[發明專利]大跨徑仿葉脈狀鋼結構快速安裝工藝

有效

• 申請號: 202110265222.6
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113073855B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 蔡曉男;汪濤;傅樂平;楊連佼;許光亮;林宇翔;林墨翰;趙春國
• 申請（專利權）人: 中交第三航務工程局有限公司;中交三航局第二工程有限公司
• 主分類號: E04G21/14
• 分類號: E04G21/14;E04B1/34;E04B1/58
• 代理公司: 上海互順專利代理事務所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

本發明公開了大跨徑仿葉脈狀鋼結構快速安裝工藝，包括：構建落地支架體系，所述落地支架體系包括至少一種以上的落地支架，所述落地支架至少包括第一支撐塔架和第二支撐塔架；裝配第一支撐塔架位置處的第一弧形鋼管構件組，將待安裝第一弧形鋼管構件組進行點位校準后，將待安裝第一弧形鋼管構件組與第一支撐塔架固定，確保安裝誤差在10mm以內；裝配第二支撐塔架位置處的第二鋼管構件組，所述第二鋼管構件組構成所述大跨徑仿葉脈狀鋼結構的主體；安裝其余鋼管構件組，待所述大跨徑仿葉脈狀鋼結構整體受力后，再逐步拆除落地支架體系。將落地塔架與鋼管拉索相結合并形成良好的支撐體系，占地面積小，安裝拆除方便，為鋼結構的快速拼裝創造了有利條件。

技術領域

本發明屬于建筑施工領域，尤其涉及大跨徑仿葉脈狀鋼結構快速安裝工藝。

背景技術

結構仿生學是現代結構設計的研究熱點之一，它為自由、靈動的建筑美學提供了實現的可能。設計師們通過觀察自然界中的生物或物理規律，優化傳統結構設計的理論范式，實現復雜、精巧的三維空間結構。例如，國家體育館是仿鳥巢的編織結構，國家大劇院是仿蛋殼的薄殼結構，國家游泳中心是仿生物細胞的骨架支撐氣膜結構等等。仿生結構設計的目標是在不約束空間幾何形態的前提下，實現結構設計的自動找形和拓撲優化，常用的算法有應變能密度法、動力松弛法等。

近年來，仿樹枝或葉脈狀鋼結構因主次結構清晰越來越受到設計師的青睞。但是，這種結構往往弧形桿件過多，加工精度要求高，并且桿件多為懸挑結構，安裝過程中構件自身穩定性差，給現場施工帶來了很多困難和挑戰，具體存在以下問題：

(1)主入口大門為仿葉脈生長狀鋼結構體系，其豎向或橫向鋼管均為弧形超長變截面，這對管材的工廠加工與現場吊裝提出了更高的要求；

(2)主入口大門底端收緊頂端敞開，其最大懸挑長度約30米，最小懸挑長度約17.5米，結構自身受力復雜，不具備自穩條件，超長桿件的懸臂拼裝施工難度極大；

(3)主入口大門施工區域有限，兩樹狀鋼結構之間為主要施工便道，場地不具備滿布落地腳手架條件，在保證結構穩定和吊裝可行的前提下，如何減少落地支架的占地面積至關重要。

發明內容

本發明的目的在于提供大跨徑仿葉脈狀鋼結構快速安裝工藝，將落地塔架與鋼管拉索相結合并形成良好的支撐體系，其占地面積小，安裝拆除方便，為鋼結構的快速拼裝創造了有利條件。另外根據實際情況，創造性給出搭建順序，提高了施工效率，較傳統的落地支架方案節約工期20天，并且避免了因長吊距而選用大型起吊設備。

為了實現上述技術效果，本發明通過以下技術方案予以實現。

大跨徑仿葉脈狀鋼結構快速安裝工藝，包括：

構建落地支架體系，所述落地支架體系包括至少一種以上的落地支架，所述落地支架至少包括第一支撐塔架和第二支撐塔架；

裝配第一支撐塔架位置處的第一弧形鋼管構件組，將待安裝第一弧形鋼管構件組進行點位校準后，將待安裝第一弧形鋼管構件組與第一支撐塔架固定，確保安裝誤差在10mm以內；

裝配第二支撐塔架位置處的第二鋼管構件組，所述第二鋼管構件組構成所述大跨徑仿葉脈狀鋼結構的主體；

安裝其余鋼管構件組，待所述大跨徑仿葉脈狀鋼結構整體受力后，再逐步拆除落地支架體系。在本發明的一個優選實施例中，所述第一支撐塔架采用方形支撐塔架，第二支撐塔架采用三角形塔架，所述落地支架體系還包括單根型鋼支撐。在本發明的一個優選實施例中，所述第一弧形鋼管構件組由多個弧形鋼管拼接而成，所述每個拼接點處對應設置方形支撐塔架；所述第二鋼管構件組包括多根弧形鋼管，所述弧形鋼管的底端收緊、頂端敞開，均呈現懸臂拼裝狀態。

在本發明的一個優選實施例中，所述第二鋼管構件組中的弧形鋼管底部設置限位槽，頂部設置圓孔鋼板，吊裝過程弧形鋼管底部優先定位，頂部采用鋼絲繩與基座中心處鋼管樁頂部連接。