Монтаж металлических и железобетонных конструкций

На рис. 130 показана схема монтажа ребристого купола нового цирка в Москве (на 3000 мест). Монтаж конструкций выполнен радиально-поворотным устройством грузоподъемностью 30 т, скомплектованным из элементов козлового крана К-184. Вначале с помощью мачты были смонтированы центральная временная . опора высотой 34 м, а на ней — опорное кольцо купола. Затем на кольцевой к следующим по ходу монтажа поясам.

Закрепление лок-болтов осуществляется обжимом кольца, которое надевается вместо гайки на стержень болта и закрепляется на его кольцевых выступах, обеспечивая таким образом плотность соединяемого пакета. Постановка лок-болтов выполняется специальным пневматическим инструментом, выполняющим три операции: сжатие пакета, обжим кольца и отрыв выступающей части стержня болта (рис. 132). Постановка и обжатие, лок-болта отнимают несколько секунд и не требуют высокой квалификации рабочих.

Байтовая сеть из парных канатов диаметром 52,5 мм образована пересекающимися под прямым углом канатами, соединенными в местах пересечения металлическими накладками на болтах. К опорному контуру канаты (ванты) закрепляются металлическими гильзами, в которых заделаны концы канатов. Конструкция закрепления канатов позволяет осуществлять их натяжение. Монтаж висячих покрытий состоит из следующих опера-ций: изготовление вант; мон» таж продольных вант и первоначальное их натяжение; монтаж поперечных вант и их натяжение; монтаж плит покрытия; напряжение вантовой сети; замоноличивание плит.

Для подачи к месту установки ванты наматывают на барабаны. При установке ванты вместе с подвесками, соединенные попарно, поднимают двумя башенными кранами одновременно (рис. 133). Концы с гильзовыми анкерами заводят в отверстия в опорном контуре и натягивают домкратными устройствами на заданное усилие. Сначала ставят и натягивают продольные ванты, потом поперечные. После натяжения и выверки канаты в узлах соединяют.

Висячее перекрытие Дворца спорта «Юбилейный» в Ленинграде имеет другую конструкцию. Наружное сборное железобетонное кольцо диаметром 93 м опирается на консоли металлических колонн высотой 22 м. Колонны монтировались безвыверочным методом. Арматура стыков кольца сваривалась ванной сваркой, после чего стыки замоноличивались. Байтовое покрытие состоит .из полуферм, которые одним концом, заделывались к растянутому внутреннему кольцу, а другим —к колоннам.

134) специальной траверсой. До изготовления ферм ванты вытягивали, разрезали, заделывали концы во втулки и испытывали на расчетное усилие. Полуфермы устанавливали в последовательности, обеспечивающей устойчивость сооружения. После установки и закрепления полуферм стабилизирующие канаты натягивали на усилие 63 т. Одновременно натягивали четыре фермы во взаимно перпендикулярном направлении, после чего монтировали кровельный настил кранами БК-300 и Т-226, перемещавшимися по трехколейным кольцевым путям вокруг здания.

Трудоемкость и стоимость таких покрытий намного выше плоских линейных. В настоящее время применяются своды и оболочки следующих типов: длинные цилиндрические оболочки размером 3X12 м для сетки колонн 24X12 м; короткие цилиндрические оболочки размерами 3X6 и 3X12 м для сетки колонн 24X12 м; оболочки двоякой положительной кривизны из плоских элементов для сеток колонн 24X24, 30X30, 36X36, и 40X40 м; кружально сетчатые своды; волнистые сводчатые покрытия.

Изготовляются они целиком на заводе и в готовом виде доставляются на площадку. л Короткие цилиндрические оболочки могут применяться в сочетании с плоскими арками или сегментными стропильными фермами вместо- плоских ребристых панелей. Вес монтажного элемента таких оболочек примерно 4 т, следовательно, они легче обычных плоских плит размером 3X12 м и поэтому их монтаж гусеничными кранами с клювами соответствующей грузоподъемности и вылета не отличается от методов монтажа обычных плит покрытия.

Распор от оболочек передается на затяжки, устанавливаемые в торцовых элементах в плоскости колонн. Рассмотрим методы монтажа длинной цилиндрической оболочки на примере возведения здания ткацкой фабрики общей площадью 168X96 м, перекрытого цилиндрическими оболочками пролетом 24 м при шаге колонн 12 м. Оболочки составляются из панелей размером 3X6 м. Криволинейные панели оболочек опираются на железобетонные предварительно напряженные бортовые элементы.

После замоноличивания всех швов и выдержки бетона стойки удаляются, и оболочка работает совместно с бортовыми балками и затяжками. Схема монтажа оболочки изображена на рис. 135. На площадку плиты прибывают размером 3X6 м. До их подъема у места монтажа производится укрупнение в передвижном кондукторе двух плит вместе с затяжкой в один з-ле- мент. При укрупнении производится сварка закладных деталей в стыке, натяжение затяжки и замоноличивание швов.

Далее сваривают все закладные детали и выпуски продольной арматуры, производят натяжение арматуры и бетонирование швов. После выдержки бетона оболочку раскружаливают и переставляют подмости. Предварительно напряженные короткие цилиндрические плиты-оболочки выпускаются размерами 3X12, 3X15, 3X18 м, что позволяет собирать трехшар-нирные сегментные оводы пролетами 24, 30 и 36 м. Монтаж таких покрытий может производиться двумя способами: 1) с предварительным (до установки) укрупнением элементов; 2) отдельными элементами с применением промежуточной опоры.

Установленные секции свариваются в ключе и у опор. После сварки всех секций свода производится натяжение затяжек гайками и подтягиванием подвесок, затем выверка свода. По окончании выверки замоноли-чиваются продольные и поперечные швы между плитами, а также каналы затяжек в опорных узлах. При монтаже сводов по второму способу полусводы устанавливаются в проектное положение гусеничным краном с временным опиранием на передвижную промежуточную опору.

Дальнейшие работы выполняются в той же последовательности, что и при первом способе. кои кривизны применяются для перекрытия крупной квадратной сетки колонн, перекрытия складов, механических цехов и других производственных помещений, где нужно обеспечить свободное перемещение транспорта. Такими оболочками можно перекрывать однопро-летные здания и многопролетные, занимающие большие площади. Оболочки двоякой положительной кривизны состоят из скорлупы и четырех контурных арок с предварительно напряженным нижним поясом, опирающихся на четыре колонны.

Монтаж сборно-монолитных оболочек, как правило, осуществляется в проектном положении на подмостях или в кондукторе. Возможно укрупнение оболочек в передвижном кондукторе с перемещением в готовом виде к месту установки. Так как вес плит оболочки обычно не превышает 3 т, а размеры оболочек большие, сборка их производится [Строительными башенными кранами грузоподъемностью 3—5 т при вылете стрелы до 35 м.

....>iе с домкратами и с установленными наверху ригелями. Перемещение подмостей производится после частичной р.чаборки их на блоки или группы блоков. Сетчатый кондуктор, применяемый для сборки оболочек, ГВКЖе перемещается из пролета в пролет без разборки. Конструкция его повторяет очертание сборной оболочки, причем КАЖДОМ узле имеется фиксатор для опирания плиты оболочки. 11од'ьем и опускание кондуктора производятся четырьмя гидравлическими подъемниками.

ie элементы, устанавливаются плиты скорлупы, причем и первую очередь монтируются центральные плиты, а затем остальные — от центра к краям и выверяются. Далее армируются и замо'иоличиваются ребра контурных плит, обра-аующие верхний пояс контурных ферм (арок), замоноличиваютея швы оболочки ш выдерживаются. Затем производится натяжение арматуры нижнего пояса ферм, если он не получил предварительного натяжения на заводе.

Монтаж оболочек начинают от центральных ячеек, где гусеничным краном устанавливают колонны и па них контурные фермы. Затем в монтируемую ячей- ку перемещают кондуктор с собранной и замоноличенной екбр-nyiioii. Здесь кондуктор поднимают на проектную отметку, укла-цынают красные иугловые плиты, выверяют и замоноличиваюг пины ооолочкп. После этого оболочку раскружаливают, кондук-|пр опускают и возвращают на укрупнительную площадку.

Распор от арок воспринимается фундаментами. Каждая арка собирается из шести стандартных элементов рп 1мером 3X5,015 м. В узлах крайних арок имеются распорки для восприятия поперечных усилий. Монтаж конструкций начинается после возведения фундаментов, укладки фундаментных балок и устройства полов. Элементы арок укрупняются на передвижном стенде в полу-арки из трех частей. Работы по монтажу и укрупнению выполняются краном К-104.

Стыки между арками за-моноличиваются после окончания монтажных работ. Монтаж торцовых стен выполняется после окончания монтажа покрытая. Комплекс доменной печи, располагающийся на сравнительно небольшой площади, включает в себя несколько связанных между собой объектов, в которых тесно переплетаются строительные конструкции с технологическим и механическим оборудованием. По расположению отдельных объектов в плане и их технологическому назначению комплекс доменной печи разделяют на объекты центрального узла, которые всегда входят в комплекс доменной печи, и объекты внешнего комплекса, состав и расположение которых зависят от конкретных условий завода.

Поэтому монтаж конструкций доменных печей большого объема требует применения кранов повышенной грузоподъемности. Главными особенностями, характеризующими организацию монтажных работ, являются стесненность строительной пло-ЩАДКИ, Наличие нескольких объектов большой высоты (до 80л), I.....ОрЫ м р. ч и ..и ада ют листовые конструкции, а также необходимо! и. обеспечения па весь период строительства новой домен-пин пени условии эксплуатации действующих печей.

" Рациональность применения башенных кранов подтверждается также большой высотой подъема крюка и большим радиусом действия кранов с одной стоянки. Это весьма важно в условиях эксплуатируемого доменного цеха, где свободное перемещение гусеничных или других самоходных стреловых кранов ограничено из-за большой плотности расположения объектов и железнодорожных путей. Однако монтаж и демонтаж тяжелых башенных кранов требует много времени (1,5—2 месяца) и составляет значительную долю трудоемкости монтажа конструкций комплекса доменной печи.

140). Кроме того, для создания равноценных потоков по монтажу конструкций необходимо стремиться к равной загрузке основных монтажных механизмов. Объемы работ, выполненные основными кранами при монтаже одной из доменных печей объемом 2700 м3, приведены в табл. 22. Укрупнение конструкций в блоки и сварку блоков выполняют на специальной площадке, обслуживаемой козловым краном. Грузоподъемность крана должна соответствовать весу укрупненных блоков, который определяется типом монтажного крана.

При последовательном, с небольшим интервалом времени, строительстве на одном заводе нескольких доменных печей площадку укрупнительной сборки целесообразно располагать за пределами последней намеченной к сооружению печи, совместив ее со складом конструкций. Такая схема позволит использовать одну площадку и пути подачи конструкций для строительства всех печей и тем самым сэкономить время и средства на устройство временных сооружений и путей.

В строительстве доменных печей принимают участие 12— 15 специализированных строительных и монтажных организаций. Все виды работ тесно связаны между собой и могут выполняться в строго определенной последовательности. Так, например, работы по футеровке и огнеупорной кладке, монтажу технологического оборудования начинаются после монтажа стальных конструкций; электромонтажные работы, работы по монтажу контрольно-измерительных приборов (КИП) и автоматике— после возведения зданий и монтажа технологического оборудования, Объемы работ у каждой специализированной организации различны и естественно, что те из них, у которых объем работ больше, должны иметь и больше времени для их- выполнения.

Такой график называется совмещенным. Воздухонагреватели служат для предварительного подогрева воздуха (до температуры 900—1200°С), необходимого для горения кокса, что повышает производительность печи и снижает расход горючего — кокса. Внутри стального кожуха воздухонагревателя устраивается насадка из огнеупорного кирпича, которая периодически нагревается очищенным домен- ным газом, а затем отдает аккумулированное тепло пропускаемому через нее воздуху.

Для уменьшения числа монтажных элементов и объема монтажной сварки листы днища и лепестки купола попарно сваривают между собой (рис. 142). Цилиндрическую часть кожуха изго- товляют из отдельных свальцованных листов шириной 2 м и длиной около 6 м. Перед монтажом воздухонагревателей производят приемку их фундамента. При этом проверяют отметку фундамента (закладного кольцевого уголка, радиус обушка которого равен наружному радиусу первого пояса воздухонагревателя), привязку центра фундамента воздухонагревателя № 1 к оси доменной печи и взаимную привязку центра каждого воздухонагревателя друг к другу.

Разность отметок двух любых точек опорных балок стенда не должна превышать 2 мм. Все царги цилиндрической части кожуха, включая коническую вставку в месте увеличения диаметра, также собирают на стен- де. Количество поясов в каждом блоке определяется грузоподъемностью монтажного крана. После оборки и выверки каждого монтажного блока, ие снимая его со стенда, выполняют сварку всех монтажных швов, сначала вертикальных, а затем кольцевых.

В процессе укрупнительной сборки и монтажа необходимо контролировать эллиптичность свободной верхней кромки каждого блока, которая не должна превышать 0,003 диаметра. На верхнюю кромку блока примерно по оси устанавливают траверсу — геодезический мостик (рис. 143), в центре которого имеется отверстие для пропуска отвеса. Отвес совмещают с центром фундамента или стенда и замеряют расстояния (не менее чем в 12 точках равномерно расположенных по окружности) от отвеса до кромки кожуха.

Одновременно с установкой царг цилиндрической части кожуха на площадке укрупнительной сборки собирается купол. -Купол с верхним поясом цилиндрической части кожуха собирают и сваривают на стенде, в центре которого установлена стойка, служащая опорой лепестков купола и внутренних подмостей (рис. 144). До установки купола в проектное положение необходимо смонтировать внутри воздухонагревателя поднасадочное устройство.

Для этого все монтажные сварные швы смачивают мыльным раствором, а внутрь воздухонагревателя нагнетают сжатый воздух до избыточного давления 0,7 кгс/см2. При обнаружении неплотных сварных швов дефектные места вырубают и заваривают вновь с повторным испытанием. Чтобы избежать работы плоского днища как пластинки на изгиб от внутреннего давления, на которое днище не рассчитано, необходимо первый пояс временно закрепить к анкерным полосам, заложенным в фундамент воздухонагревателя при его бетонировании.

Под огнеупорную кладку воздухонагреватели сдают попарно с площадками и лестницами между ними, служащими для разгрузки огнеупоров и подачи их через отверстия в кожухе внутрь воздухонагревателей. Сдача оформляется актом. Вслед за воздухонагревателями приступают к монтажу конструкций собственно доменной печи. Помимо большого объ- воздухонагревателя 1 — настил из досок толщиной 50 мм; 2 — кронштейны подмостей; 3 — балки стенда; 4 — стойка ема сборки и сварки металлоконструкций кожуха необходимо выполнить сложные и трудоемкие работы как внутри печи — монтаж холодильных плит лещади, горна и шахты; монтаж защитных сегментов колошника и купола; огнеупорную кладку лещади, горна и шахты; так и снаружи — монтаж фурменных приборов, засыпного аппарата, систем автоматики и управления, еанитарно-техничеоких устройств.

До бетонирования фундамента проверяют правильность разбивки и установки (в плане и но высоте) анкерных болтов колонн горна. После бетонирования проверяют отметки фундамента в местах опирания кожуха, колонн горна, колонн рабочей площадки печи, закрепление центра печи и оси чугунной летки и уточняют фактическое расположение анкерных болтов колонн горна. Центр печи закрепляется на головке заклепки или болта двумя пересекающимися рисками, которые соответствуют осям наклонного моста и доменного цеха.

Поэтому для кожуха мощных доменных печей широко применяют стали повышенной прочности. Внедрение в практику домностроения электрошлаковой сварки вместо ручной привело к изменению раскроя кожуха печи, особенно горна, и методов производства монтажных работ. При ручной сварке кожух печи монтировался из отдельных листов или листов, собранных в царги, состоящие из одного, двух или трех поясов. В каждом поясе вертикальные стыки между листами смещались один относительно другого на половину длины листа.

Совмещение вертикальных стыков всех пяти поясов цилиндрической части и каждых двух поясов остальной части кожуха горна позволило выполнять попарную сварку листов на заводеизготовителе :и заменить полистовую сборку цилиндрической части горна сборкой его из укрупненных скорлуп. Для возможности электрошлаковой сварки кольцевых швов кожуха горна толщиной 30—60 мм отдельные листы в горизонтальном положении на стенде собирают в скорлупы, после чего их устанавливают на специальный стенд (рис.

79. Полностью сваренную скорлупу снимают со стенда, срезают с нее полускобы, начальные и выводные планки и устанавливают в проектное положение на фундамент, удерживая от опрокидывания подкосами или расчалками. Электрошлаковую сварку вертикальных стыков между скорлупами производят после установки всех скорлуп на фундамент и выверки их проектного положения -(вертикальности стенок, диаметров понизу и поверху, эллиптичности — разности наибольшего и наименьшего диаметров).

Перед монтажом каждая царга обстраивается снаружи и внутри кольцевыми подмостями, которые состоят из металлических кронштейнов и уложенных на них деревянных щитов. На вертикальных стойках кронштейнов имеются скобы, в которые закладываются доски бортового ограждения. Строповка царг кожуха производится трехлучевой траверсой, грузоподъемность которой должна соответствовать весу монтируемой царги с подмостями.

При помощи нивелира контролируют горизонтальность верхней кромки царг. Одновременно с монтажом царг по специально разработанной технологии производят сварку кольцевых швов (между ними. Сварка не должна отставать от сборки более чем на две-три царги. Так как технология и аппаратура для автоматической сварки горизонтальных кольцевых швов освоены еще недостаточно, эти швы между царгами практически приходится выполнять вручную или полуавтоматической сваркой с применением трубчатой проволоки с порошковым сердечником (порошковая проволока) .

Кожух печи является внешней оболочкой сложного технологического агрегата, беспрерывно, на протяжении нескольких лет работающего в весьма сложных условиях воздействия высоких температур, большого внутреннего давления и внешних динамических нагрузок, возникающих при загрузке печи. Это требует постоянного контроля всех видов монтажных и сварочных работ и Холодильные плиты горна и шахты предохраняют металлический кожух от воздействия высоких температур и тем самым обеспечивают надежную работу и увеличение срока службы доменной печи.

Вес одного холодильника достигает 4 т, а их общее количество — 520 шт. Крепление каждого холодильника горна и шахты осуществляется четырьмя .болтами, отверстия для которых в кожухе печи сверлят или вырезают на заводе-изготовителе. Кроме того, еще по два отверстия в кожухе вырезают для прохода подводящего и отводящего концов трубок охлаждения. Для охлаждения лещади применяют чугунные плиты с залитыми в них стальными трубами диаметром 133 м, по которым продувают воздух.

Каждый холодильник перед установкой подвергают гидравлическому испытанию на плотность (опрессовке). Согласно типовым проектам производства работ, выполненным проектным институтом Промстальконструкция, монтаж холодильников производится с применением приспособления, состоящего из вертикальной трубчатой стойки 1, устанавливаемой по оси печи, с двумя обоймами, к которым закрепляются рабочая площадка 2 и толкатель 3 (рис.

Поскольку тельфер удален от внутренней поверхности горна и шахты, холодильники при установке в проектное положение необходимо прижать к кожуху. Эту операцию выполняют при помощи толкателя, состоящего из двух труб разного диаметра, телескопически вставленных одна в другую. Внутренняя труба ручной лебедкой выдвигается из наружной и прижимает холодильник к кожуху. Холодильники внутрь печи подают по временной эстакаде 7 на тележке 8 через отверстие, вырезанное в кожухе горна на уровне воздушного охлаждения лещади.

Смесь разбавляется соляной кислотой до консистенции густой кашицы. Общий вес холодильных плит лещади, горна и шахты для доменной печи объемом 2700 м3 достигает 1300 т. Стальные футеровочные плиты колошника предохраняют верхнюю часть шахты на высоту 2,5—3 м от ударов шихты при загрузке печи. Наиболее часто применяются плиты, состоящие из нескольких рядов открытых стальных коробок, соединенных между собой болтами и закрепленных к диафрагмам.

Перекрытие собирают внизу с соответствующей царгой кожуха шахты и вместе с ней монтируют. Установку и клепку опорных кронштейнов с диафрагмами для крепления футеровочных плит колошника также следует выполнять внизу до подъема царги. Приспособление для монтажа футеровочных плит колошника и купола (рис. 147) состоит из трубчатой стойки /, устанавливаемой по оси печи на временное перекрытие 2. Тремя тяжами 3 стойку закрепляют к колошниковому фланцу 4.

Поворот стойки с рамкой-консолью и укосиной производят вручную. Сначала монтируют футеровочпые плиты колошника. По нескольку штук башенным'краном их подают на колошниковую площадку, откуда-при помощи полиспаста укосины равномерно по окружности укладывают на настил временного перекрытия. Качающейся стрелой устанавливают первый ряд плит. После установки болтов, скрепляющих плиты с диафрагмами и между собой, выполняют огнеупорную кладку первого ряда.

Вначале монтируют плиты нижнего ряда, затем с них срезают строповочные петли и монтируют второй ряд плит. Для герметизации кожуха печи шайбы, установленные под гайками болтов, и сами гайки обваривают по контуру. Зазоры между футеровочными плитами зачеканивают чугунной замазкой. Общий вес футеровочных плит колошника и купола составляет 172 т (для доменной печи 2700 м3). Параллельно с монтажом холодильников и футеровочных плят внутри печи основными монтажными механизмами снаружи печи монтируют колонны шахты, колошниковую площадку, колошниковое устройство и газоходы.

Монтаж газоочистки Газоочистка служит для танкой очистки доменного газа от пыли, для последующего его использования в качестве топлива для энергетических установок, мартеновских и нагревательны;: печей, а также для подогрева воздуха в воздухонагревателях. Обычно газоочистка состоит из скрубберов, электрофильтров и системы газопроводов, связывающей отдельные объекты газоочистки между собой, а также с общезаводским коллекторов/! чистого газа и доменными печами.

Вес металлоконструкций первой очереди газоочистки доменной печи объемом 2700 м3 составляет 536 г, второй очереди — 424 т. Скруббер и электрофильтр представляют собой сосуды цилиндрической формы, закрытые сверху куполом и снизу конусом. Внутри скруббера расположены брызгала, которые создают завесу из мельчайших капелек воды. Грязный газ вводится через патрубок, расположенный в нижней части цилиндрического кожуха, и поднимается к верхнему конусу с газоотводящими патрубками.

Одновременно с очисткой газа в скруббере происходит и его охлаждение. Внутри электрофильтра вертикально располагается несколько десятков труб осадительных электродов. Внутри каждой трубы, строго по ее оси, располагается коронирующий электрод в виде тонкой проволоки. К электроду и трубе подводится высокое электрическое напряжение (до 80 000 в) разного знака: отрицательное — к электроду, положительное — к трубе.

Выходящий из электрофильтра чистый газ проходит через специальное устройство — дроссель, в котором происходит снижение давления до 0,15—0,2 кгс/см2, и попадает в общезаводской коллектор. Монтаж конструкций газоочистки начинается с колонн рабочей площадки (рис. 148). Обычно эти колонны выполняются из сборного железобетона. При их установке весьма важно обеспечить одинаковую проектную отметку верха каждых четырех колонн, служащих опорами для скруббера и электрофильтра, а также их правильное взаимное расположение в плане.

Кожухи аппаратов газоочистки монтируют укрупненными блоками. Верхние куполы, нижние конусы и цилиндрические части кожухов поступают на монтажную площадку в виде отдельных листов, которые собирают и сваривают в блоки на тех же стендах, что и блоки воздухонагревателей. Блоки обстраивают эксплуатационными наружными кольцевыми площадками, которые используются в качестве подмостей для сборки и сварки царг между собой в проектном положении.