CN110388096A - 一种关于焦炉大棚灵活施工的结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种关于焦炉大棚灵活施工的结构和方法，结构包括烟道，烟道设置机侧烟道和焦侧烟道，机侧烟道设置在焦炉的机侧，焦侧烟道设置在焦炉的焦侧，在机侧烟道与焦侧烟道之间设置过渡平台；在烟道上设置钢平台立柱和大棚立柱；在烟道上设置牛腿基础，钢平台立柱设置在烟道顶部，大棚立柱设置在牛腿基础上；大棚立柱顶部设置一个安装平台，安装平台上设置电动单梁起重机和棚顶，电动单梁起重机水平设置，棚顶位于电动单梁起重机上；棚顶的中部高，两侧低，且棚顶的宽度至少为焦炉机焦两侧大棚立柱的最宽宽度。本发明主要应用在冶金焦化工程施工中，在焦炉炉体砌筑施工前，设计安装钢结构防护大棚，达到在防护大棚内进行焦炉炉体砌筑的目的。

Description

一种关于焦炉大棚灵活施工的结构及施工方法

技术领域

在冶金焦化工程施工中，在焦炉炉体砌筑施工前，设计安装钢结构防护大棚，确保焦炉炉体在防护大棚进行砌筑，本申请涉及冶金焦化焦炉炉体砌筑工程的焦炉大棚施工结构及施工方法。

背景技术

在冶金焦化焦炉炉体砌筑工程施工中，焦炉炉体必须防雨防雪防潮防冻，故焦炉炉体砌筑施工前必须设计安装钢结构防护大棚，达到在防护大棚内进行焦炉炉体砌筑。

发明内容

本发明主要应用在冶金焦化工程施工中，在焦炉炉体砌筑施工前，设计安装钢结构防护大棚，达到在防护大棚内进行焦炉炉体砌筑的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种关于焦炉大棚灵活施工的结构，包括烟道，烟道设置机侧烟道和焦侧烟道，机侧烟道设置在焦炉的机侧，焦侧烟道设置在焦炉的焦侧，在机侧烟道与焦侧烟道之间设置过渡平台；在烟道上设置钢平台立柱和大棚立柱；在烟道上设置牛腿基础，钢平台立柱设置在烟道顶部，大棚立柱设置在牛腿基础上；

大棚立柱顶部设置一个安装平台，安装平台上设置电动单梁起重机和棚顶，电动单梁起重机水平设置，棚顶位于电动单梁起重机上；棚顶的中部高，两侧低，且棚顶的宽度至少为焦炉机焦两侧大棚立柱的最宽宽度；

钢平台立柱上设置平台横梁和平台纵梁，平台横梁和平台纵梁上设置平台钢板；由于焦炉钢结构大棚立柱基础设计在焦炉机焦侧烟道上，有部分机焦侧钢平台炉体长度方向外侧钢梁安装时，与焦炉钢结构大棚立柱相碰撞，因此设计灵活机构；平台钢板下设置灵活机构，灵活机构设置在设计中钢平台立柱或者平台纵梁和大棚立柱重合或者部分重合的位置(为了保证施工规范，需要将钢平台立柱和大棚立柱设置成直排，且各钢平台立柱或大棚立柱需要等间距设置，因此钢平台立柱和大棚立柱难免有相互干扰或者重合的情况，即使做到了钢平台立柱和大棚立柱无干扰，但是烟道顶部的位置有限，平台纵梁也难免要穿过大棚立柱的位置)；

灵活机构包括第一组合梁、第二组合梁、钢梁连接板和临时支撑；大棚搭设前以及大棚使用过程中，平台钢板下采用平台纵梁、平台横梁、钢平台立柱、第一组合梁和临时支撑共同组成底部支撑；大棚拆除后，第二组合梁和第一组合梁通过钢梁连接板连接组成整体组合梁，整体组合梁的两端连接钢平台立柱。

作为优选方式，机侧烟道和焦侧烟道至少设置两段，相邻烟道之间设置钢板止水带。

作为优选方式，在过渡平台和地面均设置混凝土基础，用于安装钢梯。

作为优选方式，牛腿基础采用钢筋混凝土制成。

作为优选方式，牛腿基础设置在烟道的顶部外侧。

作为优选方式，在牛腿基础内预埋固定螺栓，大棚立柱的底部设置底座，底座通过预埋固定螺栓和螺母固定在牛腿基础上。

作为优选方式，在牛腿基础上设置一个垫层，垫层上设置若干凹槽(比如一个纵向凹槽)，大棚立柱的底座上设置与凹槽配合的凸部，安装后凸部固定在凹槽内。

作为优选方式，在烟道外侧设置竖向钢筋和横向钢筋，其中横向钢筋作为牛腿基础的支撑骨架。

作为优选方式，在烟道上设置锚入烟道钢筋；锚入烟道钢筋一端锚入烟道的长度至少为烟道宽度的一半，锚入烟道钢筋另一端锚入烟道侧壁。

作为优选方式，在烟道顶部设置混凝土结构烟道钢筋，混凝土结构烟道钢筋包括焊接在一起的横纵钢筋。

一种关于焦炉大棚灵活施工的方法：

步骤一：首先根据焦炉机焦侧烟道的尺寸、平面位置确定大棚的尺寸和平面位置；

步骤二：根据焦炉机焦侧烟道上的钢平台立柱的位置、几何尺寸确定大棚立柱的位置和尺寸；

步骤三：砌筑烟道，在烟道内植入竖向钢筋、横向钢筋并设置锚入烟道钢筋，竖向钢筋、横向钢筋以及锚入烟道钢筋采用混凝土浇筑固定，在烟道顶部设置混凝土结构烟道钢筋；

步骤四：采用模具浇筑牛腿基础：模具根据牛腿基础的尺寸、形状事先制好，使用时只需要将模具固定在烟道上，进行混凝土浇筑即可；

步骤五：安装钢平台立柱和大棚立柱，按照钢平台立柱和大棚立柱的设计位置进行安装，当遇到钢平台立柱或者平台纵梁和大棚立柱设计位置重合或者部分重合的位置，采用灵活机构，灵活机构包括第一组合梁、第二组合梁、钢梁连接板和临时支撑；平台钢板下采用平台纵梁、平台横梁、钢平台立柱、第一组合梁和临时支撑共同组成底部支撑；

步骤六：安装电动单梁起重机和棚顶：先安装电动单梁起重机，固定后安装棚顶；

步骤七：大棚拆除后，第二组合梁和第一组合梁通过钢梁连接板连接组成整体组合梁，整体组合梁的两端连接钢平台立柱。

本发明的有益效果是：

本发明主要应用在冶金焦化工程施工中，在焦炉炉体砌筑施工前，设计安装钢结构防护大棚，达到在防护大棚内进行焦炉炉体砌筑；本发明的大棚采用立柱结构，达到焦炉钢结构大棚重复使用，降低焦炉施工成本。

本发明将焦炉大棚基础布置在机焦侧烟道上，利用焦炉机焦侧烟道牛腿作为焦炉大棚的基础，减少了焦炉大棚的基础单独设计的地基处理，减少了地基处理施工成本。

本发明采用灵活机构，解决钢平台立柱或者平台纵梁与大棚立柱干扰的问题，搭建一个临时的底部支撑，即保证了钢平台的安装又不影响大棚安装，施工更加规范、有序，提高施工效率。

附图说明

图1为本发明底部结构示意图；

图2为本发明底部局部示意图；

图3为图2中的A部示意图；

图4为本发明侧视局部示意图；

图5为本发明侧视示意图；

图6为本发明牛腿基础设置示意图之一；

图7为本发明牛腿基础设置示意图之二；

图8为设置第一组合梁和临时支撑的结构示意图之一；

图9为设置第一组合梁和临时支撑的结构示意图之二；

图10为设置第一组合梁和临时支撑的结构示意图之三；

图11为第一组合梁和第二组合梁的连接示意图；

图中，1-过渡平台，2-机侧烟道，3-焦侧烟道，4-钢板止水带，5-钢梯，6-钢平台立柱，7-大棚立柱，8-电动单梁起重机，9-棚顶，10-抵抗墙，11-牛腿基础，12-竖向钢筋，13-横向钢筋，14-锚入烟道钢筋，15-混凝土结构烟道钢筋，16-平台钢板，17-平台纵梁，18-平台横梁，19-第一组合梁，20-第二组合梁，21-钢梁连接板，22-烟道顶部，23-临时支撑。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例1

如图1-图7所示，一种关于焦炉大棚灵活施工的结构，包括烟道，烟道设置机侧烟道2和焦侧烟道3，机侧烟道2设置在焦炉的机侧，焦侧烟道3设置在焦炉的焦侧，在机侧烟道2与焦侧烟道3之间设置过渡平台1；在烟道上设置钢平台立柱6和大棚立柱7；在烟道上设置牛腿基础11，钢平台立柱6设置在烟道顶部22，大棚立柱7设置在牛腿基础11上；

大棚立柱7顶部设置一个安装平台，安装平台上设置电动单梁起重机8和棚顶9，电动单梁起重机8水平设置，棚顶9位于电动单梁起重机8上；棚顶9的中部高，两侧低，便于排水、排杂质等，且棚顶9的宽度至少为焦炉机焦两侧大棚立柱7的最宽宽度。为了解决焦炉钢结构防护大棚重复使用的问题，大棚设计为轻型钢结构厂房排架结构。

钢平台立柱6上设置平台横梁18和平台纵梁17，平台横梁18和平台纵梁17上设置平台钢板16；由于焦炉钢结构大棚立柱7基础设计在焦炉机焦侧烟道3上，有部分机焦侧钢平台炉体长度方向外侧钢梁安装时，与焦炉钢结构大棚立柱7相碰撞，因此设计灵活机构；平台钢板16下设置灵活机构，灵活机构设置在设计图中钢平台立柱6或者平台纵梁17或者钢平台和大棚立柱7重合或者部分重合的位置(为了保证施工规范，需要将钢平台立柱6和大棚立柱7设置成直排，且各钢平台立柱6或大棚立柱7需要等间距设置，因此钢平台立柱6和大棚立柱7难免有相互干扰或者重合的情况，即使做到了钢平台立柱6和大棚立柱7无干扰，但是烟道顶部22的位置有限，平台纵梁17也难免要穿过大棚立柱7的位置)；

如图8-图11所示，灵活机构包括第一组合梁19、第二组合梁20、钢梁连接板21和临时支撑23；大棚搭设前以及大棚使用过程中，平台钢板16下采用平台纵梁17、平台横梁18、钢平台立柱6、第一组合梁19和临时支撑23共同组成底部支撑(底部支撑的各组件之间采用高强螺栓连接，保证连接强度，且可以重复利用，高效环保)；大棚拆除后，第二组合梁20和第一组合梁19通过钢梁连接板21连接组成整体组合梁，整体组合梁的两端连接钢平台立柱6。对于施工中遇到的碰撞或者干扰问题，本发明采用迂回的策略，即通过制作灵活机构，绕开干扰位置，保证钢平台和大棚的安装。优选地，临时支撑23采用钢梁型钢式立柱，即通过钢梁型钢式立柱支撑第一组合梁19，保证支撑强度。

本发明主要是设置一种钢结构防护大棚，钢结构厂房排架结构，屋面、墙面使用彩钢瓦，钢结构厂房内设置3台单梁电葫芦行车(电动单梁起重机8)，达到在钢结构防护大棚内进行焦炉炉体砌筑的目的。

为了避免烟道过长导致结构强度降低，本发明机侧烟道2和焦侧烟道3至少设置两段，相邻烟道之间设置钢板止水带4。如图1所示，机侧烟道2和焦侧烟道3设置四段，中间采用钢板止水带4填充缝隙，避免烟道渗水。

在过渡平台1和地面均设置混凝土基础，用于安装钢梯5。施工人员可以通过设置在混凝土基础上的钢梯5上到过渡平台1的顶部，再通过过渡平台1上到烟道顶部22。如图1所示，过渡平台1设置在烟道的一侧(比如左侧)，避免干扰焦炉施工。采用混凝土基础的钢梯5，连接强度更大，不易移动，保证施工人员的安全。

本发明将焦炉大棚基础布置机焦侧烟道3上，利用焦炉机焦侧烟道3作为焦炉大棚的基础，减少了焦炉大棚的基础单独设计的地基处理，减少了焦炉大棚的基础施工成本，具有较大推广使用价值。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于，牛腿基础11采用钢筋混凝土制成，其设置在烟道的顶部外侧，采用预制横向钢筋13作为支撑骨架，与烟道的连接强度更高。

为了实现大棚立柱7的安装和拆卸，在牛腿基础11内预埋固定螺栓，大棚立柱7的底部设置底座，底座通过预埋固定螺栓和螺母固定在牛腿基础11上。为了进一步增强连接强度，一个预埋固定螺栓配两个螺母。预埋固定螺栓采用高强螺栓，保证其自身的强度。

在牛腿基础11上设置一个垫层，垫层上设置若干凹槽(比如一个纵向凹槽)，大棚立柱7的底座上设置与凹槽配合的凸部，安装后凸部固定在凹槽内。这种设置进一步增强了大棚立柱7的可靠性，不易松动，保证安全施工。

在烟道外侧设置竖向钢筋12和横向钢筋13，其中横向钢筋13作为牛腿基础11的支撑骨架。竖向钢筋12等间距设置，相邻竖向钢筋12在X方向的间距为22mm，相邻竖向钢筋12在Y方向的间距为30mm。横向钢筋13也采用等间距设置，上下横向钢筋13中心轴位于同一竖向平面，上下横向钢筋13的间距为25mm。优选地，竖向钢筋12的底部设置一个L形的支部，进一步增加烟道侧壁的强度。

在烟道上设置锚入烟道钢筋14，一方面增强牛腿基础11的强度，另一方面对牛腿基础11外形结构进行约束；

锚入烟道钢筋14一端锚入烟道的长度至少为烟道宽度的一半，锚入烟道钢筋14另一端锚入烟道侧壁。

在烟道顶部22设置混凝土结构烟道钢筋15，混凝土结构烟道钢筋15包括焊接在一起的横纵钢筋，横纵钢筋被混凝土覆盖。

一种关于焦炉大棚灵活施工的方法：

步骤一：首先根据焦炉机焦侧烟道3的尺寸(包括长度、高度和宽度等几何尺寸)、平面位置确定大棚的尺寸和平面位置，设计原则是大棚要覆盖整个烟道，即大棚的宽度至少应该与两侧烟道的宽度一致，最好大于两侧烟道的宽度；在确定大棚的尺寸和平面位置时，为了使得大棚设计更合理，还需要参考焦炉机焦侧烟道3的长度、宽度、高度等几何尺寸、平面位置以及焦炉基础、抵抗墙10等几何尺寸、平面位置。平面位置确定大棚的尺寸和平面位置包括焦炉钢结构大棚基础布置在机焦侧烟道3上的长度、跨度、高度平面布置。

步骤二：根据焦炉机焦侧烟道3上的钢平台立柱6的位置、几何尺寸确定大棚立柱7的位置和尺寸，设计原则是避免大棚立柱7与钢平台立柱6相互干扰，比如位置重合或部分重合；

研究焦炉图纸机焦侧烟道3上的钢平台立柱6的位置、几何尺寸，布置焦炉大棚厂房立柱的平面位置。逐一计算设计布置在机焦侧烟道3上焦炉大棚每一立柱间距。由于本发明采用灵活机构，设计环节考虑的因素更少，提高设计效率。

步骤三：砌筑烟道，在烟道内植入竖向钢筋12、横向钢筋13并设置锚入烟道钢筋14，竖向钢筋12、横向钢筋13以及锚入烟道钢筋14采用混凝土浇筑固定，在烟道顶部22设置混凝土结构烟道钢筋15(即烟道顶部22的钢筋采用混凝土浇筑固定)；

步骤四：采用模具浇筑牛腿基础11：模具根据牛腿基础11的尺寸、形状事先制好，使用时只需要将模具固定在烟道上，进行混凝土浇筑即可；根据设计确定的焦炉大棚立柱7柱距布置位置，设计在机焦侧烟道3上焦炉大棚立柱7基础：钢筋混凝土牛腿。

步骤五：安装钢平台立柱6和大棚立柱7；为了保证钢平台立柱6和大棚立柱7具有良好的支撑性能以及施工规范，钢平台立柱6和大棚立柱7均采用等间距设置；按照钢平台立柱6和大棚立柱7的设计位置进行安装，当遇到钢平台立柱6或者平台纵梁17或者是钢平台(平台钢板16)和大棚立柱7设计位置重合或者部分重合的位置，采用灵活机构，灵活机构包括第一组合梁19、第二组合梁20、钢梁连接板21和临时支撑23(可以使用钢管或约外形100-125mm型钢)；平台钢板16下采用平台纵梁17、平台横梁18、钢平台立柱6、第一组合梁19和临时支撑23共同组成底部支撑；

步骤六：安装电动单梁起重机8和棚顶9：先安装电动单梁起重机8，固定后安装棚顶9。电动单梁起重机8、棚顶9与大棚立柱7上的安装平台均采用高强螺栓连接，可以实现电动单梁起重机8和棚顶9的重复利用。

步骤七：焦炉建好后，进行大棚拆除，大棚拆除后，拆除临时支撑23，第二组合梁20和第一组合梁19通过钢梁连接板21连接组成整体组合梁，整体组合梁的两端连接钢平台立柱6。如果有局部钢平台未安装的情况，整体组合梁安装后再安装局部钢平台。

在一个优选实施例中，焦炉大棚使用完成后，拆除焦炉大棚，对影响使用机焦侧烟道3上钢筋混凝土牛腿进行破除。

综上所述，本发明可以应用在在冶金焦化工程施工中，在焦炉炉体砌筑施工前，必须设计安装钢结构防护大棚，达到在防护大棚内进行焦炉炉体砌筑，并提供炉体砌筑耐火材料上料，护炉铁件安装的水平、垂直运输。

设计焦炉大棚为轻型钢结构厂房排架结构，立柱、屋架分段使用高强螺栓连接，达到焦炉钢结构大棚重复使用，降低焦炉施工成本。

将焦炉大棚基础布置机焦侧烟道3上，利用焦炉机焦侧烟道3作为焦炉大棚的基础，减少了焦炉大棚的基础单独设计的地基处理，减少了地基处理施工成本。

在焦炉机焦侧烟道3上设计钢筋混凝土牛腿基础11，在保证基础强度的情况下，进一步减少了焦炉大棚基础施工成本。

本发明采用灵活机构，解决钢平台立柱6或者平台纵梁17与大棚立柱7干扰的问题，搭建一个临时的底部支撑，即保证了钢平台的安装又不影响大棚安装，施工更加规范、有序，提高施工效率。设计制作安装钢管或型钢临时支撑23外侧钢梁(平台纵梁17)，确保了钢结构平台安装及正常使用，降低了处置成本。焦炉大棚立柱7拆除后，安装分段留下的机、焦侧钢平台外侧第一组合梁19和第二组合梁20，拆除其支撑型钢式立柱，施工简单易行，降低了施工成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种关于焦炉大棚灵活施工的结构，包括烟道，烟道设置机侧烟道和焦侧烟道，机侧烟道设置在焦炉的机侧，焦侧烟道设置在焦炉的焦侧，其特征在于：在机侧烟道与焦侧烟道之间设置过渡平台；在烟道上设置钢平台立柱和大棚立柱；在烟道上设置牛腿基础，钢平台立柱设置在烟道顶部，大棚立柱设置在牛腿基础上；

大棚立柱顶部设置一个安装平台，安装平台上设置电动单梁起重机和棚顶，电动单梁起重机水平设置，棚顶位于电动单梁起重机上；棚顶的中部高，两侧低，且棚顶的宽度至少为焦炉机焦两侧大棚立柱的最宽宽度；

钢平台立柱上设置平台横梁和平台纵梁，平台横梁和平台纵梁上设置平台钢板；由于焦炉钢结构大棚立柱基础设计在焦炉机焦侧烟道上，有部分机焦侧钢平台炉体长度方向外侧钢梁安装时，与焦炉钢结构大棚立柱相碰撞，因此设计灵活机构；平台钢板下设置灵活机构，灵活机构设置在设计中钢平台立柱或者平台纵梁和大棚立柱重合或者部分重合的位置；

灵活机构包括第一组合梁、第二组合梁、钢梁连接板和临时支撑；大棚搭设前以及大棚使用过程中，平台钢板下采用平台纵梁、平台横梁、钢平台立柱、第一组合梁和临时支撑共同组成底部支撑；大棚拆除后，第二组合梁和第一组合梁通过钢梁连接板连接组成整体组合梁，整体组合梁的两端连接钢平台立柱。

2.根据权利要求1所述的一种关于焦炉大棚灵活施工的结构，其特征在于：机侧烟道和焦侧烟道至少设置两段，相邻烟道之间设置钢板止水带。

3.根据权利要求1所述的一种关于焦炉大棚灵活施工的结构，其特征在于：在过渡平台和地面均设置混凝土基础，用于安装钢梯。

4.根据权利要求1所述的一种关于焦炉大棚灵活施工的结构，其特征在于：牛腿基础采用钢筋混凝土制成。

5.根据权利要求1或4所述的一种关于焦炉大棚灵活施工的结构，其特征在于：牛腿基础设置在烟道的顶部外侧。

6.根据权利要求5所述的一种关于焦炉大棚灵活施工的结构，其特征在于：在牛腿基础内预埋固定螺栓，大棚立柱的底部设置底座，底座通过预埋固定螺栓和螺母固定在牛腿基础上。

7.根据权利要求1或6所述的一种关于焦炉大棚灵活施工的结构，其特征在于：在牛腿基础上设置一个垫层，垫层上设置若干凹槽，大棚立柱的底座上设置与凹槽配合的凸部，安装后凸部固定在凹槽内。

8.根据权利要求1所述的一种关于焦炉大棚灵活施工的结构，其特征在于：在烟道外侧设置竖向钢筋和横向钢筋，其中横向钢筋作为牛腿基础的支撑骨架。

9.根据权利要求8所述的一种关于焦炉大棚灵活施工的结构，其特征在于：在烟道上设置锚入烟道钢筋，锚入烟道钢筋一端锚入烟道的长度至少为烟道宽度的一半，锚入烟道钢筋另一端锚入烟道侧壁。

10.一种关于焦炉大棚灵活施工的方法，其特征在于：

步骤一：首先根据焦炉机焦侧烟道的尺寸、平面位置确定大棚的尺寸和平面位置；

步骤二：根据焦炉机焦侧烟道上的钢平台立柱的位置、几何尺寸确定大棚立柱的位置和尺寸；

步骤三：砌筑烟道，在烟道内植入竖向钢筋、横向钢筋并设置锚入烟道钢筋，竖向钢筋、横向钢筋以及锚入烟道钢筋采用混凝土浇筑固定，在烟道顶部设置混凝土结构烟道钢筋；

步骤四：采用模具浇筑牛腿基础：模具根据牛腿基础的尺寸、形状事先制好，使用时只需要将模具固定在烟道上，进行混凝土浇筑即可；

步骤五：安装钢平台立柱和大棚立柱：按照钢平台立柱和大棚立柱的设计位置进行安装，当遇到钢平台立柱或者平台纵梁和大棚立柱设计位置重合或者部分重合的位置，采用灵活机构，灵活机构包括第一组合梁、第二组合梁、钢梁连接板和临时支撑；平台钢板下采用平台纵梁、平台横梁、钢平台立柱、第一组合梁和临时支撑共同组成底部支撑；

步骤六：安装电动单梁起重机和棚顶：先安装电动单梁起重机，固定后安装棚顶；

步骤七：大棚拆除后，第二组合梁和第一组合梁通过钢梁连接板连接组成整体组合梁，整体组合梁的两端连接钢平台立柱。