Способ сооружения цилиндрического резервуара методом подращивания и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области строительства, в частности к резервуаростроению, может быть использовано для сооружения резервуаров методом подращивания. Технический результат изобретения заключается в обеспечении устойчивости резервуара в процессе его сооружения. Способ сооружения резервуара включает оборудование вблизи его основания площадки со стационарным поворотным стреловым краном и стеллажами для разгрузки, складирование листовых и других заготовок. К фундаменту резервуара пристраивают фундаменты для установки наружных порталов подъемников. Листы для монтажа поясов стенки резервуара транспортируют талями, перемещающимися по монорельсам, подвешенным к консолям порталов подъемников по периметру резервуара, а в зону действия талей подвозят на узкоколейной тележке. Монтаж поясов стенки резервуара, кроме нижнего, производят на грузовых балках подъемников с использованием реперов и траверс, ориентирующих пояса по внутреннему радиусу резервуара, а нижнего пояса - на днище резервуара. Монтаж площадок на первом сверху поясе стенки резервуара производят после подъема двух поясов со стационарной крышей, с инвентарных подмостей, установленных на консолях внешнего и внутреннего порталов подъемников по периметру резервуара, с помощью талей. Порталы подъемников устройства установлены попарно на общей раме снаружи и внутри резервуара. Портал включает по две стойки, выполненные в виде спаренной храповой рейки и соединенные между собой верхней связью, толкатель. Верхний конец толкателя проходит через верхнюю связь портала и фиксирован направляющим пальцем, исключающим его поворот по вертикальной оси. Каждый портал подъемника снабжен ползуном. К ползунам наружного и внутреннего порталов подъемника подвешены грузовые балки с возможностью регулирования их положения в вертикальной плоскости. На грузовые балки с возможностью регулирования их положения в горизонтальной плоскости установлены траверсы с радиусом кривизны, соответствующим внутреннему радиусу стенки резервуара. К верхней связи порталов прикреплены регулируемые по длине консоли, на концах которых установлены опорные ролики, а на средней части подвешены монорельсы для перемещения талей по периметру резервуара. 2 н. и 5 з.п.ф-лы, 18 ил.

 

Изобретение относится к резервуаростроению, может быть использовано для сооружения резервуаров методом подращивания.

Известен способ сооружения цилиндрических резервуаров методом подращивания, включающий подготовку основания, выполнение фундамента, монтаж днища, установку подъемных устройств по периметру резервуара через заданный интервал, монтаж первого сверху пояса стенки резервуара из вальцованных по внутреннему радиусу стенки резервуара листов, монтаж стационарной крыши на первом сверху поясе, подъем первого сверху пояса со стационарной крышей на высоту одного пояса, монтаж второго сверху пояса, подъем смонтированных двух поясов со стационарной крышей на высоту одного пояса, в такой последовательности монтаж всех поясов, приварка нижнего пояса к днищу. Известный способ осуществляют устройством, содержащим подъемники с ″карабкающимися″ домкратами, стойки с подкосами, грузозахватные элементы (B.C.Корниенко, Б.В.Поповский. Сооружение резервуаров. Изд-во литературы по строительству. М., 1971 г., стр. 72-75).

Недостатки известного способа и устройства:

- отсутствие инвентарных средств механизации для транспортирования листов и других заготовок к месту монтажа поясов и других элементов резервуара. Поэтому возникает необходимость использования самоходных подъемных механизмов (кранов, погрузчиков и т.д.), что загромождает объект строительства, удорожает строительство, снижает производительность труда;

- не решен вопрос обеспечения устойчивости резервуара в процессе монтажа от ветровых нагрузок;

- не решен вопрос защиты рабочих мест от атмосферных осадков, низких температур, что приводит с снижению технической безопасности производства работ, условий труда, препятствует непрерывному производству сварочных и других работ, совмещению технологических операций.

Задачей изобретения является:

- разработка поточного способа монтажа резервуара методом подращивания с максимальной механизацией работ инвентарными средствами, без применения самоходных подъемных механизмов;

- обеспечить устойчивость резервуара в процессе его сооружения, т.е. защиту от ветровых нагрузок;

- защита рабочих мест и работающих от атмосферных осадков, температурных воздействий, что обеспечит техническую безопасность производства работ, нормальные условия труда, повышение качества сварочных соединений, возможность ведения строительно-монтажных работ строго по графику, независимо от погодных условий, времени суток и года;

- снижение стоимости и сокращение сроков сооружения резервуаров.

Поставленную задачу решают тем, что вблизи основания резервуара оборудуют площадку со стационарным поворотным стреловым краном и стеллажами для разгрузки и складирования листовых и других заготовок; к фундаменту резервуара пристраивают фундаменты для установки наружных порталов подъемников; листы для монтажа поясов стенки резервуара транспортируют талями, перемещающимися по монорельсам, подвешенным к консолям порталов подъемников по периметру резервуара, а в зону действия талей подвозят на узкоколейной тележке; монтаж поясов стенки резервуара, кроме нижнего, производят на грузовых балках подъемников с использованием реперов и траверс, ориентирующих пояса по внутреннему радиусу резервуара, а нижнего пояса - на днище резервуара; монтаж площадок на первом сверху поясе стенки резервуара производят после подъема двух поясов со стационарной крышей, с инвентарных подмостей, установленных на консолях внешнего и внутреннего порталов подъемников по периметру резервуара, с помощью талей. Для доступа работающих в резервуар в процессе его сооружения выполняют временный подземный проход в виде траншеи с лестницами.

Порталы подъемников устройства для осуществления способа сооружения цилиндрических резервуаров методом подращивания установлены попарно на общей раме снаружи и внутри резервуара, каждый из которых включает по две стойки, выполненные в виде спаренной храповой рейки и соединенные между собой верхней связью, образующие портал, толкатель, выполненный в виде спаренной храповой рейки, на верхнем конце которого имеется стержень с продольной прорезью, а на нижнем - пята, свободно контактирующая со штоком гидродомкрата, установленного в раме подъемника, причем верхний конец толкателя проходит через верхнюю связь портала и фиксирован направляющим пальцем, исключающим его поворот по вертикальной оси; каждый портал подъемника снабжен ползуном, выполненным в виде горизонтальной балки, который имеет упорные собачки, контактирующие с храповыми рейками стоек и толкателя, кроме того, к ползунам наружного и внутреннего порталов подъемника подвешены грузовые балки с возможностью регулирования их положения в вертикальной плоскости по высоте; на грузовые балки с возможностью регулирования их положения в горизонтальной плоскости установлены траверсы из расчета не менее двух на каждый лист пояса с радиусом кривизны, соответствующим внутреннему радиусу стенки резервуара, которые снабжены болтами-фиксаторами; перпендикулярно к верхней связи порталов прикреплены регулируемые по длине консоли, на концах которых, в сторону стенки резервуара установлены опорные ролики, а на средней части подвешены монорельсы для перемещения талей по периметру резервуара, образующие замкнутое кольцо. В комплект устройства для осуществления способа входят наружные и внутренние ванты, выполненные в виде каната, верхний конец которых прикреплен к смонтированной части стенки резервуара, а нижний намотан на барабан с фиксированным усилием натяжения, снабженный стоп-фиксатором, шарнирно соединенный с рамой подъемника. Устройство для осуществления способа имеет ограждающий шатер из утепленного водонепроницаемого полотна, который снабжен пологами, световыми окнами, фланцами для присоединения рукавов от теплогенератора, вытяжными проемами, плафонами электроосвещения. Поверх консолей наружного и внутреннего порталов подъемников установлены подмости с перилами, образующие замкнутое кольцо по периметру стенки резервуара, и тали. Стойки порталов подъемников к их раме соединены шарнирно.,

Оборудование площадки со стационарным стреловым поворотным краном и стеллажами обеспечивает разгрузку, складывание листовых и других заготовок для монтажа резервуара без применения самоходных грузоподъемных механизмов (кранов, погрузчиков и т.д.) снижает затраты, повышает культуру организации работ.

Транспортирование листов и других заготовок к месту монтажа поясов стенки резервуара талями, перемещающимися по монорельсам по периметру резервуара, исключает необходимость применения для этой цели самоходных грузоподъемных механизмов, которые малопроизводительны, обходятся дорого, загромождают стройплощадку. Кроме того, использование передвижных талей позволяет вести монтаж поясов стенки резервуара одновременно несколькими звеньями и совмещать монтажные и сварочные работы.

Подвозка листов и других заготовок в зону действия талей с помощью узкоколейной тележки упрощает схему перемещения материалов, повышает производительность труда.

Монтаж поясов стенки резервуара на грузовых балках подъемников с использованием траверс и реперов обеспечивает правильную форму (концентричность) стенки резервуара, устойчивость резервуара в процессе монтажа.

Монтаж кольцевой площадки на первом сверху поясе резервуара с инвентарных подмостей, установленных на консолях порталов подъемников по периметру резервуара, исключает необходимость устройства строительных лесов вокруг резервуара, использование самоходных кранов с длиной стрелы не менее 20 м.

Выполнение временного подземного прохода обеспечивает доступ рабочих в резервуар в процессе строительства.

Расположение порталов подъемников внутри и снаружи резервуара по его периметру на общей раме, соединение их грузовыми балками, монорельсом, подмостями, установленными на консолях порталов подъемников, образующими замкнутое кольцо, наличие опорных роликов на консолях подъемников, наружных и внутренних вантов создают надежную систему, обеспечивающую устойчивость резервуара в процессе строительства - защиту его от ветровых нагрузок.

Наличие двух стоек у каждого подъемника, соединенных верхней связью, образующих портал, и фиксация последнего двумя подкосами обеспечивает жесткость и надежность конструкции. Шарнирное соединение стоек с рамой позволяет регулировать их положение в вертикальной плоскости, монтаж, демонтаж их путем шарнирного подъема и опускания.

Выполнение стоек порталов подъемников в виде спаренной храповой рейки - из двух желобообразных профилей, например, швеллеров с горизонтальными пальцами, расположенными через определенный шаг - упрощает конструкцию подъемников, совмещает стойку с рейкой. Это касается и толкателя.

Наличие ползуна, снабженного опорными собачками, обеспечивает ″карабканье″ его по стойкам на заданную высоту, например на высоту одного пояса стенки резервуара, ступенчато перемещаясь под действием толкателя и гидродомкрата, увлекая за собой грузовые балки. Благодаря храповой системе возвратно-поступательный малый ход штока гидродомкрата и толкателя обеспечивает подъем ползуна на заданную высоту.

Наличие реперов и траверс обеспечивает правильную форму (концентричность) стенки резервуара при монтаже. Наличие ограждающего шатра обеспечивает защиту работающих от атмосферных воздействий (осадки, ветер, холод, жара и т.д.), создание оптимальных условий, особенно для производства сварочных работ, возможность производства работ в любую погоду, в любое время суток и года.

Наличие барабана с фиксированным усилием натяжения каната (вантов) и стоп-фиксатора обеспечивает подъем смонтированных поясов стенки резервуара без прослабления вантов и надежную фиксацию после подъема.

Анализ технических решений, известных из патентной и технической литературы, позволяет сделать вывод, что заявленные отличительные признаки предлагаемого способа сооружения цилиндрических резервуаров методом подращивания и устройства для его осуществления обладают новизной и при их использовании приводят к положительному техническому результату.

На фиг.1 схематически изображен общий вид устройства для осуществления способа, на разрезе стенки резервуара; на фиг.2 - то же, вид сбоку (со стороны портала); на фиг.3 - внутренний и наружный порталы подъемника в разрезе резервуара; на фиг.4 - изображены растяжки между смежными подъемниками, развертка; на фиг.5 - кольцевой фундамент резервуара и фундаменты для наружных порталов подъемников, план; на фиг.6 - площадка для разгрузки и складирования листовых и других заготовок; на фиг.7 - транспортирование листов для монтажа первого сверху пояса стенки резервуара, развертка; на фиг.8 - то же, первый сверху пояс смонтирован и подготовлен для подъема; на фиг.9 - то же, первый сверху пояс поднят на высоту одного пояса, транспортируют листы для второго пояса; на фиг.10 - то же, второй сверху пояс смонтирован; на фиг.11 - первый пояс сверху смонтирован, готов к подъему, на разрезе стенки резервуара; на фиг.12 - то же, первый сверху пояс поднят на высоту одного пояса; на фиг.13 - то же, подают листы второго пояса; на фиг.14 - то же, второй сверху пояс смонтирован; на фиг.15 - то же, первый и второй сверху пояса подняты; на фиг.16 - то же, смонтирована стационарная крыша резервуара; на фиг.17 - изображены опорные собачки ползуна, схема; на фиг.18 - схематически изображены репер и траверса, фрагмент монтажа листа первого пояса.

Сначала описываем устройство для осуществления способа, затем способ.

Устройство для осуществления способа сооружения цилиндрических резервуаров методом подращивания включает подъемники 1, установленные по периметру резервуара, количество которых соответствует количеству листов 4 в поясе. Каждый подъемник состоит из двух порталов ″П″, установленных на общей раме 2 снаружи и внутри резервуара 3. Портал ″П″ подъемника 1 состоит из двух стоек 5, выполненных в виде спаренных храповых реек, например из швеллера, с упорными пальцами 6, которые (стойки 5) соединены верхней связью 7 и образуют портал ″П″ из одного толкателя 8, например из швеллера, выполненного в виде спаренной храповой рейки с упорными пальцами 9, верхний конец которого (толкателя 8) имеет стержень 10 с продольной прорезью 11, а нижний конец - пяту 12, свободно контактирующую под действием своей массы со штоком гидродомкрата 13, установленного в раме 2 подъемника 1, причем верхний конец толкателя 8 проходит через верхнюю связь 7 портала ″П″ и фиксирован направляющим пальцем 15, исключающим его поворот по вертикальной оси; каждый портал ″П″ подъемников 1 снабжен ползуном 16, выполненным в виде балки, например, прямоугольного сечения, который имеет упорные собачки 17, контактирующие с храповыми рейками стоек 5, и толкателя 8, кроме того, к ползунам 16 наружного и внутреннего порталов ″П″ подъемников 1 шарнирно подвешены грузовые балки 18 с возможностью регулирования их положения в вертикальной плоскости (по высоте); на грузовые балки 18 с возможностью регулирования их положения в горизонтальной плоскости установлены траверсы 19 с радиусом кривизны, соответствующим внутреннему радиусу стенки резервуара, которые снабжены болтами-фиксаторами 20; перпендикулярно к верхней связи 7 порталов ″П″ прикреплены регулируемые по длине консоли 21, на концах которых установлены опорные ролики 22, фиксирующие положение стенки резервуара 3, а на средней части консолей 21 подвешены монорельсы 23 для перемещения талей 24 по периметру резервуара 3, образующие замкнутое кольцо, создающее дополнительную жесткую связь между подъемниками 1. В комплект устройства входят наружные 25 и внутренние 26 ванты, выполненные в виде каната, верхний конец которых прикреплен к смонтированной части стенки резервуара 3, а нижний намотан на барабан 27 с фиксированным усилием натяжения, со стоп-фиксатором 28, шарнирно соединенным к раме 2 подъемников 1. Устройство имеет ограждающий шатер 29 из утепленного водонепроницаемого полотна, который снабжен пологами, световыми окнами 30, фланцами 31 для присоединения к рукавам от теплогенератора, вытяжными проемами 32 и плафонами 33 электроосвещения. Поверх консолей 21 наружного и внутреннего порталов ″П″ подъемников 1 установлены подмости 34 с перилами 35, образующие замкнутое кольцо по периметру стенки резервуара 3, и консоль 36 с талями 37. Для удобства монтажа и демонтажа порталы ″П″ подъемников 1 с рамой 2 соединены шарнирно и зафиксированы подкосами 38. Для повышения устойчивости элементов устройства, между подъемниками 1 выполнены диагональные растяжки 39.

Предлагаемый способ сооружения цилиндрических резервуаров методом подращивания осуществляют следующим образом.

Вблизи основания резервуара 3 оборудуют площадку 40 со стационарным поворотным краном 41, например, типа ″Пионер″, стеллажами 42, узкоколейной тележкой 43 для разгрузки, складирования листовых и других заготовок и подвозки их в зону действия талей 24. К кольцевому фундаменту 44 резервуара 3 пристраивают фундаменты 45 для установки наружных порталов ″П″ подъемников 1; монтируют днище 46, через заданный интервал (кратно количеству листов в поясе) по периметру резервуара 3 устанавливают подъемники 1, наружные порталы ″П″ - на пристроенные фундаменты 45, внутренние - на днище 46 резервуара 3. Подъемники 1 обвязывают монорельсами 23, устанавливают передвижные тали 24. Листы 4 к местам монтажа поясов стенки резервуара транспортируют талями 24, перемещающимися по монорельсам 23, подвешенным к консолям 21 порталов ″П″ подъемников 1 по периметру резервуара 3 в одну или две стороны. Монтаж поясов стенки резервуара 3, кроме нижнего, производят на грузовых балках 18 подъемников 1 с использованием реперов 49 и траверс 19, отрегулированных по внутреннему диаметру резервуара, а монтаж нижнего пояса производят на днище 46 резервуара.

Порядок сооружения резервуара: сборка, сварка первого сверху пояса стенки резервуара на грузовых балках 18, монтаж стационарной крыши 47 на первом сверху поясе, контроль качества сварных швов, подъем первого пояса со стационарной крышей 47 на высоту одного пояса, монтаж второго пояса, контроль качества сварных швов, подъем смонтированных двух сверху поясов со стационарной крышей 47 на высоту одного пояса; монтаж инвентарных подмостей 34 с перилами 35, консолями 36 и талями 37; монтаж кольцевой площадки 48 на первом поясе; сборка и сварка третьего сверху пояса, контроль качества сварных швов, подъем трех поясов с крышей на высоту одного пояса; сборка и сварка четвертого сверху пояса стенки резервуара, контроль качества сварных швов; подъем четырех поясов с крышей на высоту одного пояса, крепление верхних концов вантов 25 и 26 к третьему сверху поясу; сборка и сварка пятого пояса, в такой последовательности монтаж всех поясов, приварка нижнего пояса к днищу 46. Для защиты работающих от атмосферных осадков, ветра, низких и высоких температур натягивают полотно шатра 29 по периметру резервуара, присоединяют к теплогенератору (зимой), к сети электроосвещения. Репер 49 для ориентирования листов 4 по внутреннему диаметру резервуара содержит стойку 50 с косынкой 51, приваренные к днищу 46, подвижную втулку 52 с ловителем 53 и винтом 24.

Предлагаемый способ сооружения резервуара методом подращивания позволяет производить строительно-монтажные работы на уровне днища резервуара без применения самоходных грузоподъемных механизмов, лесов по периметру резервуара в любых погодных условиях, в любое время суток и года.

1. Способ сооружения цилиндрического резервуара методом подращивания, включающий подготовку основания, выполнение фундамента, монтаж днища, установку подъемных устройств по периметру резервуара через заданный интервал, монтаж первого сверху пояса стенки резервуара из вальцованных по внутреннему радиусу стенки резервуара листов, монтаж стационарной крыши на первом сверху поясе, подъем первого сверху пояса со стационарной крышей на высоту одного пояса, монтаж второго сверху пояса, подъем смонтированных двух поясов со стационарной крышей на высоту одного пояса, в такой последовательности монтаж всех поясов стенки резервуара, приварка нижнего пояса к днищу, отличающийся тем, что вблизи основания резервуара оборудуют площадку со стационарным стреловым поворотным краном и стеллажами для разгрузки и складирования листовых и других заготовок; к фундаменту резервуара пристраивают фундаменты для установки наружных порталов подъемников; листы для монтажа поясов стенки резервуара транспортируют талями, перемещающимися по монорельсам, подвешенным к консолям порталов подъемников по периметру резервуара, а в зону действия талей подвозят на тележке; монтаж поясов стенки резервуара, кроме нижнего, производят на грузовых балках подъемников при помощи реперов, прикрепленных к днищу, и траверс, ориентирующих пояса по внутреннему радиусу резервуара, а нижнего пояса - на днище резервуара; монтаж площадки на первом сверху поясе стенки резервуара производят после подъема двух поясов со стационарной крышей - с инвентарных подмостей, установленных на консолях внутреннего и внешнего порталов подъемников, по периметру резервуара.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для доступа работающих в резервуар в процессе его сооружения, выполняют временный подземный проход в виде траншеи с лестницами.

3. Устройство для осуществления способа сооружения цилиндрического резервуара методом подращивания, содержащее подъемники со стойками и подкосами, грузозахватные элементы, отличающееся тем, что порталы подъемников устройства установлены попарно на общей раме снаружи и внутри резервуара, каждый из которых включает по две стойки, выполненные в виде спаренной храповой рейки и соединенные между собой верхней связью, толкатель, выполненный в виде спаренной храповой рейки, на верхнем конце которого имеется стержень с продольной прорезью, а на нижнем - пята, свободно контактирующая со штоком гидродомкрата, установленного в раме подъемников, причем верхний конец толкателя проходит через верхнюю связь портала и фиксирован направляющим пальцем, исключающим его поворот по вертикальной оси; каждый портал подъемников снабжен ползуном, выполненным в виде горизонтальной балки, который имеет упорные собачки, контактирующие с храповыми рейками стоек и толкателя, кроме того, к ползунам наружного и внутреннего порталов подъемников шарнирно подвешены грузовые балки с возможностью регулирования их положения в вертикальной плоскости (по высоте); на грузовые балки с возможностью регулирования их положения в горизонтальной плоскости установлены траверсы из расчета не менее двух на каждый лист пояса с радиусом кривизны, соответствующим внутреннему радиусу резервуара, которые снабжены болтами-фиксаторами; перпендикулярно к верхней связи порталов прикреплены регулируемые по длине консоли, на концах которых в сторону стенки резервуара, установлены опорные ролики, а на средней части подвешены монорельсы для перемещения талей по периметру резервуара, образующие замкнутое кольцо.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено наружными и внутренними вантами, выполненными в виде каната, верхний конец которых прикреплен к смонтированной части стенки резервуара, а нижний намотан на барабан с фиксированным усилием натяжения, снабженный стоп-фиксатором, шарнирно соединенный с рамой подъемника.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно имеет ограждающий шатер из утепленного водонепроницаемого полотна, который снабжен пологами, световыми окнами, фланцами для присоединения рукавов от теплогенератора, вытяжными проемами и плафонами электроосвещения.

6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что поверх консолей наружного и внутреннего порталов подъемников установлены подмости с перилами, образующие замкнутое кольцо по периметру стенки резервуара и снабжены талями.

7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что стойки порталов подъемников к их раме соединены шарнирно, зафиксированы подкосами.