Спосіб рихтування двотаврових балок, прикріплених до колони
Пропонований винахід відноситься до транспортних конструкцій, а саме до вертикальної та поперечної рихтування рейкових колій у цехах, оснащених мостовими кранами.
У зв'язку з монтажем нового турбогенератора на одній із ТЕЦ (м. Пенза) виникла необхідність відновлення проектного положення рейкових колій та балок, що є підкрановими у турбінному цеху. Рихтування балок у турбінному цеху з використанням підйомного крана виконати неможливо.
Відомо пристрій рихтування рейкових колій спільно з підкрановими балками [1], що містить двотавр, стінка якого є прокладкою між опорними ребрами балок, що з'єднується з верхньою частиною колони болтами (кожен з трьома гайками). Опорні ребра сусідніх балок та стінка двотавра у нижній частині з'єднуються болтами із пружинними шайбами, а у верхній – штифтами. Балки до опорних плит колон кріплять болтами. Отвори для болтів у плитах овальні. Послабивши болти, балки можна переміщати в горизонтальному напрямку перпендикулярно до їх поздовжньої осі.
Також відомий пристрій для рихтування підкранових балок, описаний у патенті Укаїни [2, 5]. Вузол для кріплення балок до колон містить кріпильні пластини, що з'єднують балку з колоною, і елементи кріплення, в які входять анкерні болти, що прикріплюють балку до плити колони. Пристрій забезпечений талрепами та жорстко змонтованими на колоні напрямними пластинами з пазами. Кріпильна пластина за допомогою пальців з'єднана з вертикальними пазами напрямних пластин.
Рихтування здійснюється наступним чином.
Анкерні болти балки послаблюються. Гайковертом, встановленим на візку, що пересувається рейкою або підвішеним до крана, талрепи обертають за їх кінці, один за годинниковою стрілкою, а інший - проти. Пальці переміщаються вертикальнимипазам назустріч один одному або у протилежні сторони. Одну пластину кріплення обертають навколо пальця за годинниковою стрілкою, а іншу - у зворотний бік, викликаючи горизонтальне поперечне переміщення кінців балок на опорній плиті колони настільки, наскільки це необхідно. Після встановлення балок у потрібне положення анкерні болти затягуються.
Недолік цих способів - можливість здійснення тільки поперечної рихтування, причому роботи виконуються вручну.
Відомо пристрій, що реалізує спосіб рихтування та кріплення балок до колони [3, 5], - прототип.
У прототипі реалізований спосіб рихтування та кріплення балок до колони, що є підкрановими. Балки встановлені в цеху і з'єднані один з одним болтами через опорні торцеві ребра, розташовані із зазором. Балки закріплені на плиті консолі колони за допомогою болтів анкерних.
Спосіб полягає в наступному.
При рихтуванні видаляють верхні болти, що з'єднують опорні ребра балок між собою і використовують гідродомкрат, що є пристроєм, що знімається. Дві балки піддомкрачують разом.
У процесі рихтування видаляють верхні болти, що з'єднують опорні ребра балок, видаляють прокладку між цими ребрами, вставляють в зазор між ребрами важіль, що має отвори та торцевий фланець.
Вставляють замість одного з вийнятих болтів палець, пропустивши його також крізь відповідний отвір у важелі, який шарнірно з'єднують з верхніми кінцями двох опорних куточків, з'єднаних внизу один з одним болтом.
Згадані куточки з отворами у полиці впирають нижніми торцями в плиту консолі колони з боку цеху. Замінюють анкерні болти кріплення балок до плити консолі колони довшими, враховуючи необхідну величину вертикального переміщення балок.
Встановлюють наплиті консолі колони упор, що обмежує поперечне переміщення опорних ребер балок, встановлюють на плиту консолі колони між балкою і верхньою частиною колони згаданий гідродомкрат.
Піддомкрачування двох балок здійснюють спільно, уперши поршень домкрата в важіль, проектну величину Δ. Балки піднімають до упору гайок анкерних болтів у плиту консолі колони і, підкладають під торці опорних ребер, якими балки спиралися на плиту консолі колони, підкладки, контрят анкерні болти, і кріплять фланець важеля до колони регулюючими шпильками для подальшої експлуатації.
Можливе зниження трудомісткості рихтування спрощенням цього процесу.
Технічний результат винаходу - зниження трудомісткості рихтування механізацією процесу.
Спосіб рихтування двотаврових балок, що є підкрановими, прикріплених до колони, причому між їх опорних ребер встановлені сталеві прокладки, згадані ребра з'єднані один з одним болтами, а балки закріплені до плити консолі колони анкерними болтами, що полягає в тому, що при рихтуванні піддомкрачуючи дві балки разом.
Замінюють анкерні болти, що кріплять балки до плити консолі колони, довшими, з урахуванням необхідної величини вертикального переміщення балок.
Встановлюють на плиті консолі колони обмежувач горизонтального переміщення опор балок, встановлюють плиту консолі колони між балками і верхньою частиною колони гідродомкрат.
Піддомкрачують балки до упору гайок анкерних болтів у плиту консолі колони знизу, підкладають під торці опорних ребер, якими балки спиралися на плиту консолі колони, підкладки та контрят анкерні болти.
Відмінність від прототипу полягає в тому, що нарощуютьгідродомкрат стійкою, що подовжує, з'єднуючи її верхній торець з фланцем корпусу домкрата, один з анкерних болтів, що з'єднують нижній пояс балки з плитою консолі колони, демонтують, а інші послаблюють на величину піддомкрачування. Вставляють пунсон в отвір в нижньому поясі для болта анкерного до упору його в обмежувальну плиту, що закриває отвір в плиті консолі колони.
Плунжер домкрата упирають у верхній пояс балки знизу, піддомкрачують опори двох балок, з'єднаних один з одним, на проектну величину до упору анкерного болта в плиту консолі знизу.
Переміщують дві балки у підвішеному стані в поперечному напрямку силами гравітації на проектну величину до упору обмежувач горизонтального переміщення.
Підкладають під опорні ребра підкладки проектної товщини, опускають гідродомкрат балки на підкладки і кріплять їх до колони і до плити її консолі.
На фіг.1 показаний вузол спирання двох балок на консоль колони (підкранова балка вже піддомкрачена і відбулося її горизонтальне переміщення до упору в обмежувач); на фіг.2 показаний вузол спирання двох балок на консоль колони (балки на проектну величину переміщені в горизонтальному напрямку та підкладки підкладені); на фіг.3 - вид А-А на фіг.2.
Подкрановие балки 1 мають опорні ребра 2, але в верхньому поясі 3 рейок 4 закріплений соостно без ексцентриситета. Вони осіли на величину вертикально і перемістилися на величину в горизонтальному напрямку.
Нормальна експлуатація рейкових колій порушилася. Опорні ребра 2 з'єднані один з одним болтами.
Колона 5 ступінчаста. Консоль 6 колони 5 має опорну плиту 7, на яку спираються опорні ребра балок 2 2, з'єднаних з консоллю анкерними болтами 8. Отвори в плиті 7 колони 5 овальні. Між опорнимиребер є зазор 25...30 мм. У цей проміжок щільно вставлені прокладки.
На плиту 7 консолі 6 під нижній пояс підкранової балки укладають упор обмежувач 9, що запобігає провалу пуансона 10 в овальний отвір у плиті 7. Пуансон 10 впресований в отвір в нижньому фланці подовжує стійки 11 і виступає вниз не менше ніж на низ. Верхній фланець подовжувальної стійки 11 з'єднаний з фланцем 12 гідродомкрата 13, плунжер 14 якого упертий знизу у верхній пояс підкранової балки 1. Обмежувач горизонтального переміщення 15 прикріплений до плити 7 консолі 6 і обмежує горизонтальне переміщення опорного ребра 4 під опору ребра 2 під опорний ребра 2. шпильками, що рихтують, фіксують рейку на проектній відстані від колони.
Монтують гідродомкрат на консолі цієї колони. Замінюють анкерні болти, що кріплять балки до плити консолі, довшими з урахуванням піддомкрачування їх на величину по вертикалі. Включають прямий хід гідродомкрата 13 і тиснуть з силою знизу вгору верхню полицю балки. Дві балки 1 спільно піддомкрачують вгору на величину Δ до упору гайок анкерних болтів 8 плиту 7 знизу.
При великому осаді фундаменту разом з колоною може бути кілька циклів піддомкрачування.
Плунжер 14 гідродомкрата 13 упирають знизу у верхній пояс підкранової 3 балки 1. Обмежувач горизонтального переміщення 15 фіксує опорні ребра в проектній точці в поперечному напрямку. В даному випадку, як показано на фіг.1, опорні ребра прагнуть переміститися до колони 3, але переміщення відбувається до упору обмежувач 15. Обмежувач горизонтального переміщення 15 закріплений на плиті колони з δ. Підкранові балки переміщаються в поперечному напрямку на величину δ до колони, обертаючи гайки на шпильках, що рихтують.гайковерт. Таким чином, здійснено поперечну рихтування рейкової колії.
Якщо необхідно перемістити балки у бік цеху, то в цьому випадку гайки на шпильках, що рихтують, обертають в інший бік. Упор 9 в цьому випадку необхідно поставити з боку цеху з необхідним зазором, що лімітує переміщення опорних ребер балок 1 в бік цеху.
Таким чином, рихтування балок здійснюють механізовано, без спеціальних підйомних кранів та зупинки цеху.
Приклад конкретної реалізації
Необхідно виконати рихтування рейкових колій у турбінному цеху Пензенської ТЕЦ-1 з мостовими кранами вантажопідйомністю Q=50 т.
Довжина прольоту цеху дорівнює 21 м. Балки сталеві, розрізні завдовжки по 6 м. Є гальмівні балки.
Виробляти рихтування традиційним способом, за допомогою самохідних кранів із підлоги цеху, неможливо, тому що цьому перешкоджають турбіни, встановлені на фундаментах на позначці 8 метрів.
Так як маса балок близько 5 т, то для піддомкрачування застосовуємо гідродомкрат вантажопідйомністю 12 т. Висота перерізу балок дорівнює 1 м. Опорні ребра з'єднані один з одним шістьма болтами М24 ... М27, що проходять крізь отвори. Анкерні болти М24 проходять крізь отвори в нижньому поясі підкранової балки. Опорні ребра шириною 300...400 мм.
Підкранові балки на колонах необхідно піддомкратити на величину Δ=50...100 мм та здійснювати горизонтальні переміщення на δ=25...50 мм. Горизонтальне переміщення балок по відношенню до колони обмежуємо упором 9, який ставимо з відповідним зазором з однієї зі сторін. Використовуємо сталевий термооброблений пуансон [3] (ст35) діаметром менше діаметра отвору в нижньому поясі. Довжина пуансона дещо більша за максимальну величину піддомкрачування і дорівнює ln=150 мм.
Використовуємогідродомкрат від автомобіля КАМАЗ вантажопідйомністю 12 т.
Піддомкрачування виконуємо за 1-2 цикли. Використовуємо сталеві підкладки під опорні ребра завтовшки по 10...40 мм, сумарною товщиною, що дорівнює величині піддомкрачування.
Після закінчення рихтування анкерні болти контрят і кріплять гальмівні балки. До рихтування необхідно перевірити достатність зазору між верхом крана та низом ферми. Зазор має бути не менше 100 мм.
Зіставлення з прототипом показує суттєві відмінності нового способу рихтування рейкових колій спільно з підкрановими балками у вертикальному та поперечному напрямку. Відмінності такі:
- рихтування здійснюють механізовано гідродомкратом;
- пристосування легкі та легко монтуються;
- рихтування здійснюється при балках будь-якої вантажопідйомності;
- виробничий процес у цеху не зупиняється;
- балки до колон закріплюють з можливістю рихтування в поперечному напрямку.
Економічний ефект виник через зниження трудомісткості рихтування.
При рихтуванні новим способом роботи було виконано без зупинки турбін.
1. Нежданов К.К., Мішанін І.М. Кріплення сталевих підкранових балок до колон, що допускають рихтування // Промислове будівництво. – 1972. №8.
4. СНиП II – 23-81 * Сталеві конструкції / Держбуд СРСР. - М: ЦІТП Держбуду СРСР 1999. - 96 с.
5. Витривалість металічних підкранових конструкцій при тяжкому режимі циклічних навантажень. Кузьмішкін А.А. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук/Пенза, 2006.
Спосіб відновлення проектного положення суміжних підкранових балок, що осіли, опорні ребра яких з'єднані болтовим з'єднанням, а нижні пояси балок прикріплені до консолі колони чотирма анкерними.болтами, який відрізняється тим, що рихтування балок виконують гідродомкратом, до опорного фланця гідродомкрата приєднують болтами опорну стійку-подовжувач, довжина якої відповідає висоті перерізу згаданих балок, з'єднаних один з одним, нижній опорний фланець стійки-подовжувача забезпечений по центру силовим пуансом, отворам в нижньому поясі згаданих балок, демонтують анкерні болти, що приєднують нижній пояс до опорної плити консолі колони, замінюють 50% болтів довшими, спочатку вставляють в зазор між нижнім поясом підкранової балки і плитою консолі колони плиту-упор для пуансона, вводять в отвір в нижньому поясі пуансон, направляючи вістрі пуансону у вільний отвір, і впирають його в підкладену плиту-упор, а плунжер гідродомкрата впирають знизу у верхній пояс підкранової балки, включають подачу масла в гідродомкрат, піддомкрачують відразу дві з'єднані один з одним проектну величину Δ, переміщують їх талрепами в підвішеному стані по висоті в поперечному напрямку на проектну величину Δ, підкладають під нижні торці опорних ребер підкладки проектної товщини, плавно опускають гідродомкрат підкранові балки на підкладки і кріплять їх в проектному положенні до консолі.
