專利名稱：一種鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于土木工程施工中對新型鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合空間結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)行桿件安裝和預(yù)應(yīng)力張拉成形的方法，屬于空間預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)施工安裝的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法。
背景技術(shù)：
以膜作為屋面鋪設(shè)材料的傳統(tǒng)索穹頂結(jié)構(gòu)存在膜材料價(jià)格貴、防火性能差、難以消除雨噪聲、保溫隔熱性能差、裁剪鋪設(shè)工藝相對復(fù)雜等問題。為解決這些問題，國內(nèi)學(xué)者提出了一種由鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合而成的新型組合結(jié)構(gòu)形式，該組合結(jié)構(gòu)既可充分利用輕型、高效、通過預(yù)應(yīng)力成型的索穹頂結(jié)構(gòu)特性，又可發(fā)揮鋼網(wǎng)殼便于鋪設(shè)剛性屋面板的優(yōu)勢。國內(nèi)外公知的鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法，其主要步驟(1)先進(jìn)行下部索穹 頂結(jié)構(gòu)的安裝成形，(2)然后在地面搭設(shè)滿堂安裝支架，(3)最后進(jìn)行上部鋼網(wǎng)殼的安裝。公知的的鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法，索穹頂結(jié)構(gòu)的安裝及預(yù)應(yīng)力張拉成形施工難度較大，部分拉索在安裝過程中可能需要超過設(shè)計(jì)索力的外力進(jìn)行強(qiáng)迫就位，這對拉索、撐桿和節(jié)點(diǎn)的受力均不利，安裝施工作業(yè)的安全性不足。同時(shí)，由于索穹頂結(jié)構(gòu)要先安裝完成，才能進(jìn)性滿堂安裝支架的搭設(shè)和上部鋼網(wǎng)殼的安裝，施工作業(yè)不能交叉，施工工期較長，安裝成本較聞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種能有效減小索穹頂結(jié)構(gòu)施工安裝的難度、節(jié)省工期、節(jié)約施工成本的鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，一種鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法，其特點(diǎn)是該安裝方法分為下列步驟
第一步根據(jù)鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和結(jié)構(gòu)布置形式，在地面和看臺的預(yù)定位置搭設(shè)安裝支架，并在外環(huán)梁的上部安裝支座；
第二步以安裝支架為平臺先安裝鋼網(wǎng)殼的徑向部分的桿件，組成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)骨架，再在結(jié)構(gòu)骨架上安裝若干提升設(shè)備和提升索，提升設(shè)備與中心撐桿、中環(huán)撐桿、外環(huán)撐桿的安裝位置一一對應(yīng)，提升設(shè)備通過提升索與中心撐桿、中環(huán)撐桿以及外環(huán)撐桿相接；
第三步脊索索網(wǎng)的連接，在中心撐桿的頂部與中環(huán)撐桿的頂部之間安裝內(nèi)環(huán)脊索，在中環(huán)撐桿的頂部與外環(huán)撐桿的頂部之間安裝中環(huán)脊索，外環(huán)撐桿的頂部與外環(huán)脊索相連，外環(huán)脊索經(jīng)脊索牽引索與外環(huán)梁上的支座相連；
第四步提升設(shè)備帶動(dòng)提升索對中心撐桿、中環(huán)撐桿以及外環(huán)撐桿進(jìn)行提升，同時(shí)經(jīng)脊索牽引索牽引外環(huán)脊索；
第五步跟隨提升高度，分別在中環(huán)撐桿與中心撐桿之間安裝內(nèi)環(huán)斜索、在外環(huán)撐桿與中環(huán)撐桿之間安裝中環(huán)斜索、在兩中環(huán)撐桿之間安裝中環(huán)環(huán)索；
第六步將外環(huán)脊索錨固于外環(huán)梁的支座上；第七步在兩外環(huán)撐桿之間安裝外環(huán)環(huán)索，并通過斜索牽引索將外環(huán)斜索與外環(huán)梁上的支座相連；
第八步將外環(huán)斜索錨固于外環(huán)梁的支座上；
第九步提升中心撐桿、中環(huán)撐桿以及外環(huán)撐桿至索穹頂位置，一次張拉外環(huán)斜索至索穹頂最終成形；
第十步將中心撐桿、中環(huán)撐桿以及外環(huán)撐桿與結(jié)構(gòu)骨架相連，拆除提升設(shè)備和提升索，安裝鋼網(wǎng)殼剩余部分的桿件，最后拆除安裝支架。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，第四步的具體操作方法為提升過程中，由提升設(shè)備對撐桿的提升高度和速度進(jìn)行控制，保證整個(gè)脊索索網(wǎng)處于松弛狀態(tài)。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，第五步的具體操作方法為根據(jù)撐桿的提升高度，在使得脊索索網(wǎng)保持松弛狀態(tài)的前提下，當(dāng)脊索索網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)與看臺或地面之間距離滿足內(nèi)環(huán)斜索、中環(huán)斜索安裝空間需求時(shí)，即對各索進(jìn)行安裝。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，第九步的具體操作方法為外環(huán)斜索張拉之前卸載提升索，在不與任何支撐構(gòu)件相連的條件下，對索穹頂?shù)耐猸h(huán)斜索進(jìn)行一次張拉到設(shè)計(jì)內(nèi)力。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用安裝支架先安裝鋼網(wǎng)殼的徑向部分的桿件，以形成臨時(shí)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)骨架體系，作為提升設(shè)備安裝的平臺，通過提升設(shè)備的提升作用，可以有效減小索穹頂結(jié)構(gòu)安裝的難度，同時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)鋼網(wǎng)殼安裝與索穹頂安裝的交叉作業(yè)，節(jié)省工期，節(jié)約成本?？朔爽F(xiàn)有鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法存在的索穹頂結(jié)構(gòu)施工安裝難度大，施工作業(yè)不能交叉導(dǎo)致工期較長，施工安裝成本高等技術(shù)問題。
圖I為在結(jié)構(gòu)骨架上安裝提升設(shè)備的示意圖。圖2為脊索索網(wǎng)的提升和連接的示意圖。圖3為環(huán)索的提升和連接的不意圖。圖4為提升到位的示意圖。圖5為安裝完畢后的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖所示，圖中內(nèi)環(huán)脊索I、中環(huán)脊索2、外環(huán)脊索3、內(nèi)環(huán)斜索4、中環(huán)斜索5、外環(huán)斜索6、中心撐桿7、中環(huán)撐桿8、外環(huán)撐桿9、中環(huán)環(huán)索10、外環(huán)環(huán)索11、脊索牽引索31、斜索牽引索61、外環(huán)梁101、支座201、結(jié)構(gòu)骨架301、提升設(shè)備401、安裝支架501、提升索601、看臺701、地面801。一種鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)的布置形式在場地中間設(shè)置安裝支架，進(jìn)行鋼網(wǎng)殼的部分桿件的安裝，以形成臨時(shí)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體系，然后在鋼網(wǎng)殼上部設(shè)置多點(diǎn)同步提升設(shè)備，將脊索網(wǎng)內(nèi)環(huán)索系與撐桿相連，外環(huán)索系用輔助牽引索與外環(huán)梁上支座相連，鋼網(wǎng)殼上部的提升設(shè)備對撐桿進(jìn)行均勻提升，提升過程中伴隨著外環(huán)脊索的牽引，整個(gè)脊索網(wǎng)保持松弛狀態(tài)隨之同步提升，邊提升邊進(jìn)行位于不同安裝高度的各環(huán)環(huán)索和斜索的安裝，待所有拉索安裝完畢后，對最外環(huán)斜索進(jìn)行一次張拉成形，接著安裝鋼網(wǎng)殼剩余桿件，最后與索穹頂連接成為整體。具體的分為下列步驟
第一步根據(jù)鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和結(jié)構(gòu)布置形式，在地面801和看臺701的預(yù)定位置搭設(shè)安裝支架501，并在外環(huán)梁101的上部安裝支座201 ；
第二步以安裝支架501為平臺先安裝鋼網(wǎng)殼的徑向部分的桿件，組成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)骨架301，再在結(jié)構(gòu)骨架301上安裝若干提升設(shè)備401和提升索601，提升設(shè)備401與中心撐桿7、中環(huán)撐桿8、外環(huán)撐桿9的安裝位置一一對應(yīng)，提升設(shè)備通過提升索與中心撐桿7、中環(huán)撐桿8以及外環(huán)撐桿9相接；
第三步脊索索網(wǎng)的連接，在中心撐桿7的頂部與中環(huán)撐桿8的頂部之間安裝內(nèi)環(huán)脊索I，在中環(huán)撐桿8的頂部與外環(huán)撐桿9的頂部之間安裝中環(huán)脊索2，外環(huán)撐桿9的頂部與外環(huán)脊索3相連，外環(huán)脊索3經(jīng)脊索牽引索31與外環(huán)梁上的支座201相連；
第四步提升設(shè)備401帶動(dòng)提升索601對中心撐桿7、中環(huán)撐桿8以及外環(huán)撐桿9進(jìn)行 提升，同時(shí)經(jīng)脊索牽引索31牽引外環(huán)脊索3 ；
第五步跟隨提升高度，分別在中環(huán)撐桿8與中心撐桿7之間安裝內(nèi)環(huán)斜索4、在外環(huán)撐桿與中環(huán)撐桿之間安裝中環(huán)斜索5、在兩中環(huán)撐桿之間安裝中環(huán)環(huán)索10 ；
第六步將外環(huán)脊索3錨固于外環(huán)梁的支座201上；
第七步在兩外環(huán)撐桿9之間安裝外環(huán)環(huán)索11，并通過斜索牽引索61將外環(huán)斜索6與外環(huán)梁上的支座201相連；
第八步將外環(huán)斜索6錨固于外環(huán)梁的支座201上；
第九步提升中心撐桿7、中環(huán)撐桿8以及外環(huán)撐桿9至索穹頂位置，一次張拉外環(huán)斜索6至索穹頂最終成形；
第十步將中心撐桿7、中環(huán)撐桿8以及外環(huán)撐桿9與結(jié)構(gòu)骨架301相連，拆除提升設(shè)備401和提升索601，安裝鋼網(wǎng)殼剩余部分的桿件，最后拆除安裝支架501。第四步的具體操作方法為提升過程中，由提升設(shè)備對撐桿的提升高度和速度進(jìn)行控制，保證整個(gè)脊索索網(wǎng)處于松弛狀態(tài)。第五步的具體操作方法為根據(jù)撐桿的提升高度，在使得脊索索網(wǎng)保持松弛狀態(tài)的前提下，當(dāng)脊索索網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)與看臺或地面之間距離滿足內(nèi)環(huán)斜索、中環(huán)斜索安裝空間需求時(shí)，即對各索進(jìn)行安裝。第九步的具體操作方法為外環(huán)斜索張拉之前卸載提升索，在不與任何支撐構(gòu)件相連的條件下，對索穹頂?shù)耐猸h(huán)斜索進(jìn)行一次張拉到設(shè)計(jì)內(nèi)力。
權(quán)利要求
1.一種鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法，其特征在于該安裝方法分為下列步驟 第一步根據(jù)鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和結(jié)構(gòu)布置形式，在地面和看臺的預(yù)定位置搭設(shè)安裝支架，并在外環(huán)梁的上部安裝支座； 第二步以安裝支架為平臺先安裝鋼網(wǎng)殼的徑向部分的桿件，組成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)骨架，再在結(jié)構(gòu)骨架上安裝若干提升設(shè)備和提升索，提升設(shè)備與中心撐桿、中環(huán)撐桿、外環(huán)撐桿的安裝位置一一對應(yīng)，提升設(shè)備通過提升索與中心撐桿、中環(huán)撐桿以及外環(huán)撐桿相接； 第三步脊索索網(wǎng)的連接，在中心撐桿的頂部與中環(huán)撐桿的頂部之間安裝內(nèi)環(huán)脊索，在中環(huán)撐桿的頂部與外環(huán)撐桿的頂部之間安裝中環(huán)脊索，外環(huán)撐桿的頂部與外環(huán)脊索相連，外環(huán)脊索經(jīng)脊索牽引索與外環(huán)梁上的支座相連； 第四步提升設(shè)備帶動(dòng)提升索對中心撐桿、中環(huán)撐桿以及外環(huán)撐桿進(jìn)行提升，同時(shí)經(jīng)脊索牽引索牽引外環(huán)脊索； 第五步跟隨提升高度，分別在中環(huán)撐桿與中心撐桿之間安裝內(nèi)環(huán)斜索、在外環(huán)撐桿與中環(huán)撐桿之間安裝中環(huán)斜索、在兩中環(huán)撐桿之間安裝中環(huán)環(huán)索； 第六步將外環(huán)脊索錨固于外環(huán)梁的支座上； 第七步在兩外環(huán)撐桿之間安裝外環(huán)環(huán)索，并通過斜索牽引索將外環(huán)斜索與外環(huán)梁上的支座相連； 第八步將外環(huán)斜索錨固于外環(huán)梁的支座上； 第九步提升中心撐桿、中環(huán)撐桿以及外環(huán)撐桿至索穹頂位置，一次張拉外環(huán)斜索至索穹頂最終成形； 第十步將中心撐桿、中環(huán)撐桿以及外環(huán)撐桿與結(jié)構(gòu)骨架相連，拆除提升設(shè)備和提升索，安裝鋼網(wǎng)殼剩余部分的桿件，最后拆除安裝支架。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法，其特征在于第四步的具體操作方法為提升過程中，由提升設(shè)備對撐桿的提升高度和速度進(jìn)行控制，保證整個(gè)脊索索網(wǎng)處于松弛狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法，其特征在于第五步的具體操作方法為根據(jù)撐桿的提升高度，在使得脊索索網(wǎng)保持松弛狀態(tài)的前提下，當(dāng)脊索索網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)與看臺或地面之間距離滿足內(nèi)環(huán)斜索、中環(huán)斜索安裝空間需求時(shí)，即對各索進(jìn)行安裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法，其特征在于第九步的具體操作方法為外環(huán)斜索張拉之前卸載提升索，在不與任何支撐構(gòu)件相連的條件下，對索穹頂?shù)耐猸h(huán)斜索進(jìn)行一次張拉到設(shè)計(jì)內(nèi)力。
全文摘要
一種鋼網(wǎng)殼與索穹頂組合結(jié)構(gòu)的安裝方法，首先利用外環(huán)梁設(shè)置可單方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸支座，場地中間設(shè)置安裝支架，進(jìn)行鋼網(wǎng)殼的部分桿件的安裝，然后在鋼網(wǎng)殼上部設(shè)置多點(diǎn)同步提升設(shè)備，將脊索網(wǎng)內(nèi)環(huán)索系與撐桿相連，外環(huán)索系用輔助牽引索與外環(huán)梁上支座相連，鋼網(wǎng)殼上部的提升設(shè)備對撐桿進(jìn)行均勻提升，提升過程中伴隨著外環(huán)脊索的牽引，整個(gè)脊索網(wǎng)保持松弛狀態(tài)隨之同步提升，邊提升邊進(jìn)行位于不同安裝高度的各環(huán)環(huán)索和斜索的安裝，待所有拉索安裝完畢后，對最外環(huán)斜索進(jìn)行一次張拉成形，接著安裝鋼網(wǎng)殼的剩余桿件，最后與索穹頂連接成為整體?？梢杂行p小索穹頂結(jié)構(gòu)安裝的難度，同時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)鋼網(wǎng)殼安裝與索穹頂安裝的交叉作業(yè)，節(jié)省工期，節(jié)約成本。
文檔編號E04G21/14GK102912989SQ20121045623
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者宗鐘凌, 呂鳳偉 申請人:淮海工學(xué)院