焦炉砌筑用盘扣架模块化上料平台系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及焦炉施工工程技术领域，更具体地，涉及一种焦炉砌筑用盘扣架模块化上料平台系统及其施工方法。

背景技术

焦炉是用于煤炭化以生产焦炭的设备，属于炼焦的主要热工设备。超大容积焦炉具有占地少、容积大、投资省、效率高、环保水平及自动化程度高、方便实现节能减排等特点，近年来随着经济的快速发展，超大型焦炉的建设成为一种趋势。传统的焦炉砌筑上料平台，通常用扣件式钢管脚手架搭设，顶部平台采用散拼木板和钢管绑扎。在钢管架体每次2m加高过程中，平台木板拆除向上翻运安装时，需人工单块拆除，再向上翻运安装，每块需要安装固定，效率低，危险性大。平台初始高度2m，然后随着砌筑高度增高而每2m向上逐步加高架体，钢管立杆需全部切割成2m一段，浪费较大；由于承重耐火材料较重，对钢管壁厚、完好程度要求高，对扣件螺丝拧紧度要求较高，材料质量、工人操作认真程度对架体质量安全影响很大。

随着国家对施工安全的重视程度提高，更加安全快捷的盘扣式钢管支架由于其连接点为盘扣插销，无需螺丝拧紧工序，搭设效率高，因而逐渐替代扣件式钢管架运用到脚手架施工中。而且，扣件式钢管材质为Q2325低碳钢，钢材强度设计值为205MPa；而盘扣式钢管材质为Q355级别，钢材强度设计值为300MPa，较扣件式钢管强度提高50％，故搭设架体时，钢管立杆间距可以加大，数量减少。公布或公告号为CN 115142660 A、CN 218406376 U、CN217871704 U的专利已公开了多种盘扣式桁架或脚手架操作平台。然而，焦炉砌筑用盘扣架的稳定加固方法仍是一个尚未解决的问题。此外，安全可靠、且综合上料口和人员通道的模块化上料平台结构设计尚未有成熟的技术方案。

因此，开发一种高效、安全、可靠的焦炉砌筑用盘扣架模块化上料平台系统及其施工方法是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

由于现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种焦炉砌筑用盘扣架模块化上料平台系统及其施工方法，将传统的扣件式钢管架上料平台改为盘扣架模块化上料平台，通过竖向稳定系统降低架体安装难度，提高架体安全性；在架体向上翻运时，可以进行模块化吊运安装，平台不必拆散，达到提高焦炉砌筑效率的目的。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种焦炉砌筑用盘扣架模块化上料平台系统，其特征在于：包括盘扣式支撑架(可简称盘扣架)、竖向稳定系统、模块化上料平台、集中上料口和人员上下通道；所述盘扣式支撑架包括若干盘扣连接的立杆与横杆，其长度与焦炉主体相同，设置在焦炉炉床柱基础与烟道顶面或基础底板上；所述立杆顶端可拆卸地连接顶托；所述盘扣式支撑架分为承重区支撑架与非承重区支撑架；所述非承重区支撑架开有凹槽作为所述集中上料口；所述竖向稳定系统包括核心筒式竖向斜杆和扣件式抱箍；所述核心筒式竖向斜杆在所述承重区支撑架的内部加固所述承重区支撑架；所述扣件式抱箍将所述盘扣式支撑架的一侧立杆与焦炉砌筑大棚钢柱抱紧固定；所述模块化上料平台包括槽钢主楞、槽钢次楞、木板次楞和吊耳；所述槽钢主楞纵向通铺在所述顶托内；所述槽钢主楞上横向连接有若干所述槽钢次楞；所述槽钢次楞之间、与所述槽钢次楞平行设有所述木板次楞；所述木板次楞与所述槽钢主楞连接形成所述模块化上料平台；所述模块化上料平台的四角焊接所述吊耳；所述人员上下通道设于所述盘扣式支撑架大棚钢柱侧的中部。

进一步地，所述承重区支撑架的立杆间距为900×1500mm。

进一步地，所述立杆为Φ60×3.2mm的钢管，所述横杆为Φ48×2.5mm的钢管，所述槽钢主楞和槽钢次楞均为10#槽钢，所述木板次楞为50mm厚木板。

进一步地，所述立杆包括带盘扣的长直管、过渡短管；所述过渡短管连接所述长直管和可调节底座；所述长直管上连接所述顶托。

进一步地，所述顶托连接有螺杆调高组件，用于微调所述顶托的高度。

进一步地，所述核心筒式竖向斜杆包括所述立杆和横杆立方单元侧面的四根竖向斜杆构成的斜杆核心筒、核心筒间连接斜杆和架体围边连接斜杆。

进一步地，所述盘扣式支撑架大棚钢柱侧通过三角架安装平台栏杆。

进一步地，所述平台栏杆为若干所述横杆拼接。

另一方面，本发明提供一种焦炉砌筑用盘扣架模块化上料平台系统的施工方法，其特征在于，利用上述的盘扣架模块化上料平台系统进行焦炉砌筑，包括以下步骤：

步骤S1：根据焦炉炉床柱基础与烟道顶面高低差及距离关系，对上料平台系统搭建进行定位放线；

步骤S2、安装所述焦炉炉床柱基础上的第一排立杆；

步骤S3、安装所述烟道顶面上的第二排立杆及所述第一排立杆与第二排立杆之间横杆；

步骤S4、依次安装其他几排立杆及立杆之间的横杆，组装完成第一层盘扣式支撑架；

步骤S5、在所述第一层盘扣式支撑架的立杆顶部安装顶托；

步骤S6、安装核心筒式竖向斜杆和扣件式抱箍；

步骤S7、依次在所述顶托上安装槽钢主楞、槽钢次楞和木板次楞，组装完成模块化上料平台；

步骤S8、焦炉砌筑一层后，大棚行车吊离模块化上料平台；

步骤S9、拆卸所述顶托，如步骤S2至S4安装用于加高的立杆、横杆和竖向斜杆至组装完成第二层盘扣式支撑架；

步骤S10、在所述第二层盘扣式支撑架的立杆顶部安装顶托；

步骤S11、大棚行车吊回模块化上料平台；

步骤S12、重复S8至S11的步骤直到焦炉砌筑完毕。

与现有技术相比，上述发明具有如下优点或者有益效果：

(1)本发明将传统的扣件式钢管架上料平台改为盘扣架模块化上料平台，通过合理设计架体支撑点和竖向稳定系统，降低架体安装难度，提高架体安全性；

(2)本发明实行承重区和非承重区的分区结构设计，不同荷载区的加固方式不同，并结合上料口和人员通道的合理设计，在节省用材成本、减少工人工作量的情况下满足焦炉砌筑用上料平台的全部功能要求；

(3)本发明的上料平台在架体向上翻运时，可以进行整体吊运安装，平台不必拆散，达到提高焦炉砌筑效率的目的。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明一实施例的盘扣架模块化上料平台系统的结构立面示意图；

图2为本发明一实施例的盘扣式支撑架和人员上下通道的平面示意图；

图3为本发明一实施例的非承重区支撑架(图2中A区)的平面示意图；

图4为本发明一实施例的承重区支撑架(图2中B区)的平面示意图；

图5为本发明一实施例的核心筒式竖向斜杆的平面示意图；

图6为图1中盘扣式支撑架立杆的单元分解图；

图7为本发明一实施例的模块化上料平台的平面示意图；

图8为本发明一实施例的盘扣架模块化上料平台系统多层搭建的立面示意图；

其中，1、盘扣式支撑架；11、立杆；111、长直管；112、底座；113、过渡短管；114、盘扣；12、横杆；13、顶托；2、物料；21、竖向斜杆；211、斜杆核心筒；212、核心筒间连接斜杆；213、架体围边连接斜杆；22、扣件式抱箍；3、模块化上料平台；31、槽钢主楞；32、槽钢次楞；33、木板次楞；4、集中上料口；5、人员上下通道；6、炉床柱基础；7、烟道顶面；8、大棚钢柱；9、三角架；10、栏杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明中的结构作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

在本申请的描述中，术语“上”、“中”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的说明书和权利要求书中：一种焦炉砌筑用盘扣架模块化上料平台系统，其特征在于：包括盘扣式支撑架、竖向稳定系统、模块化上料平台、集中上料口和人员上下通道；所述盘扣式支撑架包括若干盘扣连接的立杆与横杆，其长度与焦炉主体相同，设置在焦炉炉床柱基础与烟道顶面或基础底板上；所述立杆顶端可拆卸地连接顶托；所述盘扣式支撑架分为承重区支撑架与非承重区支撑架；所述非承重区支撑架开有凹槽作为所述集中上料口；所述竖向稳定系统包括核心筒式竖向斜杆和扣件式抱箍；所述核心筒式竖向斜杆在所述承重区支撑架的内部加固所述承重区支撑架；所述扣件式抱箍将所述盘扣式支撑架的一侧立杆与焦炉砌筑大棚钢柱抱紧固定；所述模块化上料平台包括槽钢主楞、槽钢次楞、木板次楞和吊耳；所述槽钢主楞纵向通铺在所述顶托内；所述槽钢主楞上横向连接有若干所述槽钢次楞；所述槽钢次楞之间、与所述槽钢次楞平行设有所述木板次楞；所述木板次楞与所述槽钢主楞连接形成所述模块化上料平台；所述模块化上料平台的四角焊接所述吊耳；所述人员上下通道设于所述盘扣式支撑架大棚钢柱侧的中部。

利用上述盘扣架模块化上料平台系统进行焦炉砌筑施工包括以下步骤：

步骤S1：根据焦炉炉床柱基础与烟道顶面高低差及距离关系，对上料平台系统搭建进行定位放线；

步骤S2、安装所述焦炉炉床柱基础上的第一排立杆；

步骤S3、安装所述烟道顶面上的第二排立杆及所述第一排立杆与第二排立杆之间横杆；

步骤S4、依次安装其他几排立杆及立杆之间的横杆，组装完成第一层盘扣式支撑架；

步骤S5、在所述第一层盘扣式支撑架的立杆顶部安装顶托；

步骤S6、安装核心筒式竖向斜杆和扣件式抱箍；

步骤S7、依次在所述顶托上安装槽钢主楞、槽钢次楞和木板次楞，组装完成模块化上料平台；

步骤S8、焦炉砌筑一层后，大棚行车吊离模块化上料平台；

步骤S9、拆卸所述顶托，如步骤S2至S4安装用于加高的立杆、横杆和竖向斜杆至组装完成第二层盘扣式支撑架；

步骤S10、在所述第二层盘扣式支撑架的立杆顶部安装顶托；

步骤S11、大棚行车吊回模块化上料平台；

步骤S12、重复S8至S11的步骤直到焦炉砌筑完毕。

还需要说明的是：在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；方式可以是焊接，也可以是螺纹连接、绑扎连接或扣件连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面，以具体的实施例和示例对本发明的技术方案进行详细的说明。

实施例1

本实施例是针对100m长、7m高的焦炉炉体的砌筑进行施工。

参见图1和图2，本实施例提供一种焦炉砌筑用盘扣架模块化上料平台系统，包括盘扣式支撑架1、竖向稳定系统、模块化上料平台3、集中上料口4和人员上下通道5；盘扣式支撑架1包括若干盘扣连接的立杆11与横杆12，其长度与焦炉主体相同，宽度4m，设置在焦炉炉床柱基础6与烟道顶面7或基础底板上。堆料承重区域立杆平面布置为900×1500mm，行人区域平面布置为1200×1500mm。

立杆11顶端可拆卸地连接顶托13；盘扣式支撑架1分为承重区支撑架与非承重区支撑架；非承重区支撑架开有凹槽作为集中上料口4。作为示例，100米长的平台系统设置两个凹槽型集中上料口4，便于行车从上料口位置将耐火砖等材料吊运至平台，上料口尺寸6×2.7m，三边设置竖向斜杆和栏杆10。

所述竖向稳定系统包括核心筒式竖向斜杆21和扣件式抱箍22；核心筒式竖向斜杆21在所述承重区支撑架的内部加固所述承重区支撑架；扣件式抱箍22将所述盘扣式支撑架的一侧立杆与焦炉砌筑大棚钢柱8抱紧固定。作为示例，核心筒式竖向斜杆21的平面尺寸900×1500，间距4.5m一个。扣件式抱箍与大棚钢柱抱紧固定，水平间距6m，竖向间距4m。

模块化上料平台3包括槽钢主楞31、槽钢次楞32、木板次楞33和吊耳图中未示出；槽钢主楞31纵向通铺在顶托13内；槽钢主楞31上横向连接有若干槽钢次楞32；槽钢次楞32之间、与槽钢次楞32平行设有木板次楞33；木板次楞33与槽钢主楞31连接形成模块化上料平台3；模块化上料平台3的四角焊接所述吊耳。

人员上下通道5设于盘扣式支撑架1大棚钢柱侧的中部。作为示例，人员上下通道5采用定型组合盘扣架楼梯，平面尺寸3.6×1.8m。

具体施工过程如下：首先，根据焦炉炉床柱基础6与烟道顶面7的高低差及距离关系，确定炉床柱基础6上第一排立杆位置以及第二排立杆位置，安装立杆11、横杆12，形成稳定单元。第二排立杆外的架体中部区域为物料2所堆积的承重区，承重区的立杆间距为900*1500mm；此间距使得承重区盘扣架能承重12KN/m

参见图6，底层的立杆11包括带盘扣114的长直管111、过渡短管113；过渡短管113连接长直管111和可调节底座112；长直管111上连接顶托13。过渡短管113为长直管111与可调节底座112的连接过渡。作为示例，可调节高度的顶托采用A-ST型，尺寸Φ48×6.5×500mm，可调底座采用A-XT型，尺寸Φ48×6.5×500mm。顶托13连接有螺杆调高组件，用于微调顶托13的高度。

其次，加工焊制模块化平台槽钢方框：上料平台长度共约100米，每个模块化平台的长度6米，平台模块的数量共16块。参见图7，将6米长度10#槽钢纵向放置在顶托内作为槽钢主楞31，其上横向平放三根4米长度10#槽钢作为槽钢次楞32，槽钢次楞32的间距为3m。将纵横向槽钢交叉点焊接，形成6×4m方框。方框上部横向安装50mm厚木板作为木板次楞，10#铁丝与纵向槽钢主楞绑扎牢固，形成一块组合平台，四角焊接12mm圆钢吊耳。至此，第一层平台投入使用，进行焦炉第一层的砌筑。

再次，当焦炉砌筑2m高度后，需要加高架体。砌筑大棚内行车将模块化平台吊离，采用Φ60×3.2mm、长度2m的钢管加高立杆，连接所有横杆和斜杆后，恢复吊回平台模块。架体加高时，每批集中吊离4块平台模块到相邻平台模块上临时放置；待架体加高2米后，再吊回来安装在加高的架体顶托上。盘扣式支撑架1大棚钢柱侧通过三角架9安装平台栏杆10。作为一个优选的实施例，平台栏杆10为若干横杆拼接。最后，安装钢管扣件式抱箍22。至此，所有架体及平台均加高2m，形成第二层平台，进行焦炉第二层的砌筑。

此后，随着砌筑高度增大而每2m重复加高架体，直至焦炉炉体砌筑完成。参见图8，架体最终高度14m。

实施例2

一种焦炉砌筑用盘扣架模块化上料平台系统及其施工方法，其结构和方法步骤与实施例1类似，与实施例1的不同之处在于，对于7.6m焦炉，炉体高度18.4m、长度100m，选择在焦炉炉柱基础和基础底板上搭设20m高、100m长的所述盘扣式模块化上料平台系统。

在以上详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和装置(如盘扣及其连接件、可调节底座和顶托、三角架等)仅以图片形式示出而没有详细解释，以避免模糊本发明。

综上，本发明提供了一种焦炉砌筑用盘扣架模块化上料平台系统及其施工方法。所述上料平台系统包括盘扣式支撑架、竖向稳定系统、模块化上料平台、集中上料口和人员上下通道；所述盘扣式支撑架设置在焦炉炉床柱基础与烟道顶面或基础底板上，分为承重区支撑架与非承重区支撑架；所述竖向稳定系统中核心筒式竖向斜杆在承重区支撑架的内部进行加固；扣件式抱箍将盘扣式支撑架的一侧立杆与焦炉砌筑大棚钢柱抱紧固定；模块化上料平台包括槽钢主楞、槽钢次楞、木板次楞和吊耳。本发明通过竖向稳定系统降低盘扣式架体安装难度，提高架体安全性；在架体向上翻运时，可以进行模块化吊运安装，提高焦炉砌筑效率。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。