CN104264999A - 一种大型屋顶网架结构的装配及安装方法 - Google Patents

Abstract

一种大型屋顶网架结构的装配及安装方法，属于高空大跨度网架结构安装方法技术领域，用于大型屋顶网架结构的装配及安装。本发明在网架结构覆盖区域外设置操作平台，在操作平台上进行网架结构的装配工作，采用滑移轨道对装配好的网架结构进行滑移组装，采用液压爬行器提供滑移动力，可以在保持网架结构整体稳定性的前提下对网架进行滑移就位。本发明的大型屋顶网架结构的装配及安装方法设计科学合理，实施简单方便，保证了施工质量，提高了施工速度，且不会影响在网架结构覆盖区域内各种施工和生产活动，具有显著的经济效益，有普遍推广的价值。

Description

一种大型屋顶网架结构的装配及安装方法

技术领域

本发明涉及一种用于工业、农业、市场及娱乐设施的大型屋顶网架结构的装配及安装方法，属于高空大跨度网架结构安装方法技术领域。

背景技术

随着生产的的发展和人民生活的需要，许多大型屋顶网架结构被广泛应用于工业厂房、农业大棚、农贸市场以及植物园、动物园、游乐场等场所，为人们的工作及生活提供重要的活动场地。目前，大跨度的屋顶网架结构的装配安装方法主要有散拼法，胎架移动法。散拼法就是开始在地面上组装好一小段网架，利用吊车抬吊安装完后，再在空中散件安装，步步推进，直到安装结束。而胎架移动法是按照网架屋面的形状，预先制作安装一个胎架，胎架放置在大型网架结构的下方，在胎架上端进行网架的装配，一小单元的网架装配、安装完后，胎架在地面向前移动一定距离，继续下一单元安装，直到整个网架结构安装完毕。从施工方法看，这两种方法都对场地有较高的要求，散装法要求在网架长度区域内不得有任何设施，否则无法进行吊装及拼装作业，胎架移动法需提供胎架的安装空间及胎架移动轨道的安装位置，因此两种方法都会对网架区域内所有施工或生产设施的正常运行造成影响，造成施工进度慢、工期长等缺点。为此，设计一种能在不影响网架区域内施工或生产设施正常运行的安装方法是十分必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型屋顶网架结构的装配及安装方法，这种装配及安装方法能够在不影响安装区域内所有设备正常运行的情况下，克服其它安装方法对场地要求较高的困难对高空大跨度屋顶网架结构进行拼接安装。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种大型屋顶网架结构的装配及安装方法，它采取以下步骤进行：

a.是在网架结构覆盖的区域外的网架结构纵轴的一端搭设钢结构框架的操作平台，操作平台的外轮廓与网架结构的下表面相匹配，操作平台的宽度为一个小单元网架的宽度；

b.在安装网架结构两侧的独立基础顶面沿着网架结构的长度方向铺设滑移轨道，在操作平台的外侧相对于独立基础侧面同时铺设滑移轨道，操作平台外侧的滑移轨道与独立基础顶面的滑移轨道相连接；

c. 采用吊车将装配网架结构的网架材料提升到操作平台上，在操作平台的滑移轨道上安装支座，支座和滑移轨道之间有滑靴，然后在支座上采用高空散装形式装配小单元网架；

d. 装配完成一个小单元网架后，利用操作平台上的滑移轨道将装配完成的小单元网架沿着网架结构的纵轴方向向前滑移到独立基础顶面的滑移轨道上；

e.继续在操作平台上装配另一个小单元网架，然后滑移到独立基础顶面的滑移轨道上与前一个小单元网架相连接；

f.多个小单元网架累积完成一个大单元网架后整体移动至网架安装位置进行就位；

g. 一个大单元整体就位后，用多个千斤顶同步顶升支座部位，取走支座下方的滑靴及滑移轨道，然后多个千斤顶缓慢同步下降至各支座到预定支座位置并固定；

h.重复上述流程，直至整体网架结构装配安装完毕。

上述大型屋顶网架结构的装配及安装方法，在支座的下部及侧面各设置一条通长的滑移轨道，采用两个滑靴同步滑移，移动速度控制在20cm/min以内，网架结构两端的不同步值控制在30毫米以内，因此需在滑移轨道上划分刻度线，25mm为一个刻度，在网架结构牵引点位置各安排一个检测员进行报数，用对讲机互报网架结构滑移过程中两侧支座的具***置，以便随时校正两侧的牵引速度。

上述大型屋顶网架结构的装配及安装方法，所述网架结构的滑移采取液压顶推方式，利用液压爬行器提供滑移动力，多台液压爬行器进行组合，多点推拉，分散网架结构的构件、滑移梁的受力，在滑移过程中通过传感器检测液压爬行器的推进力及速度，控制各液压爬行器之间的协调同步。

本发明的有益效果是：

本发明在网架结构覆盖区域外设置操作平台，在操作平台上进行网架结构的装配工作，因此可以避免因网架结构的安装对施工设施和生产设施的影响；采用滑移轨道对装配好的网架结构进行滑移组装，可以在保持网架结构整体稳定性的前提下对网架进行滑移就位，便于形成相同节奏的流水作业，各流水作业过程互不影响，对散件吊装设备的要求大大降低；采用液压爬行器提供滑移动力，在滑移过程中不会因为有柔性钢绞线的延伸而使得钢结构抖动或颤动，在滑移过程中由计算机***通过传感器检测液压爬行器的推进力及速度，控制各液压爬行器之间的协调同步，推进力及推进速度完全可测、可控，当有意外超载或同步超差时，***会及时做出调整并发出报警信号，从而使滑移过程更加安全可靠。

本发明的大型屋顶网架结构的装配及安装方法设计科学合理，实施简单方便，保证了施工质量，提高了施工速度，且不会影响在网架结构覆盖区域内各种施工和生产活动，具有显著的经济效益，有普遍推广的价值。

附图说明

图1是本发明的操作平台以及滑移轨道安装平面示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是滑移轨道安装示意图；（请在图中标出支座7、滑靴8）

图4是液压爬行器的安装示意图。

图中标记如下：操作平台1、滑移轨道2、网架结构3、A段网架结构4、B段网架结构5、C段网架结构6、支座7、滑靴8、液压爬行器9、液压油缸10、夹紧装置11、顶推装置12。 

具体实施方式

本发明采取以下步骤进行：

a.是在网架结构覆盖的区域外的网架结构纵轴的一端搭设钢结构框架的操作平台1，操作平台1的外轮廓与网架结构3的下表面相匹配，操作平台1的宽度为一个小单元网架的宽度；

b.在安装网架结构3的两侧的独立基础顶面沿着网架结构的长度方向铺设滑移轨道2，在操作平台1的外侧同时铺设滑移轨道2，操作平台1外侧的滑移轨道2与独立基础顶面的滑移轨道2相连接；

c. 采用吊车将装配网架结构3的网架材料提升到操作平台1上，在操作平台1的滑移轨道2上安装支座7，支座7和滑移轨道2之间有滑靴8，然后在支座7上采用高空散装形式装配小单元网架；

d. 装配完成一个小单元网架后，利用操作平台1上的滑移轨道2将装配完成的小单元网架沿着网架结构3的纵轴方向向前滑移到独立基础顶面的滑移轨道2上；

e.继续在操作平台1上装配另一个小单元网架，然后滑移到独立基础顶面的滑移轨道2上与前一个小单元网架相连接；

f.多个小单元网架累积完成一个大单元网架后整体移动至网架安装位置进行就位；

g. 一个大单元整体就位后，用多个千斤顶同步顶升支座7部位，取走支座7下方的滑靴8及滑移轨道2，然后多个千斤顶缓慢同步下降至各支座7到预定支座位置并固定；

h.重复上述流程，直至整体网架结构3装配安装完毕。

图中显示，在支座7的下部及侧面各设置一条通长的滑移轨道2，采用二个滑靴8同步滑移，移动速度控制在20cm/min以内，网架结构3两端的不同步值控制在30毫米以内，因此需在滑移轨道2上划分刻度线，25mm为一个刻度，在网架结构牵引点位置各安排一个检测员进行报数，用对讲机互报网架结构3滑移过程中两侧支座7的具***置，以便随时校正两侧的牵引速度。

图中显示，网架结构3的滑移采取液压顶推方式，利用液压爬行器9提供滑移动力，液压爬行器9的液压油缸10通过顶推装置12与网架结构3接触顶紧，液压爬行器9的夹紧装置11夹紧在滑移轨道2上，作为顶推的支点。多台液压爬行器9进行组合，多点推拉，分散网架结构3的构件、滑移梁的受力，在滑移过程中通过传感器检测液压爬行器9的推进力及速度，控制各液压爬行器9之间的协调同步。采用液压爬行器9在滑移过程中不会因为有柔性钢绞线的延伸而使得钢结构抖动或颤动，保证在滑移过程中各部位同步滑移以确保网架的整体稳定性。本发明的一个实施例采用TJG-1000KN型液压爬行器。

在滑移过程中，滑移轨道3上采取涂抹黄油等措施，尽量减小摩擦系数。

本发明的一个实施例如下：

工程概况：

某企业混匀料场双层圆柱面空间网架结构厂房总长度为538.8m，跨度为104m，矢高39.4m，重量达5200吨，杆件数量达4万根，球9000多个。

网架结构分成A、B、C三段。由轴线分格为1-20轴为A段，21-42轴为B段，43-62轴为C段。A段总长度为173.5m，重量1532t，部分滑移，滑移距离为109米；B段总长度为191.18m，重量1634t，全部滑移，滑移距离为292米；C段网架同A段同为173.5m，重量1532t，全部滑移，滑移距离为465米。

该网架采用三心拱结构形式；其中间网壳圆心为：R74667，均匀44等分，两侧为R21445均匀11等分，网架采用正放四角锥，球中心尺寸包括上下弦均等分为4345，横向按上下弦长均分。

网架结构安装过程：

网架安装采用“累积滑移，分段安装”的方案，首先在横向104米，纵向30米的场地内搭设满堂脚手架，脚手架为安装提供工作平台，在网架结构安装前，采用汽吊将网架材料提升到脚手架平台上，将材料及时分散，然后采用高空散装形式安装。

先安装C段62~60轴的网架，第一块长26.07米的网架安装完成，滑移出工作平台，进行第二块网架安装，然后将第一块和第二块一起往前滑移，接着第三块网架安装，如此类推累积滑移完成C段网架结构6安装，再将C段网架结构6由1轴往62轴方向整体缓慢滑移。

为了控制网架结构的变形量，保证滑移的同步性，在支座的下部及侧面各设置一条通长的滑移轨道，采用二个滑靴同步滑移，移动速度控制在20cm/min以内，两端不同步值控制在30毫米以内，因此需在滑移轨道上划分刻度线，25mm为一个刻度，在网壳牵引点位置各安排一个检测员进行报数，用对讲机互报网架在滑移过程中两侧支座的具***置，以便随时校正两侧的牵引速度。

C段网架结构6整体滑移至43轴至62轴处就位后，支座部位同时平放并用千斤顶顶升，再取走滑靴及滑移轨道，然后缓慢同步下降至各支座位置并固定。当C段网架结构6滑移出脚手架平台后，B段网架结构5马上开始拼装，并重复上述流程，直至A段网架结构4安装完毕为止。

网架安装时的技术要求：

整体网架安装后纵横向长度不大于L/2000，且不大于30mm，支座中心偏移不大于L/3000，且不大于30mm；

相邻支座高差不大于15mm，最高与最低点支座高差不大于30mm；

空载挠度控制在L/800之内；

其余技术要求与常规网架安装的技术要求相同，为现有技术，不再赘述。

网架结构在滑移时受力验算：

对网架结构在各阶段累积滑移过程中，按网架结构离开支架滑移时的最不利情况，对其杆件最大内力和最大挠度须进行验算，假定网架滑移时有30mm不同步情况，（MST2006空间结构计算软件进行验算）计算结果如下：

各阶段网架最大内力、最大应力、最大挠度、最大支座反力表

S1：第一块网架组装完成后滑移阶段；

S2：第二块网架安装完成后滑移阶段；

S3: 第三块网架安装完成后滑移阶段；

S4：第四块网架安装完成后滑移阶段；

S5：C段网架整体安装完成后滑移阶段。

验算结果表明，在滑移过程中均没有超应力杆件出现，网架局部和整体变形均满足设计要求。

滑移设备配置：

网架累积分段滑移，随着滑移网架榀数的增加，需要的顶推力也逐级增加，所以，首先分析网架在安装工况下的支座反力，得出支座摩擦力，根据摩擦力的大小合理配置爬行器数量。

混匀料场网架的最大滑移重量约为1700吨，根据以往工程的经验，滑移静摩擦系数取0.2（动摩擦系数为0.12），最大摩擦力为f=0.2x1700=340吨。

混匀料场网架共2条滑移轨道，每个网架布置6台TJG-1000KN型液压爬行器，每条轨道3台，每台液压爬行器的额定顶推力为100t，则6台爬行器可提供的最大滑移推力∑F为600吨，大于网架整体滑移时所需的顶推反力，满足滑移工况的要求。

Claims (3)

1.一种大型屋顶网架结构的装配及安装方法，其特征在于：它采取以下步骤进行：

a.是在网架结构（3）覆盖的区域外的网架结构纵轴的一端搭设钢结构框架的操作平台（1），操作平台（1）的外轮廓与网架结构（3）的下表面相匹配，操作平台（1）的宽度为一个小单元网架的宽度；

b.在安装网架结构（1）的两侧的独立基础顶面沿着网架结构（3）的长度方向铺设滑移轨道（2），在操作平台（1）的外侧同时铺设滑移轨道（2），操作平台（1）外侧的滑移轨道（2）与独立基础顶面的滑移轨道（2）相连接；

c. 采用吊车将装配网架结构（3）的网架材料提升到操作平台（1）上，在操作平台（1）的滑移轨道（2）上安装支座（7），支座（7）和滑移轨道（2）之间有滑靴（8），然后在支座（7）上采用高空散装形式装配小单元网架；

d. 装配完成一个小单元网架后，利用操作平台（1）上的滑移轨道（2）将装配完成的小单元网架沿着网架结构（3）的纵轴方向向前滑移到独立基础顶面的滑移轨道（2）上；

e.继续在操作平台（1）上装配另一个小单元网架，然后滑移到独立基础顶面的滑移轨道（2）上与前一个小单元网架相连接；

f.多个小单元网架累积完成一个大单元网架后整体移动至网架安装位置进行就位；

g. 一个大单元整体就位后，用多个千斤顶同步顶升支座（7）部位，取走支座（7）下方的滑靴（8）及滑移轨道（2），然后多个千斤顶缓慢同步下降至各支座（7）到预定支座位置并固定；

h.重复上述流程，直至整体网架结构（3）装配安装完毕。

2.根据权利要求1所述的大型屋顶网架结构的装配及安装方法，其特征在于：在支座（7）的下部及侧面各设置一条通长的滑移轨道（2），采用两个个滑靴（8）同步滑移，移动速度控制在20cm/min以内，网架结构（3）两端的不同步值控制在30毫米以内，因此需在滑移轨道（2）上划分刻度线，25mm为一个刻度，在网架结构（3）牵引点位置各安排一个检测员进行报数，用对讲机互报网架结构（3）滑移过程中两侧支座（7）的具***置，以便随时校正两侧的牵引速度。

3.根据权利要求2所述的大型屋顶网架结构的装配及安装方法，其特征在于：所述网架结构（3）的滑移采取液压顶推方式，利用液压爬行器（9）提供滑移动力，多台液压爬行器（9）进行组合，多点推拉，分散网架结构（3）的构件、滑移梁的受力，在滑移过程中通过传感器检测液压爬行器（9）的推进力及速度，控制各液压爬行器（9）之间的协调同步。