十一冶建设集团有限责任公司广西柳州545001
摘要:本文着重介绍了皮带通廊在无法使用大型吊车进行吊装的情况下,利用液压提升装置将通廊空中整体抬高改造工艺。
关键词:皮带通廊;液压提升;空中整体抬高
前言
近年来,随着产业的转型升级步骤加快,钢厂扩容改造工程任务繁重,为了降低改造成本,充分利用原有设施是最简便的降费途径,但原有设施往往由于地域狭窄,无法使用大型吊车进行施工,给拆装带来很大困难。我单位作为钢铁建设行业的主力军,先后承接了多项高炉扩容改造工程的施工,积累了丰富的施工及管理经验,并形成了一套国内领先的施工方法。本文以高炉上料皮带通廊为例,着重介绍皮带通廊在无法使用大型吊车进行吊装的情况下,利用液压提升装置将通廊空中整体抬高改造工艺,值得大家借鉴与推广。
1、工程概况
柳州钢铁厂新3#高炉中修扩容改造工程中高炉本体要从原750立方扩容到1500立方,各部分结构加大加高,其主上料通廊头部需要由原标高49.29米抬高到55.055米。原有主上料通廊总长度223米,爬升角度10.4323°,低端标高8.5米,高端标高49.29米,分为六榀,其中第五、第六榀通廊因其位置靠近路边,可以采用大型吊车进行拆装作业。第一至第四榀通廊因为现场场地限制,其下边和周边建满了构筑物,管线、电缆线密布,无法进大型吊车进行拆装作业,且地面也没有位置放置拆下来的通廊,所以不可能对通廊进行整体拆除改造。如果要将通廊进行分解并重新制作安装新的通廊,那么所需要搭设的脚手架和其它的技术措施费用将会是一个天文数字,而且工期限制,也无法保证进度要求。如何才能对通廊进行改造,满足新高炉的工艺要求,业主一方也是愁肠百结,就连设计院也不知道怎样出这个施工图。故业主在招标过程中明确提出通廊的改造施工方案将作为投标企业中标的主要依据来考虑。我单位技术人员多次深入现场考察,根据现场实际条件,经综合考虑提出了采用液压提升的施工方法进行通廊的改造作业并最终中标。由于液压提升作业只能在单榀通廊两端所提升的高度相等的情况下才能进行。设计院依据液压提升施工方法的特殊情况对通廊进行重新设计。新设计要求从第一榀至第六榀通廊按表1所列的高度平行于原通廊角度抬升,使改造后的通廊变成台阶式形状。各段抬高具体参数见表1所列:
表1
原主上料通廊示意图如图1所示:
图1
新设计的主上料通廊按如图2所示的形式抬高改造,支腿采用桁架结构形式加高,改造后的通廊形成台阶式逐榀上升,可以满足高炉生产工艺要求。
图2
2、工艺特点
2.1液压提升架单个架体重量仅为0.5吨,便于吊装及倒运,只需要一台小型卷扬便可以将其吊至通廊上,在通廊内倒运及安装只需要普通的工机具便可以满足要求。对于该工程而言确定其可行性。
2.2液压提升装置安装简单、操作简便、安拆及运输方便,使用成本低。所需要的技措材料极少,所需要的施工人员也极少,可以极大的节约工程成本。
2.3因其施工作业面完全处在通廊内部,可以极大提高施工的安全保障。
2.4由于采用液压控制,提升机具有微调功能,可准确地控制提升高度,保证安装质量。
2.5液压提升平稳、安全、可靠。由于采用液压统一控制,液压站的操作方式为电动操控。所有液压千斤顶可以同时集中控制提升,也可以逐台进行控制调整,在最大负荷时,也可以带负荷调节提升高度,因而整个提升过程比较平稳。松卡式千斤顶自身的结构特点,决定了其自锁性良好,不会因停电或漏油卸压而造成重物下滑或下坠,液压提升过程安全可靠。
3、工艺原理
通廊提升工艺原理为:利用两套液压提升装置在单榀通廊的两端各安装一套,每一套含一个液压控制柜和4个提升架。用高压油管将液压控制柜与各提升机油缸相连组成液压回路;操作液压控制柜的按钮开关即可集中控制提升机的提升动作。提升架的有效提升行程为3.5米。当液压千斤顶进油时,通过其上卡头卡紧并举起提升杆及其下部滑块,通过担在滑块上的承重横梁将力传递到通廊上,从而带动通廊向上提升;当千斤顶回油时,其上卡头松开随活塞杆回程,此时其下卡头自动卡紧,提升杆不会下滑,千斤顶如此反复运动使提升杆带着通廊不断上升,直到预定的高度。此时将制作好的加高支腿就位安装并与通廊门型架立柱焊接牢固,单榀通廊的抬高改造工作就结束了。
4、工艺流程及操作要点
4.1工艺流程
施工前准备→加高段支腿制作→提升架就位安装并加拉撑固定、油管连接→安装通廊提升承重横梁→提升装置调试→通廊连接焊缝切割→通廊提升作业→各相关尺寸检查→安装加高段支腿→提升架拆除→相关结构件恢复→单榀提升结束。
4.2操作要点
4.2.1通廊支腿踏面操作平台设置
加高段支腿安装于原支腿踏面上,因离地太高,需要搭设操作平台以便于支腿的安装。
4.2.2提升装置的选择及提升架设计制作
A、液压提升装置的选择
需要提升的通廊单榀最大外形尺寸为38×4.6×4.2米,重量48.3吨。需要提升的最大高度为3.407米。为保证提升过程中提升装置的受力稳定性,考虑到各种安全因素的影响,因此选用8台松卡式千斤顶(每台承载力16t,液压行程100mm)为主体,配提升架(提升行程3.5m)、液压泵站和液压管路系统等配件,组成液压提升装置。
B、液压提升装置主要由以下两部份组成:
1)、BY160型液压提升机——由SQD—160—100S.f松卡式千斤顶、提升架(含φ32提升杆)组成。
2)、液压控制系统——由液压控制柜(泵站)、高压胶管总成和液压系统配件组成。
C、提升架设计制作
提升架根据需要提升物件的最大高度及其所单独承载的最大重量进行设计,其强度和稳定性应验算,确保提升工作安全可靠。
4.2.3以提升第四榀通廊做一个介绍,依图示位置在第五榀通廊低端及第三榀通廊高端门架处各安装4个16吨液压提升架,如图3、图4所示。
图3
图4
提升架高度为4.5米,超出了通廊高度,提升架安装位置将会与通廊端头门型架顶部人字梁相干涉,因此需要将其拆除,并在距其0.5米的地方临时加焊一根25#工字钢,以保持通廊结构的受力能力不变,提升架与通廊门型架间用10#槽钢作水平支撑拉结,提升架顶部也采用10#槽钢作水平拉结。并用75#角钢做斜拉撑,将提升架与桁架作拉结。液压站分别放置于靠近提升架的通廊内,便于观察与操作。
4.2.4在通廊端头门形架底部横梁提升架安装位置加焊支撑对横梁作加固处理,防止其受力变形。
4.2.5连接液压油管,将提升架滑块全部回落至其最低位置,根据滑块的高度位置在待提通廊门架上焊接提升承重横梁,并对门架作剪刀撑加固。在第四榀通廊两端顶部各设置一个吊点吊挂卷扬滑车,用以吊装加高段支腿。卷扬设置在地面合适的位置上。
4.2.6在通廊两端门架旁设置四根高度尺,高度尺精度最小为1cm,以方便提升过程中控制提升水平度和提升尺寸偏差。
4.2.7由于通廊新设计角度与原有角度相同,通廊斜长长度不变,提升作业只需控制提升架行程同步,通廊平行于原有角度提升即可。液压提升装置每个提升步距为100mm,在提升过程中可以随时停止提升作业进行
高度的调整,在提升过程中注意观察测量点与标尺间尺寸,标尺读数相差不能大于2cm,如果大于2cm则暂停提升作业,先调水平后再进行提升作业。同时必须注意观察各承重部位的构件有无变形现象,提升架与通廊间有无相干涉的地方。要是出现上述任何问题都必须停止提升作业,待处理完毕后再继续提升。
4.2.8当按规定高度将通廊提升到位后,利用卷扬机将加高段的支腿吊至原支腿踏面上就位安装并与通廊门架立柱焊接牢固,使箱型支腿与通廊连接成整体。对第4榀通廊的抬高改造即完成。
4.2.9松开提升液压千斤顶,拆除提升架,并安装至下一榀通廊,依次对第3榀、第2榀、第1榀进行提升作业直至全部改造完成。
5、结语
利用液压提升装置对皮带通廊进行空中抬高改造,解决了现场没有足够的场地站吊车的情况下,实现通廊的分段抬高改造,不但保证了工程质量,提高了工作效率,而且大大的降低了人工费、机械费。通廊第1到第4榀的改造作业只投入了20人,工期也只用了12天时间,就完成了改造任务。对业主而言,旧的通廊全部利用,不需要进行大的改动,节约了大量的主材。极大地加快了工程交工,使生产单位提前投产,取得了显著的经济效益。
施工实景附图
参考文献:
[1]高炉上料皮带通廊整体吊装技术[J].江丽瑾.河北冶金.1998(Z1).
[2][3]水钢1号高炉上料通廊改造设计[J].张玉玲.江苏冶金.2000(06).
[3]高炉上料系统主皮带通廊的设计[J].陈娟.工程与建设.2011(05).