塔筒吊装完成。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
