在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法
2023-05-23 13:09:51
專利名稱：在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法
技術領域：
本發明涉及大型廠房屋架梁的施工領域，尤其涉及在不影響生產的情況下提升大跨度屋架梁的高度的方法。
背景技術：
設置在大型廠房頂部的屋架梁可以由兩根實腹工字梁連接而成，工字梁之間可採用10. 9級扭剪型高強螺栓副連接。在屋架梁下方可設有橋式起重機等設備。但是，有時會發生屋架梁下翼緣和橋式起重機相碰的問題。當在廠房已經投入使用的情況下出現這種問題時，若停產處理屋架梁，則會造成較大的經濟損失。為了既確保橋式起重機的安全，又不耽誤生產，必須在線處理屋架梁。發明內容
本發明的目的在於提供一種在線提升大跨度廠房屋架梁高度的方法。
為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案
一種在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法，所述屋架梁由兩個工字梁連接而成， 在吊車大梁上設置頂架，在所述頂架上設置頂升設備，利用該頂升設備將屋架梁頂升到目標位置。
並且，頂升作業可分兩個階段進行，在第一階段頂升至使屋架梁下翼緣呈水平的位置之後，解除構成屋架梁的兩個工字梁之間的機械連接，接著在第二階段將屋架梁頂升至目標位置之後，將兩個工字梁焊接固定。
並且，所述頂升設備可採用兩個以上的千斤頂。
並且，所述頂架可安裝在所述吊車大梁的中部。
並且，所述頂架可包括橫跨吊車兩個大梁的兩個相互平行的支架；位於所述兩個支架上方的矩形框架，矩形框架所處的平面與所述屋架梁所處的平面一致，且垂直於所述兩個支架。
並且，頂升到目標位置之後，可在所述屋架梁的上翼緣和下翼緣分別焊接加強鋼板。
並且，可在所述第一階段和第二階段，均在屋架梁下方用墊板將所述頂架和所述屋架梁之間墊實。
並且，可在頂升操作之前將屋架梁與灌注樁之間的連接螺栓鬆開。
並且，可在頂升操作之前將相鄰的屋架梁連接起來。
根據本發明的方法，可以在線提升複雜載荷條件下的屋架梁，不影響生產，可兼顧安全性和經濟性。
圖1為屋架梁安裝示意圖加為屋架梁連接示意圖2b為屋架梁與灌注樁之間的連接關係示意圖2c為圖加中A部分的放大視圖，示出了屋架梁中的兩個工字梁之間的連接關係；
圖3為本發明的頂架安裝示意圖，(a)為主視圖，(b)為側視圖，(C)為俯視圖4為相鄰屋架梁連接示意圖，(a)俯視圖，(b)為主視圖，(c)為沿(b)中B-B線的截面圖5為示出交替進行頂升屋架梁和加墊板的示意圖6a為本發明所提供的法蘭卡板的安裝示意圖6b為本發明所提供的法蘭卡板的俯視圖6c為沿圖6a的C-C線的截面圖。
主要符號說明
1為廠房，10為屋架梁，11、12為工字梁，20為吊車大梁，30為吊車板梁，40為灌注樁，60為灌注樁連接螺栓，70為墊板，80為法蘭，90為法蘭螺栓，100為頂架，101為支架， 102為矩形框架，103為千斤頂(頂升設備)，110為屋架梁下翼緣連接件，200為法蘭卡板， 300為加強鋼板。
具體實施方式
以下，參照附圖來詳細說明本發明的實施例。
圖1為屋架梁安裝示意圖。如圖1所示，廠房1的上部設有若干個屋架梁10。屋架梁10的數量一般為幾個至十幾個。在屋架梁10下方設有懸置在一對吊車板梁30上的吊車大梁20。吊車大梁20能夠沿著吊車板梁30上鋪設的軌道移動。並且，屋架梁10的兩端和吊車板梁30均設置在灌注樁40上。在吊車大梁20上可設置有能夠沿著吊車大梁20 移動的小車(未示出)，小車可拉動吊鉤吊運物品。
圖加為屋架梁的整體連接結構的示意圖，圖2b為屋架梁與灌注樁之間的局部連接關係示意圖，圖2c為屋架梁的兩個主要工字梁之間的連接關係示意圖。
如圖加所示，屋架梁10主要由兩根工字梁11和12連接而成。如圖2b所示，屋架梁10端部與灌注樁40之間通過灌注樁連接螺栓60連接，並且還設有工字梁墊板75。如圖2c所示，構成屋架梁的兩個工字梁11和12端部形成互相配合的法蘭80，法蘭80之間通過法蘭螺栓90連接。
為了頂升屋架梁10，根據本發明的實施例，在吊車大梁20的中部設置頂架，並在所述頂架上設置頂升設備(例如，千斤頂)，利用該頂升設備將屋架梁10頂升到預定位置。
優選地，如圖3所示，在吊車大梁20的中部安裝所述頂架100。頂架100可包括支架101和矩形框架102。優選地，在所述吊車大梁20中部對稱地安裝兩個支架101。兩個支架101互相平行，且分別垂直地橫跨吊車大梁20。即，兩個支架101與吊車大梁20互相垂直地布置。進一步地，在兩個支架101的中部安裝矩形框架102，矩形框架102所處的平面與所述屋架梁10所處的平面一致，因此垂直於所述兩個支架101。並且，在所述矩形框架 102上方設置兩個千斤頂103。千斤頂(頂升設備)的數量不限於此，可以設置為多於兩個的數量。並且，頂架的結構也不限於上述的結構，只要能夠滿足強度和剛度要求即可。具體來講，在吊車大梁上設置頂架，主要問題是頂架重量及頂升時產生的壓力過大造成吊車大梁的塑性變形。因此，頂架和頂升設備的重量不宜過大，同時頂架的結構和頂升設備的設置位置應考慮防止產生過大的壓力。
下面，對在線提升屋架梁的具體步驟進行說明。
首先，在正式施工前需要進行必要的準備工作。
具體地，確認製作頂架所用構件、頂升設備(例如，千斤頂)、焊接設備、加強鋼板等正式施工時所用到的設備是否準備好。
本發明的實施例中，針對QD20/1048. 5AS型吊車，可以準備4臺規格、型號相同的 32t的螺旋千斤頂，在施工前的準備階段檢查確認其使用安全使用性能。
另外，檢查處理吊車板梁與灌注樁之間的墊板、連接螺栓，檢查處理吊車軌道的墊板、壓板。並且，可以用屋架梁下翼緣連接件110(例如採用116#工字鋼)將屋架梁10下翼緣與相鄰屋架梁相連接，以防止頂升過程中屋架梁10出現側翻，其安裝如圖4所示。用屋架梁下翼緣連接件110將屋架梁下翼緣與相鄰屋架梁相連接起來，會增加頂升時的壓力， 但是經過計算，不會對頂升作業造成阻礙。
在頂升之前，將吊車開到待處理的屋架梁正下方，並將小車開到離駕駛室最遠的一端。在吊車端梁外用136#工字鋼做卡具，卡具焊接在吊車板梁的上翼緣板上，以免對屋架梁施工時吊車移動。
另外，屋架梁與其他構件的連接構件會增大頂升時發生的壓力。因此，為了防止因連接構件的存在而導致壓力增大，有必要對連接構件進行處理。因而，頂升前，將屋架梁與其他構件的連接焊縫挑開，例如對屋架梁上「C」型鋼與屋架梁的連接焊縫進行處理，避免其影響屋架梁的頂升作業。
然後，在吊車大梁上安裝屋架梁頂架100，頂架安裝後的狀態如圖3所示。
測量屋架梁下翼緣3個點的標高數據，判斷屋架梁下翼緣是否水平。最後，將屋架梁10與灌注樁40之間的連接螺栓60卸下。這也是為了防止因連接構件的存在而導致壓力增大並防止對灌注樁連接螺栓60造成破壞。當然，也可以僅將用於固定灌注樁連接螺栓 60的螺帽卸下，而保留灌注樁連接螺栓60。
在上述的準備工作完成之後，正式施工。
當屋架梁下翼緣下沉時，頂升作業分兩步，即在第一階段，將屋架梁頂升至使屋架梁下翼緣呈水平的位置之後，解除構成屋架梁的兩個工字梁之間的連接，接著在第二階段將屋架梁頂升至目標位置。之所以分為兩步，是因為屋架梁是由兩根工字梁採用法蘭連接而成，在屋架梁頂升過程中，需要將法蘭間的螺栓切割掉，但是此時可能出現單片梁發生傾翻或扭轉、兩工字梁之間出現錯口、連接螺栓蹦出傷人等問題。為了有效進行控制，在拆除法蘭之間的螺栓前，應儘量使屋架梁兩根工字梁的下翼緣處於水平狀態，此時，法蘭受力最小。
當然，若屋架梁下翼緣已經處於水平狀態時，則不必分為兩步進行。
當分兩步頂升時，如圖5所示，在第一階段，利用兩臺螺旋千斤頂103同時作業，將屋架梁10頂升至水平位置。在螺旋千斤頂103外側、屋架梁10正下方用墊板70 (矩形鋼板)將頂架100和屋架梁墊實，並將墊板之間、墊板與頂架之間焊接固定。墊板70的作用是用來防止螺旋千斤頂103失靈，造成屋架梁失穩，發生安全事故。
如圖6a和圖6c所示，當屋架梁10被頂升至水平位置時，在法蘭80上對稱地加法蘭卡板200，並且在法蘭卡板200和法蘭80之間進行焊接。如圖6b所示，法蘭卡板200為凹字形構件。法蘭卡板200用於箍住兩側法蘭80，防止法蘭80錯口。焊接好卡板之後，即可切割連接法蘭的螺栓90。可以先將螺杆加熱至紅熱之後再切割螺杆。
接著，局部切割屋架梁連接法蘭80上、下部，使法蘭80兩端與上、下翼緣板下平齊，用磨光機將切割面打磨平整。檢查上下翼緣板與法蘭之間的焊縫，如果屬於穿透性焊縫，則不做處理。如果屬於角焊縫，則應將上下翼緣板與法蘭之間開單「V」型坡口焊接，焊縫與下翼緣板平齊，焊後進行探傷並用磨光機將焊縫餘高打磨掉。
接下來，再次將屋架梁10頂升，將屋架梁頂升至目標位置。此時，在螺旋千斤頂 103外側、屋架梁正下方用墊板70(矩形鋼板)將頂架和屋架梁墊實，並將墊板之間、墊板與頂架之間、墊板與屋架梁下翼緣外側焊接固定。
若法蘭之間間隙較大(例如，大於3mm)，則加塞填板。
接著，焊接法蘭。對於法蘭，可沿豎直方向分為幾個段，分段對稱地進行焊接。並且，可以在所述屋架梁的上翼緣和下翼緣分別焊接加強鋼板300(參見圖6a)。對於加強鋼板300，可在其長度方向上分兩段對稱焊接。這是為了防止因焊接造成屋架梁扭曲變形。當然，所述加強鋼板也可以僅焊接在所述屋架梁的上翼緣或者下翼緣，如圖6a所示。焊接結束之後，可拆除法蘭卡板200。
至此，完成屋架梁的頂升作業。為了保證正常作業，還需要進行恢復作業。恢復作業包括如下內容
(1)恢復屋架梁與其他構件的連接；
(2)兩臺螺旋千斤頂交替作業，拆除屋架梁與頂架之間的墊板；
(3)打磨屋架梁上的焊肉等，對屋架梁按圖紙設計補刷油漆；
(4)拆除頂架；
(5)打磨吊車梁上翼緣板上的焊肉等，對吊車梁按圖紙設計補刷油漆；
(6)測量屋架梁下翼緣3個點的標高數據。
經計算，在QD20/1048. 5AS型吊車上安裝重2. 5t的頂架和四臺千斤頂(實際使用兩臺，兩臺為備用)進行頂升作業時，吊車大梁強度和剛度滿足要求。實際施工時，吊車大梁最大下降處為llmm(在允許範圍內)，屋架梁上拱最小為42mm(符合設計要求)。
本發明不限於上述實施例，在不脫離本發明範圍的情況下，可以進行各種變形和修改。
權利要求
1.一種在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法，所述屋架梁由兩個工字梁連接而成，其特徵在於，在吊車大梁上設置頂架，在所述頂架上設置頂升設備，利用該頂升設備將屋架梁頂升到目標位置。
2.根據權利要求1所述的在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法，其特徵在於，頂升作業分兩個階段進行，在第一階段頂升至使屋架梁下翼緣呈水平的位置之後，解除構成屋架梁的兩個工字梁之間的機械連接，接著在第二階段將屋架梁頂升至目標位置之後，將兩個工字梁焊接固定。
3.根據權利要求1或2所述的在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法，其特徵在於，所述頂升設備採用兩個以上的千斤頂。
4.根據權利要求1或2所述的在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法，其特徵在於，所述頂架安裝在所述吊車大梁的中部。
5.根據權利要求4所述的在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法，其特徵在於，所述頂架包括橫跨吊車兩個大梁的兩個相互平行的支架；位於所述兩個支架上方的矩形框架， 矩形框架所處的平面與所述屋架梁所處的平面一致，且垂直於所述兩個支架。
6.根據權利要求1所述的在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法，其特徵在於，頂升到目標位置之後，在所述屋架梁的上翼緣和下翼緣分別焊接加強鋼板。
7.根據權利要求2所述的在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法，其特徵在於，在所述第一階段和第二階段，均在屋架梁下方用墊板將所述頂架和所述屋架梁之間墊實。
8.根據權利要求1或2所述的在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法，其特徵在於，在頂升操作之前將屋架梁與灌注樁之間的連接螺栓鬆開。
9.根據權利要求1或2所述的在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法，其特徵在於，在頂升操作之前將相鄰的屋架梁連接起來。
全文摘要
本發明公開一種在線提升大跨度廠房屋架梁高度的方法。本發明所提供的在線提升大跨度廠房屋架梁高度方法，針對由兩個工字梁連接而成的大跨度屋架梁，在吊車大梁上設置頂架，在所述頂架上設置頂升設備，利用該頂升設備將屋架梁頂升到目標位置。根據本發明的方法，可以在線提升複雜載荷條件下的屋架梁，不影響生產，可兼顧安全性和經濟性。
文檔編號E04G23/02GK102518317SQ20111042280
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者馮樹雄, 吳榮善, 洪定軍, 王平, 郭林, 陳夢逢, 陳超 申請人:攀鋼集團工程技術有限公司