CN103982014A - 一种变径钢结构螺旋坡道及其建筑施工方法 - Google Patents

一种变径钢结构螺旋坡道及其建筑施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种变径钢结构螺旋坡道，同时还涉及其建筑施工方法，属于建筑工程技术领域。该螺旋坡道包括斜柱和斜柱支撑的分段连接坡道单元；斜柱由地脚板和焊接在地脚板上的倾斜柱身构成；坡道单元具有构成局部螺旋坡面的顶板；斜柱至少三根，分别以上端朝外倾斜的方式沿圆周均布固定在螺旋坡道外侧；邻近倾斜柱身的坡道单元中部焊接横穿其截面的悬臂支撑，悬臂支撑与连接臂端头焊接固连，形成连柱坡道单元；连柱坡道单元和过渡坡道单元依次焊接固连形成外径由下至上逐渐扩展的完整变形螺旋坡道。本发明的螺旋坡道结构合理，具有理想的刚性和强度，施工方便，可以大大缩短工期，按上述方法施工，不仅切实可行，而且可以确保工程质量。

Description

一种变径钢结构螺旋坡道及其建筑施工方法
技术领域
本发明涉及一种螺旋坡道，尤其是一种变径钢结构螺旋坡道，同时还涉及其建筑施工方法，属于建筑工程技术领域。
背景技术
现代建筑常需设置旋转坡道衔接上下楼层。例如，申请号为200410004713、201220359632的中国专利分别公开了一种螺旋立交桥和一种螺旋形坡道式商业建筑。然而，现有螺旋坡道通常采用钢筋混凝土构建，需要坡道两侧支撑，施工不便，工程周期长，尤其是变径螺旋坡道，不仅施工难度更大，而且由于坡道的径向和高度尺寸同时变化，因此坡道表面为复杂的空间曲面，分段施工难以平顺衔接，质量很难保证，给未来的安全性能留下隐患。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种可以分段预制现场组装、且衔接过渡顺畅的变径钢结构螺旋坡道，从而大大方便施工，显著缩短工期，并可靠保证施工质量。同时给出相应的建筑施工方法。
为了达到上述目的，本发明的变径钢结构螺旋坡道包括斜柱和斜柱支撑的分段连接坡道单元；所述斜柱由地脚板和焊接在地脚板上的倾斜柱身构成，所述柱身与相邻坡道对应高度处延伸出连接臂；所述坡道单元具有构成局部螺旋坡面的顶板，所述顶板下表面两边以及两边之间焊接一组沿螺旋方向延伸的间隔分布竖向肋板，所述竖向肋板的下端与截面朝内上方倾斜的底板上表面焊接，所述底板邻近坡道的外侧形成与所述连接臂相对的邻接斜面；所述斜柱至少三根，分别以上端朝外倾斜的方式沿圆周均布固定在螺旋坡道外侧；邻近倾斜柱身的坡道单元中部焊接横穿其截面的悬臂支撑(俗称牛腿)，所述悬臂支撑邻近倾斜柱身的一端穿出坡道单元的邻接斜面后与连接臂端头焊接固连，形成连柱坡道单元，所述连柱坡道单元的端部与相邻坡道单元一端通过竖向肋板以相邻顶板平滑过渡的位置对接焊接，所述相邻坡道单元的另一端与相邻斜柱上的另一连柱坡道单元焊接固连，形成连接两连柱坡道单元之间的过渡坡道单元；所述连柱坡道单元和过渡坡道单元依次焊接固连形成外径由下至上逐渐扩展的完整变形螺旋坡道。
本发明的变径钢结构螺旋坡道建筑施工方法包括以下基本步骤：
第一步、预制斜柱和坡道单元
——分别进行地脚板、倾斜柱身，以及顶板、竖向肋板、底板下料，
——将斜柱的倾斜柱身焊接在地脚板上；
——在构成局部螺旋坡面的顶板下表面两边以及两边之间焊接一组沿螺旋方向延伸的间隔分布竖向肋板，再将竖向肋板的下端与截面朝内上方倾斜的底板上表面焊接固连；
第二步、固定斜柱
——将至少三根斜柱分别以上端朝外倾斜的方式沿圆周均布固定在螺旋坡道外侧；
第三步、拼装坡道
——自下至上，先后将邻近倾斜柱身的坡道单元中部焊接横穿其截面的悬臂支撑，再将悬臂支撑邻近倾斜柱身穿出坡道单元邻接斜面的一端与连接臂端头焊接固连，形成连柱坡道单元，
——将连柱坡道单元的端部与相邻坡道单元的一端通过竖向肋板及顶板对接焊接使顶板形成平滑过渡的坡面；
——将相邻坡道单元的另一端与下一个相邻斜柱上的另一连柱坡道单元焊接固连，成为连接两连柱坡道单元之间的过渡坡道单元；
——将连柱坡道单元和过渡坡道单元依次焊接固连形成外径由下至上逐渐扩展的完整变形螺旋坡道。
本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：
1.只需外置的斜柱，支撑结构十分简捷，大大方便了现场施工；
2.坡道由各板构成了截面封闭框架结构，具有理想的刚性和强度；
3.采用的钢结构坡道具有良好的适应性，能根据建筑造型要求适应各种层高及其它变化需求；
4.由于可以预加工现场焊接，因此施工速度快，成型效果好，施工质量有保证；
5.安装仅需要常用的建筑塔吊及钢管等常用设备，易于保证安装质量，并有效节约施工成本，提高施工效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为图1实施例的斜柱立体结构示意图。
图3为图1实施例的坡道单元立体结构示意图。
图4为图1实施例的坡道单元截面结构示意图。
图5为图1实施例的坡道单元透视立体结构示意图。
图6为图1实施例的坡道单元拆去顶板平面结构示意图。
图7为图1实施例的斜柱与坡道单元焊接结构局部示意图。
图8为图7的俯视图(拆去顶板)。
图9为图1实施例的施工过程立体示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的变径钢结构螺旋坡道如图1所示，包括斜柱2和斜柱支撑的分段连接坡道单元1，坡道单元1包括连柱坡道单元1A和过渡坡道单元1B。斜柱之一的顶部设置一个观光悬挑平台。
斜柱如图2所示，由地脚板2-1和焊接在地脚板上的双板连体(两块间隔90mm的两块60mm厚钢板组成)倾斜柱身2-2构成。倾斜柱身2-2与地脚板连接处的两侧分别焊接有间隔分布的柱脚筋板2-3，柱身2-2与相邻坡道对应高度处延伸出连接臂2-4，图2由于要支撑三级螺旋坡道，因此具有三级连接臂。
坡道单元如图3和图4所示，具有构成局部螺旋坡面的顶板2-1，顶板1-1下表面两边以及两边之间焊接一组沿螺旋方向延伸的间隔分布竖向肋板1-2，本实施例的坡道单元顶板共有五条竖向肋板。竖向肋板1-2的下端与截面朝内上方倾斜的底板1-3上表面焊接，这样形成类似等应力悬臂梁的合理结构。底板1-3邻近坡道的外侧形成与斜柱连接臂2-4相对的邻接斜面1-4。为了便于排水，底板1-3的两侧还朝上延伸出与两边竖向肋板分别形成两侧水槽的挡边1-5。
为了具有更好的刚性，如图5和图6所示，相邻竖向肋板1-2之间还焊接有间隔分布的横向隔板1-6。各横向隔板1-6的形状与相邻竖向肋板1-2之间的空间截面形状吻合。
斜柱2共有三根，分别以上端朝外倾斜的方式沿圆周均布固定在螺旋坡道外侧(参见图1)。邻近倾斜柱身2-2的坡道单元中部如图7和图8所示，焊接横穿其截面的双板连体悬臂支撑2-5(俗称牛腿)，该悬臂支撑2-5的形状与坡道单元的截面形状吻合，邻近倾斜柱身2-2的一端穿出坡道单元的邻接斜面1-4后与斜柱的连接臂2-4端头焊接固连，形成连柱坡道单元1A。连柱坡道单元1A的端部与相邻坡道单元一端通过竖向肋板以相邻顶板平滑过渡的位置对接焊接，相邻坡道单元的另一端与相邻斜柱上的另一连柱坡道单元焊接固连，形成连接两连柱坡道单元之间的过渡坡道单元1B。连柱坡道单元1A和过渡坡道单元1B依次焊接固连形成外径由下至上逐渐扩展的完整变形螺旋坡道。
本实施例的变径钢结构螺旋坡道建筑施工过程参见图9A-F，包括以下步骤：
第一步、预制斜柱和坡道单元
——分别进行地脚板、倾斜柱身、柱脚筋板，以及顶板、竖向肋板、横向隔板、底板、悬臂支撑等下料，
——将斜柱的倾斜柱身焊接在地脚板上，并通过焊接位于地脚板连接处两侧的柱脚筋板加固；
——在构成局部螺旋坡面的顶板下表面两边以及两边之间焊接一组沿螺旋方向延伸的间隔分布竖向肋板；
——将竖向肋板的下端与截面朝内上方倾斜的底板上表面焊接固连；在底板的两侧焊接固定朝上延伸的挡边，与两边的竖向肋板分别形成两侧水槽；
——在相邻竖向肋板之间焊接间隔分布的横向隔板；
第二步、固定斜柱
——将三根斜柱分别以上端朝外倾斜的方式沿圆周均布固定在螺旋坡道外侧；
第三步、拼装坡道
——自下至上，先后将邻近倾斜柱身的坡道单元中部焊接横穿其截面的悬臂支撑，再将悬臂支撑邻近倾斜柱身穿出坡道单元邻接斜面的一端与连接臂端头焊接固连，形成连柱坡道单元，
——将连柱坡道单元的端部与相邻坡道单元的一端通过竖向肋板及顶板对接焊接使顶板形成平滑过渡的坡面；
——将相邻坡道单元的另一端与下一个相邻斜柱上的另一连柱坡道单元焊接固连，成为连接两连柱坡道单元之间的过渡坡道单元；
——将连柱坡道单元和过渡坡道单元依次焊接固连形成图9F所示外径由下至上逐渐扩展的完整变形螺旋坡道。
以上过程中，在拼装下层过渡坡道单元之上的过渡坡道单元时，如图9A所示，借助顶板上的工艺吊耳将上层过渡坡道单元吊至拼装位置后，后端通过三块工艺跨接板3(跨接板在完成施工后割去)与连柱坡道单元焊接定位；如图9B所示，中部借助两侧的立杆4辅助就位，内侧的立杆4下端支撑在下层的过渡坡道单元上。
当需要完成过渡坡道单元与连柱坡道单元对接处的焊接时，可以如图9C、D、E所示，酌情在已经完成拼装固定的下层坡道单元上先后安置脚手架5。
实践证明，本发明的螺旋坡道结构合理，具有理想的刚性和强度，施工方便，可以大大缩短工期，按上述方法施工，不仅切实可行，而且可以确保工程质量。

Claims (7)

1.一种变径钢结构螺旋坡道，其特征在于：包括斜柱和斜柱支撑的分段连接坡道单元；所述斜柱由地脚板和焊接在地脚板上的倾斜柱身构成，所述柱身与相邻坡道对应高度处延伸出连接臂；所述坡道单元具有构成局部螺旋坡面的顶板，所述顶板下表面两边以及两边之间焊接一组沿螺旋方向延伸的间隔分布竖向肋板，所述竖向肋板的下端与截面朝内上方倾斜的底板上表面焊接，所述底板邻近坡道的外侧形成与所述连接臂相对的邻接斜面；所述斜柱至少三根，分别以上端朝外倾斜的方式沿圆周均布固定在螺旋坡道外侧；邻近倾斜柱身的坡道单元中部焊接横穿其截面的悬臂支撑，所述悬臂支撑邻近倾斜柱身的一端穿出坡道单元的邻接斜面后与连接臂端头焊接固连，形成连柱坡道单元，所述连柱坡道单元的端部与相邻坡道单元一端通过竖向肋板以相邻顶板平滑过渡的位置对接焊接，所述相邻坡道单元的另一端与相邻斜柱上的另一连柱坡道单元焊接固连，形成连接两连柱坡道单元之间的过渡坡道单元；所述连柱坡道单元和过渡坡道单元依次焊接固连形成外径由下至上逐渐扩展的完整变形螺旋坡道。
2.根据权利要求1所述的变径钢结构螺旋坡道，其特征在于：所述相邻竖向肋板之间焊接有间隔分布的横向隔板。
3.根据权利要求2所述的变径钢结构螺旋坡道，其特征在于：所述倾斜柱身与地脚板连接处的两侧分别焊接有柱脚筋板。
4.根据权利要求3所述的变径钢结构螺旋坡道，其特征在于：所述底板的两侧朝上延伸出与两边竖向肋板分别形成两侧水槽的挡边。
5.根据权利要求1所述的变径钢结构螺旋坡道建筑施工方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步、预制斜柱和坡道单元
——分别进行地脚板、倾斜柱身，以及顶板、竖向肋板、底板下料，
——将斜柱的倾斜柱身焊接在地脚板上；
——在构成局部螺旋坡面的顶板下表面两边以及两边之间焊接一组沿螺旋方向延伸的间隔分布竖向肋板，再将竖向肋板的下端与截面朝内上方倾斜的底板上表面焊接固连；
第二步、固定斜柱
——将至少三根斜柱分别以上端朝外倾斜的方式沿圆周均布固定在螺旋坡道外侧；
第三步、拼装坡道
——自下至上，先后将邻近倾斜柱身的坡道单元中部焊接横穿其截面的悬臂支撑，再将悬臂支撑邻近倾斜柱身穿出坡道单元邻接斜面的一端与连接臂端头焊接固连，形成连柱坡道单元，
——将连柱坡道单元的端部与相邻坡道单元的一端通过竖向肋板及顶板对接焊接使顶板形成平滑过渡的坡面；
——将相邻坡道单元的另一端与下一个相邻斜柱上的另一连柱坡道单元焊接固连，成为连接两连柱坡道单元之间的过渡坡道单元；
——将连柱坡道单元和过渡坡道单元依次焊接固连形成外径由下至上逐渐扩展的完整变形螺旋坡道。
6.根据权利要求5所述的变径钢结构螺旋坡道建筑施工方法，其特征在于：所述第一步还进行横向隔板下料，在完成竖向肋板焊接后，在相邻竖向肋板之间焊接间隔分布的横向隔板。
7.根据权利要求6所述的变径钢结构螺旋坡道建筑施工方法，其特征在于：所述第一步还进行柱脚筋板下料，在将斜柱的倾斜柱身焊接在地脚板上之后，在地脚板与倾斜柱身连接处两侧焊接柱脚筋板加固。
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