大型复杂钢结构槽体保护性拆除及安装方法技术领域
本发明涉及提升和牵引作业领域，具体为一种大型复杂钢结构槽体保护性拆除及安装方法。
背景技术
工业设施如高炉矿煤槽、水渣成品槽等，其槽体结构一般采用混凝土结构或单层钢结构，而大型COREX（即CoalReductionExtreme，直译是“直接使用煤炼铁以作为终极目标”，是一种使用块矿或球团矿作原料、使用非焦煤作还原剂和燃料的熔融还原炼铁工艺）炉工程原料系统矿煤槽本体则采用的是多层钢结构槽体，如图1～图3所示。
在大型COREX炉整体迁建工程中，作为原料系统的矿煤槽本体结构希望能原拆原建，即从原址保护性拆除，迁移至数千公里以外的新址进行安装，以争取最大利旧率，以减少工程成本。由于COREX炉矿煤槽槽体数量多，参见图1和图2，且箱体竖壁为多层，最多可达五层结构，参见图3，即两个槽体公用的竖壁有三层壁板，另加两层耐磨衬板，衬板通过沉头螺栓与壁板固定，其余结构均为焊接连接，因此质量要求高，精度控制难度大。目前，在工业设施技术改造工程中，通常对原有结构采取破坏性拆除，然后进行更新安装施工，而无类似大型复杂钢结构槽体进行保护性拆除再利旧安装的方法。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种操作安全可靠、设备利用率高的大型结构拆建方法，本发明公开了一种大型复杂钢结构槽体保护性拆除及安装方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种大型复杂钢结构槽体保护性拆除及安装方法，大型复杂钢结构槽体为大型COREX炉工程原料矿煤槽系统，包括：框架柱、竖壁箱体及耐磨衬板（两个槽体公用的竖壁有三层壁板+2层耐磨衬板，衬板通过沉头螺栓与壁板固定）、漏斗及内部衬板、框架梁、平台、包括屋面梁的屋面系统、围护结构、立柱和框架斜撑，竖壁箱体包括箱体衬板、钢板、H型钢、角钢、侧板一和侧板二，漏斗包括耐磨衬板、漏斗壁板、角部加劲板、T型钢加劲肋、组装台架和加固板，漏斗可分为漏斗下部和漏斗上部两段；
包括拆除和安装两个基本作业，按如下步骤依次实施：
拆除作业时：
拆除围护及主体结构：主体结构拆除前进行详细编号，并做好对应的平面、立面布置图，以便回装时一一对应；拆除至地面后进一步解体的构件，还需补充编号，并标识到构件及布置图上；拆除前，在分割缝处做好定位标记，包括定位标志线、原安装焊缝、竖壁切断位置、漏斗切断位置和立柱切断位置，以便回装时作为组对标记；结合构件重量及场地等情况，可使用260t的履带吊为进行拆装，采取塔式作业工况，主臂38米+副臂21米；
从屋面系统开始拆除，拆除屋面系统时，用履带吊将包括屋面梁在内的屋面系统逐块吊走，在剩余结构的顶部固定横梁，在横梁上设有专用吊具和长链手拉葫芦；
随后依次拆除平台、漏斗、竖壁箱体的槽体竖壁、框架柱：
拆除竖壁箱体的槽体竖壁及漏斗：在竖壁箱体的槽体竖壁外部采用护笼直爬梯，护笼直爬梯通过顶部的挂钩悬挂于竖壁箱体的顶部；漏斗外部采用操作平台甲和操作平台乙，在漏斗内部采用多功能的操作平台及护笼直爬梯；
将漏斗分成漏斗下部和漏斗上部两大段整体拆除至地面，分段位置尽量选择在上下两块耐磨衬板之间的位置，以减少耐磨衬板拆除及回装的工作量，第段漏斗即漏斗下部拆除采用专用吊耳并设置履带吊的吊点，第段漏斗即漏斗上部拆除采用专用吊具挂钩钢丝绳；
矿煤槽的竖壁箱体分成片拆除：先将分割缝处的箱体衬板拆除，对于两个槽体公用的竖壁，由于有三层壁板，先将外层12mm厚壁板沿分割缝拆除200mm宽，露出中间14mm厚壁板、H型钢及角钢等，然后进行分割，而内侧12mm厚壁板则在箱体内的操作平台上直接沿分割缝进行分割；
框架柱采取整体拆除；
根据运输限界，对拆除的框架柱、竖壁箱体的竖壁和漏斗在地面再次进行解体，然后装车发运；解体切割前须做好组装定位标志及构件编号，其中：竖壁箱体的竖壁解体成2大块；漏斗解体成8大块，框架柱解体成三大段；
拆除作业完成后，将构件发运至安装地，随后实施安装作业：
首先进行坡口修复处理；然后进行地面组装、焊接、除锈涂装；
其中：竖壁组装：先外侧朝上进行组装，焊接中间壁板、H型钢及角钢，待中间壁板、H型钢等对接焊缝按要求无损检测合格后，焊接外侧壁板，补装对接缝位置的衬板；然后用履带吊吊装翻面，进行内侧壁板焊接，再补装衬板；漏斗在组装台架上进行组装；
框架柱整体吊装，然后安装框架梁及框架斜撑，待两跨的框架柱、框架梁及框架斜撑形成后，安装竖壁箱体的竖壁；竖壁按定位标记进行对接就位，设置卡马等进行临时固定，然后进行中间壁板、H型钢及角钢的对接焊接，再进行内侧壁板焊接，待中间壁板、H型钢等对接焊缝按要求无损检测合格后，安装外侧壁板分隔缝处的板带并焊接；
待箱体大块竖壁安装焊接完成后，安装漏斗；
待漏斗与竖壁、漏斗第段与第段对接焊缝施焊完成后，在外侧对接缝位置安装焊接加固板进行加固；
最后安装屋面系统。
注意事项：
1.保护性拆除及需利旧的槽体结构工程均可采用或参考本实施例；
2.大型起重设备起重能力及施工场地条件满足分大段（块）拆除、组装及安装要求；
3.拆除切割以及地面再次解体切割前，在切割部位做好构件定位标示，以便组装及安装时对接定位控制；
4.拆除或地面再次解体前，对构件逐件进行详细编号，并形成对应的平面、立面布置图，以便按图进行利旧回装；
5.尽量采用半自动切割工具进行分段切割，以确保分段切割缝质量，利于修整、回装；
6.采取分大段（块）组合式的拆除及安装方式，尽量减少高处作业工程量，提高大型吊机的使用效率，也能保证施工质量；
7.尤其在箱体竖壁、漏斗等拆除及安装过程中，必须确保框架系统强度、整体稳定性等；
8.漏斗分大段拆除下放及上提安装时，需先测量漏斗及通道的空间尺寸，确保吊装过程中上下畅通；
9.由于楼梯间、各层平台比框架柱梁先拆除、晚安装，因此需配置护笼直爬梯、操作平台等临时设施，方便作业人员通行，确保施工安全。一旦楼梯间、平台具备安装条件，则首先确保其安装，为作业人员安全通行提供有利条件。本发明提供了一种安全、优质地进行大型复杂钢结构槽体保护性拆除及利旧安装的方法，解决了复杂的多层钢结构槽体工程原拆原建难题，满足了大型整体迁建工程安全、优质、工期、成本等要求，实现其槽体结构充分利旧，可为生产企业节约工程投资。
附图说明
图1是矿煤槽本体系统效果图；
图2是矿煤槽本体系统平面布置图；
图3是槽体竖壁立面图；
图4是槽体竖壁及漏斗图；
图5是矿煤槽本体系统A轴线立面布置图；
图6是矿煤槽本体系统B轴线立面布置图；
图7是矿煤槽本体系统的C-C向的横向立面布置图；
图8是矿煤槽本体系统的D-D向的横向立面布置图；
图9是本发明实施时构件编号立面图；
图10是本发明实施时分割缝处定位标记图；
图11是本发明实施时屋面系统拆除图；
图12是本发明实施时外部施工设施图；
图13是本发明实施时外部施工设施左视方向的剖视示意图；
图14是本发明实施时内部施工设施图；
图15是图14的E-E向视图；
图16是本发明实施时外部操作平台甲图；
图17是图16的2-2向视图；
图18是本发明实施时外部操作平台乙图；
图19是图18的7-7向视图；
图20是本发明实施时护笼直爬梯图；
图21是图20的3-3向视图；
图22是图20的4-4向视图；
图23是图20的5-5向视图；
图24是本发明实施时内部操作平台图；
图25是图24的6-6向视图；
图26是本发明实施时第1段漏斗拆除图之一；
图27是图26的F-F向剖视图；
图28是图27的A部位的局部放大图；
图29是本发明实施时第1段漏斗拆除图之二；
图30是本发明实施时第2段漏斗拆除图；
图31是图30的F-F向剖视图；
图32是图31的B部位的局部放大图；
图33是图32的A向视图；
图34是本发明实施时箱体竖壁拆除图之一；
图35是图34的C-C向视图；
图36是本发明实施时拆除箱体竖壁时分割缝处衬板拆除图；
图37是图36的H-H向视图；
图38是本发明实施时拆除箱体竖壁时分割缝处内外层钢板拆除图；
图39是图38的J-J向视图；
图40是本发明实施时拆除箱体竖壁时分割型钢及中间层钢板拆除图；
图41是图40的K-K向视图；
图42是本发明实施时拆除箱体竖壁时竖壁拆除图；
图42是本发明实施时箱体竖壁拆除图之二；
图43是本发明实施时框架柱拆除图；
图44是本发明实施时箱体竖壁地面解体图；
图45是本发明实施时漏斗地面解体图；
图46是本发明实施时框架柱地面解体图；
图47是本发明实施时漏斗地面组装图；
图48是图47的L-L向视图；
图49是本发明实施时箱体竖壁吊装图；
图50是本发明实施时第2段漏斗安装图；
图51是本发明实施时第1段漏斗安装图；
图52是本发明实施时漏斗加固板安装图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种大型复杂钢结构槽体保护性拆除及安装方法，大型复杂钢结构槽体以大型COREX炉工程原料矿煤槽系统为例，包括：框架柱1、竖壁箱体2及耐磨衬板（两个槽体公用的竖壁有三层壁板+2层耐磨衬板，衬板通过沉头螺栓与壁板固定）、漏斗3及内部衬板、框架梁4、平台5、包括屋面梁6的屋面系统、围护结构7、立柱8和框架斜撑9，竖壁箱体2包括箱体衬板21、钢板22、H型钢23、角钢24、侧板一25和侧板二26，漏斗3包括耐磨衬板31、漏斗壁板32、角部加劲板33、T型钢加劲肋34、组装台架35和加固板36，漏斗3可分为漏斗下部301和漏斗上部302两段，如图1～图8所示；
包括拆除和安装两个基本作业，按如下步骤依次实施：
拆除作业时：
拆除围护及主体结构：主体结构拆除前进行详细编号，并做好对应的平面、立面布置图，以便回装时一一对应，如图9所示，图9中形式如“KMC-XC(12A)-1”的代码即为编号；拆除至地面后进一步解体的构件，还需补充编号，并标识到构件及布置图上；拆除前，在分割缝处做好定位标记，包括定位标志线10、原安装焊缝11、竖壁切断位置20、漏斗切断位置30和立柱切断位置80，以便回装时作为组对标记，如图10所示；结合构件重量及场地等情况，可使用260t的履带吊50为进行拆装，采取塔式作业工况，主臂38米+副臂21米；
如图11所示，从屋面系统开始拆除，拆除屋面系统时，用履带吊50将包括屋面梁6在内的屋面系统逐块吊走，在剩余结构的顶部固定横梁46，在横梁46上设有专用吊具47和长链手拉葫芦45，如图12～图15所示；
考虑到爬梯在0～1线之间，故按8至0线顺序，依次拆除平台5、漏斗3、竖壁箱体2的槽体竖壁、框架柱1；
拆除竖壁箱体2的槽体竖壁及漏斗3：在竖壁箱体2的槽体竖壁外部采用护笼直爬梯43，护笼直爬梯43通过顶部的挂钩431悬挂于竖壁箱体2的顶部，如图12、图20～图23所示；漏斗3外部采用操作平台甲41和操作平台乙42，如图12、图16～图19所示，在漏斗3内部采用多功能的操作平台44及护笼直爬梯43，如图14、图24和图25所示；
将漏斗3分成漏斗下部301和漏斗上部302两大段整体拆除至地面，分段位置尽量选择在上下两块耐磨衬板31之间的位置，以减少耐磨衬板31拆除及回装的工作量，第1段漏斗即漏斗下部301拆除采用专用吊耳并设置履带吊50的吊点501，第2段漏斗即漏斗上部302拆除采用专用吊具47挂钩钢丝绳48，如图26～图33所示；
矿煤槽的竖壁箱体2分成4片拆除：先将分割缝处的箱体衬板21拆除，对于两个槽体公用的竖壁，由于有三层壁板，先将外层12mm厚壁板沿分割缝拆除200mm宽，露出中间14mm厚壁板、H型钢及角钢等，然后进行分割，而内侧12mm厚壁板则在箱体内的操作平台44上直接沿分割缝进行分割，如图34～图42所示；
框架柱采取整体拆除，如图43所示；
根据运输限界，对拆除的框架柱1、竖壁箱体2的竖壁和漏3斗在地面再次进行解体，然后装车发运；解体切割前须做好组装定位标志及构件编号，其中：竖壁箱体2的竖壁解体成2大块，如图44所示；漏斗3解体成8大块，如图45所示，框架柱1解体成三大段，如图46所示；
拆除作业完成后，将构件发运至安装地，随后实施安装作业：
首先进行坡口修复处理；然后进行地面组装、焊接、除锈涂装；
其中：竖壁组装：先外侧朝上进行组装，焊接中间壁板、H型钢及角钢，待中间壁板、H型钢等对接焊缝按要求无损检测合格后，焊接外侧壁板，补装对接缝位置的衬板；然后用履带吊50吊装翻面，进行内侧壁板焊接，再补装衬板；漏斗3在组装台架35上进行组装，如图47和图48所示；
框架柱1整体吊装，然后安装框架梁4及框架斜撑9，待两跨的框架柱1、框架梁4及框架斜撑9形成后，安装竖壁箱体2的竖壁，如图49所示；竖壁按定位标记进行对接就位，设置卡马等进行临时固定，然后进行中间壁板、H型钢及角钢的对接焊接，再进行内侧壁板焊接，待中间壁板、H型钢等对接焊缝按要求无损检测合格后，安装外侧壁板分隔缝处的板带并焊接；
待箱体4大块竖壁安装焊接完成后，安装漏斗3，如图50和图51所示；
待漏斗3与竖壁、漏斗第1段与第2段对接焊缝施焊完成后，在外侧对接缝位置安装焊接加固板36进行加固，如图52所示；
最后安装屋面系统。
注意事项：
1.保护性拆除及需利旧的槽体结构工程均可采用或参考本实施例；
2.大型起重设备起重能力及施工场地条件满足分大段（块）拆除、组装及安装要求；
3.拆除切割以及地面再次解体切割前，在切割部位做好构件定位标示，以便组装及安装时对接定位控制；
4.拆除或地面再次解体前，对构件逐件进行详细编号，并形成对应的平面、立面布置图，以便按图进行利旧回装；
5.尽量采用半自动切割工具进行分段切割，以确保分段切割缝质量，利于修整、回装；
6.采取分大段（块）组合式的拆除及安装方式，尽量减少高处作业工程量，提高大型吊机的使用效率，也能保证施工质量；
7.尤其在箱体竖壁、漏斗等拆除及安装过程中，必须确保框架系统强度、整体稳定性等；
8.漏斗分大段拆除下放及上提安装时，需先测量漏斗及通道的空间尺寸，确保吊装过程中上下畅通；
9.由于楼梯间、各层平台比框架柱梁先拆除、晚安装，因此需配置护笼直爬梯、操作平台等临时设施，方便作业人员通行，确保施工安全。一旦楼梯间、平台具备安装条件，则首先确保其安装，为作业人员安全通行提供有利条件。
本实施例应用于COREX炉矿煤槽本体结构的保护性拆除及利旧安装，可使结构件利旧率达到90%以上，实现了“安全、优质、最大利旧率”目标，确保了工程工期，创造了良好的经济效益和社会效益。