способ сооружения резервуаров с купольной крышей методом подращивания и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ сооружения резервуара с купольной крышей методом подращивания, включающий подготовку основания, монтаж днища, крыши, стенки из вальцованных по радиусу резервуара листов, установку подъемных устройств, подъем смонтированных поясов с крышей и приварку последнего пояса к днищу, отличающийся тем, что монтаж стационарной крыши выполняют на днище резервуара до полной готовности, включая сборку кольца жесткости, каркаса, настила, оборудования, к кольцу жесткости крыши временно приваривают грузовые подвески и зацепляют их с грузозахватными консолями подъемных узлов, расположенных по периметру резервуара через заданный интервал, с помощью подъемных узлов готовую купольную крышу поднимают на высоту одного пояса, по разбивочным ловителям, расположенным под кольцом жесткости и на днище, монтируют первый сверху пояс, к нему напротив каждой грузозахватной консоли подъемного узла приваривают временные грузовые кронштейны, крышу с первым поясом поднимают на высоту одного пояса, монтируют второй пояс, ориентируя по ловителям на днище, в такой последовательности производят монтаж всех поясов стенки.

2. Способ сооружения резервуара по п.1, отличающийся тем, что после подъема крыши и подъема ее с первым и последующими поясами, крышу и пояс, находящийся на монтируемом поясе, фиксируют к днищу резервуара дополнительными подкосами.

3. Способ сооружения резервуара по п.1, отличающийся тем, что после подъема крыши с первым поясом, роликовый упор подъемного узла переводят в рабочее положение.

4. Устройство для сооружения резервуара со стационарной крышей методом подращивания, содержащее подъемный узел, стойки с подкосами, грузозахватные элементы, отличающееся тем, что подъемный узел выполнен в виде червячной пары с редуктором и электроприводом, силовой червяк которого расположен вертикально на упорном и радиальном подшипниках внутри стойки, причем нижняя часть силового червяка с червячным колесом редуктора имеет шлицевое соединение, а стойка выполнена в виде трубы с продольной прорезью для хода грузозахватной консоли, неподвижно соединенной с силовой гайкой, перемещаемой силовым червяком в стойке, при этом нижняя часть стойки неподвижно прикреплена к раме устройства.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными подкосами, верхняя часть которых при монтаже первого пояса стенки шарнирно соединена с кольцом жесткости крыши, а при монтаже второго и последующих поясов - с поясом, находящимся на монтируемом поясе; нижняя часть шарнирно соединена с башмаком, имеющим зубчатую рейку с возможностью горизонтального перемещения по лотку, также имеющему зубчатую рейку, временно приваренную к днищу, причем башмак при подъеме крыши с первым поясом и последующими поясами лишен возможности обратного хода, а при завершении каждого подъема башмак фиксируется с лотком посредством болтов.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что стойки снабжены роликовыми упорами, включающими кольцо, выполненное в виде обечайки, пластину, приваренную к кольцу, вилку с упорным роликом, соединенную с пластиной с возможностью ограниченного горизонтального перемещения, ленточную пружину, установленную между торцом пластины и перегородкой вилки, причем роликовый упор имеет возможность установки его в нерабочее и рабочее положения путем поворота его в горизонтальной плоскости.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что рабочая часть грузозахватных консолей подъемных узлов, грузовых подвесок, временно привариваемых к кольцу жесткости крыши, грузовых кронштейнов, временно привариваемых к поясам, имеют Г-образную форму, получаемую приваркой с двух сторон пластин, которые образуют замок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к резервуаростроению, может быть использовано для сооружения резервуаров со стационарной крышей, в частности с купольной крышей.

Известна технология сооружения резервуара со стационарной крышей способом подращивания, включающая подготовку основания, монтаж днища, установку первого сверху пояса, установку конструкций кровли на первый пояс, установку подъемных устройств и листов второго пояса, подъем кровли с первым поясом, установку и подъем последующих поясов и кровли (B.C.Корниенко, Б.В.Поповский "Сооружение резервуаров". М.: Издательство литературы по строительству, 1971, стр. 72-75).

Известная технология не применима для сооружения резервуара с купольной крышей, так как для монтажа купольной крыши на первом поясе потребовалось бы выполнить большой объем работ по разметке днища, установке множества опорных стоек и строительных лесов. Кроме того, сложно обеспечить правильную форму (концентричность) первого пояса, так как обечайка, чем является первый пояс, нежесткая конструкция. Известная технология связана со значительными материальными, трудовыми затратами и сроком строительства. Не решен вопрос обеспечения устойчивости резервуара в процессе его монтажа и защиты от воздействия атмосферных осадков и ветровых нагрузок.

Задачей изобретения является создание способа сооружения резервуаров с купольной крышей методом подращивания с меньшей затратой времени, материальных, трудовых затрат, повышение устойчивости резервуара в процессе его монтажа, защита от атмосферных осадков и ветровых нагрузок, повышение технической безопасности производства работ.

Задача решается тем, что монтаж купольной крыши выполняют на днище резервуара до полной готовности, включая сборку кольца жесткости, каркаса, настила, оборудования; к кольцу жесткости купола временно приваривают грузовые подвески и зацепляют с грузозахватными консолями подъемных узлов, расположенных по периметру резервуара через заданный интервал; с помощью подъемных узлов готовую купольную крышу поднимают на высоту одного пояса; по разбивочным ловителям, временно приваренным под кольцом жесткости и на днище, монтируют первый сверху пояс к нему, напротив каждого подъемного узла - на уровне грузозахватных консолей, временно приваривают грузовые кронштейны, купольную крышу с первым поясом, поднимают на высоту одного пояса, монтируют второй пояс, в такой последовательности производят монтаж всех поясов стенки, а последний пояс приваривают к днищу. После подъема купольной крыши и подъема ее с первым и последующими поясами купольную крышу и пояс, находящийся на монтируемом поясе, фиксируют к днищу резервуара дополнительными подкосами. После подъема купольной крыши с первым поясом роликовый упор стойки устройства переводят в рабочее положение.

Монтаж купольной крыши на днище резервуара, включая сборку кольца жесткости, каркаса, настила, дыхательных клапанов, световых окон и другого оборудования и постепенный подъем ее вместе с поясами стенки до проектной отметки значительно сокращает время сооружения резервуара, материальные, трудовые затраты. Кроме того, обеспечивает точную форму (концентричность) стенки резервуара, т. к. первый пояс приваривают по разметочным ловителям на днище и кольце жесткости купола - жесткой базовой конструкции.

Фиксация купольной крыши и поясов (поочередно), находящихся на монтируемом поясе к днищу резервуара, обеспечивает защиту резервуара от внешних погодных воздействий, техническую безопасность производства работ.

Перевод роликового упора подъемного узла в рабочее положение также способствует повышению устойчивости резервуара в процессе монтажа.

Известно устройство для сооружения резервуара способом подращивания, содержащее подъемный узел, стойки, подкосы, "карабкающиеся" домкраты (B.C.Корниленко, Б.В.Поповский "Сооружение резервуаров", М.: Изд. литературы по строительству, 1971, стр.73-75).

Известное устройство имеет недостатки:

- не обеспечивает достаточную устойчивость резервуара в процессе его монтажа, т.к. ветровые нагрузки воспринимают только стойки, расположенные со стороны ветровой атаки, а стойки, расположенные с подветренной стороны, из-за отсутствия конструктивной связи между стенкой и стойкам не работают; этот недостаток сильно проявляется при сооружении резервуаров большой вместимости;

- "карабкающиеся" домкраты, соединенные последовательно к общей системе гидронасоса, не обеспечивают синхронную работу подъемных узлов, а малый шаг (100 мм), т.е. многоступенчатая работа домкратов, вынуждает многократно переключать элементы управления каждого домкрата, кроме того, многозвенная гидросистема капризна и ненадежна;

- расположение стоек и подъемных узлов в резервуаре исключает возможность применения его для сооружения резервуаров с купольной крышей.

Для сведения: сооружение резервуаров способом подращивания из-за нерешенности вопроса обеспечения устойчивости резервуаров в процессе монтажа не получило широкого распространения.

Задачей изобретения является:

- обеспечение устойчивости резервуара в процессе монтажа, защита его от воздействия атмосферных осадков и ветровых нагрузок;

- упрощение конструкции, обслуживания, повышение надежности работы подъемного узла.

Задачу решает устройство, содержащее подъемный узел, стойки с подкосами, подъемный узел которого выполнен в виде червячной пары с редуктором и электроприводом, силовой червяк которого расположен вертикально на упорном и радиальном подшипниках внутри стойки, причем нижняя часть силового червяка с червячным колесом редуктора имеет шлицевое соединение, а стойка выполнена в виде трубы с продольной прорезью для хода грузозахватной консоли, неподвижно соединенной с силовой гайкой, перемещаемой силовым червяком в стойке, при этом нижняя часть стойки неподвижно присоединена к раме устройства. Устройство имеет дополнительные подкосы, верхняя часть которых при монтаже первого пояса стенки шарнирно соединена с кольцом жесткости, при монтаже второго и последующих поясов - с поясом, находящимся на монтируемом поясе, а их нижняя часть шарнирно соединена с башмаком, имеющим зубчатую рейку, с возможностью горизонтального перемещения в сторону стенки резервуара по лотку, имеющему зубчатую рейку, временно приваренному к днищу резервуара, причем башмак при подъеме крыши, крыши с поясом или поясами лишен возможности обратного хода, а при завершении подъемов башмак фиксируется с лотком. Стойки подъемного узла снабжены роликовым упором, включающим кольцо, выполненное в виде обечайки, пластину, приваренную к кольцу, вилку с упорным роликом, соединенную с пластиной с возможностью ограниченного горизонтального перемещения, ленточную пружину, установленную между пластиной и перегородкой вилки, причем роликовый упор имеет возможность установки его в нерабочее и рабочее положение путем поворота его в горизонтальной плоскости. Рабочая часть грузозахватных консолей подъемных узлов, грузовых подвесок, временно привариваемых к смонтированным поясам, имеет Г-образную форму, причем к их головке с двух сторон приварены пластины, образующие замок.

Выполнение подъемного узла в виде червячной пары с редуктором и электроприводом упрощает конструкцию устройства, обеспечивает бесступенчатую его работу, повышает надежность и эксплуатационные характеристики.

Вертикальное расположение силового червяка с силовой гайкой в трубчатой стойке делает конструкцию подъемного узла компактной, надежной, многофункциональной.

Посадка силового червяка на радиальном и упорном подшипниках и шлицевое соединение его с редуктором облегчает сборку подъемного узла, повышает надежность его работы.

Наличие редуктора с электроприводом дает возможность конструирования и сборки подъемного узла, используя оборудование, выпускаемое промышленностью. Кроме того, механизмы с электроприводом проще и надежнее в работе.

Наличие дополнительных подкосов, фиксирующих резервуар в процессе его монтажа к днищу с внутренней стороны резервуара, и роликовых упоров на стойке подъемного устройства обеспечивает устойчивость резервуара в процессе его монтажа, защиту от внешних воздействий, включая моменты подъема резервуара и опускании вниз грузозахватных консолей.

Фиксация нижней части дополнительных стоек с днищем резервуара посредством башмака, имеющего зубчатую рейку, и лотка обеспечивает устойчивость (страховку) резервуара в момент его подъема.

Установка упорного ролика на подъемном узле в нерабочее положение обеспечивает проход кольца жесткости при подъеме купольной крыши с первым смонтированным поясом.

Пластины, приваренные к рабочей части грузозахватных элементов, образующие замок, обеспечивают надежность удержания резервуара в процессе монтажа и создают функциональную связь со стойками.

На фиг.1 схематически изображена смонтированная на днище купольная крыша, подготовленная к подъему; на фиг.2 - то же, купольная крыша поднята на высоту одного пояса h, монтируют первый пояс; на фиг.3 - то же, крыша с первым поясом поднята на высоту еще одного пояса h, монтируют второй пояс; на фиг.4 - схематичное изображение устройства для сооружения резервуара способом подращивания, вертикальный разрез; на фиг.5 - план фундамента; на фиг.6 - роликовый упор, вид сбоку; на фиг.7 - то же, вид сверху; на фиг.8 - узел I на фиг.2, разрез; фиг.9 - то же, вид сверху; на фиг.10 - грузовая консоль подъемного узла; на фиг.11 - то же, вид сбоку; на фиг.12 - подвеска для подъема купола, вид сбоку; на фиг.13 - то же, вид с торца; на фиг.14 - грузозахватный кронштейн, вид сбоку; на фиг.15 - то же, вид с торца.

Сооружение резервуара с купольной крышей методом подращивания с использованием предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

На основании 1, содержащем гравийно-песчаный слой 2, железобетонное кольцо 3, с лучеобразными фундаментами 4 для установки подъемных узлов, асфальтобетонный слой 5, монтируют днище 6. На фундаментах 4 устанавливают подъемные узлы 7 устройства. На днище 6 монтируют кольцо жесткости 8 купола, по известной технологии, описанной в заявке №2002118191, монтируют купольную крышу 9 до полной готовности, включая сборку кольца жесткости 8, нижний пояс 10 каркаса с настилом 11, которые по известной технологии выполняются после подъема купола в проектное положение. К кольцу жесткости 8 временно приваривают грузовые подвески 12, зацепляют их с грузозахватными консолями 13 подъемного узла 7. С помощью подъемных узлов 7 полностью собранную купольную крышу 9 поднимают на высоту одного пояса h. По разметочным ловителям, приваренным к кольцу жесткости купола и днищу резервуара, монтируют первый сверху пояс из заранее отвальцованных по радиусу стенки резервуара, покрытых антикоррозионным составом (кроме сварочной зоны) листов. К нижней части первого пояса, напротив каждого подъемного узла 7, приваривают грузозахватные кронштейны 14. Крышу 9 с первым поясом 15 поднимают на высоту одного пояса h, монтируют второй пояс 16, крышу 9 с двумя поясами 15 и 16 поднимают на высоту одного пояса h, монтируют третий пояс. В такой последовательности производят монтаж всех поясов стенки резервуара, последний пояс приваривают к днищу 6.

Для обеспечения устойчивости резервуара в процессе его монтажа (защиты от ветровых нагрузок) и технической безопасности производства работ после подъема купольной крыши 9 на высоту одного пояса кольцо жесткости 8 дополнительными подкосами 17 фиксируют к днищу 6. После подъема купольной крыши 9 с первым сверху поясом 15 и с последующими поясами пояс, находящийся на монтируемом поясе, также временно фиксируют к днищу подкосами 17.

Устройство для сооружения резервуара с купольной крышей методом подращивания содержит:

- подъемный узел 7, выполненный в виде червячной пары с редуктором 18 и электроприводом 19, силовой червяк 20, который расположен вертикально на упорном 21 и радиальном 22 подшипниках внутри стойки 23; нижняя часть силового червяка 20 с червячным колесом 24 редуктора 18 соединена на шлицах 25; силовая гайка 26 перемещается внутри стойки 23 под действием силового червяка 20, к ней приварен грузозахватный консоль 26; редуктор 18 с электроприводом 19 прикреплены к раме 27 устройства;

- стойку 23, выполненную в виде трубы с продольной прорезью 28 для хода грузозахватной консоли 13, неподвижно соединенной с силовой гайкой 26, перемещающейся внутри стойки под действием силового червяка 20; нижняя часть стойки 23 прикреплена к раме 27 устройства; на верхней части стойки расположена подшипниковая чаша 29, которая одновременно является крышкой стойки; верхняя часть стойки 23 с рамой 27 соединена посредством подкоса 30;

- роликовый упор 31, установленный на верхней части стойки, содержащий кольцо 32, выполненный в виде обечайки, пластину 33, приваренную к кольцу 32, вилку 34 с роликом 35; на пластине 33 имеется продольная прорезь 36, а на корпусе вилки 34 - не менее двух отверстий 37 с болтами 38 для ограниченного перемещения вилки 34 по пластине 33 и фиксации их между собой после завершения каждого подъема крыши с поясом или поясами;

- роликовый упор 31 является дополнительным элементом для обеспечения устойчивости резервуара с крышей в процессе монтажа, в рабочем положении к стойке 23 фиксируется посредством штырей 39 и выемок 40;

- дополнительные подкосы 17, верхняя часть которых шарнирно соединена с кольцом жесткости 8 купола или с поясами стенки резервуара, а их нижняя часть шарнирно соединена с башмаком 41, имеющим зубчатую рейку, выполненным в виде швеллера, башмак 41 установлен (с возможностью горизонтального перемещения) в лотке 42, имеющем зубчатую рейку, также выполненном в виде швеллера и приваренном к днищу резервуара; полка лотка 42 имеет продольную прорезь 43, а полка башмака 41 - отверстия для фиксации их между собой посредством болтов 44, причем ширина прорези 43 не менее 1,5 "а", где "а" - высота зуба башмака и лотка; это для возможности отвода назад башмака 41 при перестановках нижней части дополнительных подкосов 17;

- грузозахватные элементы: грузозахватные консоли 13, грузовые подвески 12, грузовые кронштейны 14, рабочая часть которых имеет Г-образную форму, к головкам которых приварены пластины 45, которые образуют замок.

Устройство для сооружения резервуара с купольной крышей способом подращивания работает следующим образом.

Запускают электропривод 19 редуктора 18. При этом червячное колесо 24 вращает силовой червяк 20, который перемещает (вверх или вниз) силовую гайку 26, с которым неподвижно соединена (например, приварена) грузозахватная консоль 13, осуществляющий операции подъема.