本實(shí)用新型涉及一種用于塔器設(shè)備的模塊化鋼框架結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種長(zhǎng)細(xì)比較大的塔器設(shè)備與鋼框架結(jié)構(gòu)的整體模塊化。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的塔器設(shè)備通常獨(dú)立于其他設(shè)備模塊外單獨(dú)進(jìn)行設(shè)置的，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工過程中由于界面過多極易混淆及出錯(cuò)，給項(xiàng)目的施工及管理帶來了很大的難度。

塔器設(shè)備與其相關(guān)聯(lián)的鋼框架結(jié)構(gòu)及管道等施工易受天氣影響，無論下雨還是嚴(yán)寒天氣都會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)施工，而且塔器設(shè)備通常在10m以上，如果在現(xiàn)場(chǎng)施工，會(huì)面臨高空作業(yè)，施工難度大、危險(xiǎn)性高，并且投產(chǎn)后塔器設(shè)備的檢修、換填料也非常不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種用于塔器設(shè)備的模塊化鋼框架結(jié)構(gòu)，能方便地將塔器設(shè)備模塊化，設(shè)備、管道、鋼結(jié)構(gòu)等均在模塊制造廠內(nèi)施工，避免受天氣制約，便于管道預(yù)制，減少了高空作業(yè)，保證了人員的安全性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種用于塔器設(shè)備的模塊化鋼框架結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)A模塊和至少一個(gè)B模塊，其中：A模塊由四根永久鋼框架立柱、鋼框架梁、以及底層、中間層和頂層組成；B模塊由四根鋼立柱、鋼框架梁、以及底層、中間層和頂層組成，其中靠近A模塊一側(cè)的兩根鋼立柱為臨時(shí)立柱，另外兩根為永久框架立柱；所述底層包括設(shè)置在鋼框架梁上的兩根呈“十”字形的鋼結(jié)構(gòu)梁，在鋼結(jié)構(gòu)梁上焊接有設(shè)備基礎(chǔ)；所述中間層和頂層均包括設(shè)置在鋼框架梁上的四根鋼結(jié)構(gòu)梁和在鋼框架梁的中部設(shè)置的四根水平桿件；臨時(shí)立柱與B模塊的鋼框架梁采用螺栓連接，兩模塊間采用螺栓連接型式，模塊內(nèi)部梁柱間均為焊接型式。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：隨著模塊化技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用及推廣，各種類型設(shè)備根據(jù)自身特點(diǎn)均進(jìn)行了模塊化設(shè)置，針對(duì)塔式設(shè)備連接管道較多，在安裝過程中會(huì)涉及立式塔器設(shè)備與鋼結(jié)構(gòu)連接及固定的問題，現(xiàn)場(chǎng)焊接及安裝也比較困難，為了方便施工及安裝，也對(duì)其進(jìn)行了模塊化。本實(shí)用新型將長(zhǎng)細(xì)比較大的塔器設(shè)備與管道、鋼結(jié)構(gòu)等形成整體，使其能方便地在工廠內(nèi)制造，可提高施工的準(zhǔn)確性。在工廠內(nèi)將塔器設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)、管道、電氣、儀表、通信等進(jìn)行集成及安裝完畢后整體運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)安裝，可避免塔器設(shè)備及管道施工受天氣影響，同時(shí)降低高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，保證項(xiàng)目安全，也便于投產(chǎn)后塔器設(shè)備的檢修及維護(hù)。具體優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)如下：

1、將塔器設(shè)備與模塊鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合成一個(gè)整體，使它們?cè)谑┕?、運(yùn)輸、吊裝過程中均為一體化，一次性完成；

2、與其他設(shè)備模塊一致，統(tǒng)一模塊化，減少了設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工的界面，避免了界面太多易混淆出錯(cuò)，有利于項(xiàng)目的管理；

3、塔器設(shè)備高度通常在10m以上，現(xiàn)場(chǎng)施工難度大、危險(xiǎn)性高，在工廠預(yù)制時(shí)模塊可立式和臥式施工，減小了高空作業(yè)帶來的不便，降低了施工難度，保證了安全；

4、模塊化工廠預(yù)制可保證管道、儀表、電氣施工的精確性；

5、模塊化工廠制造，不受天氣影響，能保證工期；

6、對(duì)于試采工程，試采完成后，模塊化便于設(shè)備拆卸及運(yùn)輸，可保證設(shè)備及模塊重復(fù)利用，節(jié)約成本；

7、工廠投產(chǎn)后，能便于人員操作及檢維修，也保證了人員的安全性；

8、塔器設(shè)備整體模塊化后，現(xiàn)場(chǎng)組裝簡(jiǎn)單，便利，減小了吊裝工作量。

附圖說明

本實(shí)用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為模塊底層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為模塊中間層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為框架梁柱連接示意圖，其中：(a)為鋼框架梁3與永久框架立柱4的連接示意圖，(b)為圖(a)的1-1剖視圖；

圖5為臨時(shí)立柱與框架梁連接示意圖，其中：(a)為鋼框架梁3與臨時(shí)立柱5的連接示意圖，(b)為圖(a)的2-2剖視圖；

圖6為設(shè)備基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種用于塔器設(shè)備的模塊化鋼框架結(jié)構(gòu)，模塊組可以由ABCD....等單個(gè)模塊組成，我們將模塊型式分為A和B兩種類型，當(dāng)塔器設(shè)備模塊數(shù)量N≥2個(gè)以上時(shí)，A模塊獨(dú)立且不同于其他模塊，除A模塊以外，其他模塊結(jié)構(gòu)型式均與B模塊相同，CDE...模塊等均用B模塊表示，即模塊組是由1個(gè)A模塊加上N-1(N≥2)個(gè)B模塊組成，由于CDE….等模塊與B模塊型式相同，以下僅用AB模塊組為實(shí)例并采用附圖的方式進(jìn)行說明：

如圖1所示：A模塊由四根永久框架立柱4，鋼框架梁3，以及底層1、中間層2組成，層高度通常為4～5m，具體層高要結(jié)合設(shè)備高度來確定；B模塊由四根鋼立柱、鋼結(jié)構(gòu)梁3、底層1、中間層2組成，層高與A模塊一致，其中靠近A模塊的兩根立柱為臨時(shí)立柱5，另外兩根為永久框架立柱4，在運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)吊裝前需要安裝臨時(shí)立柱5，保證A、B模塊成為獨(dú)立完整的結(jié)構(gòu)體系，臨時(shí)立柱5與A模塊的鋼框架梁3采用螺栓11連接，模塊間采用螺栓9連接型式，吊裝完成后拆除臨時(shí)立柱5。

底層結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括：永久框架立柱4、臨時(shí)立柱5、鋼框架梁3、鋼結(jié)構(gòu)梁6，除臨時(shí)立柱、AB模塊間采用螺栓連接外，A/B模塊內(nèi)部梁柱間均為焊接型式，設(shè)備基礎(chǔ)詳見圖6。

如圖3所示，中間層的結(jié)構(gòu)包括：永久框架立柱4、臨時(shí)立柱5、鋼框架梁3、鋼結(jié)構(gòu)梁6，水平桿件8為型鋼，與梁可用螺栓連接或焊接，水平桿件8與設(shè)備接觸點(diǎn)為自由端，除臨時(shí)立柱、AB模塊間采用螺栓連接外，A/B模塊內(nèi)部梁柱間均為焊接型式。

模塊中間層與塔器設(shè)備間采用水平桿件8支撐，水平桿件8的主要作用為:①傳遞塔器設(shè)備水平荷載(如風(fēng)荷載、水平地震荷載)②保證B模塊在獨(dú)立運(yùn)輸及吊裝過程中的安全性和完整性。

圖4表示A模塊框與B模塊的連接型式，鋼節(jié)點(diǎn)板10與A模塊框架柱3采用焊接連接，框架柱3通過節(jié)點(diǎn)板10與B模塊框架梁用螺栓9連接組裝成AB組合模塊。

如圖5所示，臨時(shí)立柱為鋼結(jié)構(gòu)，包括：連接螺栓11、鋼框架梁3等，臨時(shí)立柱5與鋼框架梁3采用螺栓連接11，框架梁內(nèi)增設(shè)加勁勒12抵抗剪力荷載。臨時(shí)立柱的主要作用是保證B模塊在獨(dú)立運(yùn)輸及吊裝過程中的安全性和完整性。

底層塔器設(shè)備與模塊的連接結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括：設(shè)備基礎(chǔ)(由底板7和型鋼13構(gòu)成)、連接螺栓14、鋼梁6，塔器設(shè)備底座與設(shè)備基礎(chǔ)的底板7采用螺栓14連接，設(shè)備基礎(chǔ)采用型鋼制作，與鋼結(jié)構(gòu)梁6連接型式為焊接。

本實(shí)用新型的工作原理為：本實(shí)用新型包括鋼結(jié)構(gòu)部分和與塔器設(shè)備間的連接結(jié)構(gòu)，用于固定塔器設(shè)備的支撐附件，使設(shè)備與鋼結(jié)構(gòu)形成整體模塊，水平桿件可用于傳遞塔器設(shè)備水平荷載(風(fēng)荷載、水平地震荷載等)，在運(yùn)輸過程中用于支撐和固定塔器設(shè)備。

各模塊之間采用螺栓連接組裝成整體模塊，拆除臨時(shí)立柱后每一個(gè)模塊自成獨(dú)立鋼框架結(jié)構(gòu)體系。

在預(yù)制管道、運(yùn)輸和吊裝時(shí)通過拆除螺栓將整體模塊分離成A/B單個(gè)獨(dú)立模塊。整體模塊拆除前，在B/C/D….等模塊框架梁上下層間添加臨時(shí)立柱，框架梁與臨時(shí)立柱采用螺栓連接，再拆分ABCD…..等模塊之間的連接螺栓，每個(gè)模塊形成單個(gè)完整的體系。整體模塊拆分后，每個(gè)模塊可單獨(dú)用于運(yùn)輸和吊裝，現(xiàn)場(chǎng)吊裝完成后拆除臨時(shí)支柱，各獨(dú)立模塊之間用螺栓連接成整體模塊。

塔器設(shè)備模塊可以由多個(gè)模塊進(jìn)行組合，ABCD….模塊組中除A模塊外，其他模塊構(gòu)造型式均與B相同；因此，本次選用的附圖是典型的A、B兩個(gè)塔器模塊的組合圖。

模塊的施工、組裝、吊裝過程如下：

1、在地面上預(yù)制完ABCD…等組合模塊的底層、中間層、頂層(與中間層的結(jié)構(gòu)相同)、立柱等鋼結(jié)構(gòu)；

2、將塔器設(shè)備安裝到模塊底層上，塔器設(shè)備安裝完成后，再整體安裝上部鋼結(jié)構(gòu)，塔器設(shè)備與模塊采用水平桿件連接；

3、在組合模塊上完成管道預(yù)制、檢驗(yàn)及安裝，儀表、電氣、通信等設(shè)備安裝可同時(shí)進(jìn)行；

4、模塊安裝工作全部完成后，開始B/C/D….等模塊(中間模塊)臨時(shí)立柱的安裝，臨時(shí)立柱與模塊間采用螺栓連接；

5、運(yùn)輸前將ABCD….等組合模塊拆分開來，拆分后分別獨(dú)立吊裝A/B/C/D….等模塊到貨車上；

6、模塊運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后分別起吊A/B/C模塊；

7、模塊起吊完成后，用螺栓將A、B、C、D模塊連接成整體，最后拆除臨時(shí)立柱，模塊即完成安裝。