CN106930538A - 一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，索网结构主要包括立柱、外压环梁、内环索和径向索，且各径向索的外端锚固节点存在明显高差，根据外圧环梁锚固节点的高差，将径向索从结构低点到结构高点分为不同批次，批次数量根据实际情况确定，利用千斤顶提升整体索网，在提升过程中从低点至高点分批逐步将各批径向索与外圧环梁连接锚固，最终结构成型，该施工方法可减少施工支架量和高空作业量，减少大吨位提升***的需求量，降低安装费用，实现工装轻型化，缩短工期和提高施工效率。

Description

一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法

技术领域

本发明属于空间索结构技术领域，具体涉及一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法。

背景技术

轮辐式马鞍形单层索网结构，主要包括立柱、外压环梁、径向索和环向索。为增强整体空间刚度，索网曲面类似马鞍形，索网与外圧环梁连接的各节点标高明显有高差。另外，索网中的预拉力也是形成结构刚度的必要条件之一。在索网内部，径向索和环向索之间通过索夹连接；在索网边缘，径向索的外端索头与外压环梁连接。

轮辐式马鞍形单层索网结构的常规施工成型方法有两种。一种为满堂支架法，其主要步骤为：（1）在场内地面上搭设支架至索网设计位置附近；（2）在支架上展开径向索和环向索，并安装索夹；（3）将径向索与外压环梁连接锚固，张拉结构成型；（4）拆除支架。另一种方法为整体牵引提升同步锚固法，其主要步骤为：（1）在地面低空和看台上展开径向索和环向索，并安装索夹；（2）牵引提升索网至设计位置附近；（3）将径向索与外压环梁连接锚固，张拉结构成型。

满堂支架法施工，需要在场内地面上搭设大量的高支架，尽管组网作业面好，技术要求低，但是施工措施费高，工期长，场内地面长期被占用，同时在整个工作面范围内需采取拉索保护措施。整体牵引提升同步锚固法施工，需要将在场内地面低空和看台上组装的索网整体提升至设计位置附近，尽管可实现少支架或无支架施工，但是同步锚固各径向索时张拉力大，对大吨位提升设备和工装的需求量大。以上两种施工方法，张拉锚固径向索时的索网线形都接近设计位置。

授权发明专利—“索桁架固定千斤顶斜向牵引整体提升的无支架施工方法”（专利号：ZL201110430248.8）中的方法为：利用固定在周边结构锚固节点处的千斤顶，采用斜向牵引来整体提升在地面低空位置组装的索杆系。其中，固定安装牵引提升用千斤顶的方法为：在周边结构的拉索锚固节点处，安装工装耳板；将牵引提升或张拉用的千斤顶放置在工具挂架的前部，而挂架后端通过销轴与工装耳板连接。另外，在工装耳板上留设穿销孔，当索头的连接件与锚固节点的耳板对位后，将索头的销轴从工装耳板的外侧穿过穿销孔安装就位。因穿销孔设置在工装耳板上，不仅导致工装耳板较大，而且难适用于锚固就位时拉索位形与设计位置偏差大的情况。

发明内容

本发明提供一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，能够减少支架量和施工措施费，降低牵引张拉力和减少大吨位设备投入量，提高效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明所述的一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，该施工方法分为以下步骤：

（1）在地面安装不同高度的立柱，立柱上方安装外压环梁，外压环梁上设有径向索锚固节点，并在外圧环梁上安装工装耳板；

（2）在投影的地面和看台上展开环向索和径向索，并安装索夹；

（3）将径向索从低点到高点分为N批提升的对象；

（4）在所有径向索的外端索头上安装反力架；

（5）以外压环梁作为提升平台，在所有径向索锚固节点处固定安装牵引提升用千斤顶及其工具挂架，在千斤顶和反力架之间安装提升索，并预紧；

（6）利用提升***，将索网向上提升；

（7）当与外压环梁低点相连的第一批径向索的外端索头靠近对应锚固节点时，锚固连接第一批径向索；

（8）拆除第一批径向索的提升***；

（9）继续提升未锚固的径向索；

（10）重复第七至第九步，依次将第二批径向索、第三批径向索的外端索头锚固就位，直至锚固与外压环梁最高点相连的最后一批径向索，结构施工成型。

本发明所述的一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法为：根据外圧环梁锚固节点的高差，将径向索从结构低点到结构高点分为不同批次，批次数量根据实际情况确定，利用千斤顶提升整体索网，在提升过程中从低点至高点分批逐步将各批径向索与外圧环梁连接锚固，最终结构成型。

本发明所述的一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，根据结构特点，将径向索从低点到高点依次分为第一批、第二批、第三批……。首先提升所有径向索，当第一批径向索的外端索头靠近对应的锚固节点时锚固连接第一批径向索；继续提升未锚固的径向索，当第二批径向索的外端索头靠近对应的锚固节点时锚固连接第二批径向索；以此类推，直至与环梁最高点相连的最后一批径向索与外圧环梁锚固就位。

本发明所述的一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，所述的锚固节点上固定安装牵引提升用千斤顶的方法为：在径向索锚固节点处，安装工装耳板；将牵引提升用的千斤顶放置在工具挂架的前部，在挂架后部设置连接耳板，并使用销轴与工装耳板连接；反力架固定安装在拉索的索头上；在千斤顶和反力架之间连接有提升索；在牵引提升过程中，反力架在空中移动，而千斤顶则固定在周边结构上随之转动，千斤顶活塞上部连接上卡紧机构，缸体下部固接下卡紧机构，当液压站驱动千斤顶活塞作往复运动时，上下卡紧机构交替卡住提升索，从而使径向索间歇上升。

本发明所述的一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，所述的工装耳板，除最后一批径向索，其余径向索在锚固就位时的位形与设计位置存在较大偏差，越先锚固就位的，偏差越大，因此为保证径向索的外端索头能够顺利锚固就位，须使工装耳板的方向与径向索锚固就位时的位形在同一直线上，而结构耳板的方向与径向索锚固就位时的位形不在同一直线上。

本发明所述的一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，所述的径向索的外端索头与外压环梁上的锚固节点连接就位的方法为：在挂架后部的连接耳板上留设穿销孔，当索头与锚固节点的耳板对位后，将销轴从挂架后部连接耳板的外侧穿过穿销孔安装就位，从而方便安装销轴，减小工装耳板的尺寸和间距，实现工装轻型化。

本发明的有益效果是：

本发明提出的一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，依次采用在地面和看台上组装索网，减少施工支架量和高空作业量，降低对吊机的要求；直接利用***钢结构作为提升平台，提升千斤顶固定在外圧环梁上，无需额外搭设提升支架；拉索在空中运转，易于拉索保护；分批逐步锚固，可以降低牵引张拉力，减少对大吨位提升设备和工装的需求量，实现工装轻型化，该施工方法简便，效率高，措施费低，工期短。

附图说明

附图1为本发明轮辐式马鞍形单层索网结构的径向索分批划分图；

附图2为本发明在地面低空和看台上展开环向索和径向索时的三维整体示意图；

附图3为本发明将索网提升单元提升至半空时的三维整体示意图；

附图4为本发明第一批径向索锚固就位时的三维整体示意图；

附图5为本发明第二批径向索锚固就位时的三维整体示意图；

附图6为本发明全部径向索锚固就位时的三维整体示意图；

附图7为本发明锚固径向索示意立面图；

附图8为本发明锚固径向索示意俯视图。

附图标记说明：第一批径向索1，第二批径向索2，第三批径向索3，立柱4，外圧环梁5，环向索6，径向索7，索夹8，结构最低点9，结构最高点10，锚固节点11，工装耳板12，反力架13，千斤顶14，工具挂架15，提升索16，工具挂架连接耳板17，径向索的外端索头18，穿销孔19，销轴孔20，结构施工成型时的径向索轴线21，提升过程中锚固径向索时的径向索轴线22。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

以某体育场的轮辐式马鞍形单层索网屋盖结构为例，该索网共40根径向索，根据外圧环梁锚固节点的高差，将径向索从结构低点到结构高点分为三个批次，具体实施步骤如下：

第一步：在地面安装不同高度的立柱（4），立柱上方安装外压环梁（5），外压环梁（5）上设有径向索锚固节点（11），并在锚固节点处安装工装耳板（12）；

第二步：在投影的地面和看台上展开环向索（6）和径向索（7），并安装索夹（8）；

第三步：将径向索（7）从低点到高点依次分为第一批（1）、第二批（2）、第三批（3）提升的对象；

第四步：在径向索的外端索头（18）上安装反力架（13）；

第五步：以外压环梁（5）作为提升平台，在径向索锚固节点（11）处固定安装牵引提升用千斤顶（14）及其工具挂架（15），在千斤顶（14）和反力架（13）之间安装提升索（16），并预紧；

第六步：利用提升***，将索网向上提升；

第七步：当与外压环梁低点相连的第一批径向索的外端索头（18）靠近对应的锚固节点时，锚固连接第一批径向索（1）；

第八步：拆除第一批径向索（1）的提升***；

第九步：继续提升未锚固的第二、第三批径向索，当第二批径向索（2）的外端索头靠近对应的锚固节点时，锚固连接第二批径向索（2）；

第十步：拆除第二批径向索（2）的提升***；

第十一步：继续提升未锚固的第三批径向索（3），当第三批径向索（3）的外端索头靠近对应锚固节点时，锚固连接第三批径向索（3），结构施工成型；

第十二步：拆除第三批径向索（3）的提升***，结构施工成型。

本发明所述的一种轮辐式马鞍形单层索网结构的整体提升、分批逐步锚固的施工方法，针对土木建筑工程中类似于轮辐式马鞍形单层索网结构体系，提供一种在地面和看台上组拼索网，利用提升***将索网整体提升并分批逐步锚固的施工方法，先将环向索、径向索和索夹在设计位置下方的投影地面和看台上进行组拼；在径向索的外端索头安装反力架，在径向索锚固节点处安装工装耳板，通过销轴将千斤顶及挂架和工装耳板连接，在千斤顶与反力架间安装提升索，并预紧；利用提升***同步提升索网提升单元；根据外压环梁锚固节点的高差，将径向索从结构低点到结构高点分为不同批次，利用提升***，将索网向上提升，当径向索的外端索头与锚固节点对位后，随即将索头与锚固节点连接，从低到高分批逐步将径向索锚固就位，最后拆除提升***，通过分批逐步锚固，可以降低牵引张拉力，减少对大吨位提升设备和工装的需求量，实现工装轻型化，方法简便，效率高，措施费低，工期短。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (6)

1.一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，其特征在于：该施工方法分为以下步骤：

（1）在地面安装不同高度的立柱，立柱上方安装外压环梁，外压环梁上设有径向索锚固节点，并在外圧环梁上安装工装耳板；

（2）在投影的地面和看台上展开环向索和径向索，并安装索夹；

（3）将径向索从低点到高点分为N批锚固对象；

（4）在所有径向索的外端索头上安装反力架；

（5）以外压环梁作为提升平台，在所有径向索锚固节点处固定安装牵引提升用千斤顶及其工具挂架，在千斤顶和反力架之间安装提升索，并预紧；

（6）利用提升***，将索网向上提升；

（7）当与外压环梁低点相连的第一批径向索的外端索头靠近对应锚固节点时，锚固连接第一批径向索；

（8）拆除第一批径向索的提升***；

（9）继续提升未锚固的径向索；

（10）重复第七至第九步，依次将第二批径向索、第三批径向索的外端索头锚固就位，直至锚固与外压环梁最高点相连的最后一批径向索，结构施工成型。

2.根据权利要求1所述的一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，其特征在于：根据外圧环梁锚固节点的高差，将径向索从结构低点到结构高点分为不同批次，批次数量根据实际情况确定，利用千斤顶提升整体索网，在提升过程中从低点至高点分批逐步将各批径向索与外圧环梁连接锚固，最终结构成型。

3.根据权利要求1所述的一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，其特征在于：根据结构特点，将径向索从低点到高点分为N批，首先提升所有径向索，当第一批径向索的外端索头靠近对应的锚固节点时锚固连接第一批径向索；继续提升未锚固的径向索，当第二批径向索的外端索头靠近对应的锚固节点时锚固连接第二批径向索；以此类推，直至与环梁最高点相连的最后一批径向索与外圧环梁锚固就位。

4.根据权利要求1所述的一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，其特征在于：所述的锚固节点上固定安装牵引提升用千斤顶的方法为：在径向索锚固节点处，安装工装耳板；将牵引提升用的千斤顶放置在工具挂架的前部，在挂架后部设置连接耳板，并使用销轴与工装耳板连接；反力架固定安装在拉索的索头上；在千斤顶和反力架之间连接有提升索；在牵引提升过程中，反力架在空中移动，而千斤顶则固定在周边结构上随之转动，千斤顶活塞上部连接上卡紧机构，缸体下部固接下卡紧机构，当液压站驱动千斤顶活塞作往复运动时，上下卡紧机构交替卡住提升索，从而使径向索间歇上升。

5.根据权利要求1所述的一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，其特征在于：所述的工装耳板，除最后一批径向索，其余径向索在锚固就位时的位形与设计位置存在较大偏差，越先锚固就位的，偏差越大，因此为保证径向索的外端索头能够顺利锚固就位，须使工装耳板的方向与径向索锚固就位时的位形在同一直线上，而结构耳板的方向与径向索锚固就位时的位形不在同一直线上。

6.根据权利要求1所述的一种轮辐式单层索网整体提升、分批逐步锚固的施工方法，其特征在于：所述的径向索的外端索头与外压环梁上的锚固节点连接就位的方法为：在挂架后部的连接耳板上留设穿销孔，当索头与锚固节点的耳板对位后，将销轴从挂架后部连接耳板的外侧穿过穿销孔安装就位。