1.本发明涉及高炉安装技术领域，更为具体地，涉及一种高炉本体框架快速安装方法及装置。


背景技术：

2.在现有技术中，针对2000m3级别高炉工程，其安装工程量大，施工工期长，且，高炉本体框架安装速度直接影响整个高炉工程的进度，一般情况下，高炉本体框架的安装工期为10-12个月，施工周期时间过长。
3.因此，亟需一种高炉本体框架快速安装方法，减少高炉本体框架的安装时间，并且，提供一种高炉本体快速安装装置，方便高炉本体框架的安装。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺陷，提供一种快速安装、节约工期的高炉本体框架的方法和装置，本发明提供一种高炉本体框架快速安装方法及装置。
5.根据本发明的一个方面，提供了一种方法，包括以下步骤：
6.s1、根据高炉本体框架的结构设计分层方案；其中，
7.所述分层方案包括基层框架和设置在所述基层框架上的高层框架；
8.s2、根据所述高炉本体框架的平面布置图搭设所述基层框架；其中，在组装平台的平面上画出四根框架柱固定位置，并安装四根所述框架柱和设置在所述框架柱上的结构件；其中，
9.依次将四根所述框架柱按照预设的尺寸进行切割，并安装在预先画出的所述固定位置上；
10.在四根所述框架柱上安装所述结构件，所述结构件包括框架梁、立面支撑、平台主梁、平台次梁、平台板；
11.将所述结构件安装完毕后，调整所述结构件之间的位置关系并固定连接；
12.s3、根据所述基层框架的结构分布搭设所述高层框架；其中，在地面进行组成所述高层框架的单层框架的拼接，然后通过吊具在所述基层框架上依次吊装固定搭设完成的所述单层框架，然后固定所述单层框架。
13.此外，优选的方案为，所述高层框架包括中部框架和上部框架；其中，所述基层框架设置在所述组装平台上，所述中部框架设置在所述基层框架上，所述上部框架设置在所述中部框架上。
14.此外，优选的方案为，所述基层框架为单层结构，所述中部框架和所述上部框架均为多层结构。
15.此外，优选的方案为，还包括搭设所述组装平台的步骤：
16.a、预先通过基建材料在待搭设位置铺设地基；
17.b、在所述地基上按照预设间距均匀敷设底层主梁，且，所述底层主梁通过底层次
梁固定连接成整体；
18.c、在所述底层主梁上铺设结构板，并与所述底层主梁、底层次梁固定连接。
19.此外，优选的方案为，在所述s2中，还包括对四根所述框架柱的安装数据进行记录；其中，
20.所述安装数据包括标高、中心点的位置、柱身垂直度数据着重确认，在确认合格的基础上，将四根框架柱临时固定在组装平台上，确保在安装所述固定件的过程中，遇到异常及时采取措施调整，保证四根所述框架柱满足所述安装数据的要求。
21.此外，优选的方案为，在搭建所述基层框架的过程中，测量所述框架柱的底板位置、所述框架柱的标高高度、所述框架柱的垂直度的数据，保证后续所述高层框架中所述单层框架整层的拼接准确性。
22.根据本发明的另一方面，提供了一种装置，包括组装平台和设置在所述组装平台上的高炉本体框架；其中，
23.所述高炉本体框架包括上部框架、中部框架和基层框架，
24.所述上部框架和所述中部框架均为多层框架，所述基层框架为单层框架；
25.所述基层框架设置在所述组装平台上，所述中部框架设置在所述基层框架上，所述上部框架设置在所述中部框架上。
26.此外，优选地结构为，所述组装平台的长宽尺寸为20m*20m。
27.此外，优选地结构为，所述组装平台的尺寸大于所述高炉本体框架的尺寸。
28.此外，优选地结构为，所述上部框架、中部框架和基层框架通过吊装单元设置在所述组装平台上。
29.利用上述根据本发明的高炉本体框架快速安装方法及装置，可以保证通过分层固定的方法，对高炉本体框架的快速固定，大大减少施工工期，提高整体施工速度。
30.为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
31.通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
32.图1示出了根据本发明的高炉本体框架快速安装方法的流程图；
33.图2示出了根据本发明的高炉本体框架快速安装装置的结构示意图；
34.图3示出了根据本发明的高炉本体框架快速安装装置的俯视图；
35.图4示出了根据本发明的组装平台的结构示意图；以及，
36.图5示出了根据本发明的高层框架的单层框架的结构示意图。
37.附图说明：
38.1、底层主梁
ꢀꢀ
2、底层次梁 3、结构板
ꢀꢀ
4、框架柱
ꢀꢀ
5、框架梁。
39.在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
40.在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
41.在现有技术中，高炉本体框架安装多采用单件散装和框架立面分片安装的形式，其中，高空作业较多，对作业人员技术水平要求高，施工安全重中之重，并且，作业效率低，具有使用主吊车吊装时间长，施工工期长等问题。
42.另外单件散装和框架立面分片安装需要利用封绳临时张拉固定，这就使得摘钩时需要施工人员站在临时爬梯、横梁上进行，不安全因素较多，致使作业人员的安全需要更加注意。
43.以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
44.图1示出了根据本发明的高炉本体框架快速安装方法的流程图。
45.如图1所示，本发明的高炉本体框架快速安装方法，包括以下步骤：
46.s1、根据高炉本体框架的结构设计分层方案；其中，分层方案包括基层框架和设置在基层框架上的高层框架；
47.在具体的实施过程中，若高炉本体框架直接搭设在地面预设区域，由于高铝本体框架在拼装的过程中，产生较大沉降变型，导致高炉本体框架在施工过程中无法正常安装以及安装完成后可能会产生形变等影响，因此，在高炉本体框架搭建前，在其下方预先搭设组装平台，使高炉本体框架固定，避免产生上述问题点；
48.还包括搭设组装平台的步骤：
49.a、预先通过基建材料在待搭建位置铺设地基；
50.b、在地基上按照预设间距均匀敷设底层主梁1，且，底层主梁1通过底层次梁2固定连接成整体；
51.c、在底层主梁1上铺设结构板3，并与底层主梁1、底层次梁2固定连接。
52.通过将所有底层主梁1、底层次梁2互相固定连接，形成整体的平台框架，提高平台的稳定性，并且在固定为整体的平台框架上铺设结构板3，使平台框架和结构板3之间固定连接，使组装平台稳定性更强，且表面平整的操作面，更加便于高炉本体框架的安装。在本发明中的实施例中根据所涉及的高炉本体框架的结构特性，将高炉本体框架分为上部框架、中部框架和基层框架，三个主要的结构层，当然，在结合具体的实施例的过程中，高炉本体框架不仅局限于上述三个主要的结构层，根据现场实际情况进行设计，在实际操作的过程中，在地面操作区域分别对结构层搭设，可以避免高空操作的安全问题，并且，提高施工速度；其中，
53.基层框架具体为单层结构，高层框架包括中部框架和上部框架，具体为多层结构，构成基层框架、中部框架和上部框架的结构通过结构柱和结构梁的组合构建而成。
54.具体的，在组装平台上设置基层框架，在基层框架上设置中部框架，在中部框架上设置上部框架；
55.s2、根据高炉本体框架的平面布置图搭设基层框架；其中，在组装平台的平面上画出四根框架柱固定位置，并安装四根框架柱和设置在框架柱上的结构件；其中，
56.依次将四根框架柱按照预设的尺寸进行切割，并安装在预先画出的固定位置上；
57.在四根框架柱上安装结构件，结构件包括框架梁、立面支撑、平台主梁、平台次梁、平台板；
58.将结构件安装完毕后，调整结构件之间的位置关系并固定连接；
59.在本方法设计的具体实施例中，在基层框架搭建时，需要在组装平台上预先描画基层框架中框架柱4的底板轮廓线，确定框架柱4的安装位置；其中，
60.在基层框架安装过程中需要测量框架柱4的安装数据，并进行记录，安装数据包括框架柱4的底板位置、框架柱4的标高高度、框架柱4的中心点位置、框架柱4的柱身垂直度等数据，并二次确认上述测量数据符合框架柱4的安装标准。
61.更加具体的，本实施例中，框架的安装，还包括以下步骤：
62.h、根据高炉本体框架的平面布置图，在组装平台的平面上画出四根框架柱4的中心线，并对四根框架柱4的纵横跨距、对角线偏差进行测量和复核；
63.i、根据上述框架柱4的截面形式和尺寸，在组装平台上的框架柱4的位置划出框架柱4底板的外轮廓线；其中，
64.框架柱4底板的外轮廓线为框架柱4底板横截面的外轮廓线；
65.j、依次将四根框架柱4按照预设的尺寸进行切割，并安装在预先画出的框架柱4的外轮廓线的位置上；其中，
66.对四根框架柱4的标高、中心点的位置、柱身垂直度等数据进行重点调整及确认，在确认合格的基础上，将四根框架柱4临时固定在组装平台上；
67.k、在四根框架柱4上依次安装框架梁5、立面支撑、平台主梁、平台次梁、平台板等结构件，将上述结构件安装完毕后，调整各个结构件之间的位置关系，确认调整完毕后，按照施工图要求进行固定连接；其中，
68.需要特别注意的是，在安装和固定的过程中，需要随时关注框架柱4的垂直度的变化情况，遇有异常及时采取措施调整，保证框架柱4位置、标高及垂直度，确保框架柱4满足施工要求；
69.具体的，在搭建基层框架的过程中，测量框架柱的底板位置、框架柱的标高高度、框架柱的垂直度的数据，保证后续高层框架中单层框架整层的拼接准确性。
70.l、固定完成后复测各框架柱4上口纵横中心距、对角线偏差等数据参数，并按照实际数据详细记录在数据表中；作为下一层框架拼装时框架柱4定位的依据。
71.s3、根据基层框架的结构分布搭设高层框架；其中，在地面进行组成高层框架的单层框架的拼接，然后通过吊具在基层框架上依次吊装固定搭设完成的，然后固定单层框架；
72.按照s3的步骤，重复单层框架的拼接及固定，直至高层框架全部搭设并固定完毕。
73.具体的，单层框架的安装需要先将四根框架柱4对接口组对、调整对接精确度、在确保定位准确后焊接，最后主吊车履带吊摘钩。安装作业人员继续完善后续调整工作，直至各框架立体模块吊装单元立柱垂直度、立面支撑组对间隙等调整合格，开始正式焊接作业。更为具体的是，在本实施例中，由于基层框架仅有一层结构，并且，基层框架包括主支撑柱和连接主支撑柱的连接柱，其中，主支撑柱和连接柱为箱型结构，箱型结构的体积和重量较大，因此，在施工过程中其主体结构只能采取单件、单根吊装，在组装平台的基础上直接按顺序安装四根钢柱和四根钢梁，形成稳定的框架结构。
74.具体的，中部框架和上部框架按照设计的层数，在地面指定操作位置进行，组装，
并通过吊装将组装完成的单层模块安装在组装平台上的指定位置上，在安装期间，注意记录各项数据在数据表中，作为下一单层模块安装、定位的依据。
75.具体的，高炉本体框架的整体和组装平台的整体成正比。
76.本发明中所涉及的高炉本体框架快速安装方法，与现有技术相比至少具有以下优点：
77.1、本发明的高炉本体框架快速安装方法，解决现有技术中单件散装和框架立面分片安装的形式，根据高炉本体框架的特性，采取分层设置的方法，减少高空作业，提高施工速度，并且在一定程度上提高了施工的安全性。
78.2、本发明的高炉本体框架快速安装方法，在分层设置的过程中，根据实际情况，个性化分析，针对主框架在安装过程中可能出现的问题，如位移、垂直度的变化等情况，在实施过程中，实时监控，规避可能出现问题的状况，整个实施过程严密监控，在保证快速的同时、确保高炉本体框架搭建的质量。
79.3、本发明的高炉本体框架快速安装方法，通过分层设置的方案，避免现有技术中高空操作、零散安装，出现的施工质量不易控制的问题，采用地面分层组装，拓宽施工作业面，方便操作的同时，加快施工效率，并且，通过吊装整体按照预先设计的方法设置，使整体的质量控制更加便捷。
80.图2示出了根据本发明的高炉本体框架快速安装装置的结构示意图；图3示出了根据本发明的组装平台的结构示意图；以及，图4示出了根据本发明的高炉本体框架的结构层的结构示意图。
81.为了实现上述高炉本体框架快速安装方法，提供一种高炉框架本体快速安装装置，其特征在于，包括组装平台和设置在组装平台上的高炉本体框架。
82.其中，高炉本体框架包括上部框架、中部框架和基层框架，上部框架和中部框架为多层框架，基层框架为单层框架，详细的，高炉本体框架的主体构造以及框架的层数根据高炉本体框架快速安装方法中的描述设计。
83.具体的，基层框架设置在组装平台上，中部框架设置在基层框架上，上部框架设置在中部框架上。
84.具体的，在本实施例中，由于基层框架仅有一层结构，并且，基层框架包括主支撑柱和连接主支撑柱的连接柱，其中，主支撑柱和连接柱为箱型结构，在组装平台的基础上按照预设位置安装四根钢柱和四根钢梁，形成稳定的基层框架结构。
85.具体的，中部框架通常分为4-5层，在本实施例中，中部框架为5层，其中，结构柱为十字型钢截面，结构梁为焊接h型钢，立面有h型钢支撑。
86.具体的，上部框架根据设计不同分为5-6层，在本实施例中，上部框架为6层，结构柱为焊接h型钢截面，结构梁为成品h型钢，立面有h型钢支撑。
87.为了提高作业效率、尽量减小高空组装对工程量的操作难度，且降低施工作业风险，因此，将中部框架和上部框架按层分段拼成立体单元模块后进行吊装设置。
88.更加具体的，组装平台在搭建前，需要将地基处理，通过基建材料钢渣、砂石等在带搭建位置垫平、垫实，防止高炉本体框架在拼装时产生较大沉降变形，影响装置搭建。
89.更加具体的，底层主梁1的规格为h300*300型钢，底层主梁1设置的间距为2000mm
±
3mm均匀分布，并调整敷设完成的底层主梁1的上表面标高偏差控制在
±
3mm之内，底层次
梁2的规格为h200*100型钢，低层次梁设置的间距为2000mm
±
3mm均匀分布，并且在底层主梁1和底层次梁2固定连接，使底层主梁1固定为整体平台框架，可以通过焊接、卡扣等方式固定连接，此处优选为焊接方式，在整体平台框架上铺设厚度为20mm的钢板，并通过焊接等方式固定连接，构成组装平台，组装平台的长宽尺寸为20m*20m。
90.更加具体的，基层框架包括四根结构柱和设置在结构柱上的框架梁5、立面支撑、平台主梁、平台次梁、平台板等结构件，基层框架设置在组装平台上预先设置的位置上，且，每根钢柱分为四段，分段位置为每层平台标高往上0.8m-1.0m。
91.更加具体的，中部框架包括5层立体单元模块，其中，每层立体单元模块均在地面指定操作地点进行预拼接，后，通过吊装设置在待搭设高炉本体框架上的指定位置；上部框架包括6层立体单元模块，其中，每层立体单元模块均在地面指定操作地点进行预拼接，与中部框架的操作方式相同，通过吊装设置在待搭设高炉本体框架上的指定位置；详细的，上述指定位置为设置在组装平台上的结构柱。
92.需要特殊注意的是，根据深化后详细构件加工图，结合现场拟拼装、吊装方案，将每根钢柱分为四段，分段位置为每层平台标高往上0.8m-1.0m，每段结构柱加工完成后必须进行预拼接，确保接口处理各截面组对间隙、错边量等满足设计和规范要求。预拼接合格后需在每个接口位置安装焊拉定位板，以方便现场安装找正定位。
93.具体的，组装平台的尺寸大于高炉本体框架的尺寸。
94.具体的，上部框架、中部框架和基层框架通过吊装单元设置在组装平台上。
95.按照高炉本体框架快速安装方法，将高炉本体分层快速设置，立体单元模块吊装单元吊装、就位，并通过主吊车履带吊摘钩，将立体单元模块设置在指定位置后，准备下一段框架立体单元模块、吊装、拼装，直至整个高炉本体框架装置组装完成。
96.本发明中所涉及的高炉本体框架快速安装装置，与现有技术相比至少具有以下优点：
97.1、本发明的高炉本体框架快速安装装置，通过分层设置，提高施工速度，并且，在地面进行立体单元模块的组装，提高了施工质量。
98.2、本发明的高炉本体框架快速安装装置，通过分层设置，将高炉本体框架组装分布进行，便于质量的把控，并且减少了单件散装和框架立面分片安装需要利用封绳临时张拉固定，摘钩时需要施工人员站在临时爬梯、横梁上进行，减少不安的因素，提高施工速度。
99.使用本方法可以极大的降低施工人员高空作业工程量，提高作业效率和施工质量，加快主吊车摘钩时间，降低施工成本，缩短施工工期。另外各层平台栏杆等可以在地面组装框架时进行安装，方便高空作业人员操作，降低高空坠落事故风险。