[發明專利]一種梭形空間桁架臨時支撐裝置及其拼裝方法

在審

• 申請號: 201510819078.0
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN105401691A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 孟祥沖;賀印;高勇剛;趙楠;彭磊;范彩霞;陳岳;劉奇
• 申請（專利權）人: 中建鋼構有限公司
• 主分類號: E04C3/11
• 分類號: E04C3/11;E04G25/00
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 陳健

技術領域

本發明屬于鋼結構技術領域，尤其涉及一種用于對傾斜梭形空間桁架進行拼裝的梭形空間桁架臨時支撐裝置及其拼裝方法。

背景技術

隨著國民經濟的發展，要建造更多更大的體育、休閑、展覽、航空港、機庫等大空間和超大空間建筑物的需求十分旺盛。此類建筑形式一般為空間鋼結構，結構型式可分為網架(輕鋼)、空間桁架(重鋼)等。這些建筑物通常都具有跨度大、造型獨特、受力復雜及建成后具有地區標志性意義等特點。

對于這類大跨度的建筑形式，傳統的實腹式梁根本無法滿足需要，大跨度空間在結構設計時往往會設計成桁架形式。而桁架現場安裝是整個工程施工的核心，安裝技術方案的不同，將影響到總體工期以及整個項目的總體安排和施工平面布置等諸多方面，是保證整個項目順利實施的先決條件和基礎。必須針對結構自身特征、相關結構的施工特點和條件、整個項目工期要求等諸多方面進行綜合分析、論證，并在技術可行性的基礎上進行詳細的經濟分析，從而確定先進適用、安全可靠、經濟合理的安裝技術方案。

桁架安裝進度關鍵在于拼裝及焊接的進展，拼裝及焊接主要靠施工組織和技術組織來保證。為了降低和簡化安裝難度、減少安裝中的高空作業，拼裝已經發展成為一個獨立的關鍵工序，其精度控制和方案的易操作性，成為安裝施工成功與否的一個決定性因素，尤其是在一些具有獨特性的空間鋼結構中，拼裝更是起著至關重要的作用，直接影響整個施工過程的進度和質量。

在對桁架進行拼裝時，一般需要使用拼裝胎架來承載各個桿件，同時用于調節桿件的高度滿足桁架的曲線形式。如果拼裝場地不平整或者桁架曲線高度變化較大時，或者分段后的一段桁架過長時，僅僅依靠墊高拼裝胎架的方法，高度調節會非常不方便。同時拼裝胎架需要根據現場實際需要進行二次設計，不能通用于各種情況，造成資源浪費。

目前出現的一種大跨度梭形空間桁架，由于其外形呈流線型,富于建筑表現力,且與梁彎矩圖接近、承載效率高、用料經濟，近年來受到建筑及結構設計師的青睞，并廣泛運用于大跨度鋼結構領域。由于梭形空間桁架主弦桿為不規則曲線，僅依據設計坐標控制，無幾何函數，拼裝精度控制難度大；其拼裝方法的選擇、拼裝胎架的設計對施工安全和質量的控制也有極大影響。對于此種大跨度梭形空間桁架，一般采用腳手架滑移胎架高空原位拼裝法進行拼裝。即用腳手管搭設高度略低于安裝高度的拼裝胎架，桁架拼裝施工在結構上原位進行，拼裝操作及臨時支撐在拼裝胎架上進行。一榀桁架拼裝完成后，胎架滑移至下一榀桁架安裝位置。此種拼裝方法存在如下問題：1)腳手架拼裝胎架搭設工作量大，施工成本高；2)胎架僅與桁架下弦距離接近，上弦及腹桿拼裝作業施工環境惡劣，施工安全及施工質量控制難度大；3)大型胎架滑移轉移過程施工繁瑣，危險性較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種梭形空間桁架臨時支撐裝置及其拼裝方法，旨在其不僅具有結構緊湊、使用方便、簡單易操作的性能，而且還可根據實際需要降低梭形空間桁架各桿件施工的作業高度，為施工安全、質量保障提供有力支撐，且安裝及拆卸快捷方便。

本發明是這樣實現的，一種梭形空間桁架臨時支撐裝置，其包括三個第一支撐單元、兩個第二支撐單元、兩個第三支撐單元及支撐在所述第一支撐單元、所述第二支撐單元及所述第三支撐單元一側的兩個水平通道；所述三個第一支撐單元間隔支撐在所述通道的中間位置，所述兩個第二支撐單元分別間隔設置在所述第一支撐單元的兩邊且靠近所述水平通道的兩相對端的位置，所述兩個第三支撐單元分別間隔設置在所述兩個第二支撐單元的兩邊且位于所述水平通道的兩相對端上，所述各支撐單元上均設置有支托，各支撐單元的具體擺放位置根據梭形空間桁架的弦桿分段確定，且各段弦桿之間的對接點位于同一支撐單元的兩個支托之間，所述臨時支撐裝置與所述梭形空間桁架結構相仿。

進一步地，前述的梭形空間桁架為空間雙曲結構，其平面投影為梭形規則梭形，其正立面投影為傾斜梭形，其橫截面為近似倒三角形。所述梭形空間桁架的長度為81m，其最大寬度為4.3m，最大高度約為16.16m(桁架最高點與最低點之間的高度差),其截面最大高度約為9.5m，單榀桁架最重約為75t。

進一步地，前述的梭形空間桁架包括第一上弦桿、第二上弦桿、下弦桿、及位于所述第一上弦桿、所述第二上弦桿及所述下弦桿之間的多個腹桿；所述上弦桿及所述下弦桿均采用鋼管；所述腹桿布置為豎向、斜向組合，其包括上弦腹桿、水平桿、豎向腹桿及鋼拉桿；所述上弦腹桿、所述水平桿及所述豎向腹桿均采用尺寸為的鋼管；所述鋼拉桿為24根直徑為D60、D80的預應力高強度鋼拉桿。