CN106013812A - 一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法，采用空中溜索的方式依序安装承重索和稳定索，并在高强螺栓上设置中间螺母和端头螺母，实现过程中两次紧固索夹分别夹紧承重索和稳定索。首先在地面上顺直展开承重索并安装、紧固索夹的底板和中板，通过导索和牵引索将承重索依次安装至设计位置与外压环连接锚固；然后在地面上顺直展开稳定索，在已安装的承重索上沿稳定索方向铺设猫道，将稳定索牵引至高空猫道上展开，并安装和紧固索夹的顶板，张拉稳定索与外压环连接锚固，结构张拉成型。该方法无需支架和大面积工作面，主要设备和工装周转使用，投入量少；拉索在空中运转，易于保护；施工简便、效率高，措施费低，工期短。

Description

一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法

技术领域

本发明是一种用于土木工程中对双向单层索网结构进行拉索施工的方法。属于空间索结构技术领域。

背景技术

双向单层索网结构属于张力结构体系，一般由双向的承重索和稳定索及外缘的外压环构成。必须通过张拉拉索建立预应力，索网才能产生必要的结构刚度，形成稳定的承力结构。在索网内部，承重索和稳定索之间通过索夹连接；在索网边缘，拉索端部的索头与外压环连接。为夹持双向拉索，索夹一般由底板、中板、顶板和高强螺栓副构成，其中承重索置于底板和中板之间，稳定索置于中板和顶板之间，通过紧固穿过底板、中板和顶板的高强螺栓使索夹的三层板夹紧承重索和稳定索，产生足够的摩擦力防止索夹和拉索之间相对滑动。拉索可以是半平行高强钢丝束，也可以是钢绞线等多种形式。

国内外公知的双向单层索网结构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)在支架上铺展承重索和稳定索，并安装索夹；(3)将承重索和稳定索与外压环连接锚固，张拉结构成型；(4)拆除支架。另一种方法为整体牵引提升法，其主要步骤为：(1)在地面铺展承重索和稳定索，并安装索夹；(2)牵引提升整个索网至高空设计位置附近；(3)将承重索和稳定索与外压环连接锚固，张拉结构成型。上述满堂支架法和整体牵引提升法，需要在支架或者地面上完成组网作业，即铺展双向拉索并安装索夹。组网时，拉索应处于较为顺直的状态，因此组网对作业面的要求较高，不仅作业面的面积要接近索网设计面积，而且作业面要较为平缓，不能有大的陡坡、凹坑或凸台。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，在整个工作面范围内需采取拉索保护措施。整体牵引提升法施工，需要将在场内地面上组装的索网整体提升至高空设计位置附近，尽管可实现少支架或无支架施工，但是技术要求高，牵引提升设备和工装投入量大，若地形条件复杂则需在地面上搭设低空支架形成较好的组网工作面，在整个工作面范围内需采取拉索保护措施。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法，该方法采用溜索的方式将拉索安装至设计位置，直接在高空组网，无需大面积的工作面，也无需支架，易于保护拉索；主要设备和工装周转使用，投入量少；施工简便、效率高，措施费低，工期短。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法，该施工方法分为以下步骤：

第一步：在地面上顺直铺展承重索；

第二步：在承重索上预安装若干索夹的组成零件；所述索夹的组成零件包括底板、中板、高强螺杆和中间螺母，紧固中间螺母使底板和中板夹紧承重索；

第三步：在承重索高空设计预安装位置处安装导索，在导索上预安装若干吊具，所述承重索通过索夹与导索上的吊具悬挂式连接，所述承重索一端与牵引索连接，所述牵引索与牵引设备连接；

第四步：采用溜索的方式，将地面上的承重索牵引至高空设计预安装位置，并将承重索的两端与外压环连接锚固；

第五步：循环第一至第四步，直至所有承重索安装到位；

第六步：在地面上顺直铺展稳定索；

第七步：在稳定索高空设计预安装位置铺设猫道，所述猫道搁置在承重索上；

第八步：采用溜索的方式，将地面的稳定索牵引至高空，并在猫道上展开；

第九步：初张拉稳定索，安装索夹的顶板和端头螺母，紧固端头螺母使顶板和中板夹紧稳定索；

第十步：最终张拉稳定索，使稳定索的两端与外压环连接锚固；

第十一步：循环第六至第十步，直至所有稳定索安装和张拉到位。

进一步的，所述索夹包括底板、中板、顶板、穿过三层板的高强螺杆以及紧固作用的中间螺母和端头螺母，所述底板的顶面设有承重索孔下凹槽；所述中板的底面设有承重索孔上凹槽，顶面设有稳定索孔下凹槽和中间螺母下凹槽；所述顶板的底面设有稳定索孔上凹槽和中间螺母上凹槽；所述中间螺母下凹槽和中间螺母上凹槽用于容纳中间螺母，且凹槽深度之和不小于中间螺母的厚度；所述承重索被夹紧在底板的承重索孔下凹槽和中板的承重索孔上凹槽之间；所述稳定索被夹紧在中板的稳定索孔下凹槽和顶板的稳定索孔上凹槽之间。

进一步的，所述索夹在施工过程中分两次安装和紧固；首先在安装承重索时，安装索夹的底板、中板、高强螺杆和中间螺母，并紧固中间螺母使底板和中板夹紧承重索；然后再安装稳定索时，安装索夹的顶板和端头螺母，并紧固端头螺母使中板和顶板夹紧稳定索。

进一步的，所述端头螺母的紧固力不小于中间螺母的紧固力，从而保证紧固端头螺母后中间螺母与中板的顶面脱开，使索夹的底板、中板和顶板分别夹紧承重索和稳定索。

有益效果：本发明提出的一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法，依次采用空中溜索的方式安装承重索和稳定索，无需支架；可以利用场外地面铺展承重索和稳定索，从而不占用场内地面，也不受场内地形影响；牵引和张拉拉索的设备和工装周转反复使用，投入量少；拉索在空中运转，易于拉索保护；施工简便，张拉效率高，措施费用低，工期短。

附图说明

附图1为本发明采用溜索方式在空中运转拉索示意图；

附图2为本发明承重索与外压环连接锚固示意图；

附图3为本发明从中间向两侧依序安装承重索示意图；

附图4为本发明所有承重索安装到位示意图；

附图5为本发明承重索上铺设猫道的示意图；

附图6为本发明采用溜索方式在猫道上安装和张拉稳定索示意图；

附图7为本发明从两侧向中间依序安装和张拉稳定索示意图；

附图8为本发明结构施工成型示意图；

附图9为本发明索夹构成示意图；

附图10为本发明紧固中间螺母使索夹底板和中板夹紧承重索示意图；

附图11为本发明紧固端头螺母使索夹顶板和中板夹紧稳定索示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-11对本发明作更进一步的说明。

本发明的一种双向单层索网结构无支架高空溜索施工方法，是按照先承重索1后稳定索2的顺序依次进行安装。对于承重索1：首先在地面上顺直展开拉索并安装和紧固索夹4的底板5和中板6，在承重索1对应的设计位置上安装导索12、牵引索13和牵引设备工装15，然后采用溜索的方式通过牵引将承重索1安装至高空设计位置与外压环3连接锚固，直至所有承重索1安装就位。对于稳定索2：首先在地面上顺直展开稳定索2，在稳定索2对应的设计位置上铺设搁置在承重索1上的猫道16，然后采用溜索的方式将稳定索2牵引至高空在猫道16上展开，然后初张拉稳定索2并安装和紧固索夹4的顶板7，然后最终张拉稳定索2与外压环3连接锚固，直至所有稳定索2安装和张拉就位，结构成型。

索夹的构造为：所述索夹4包括底板5、中板6、顶板7、穿过三层板的高强螺杆9以及紧固作用的中间螺母10和端头螺母11；所述底板5的顶面设有承重索孔下凹槽51；所述中板6的底面设有承重索孔上凹槽61，顶面设有稳定索孔下凹槽62和中间螺母下凹槽81；所述顶板7的底面设有稳定索孔上凹槽71和中间螺母上凹槽82；所述中间螺母下凹槽63和中间螺母上凹槽72用于容纳中间螺母10，且凹槽深度之和不小于中间螺母10的厚度；所述承重索1被夹紧在底板5的承重索孔下凹槽51和中板6的承重索孔上凹槽61之间；所述稳定索2被夹紧在中板6的稳定索孔下凹槽62和顶板7的稳定索孔上凹槽71之间。

所述索夹4在施工过程中分两次安装和紧固；首先在安装承重索1时，安装索夹4的底板5、中板6、高强螺杆9和中间螺母10，并紧固中间螺母10使底板5和中板6夹紧承重索1；然后在安装稳定索2时，安装索夹4的顶板7和端头螺母11，并紧固端头螺母11使中板6和顶板7夹紧稳定索2。

为了达到预期的紧固效果，所述端头螺母11的紧固力不小于中间螺母10的紧固力，从而保证紧固端头螺母11后中间螺母10与中板6的顶面脱开，使索夹4的底板5、中板6和顶板7分别夹紧承重索1和稳定索2。

具体的施工方法分为以下步骤：

第一步：在地面上顺直铺展承重索1；

第二步：在承重索1上预安装若干索夹4的组成零件；所述索夹4的组成零件包括底板5、中板6、高强螺杆9和中间螺母10，紧固中间螺母10使底板5和中板6夹紧承重索1；

第三步：在承重索1高空设计预安装位置处安装导索12，在导索12上预安装若干吊具14，所述承重索1通过索夹4与导索12上的吊具14悬挂式连接，所述承重索1一端与牵引索13连接，所述牵引索13与牵引设备连接；

第四步：采用溜索的方式，将地面上的承重索1牵引至高空设计预安装位置，并将承重索1的两端与外压环3连接锚固；

第五步：循环第一至第四步，由外压环3外边缘至内部中心安装，直至所有承重索1安装到位；

第六步：在地面上顺直铺展稳定索2；

第七步：在稳定索2高空设计预安装位置铺设猫道16，所述猫道16搁置在承重索1上；

第八步：采用溜索的方式，将地面的稳定索2牵引至高空，并在猫道16上展开；

第九步：初张拉稳定索2，安装索夹4的顶板7和端头螺母11，紧固端头螺母11使顶板7和中板6夹紧稳定索2；

第十步：最终张拉稳定索2，使稳定索2的两端与外压环3连接锚固；

第十一步：循环第六至第十步，由外压环3外边缘至内部中心安装和张拉，直至所有稳定索2安装和张拉到位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法，其特征在于，该施工方法分为以下步骤：

第一步：在地面上顺直铺展承重索(1)；

第二步：在承重索(1)上预安装若干索夹(4)的组成零件；所述索夹(4)的组成零件包括底板(5)、中板(6)、高强螺杆(9)和中间螺母(10)，紧固中间螺母(10)使底板(5)和中板(6)夹紧承重索(1)；

第三步：在承重索(1)高空设计预安装位置处安装导索(12)，在导索(12)上预安装若干吊具(14)，所述承重索(1)通过索夹(4)与导索(12)上的吊具(14)悬挂式连接，所述承重索(1)一端与牵引索(13)连接，所述牵引索(13)与牵引设备(15)连接；

第四步：采用溜索的方式，将地面上的承重索(1)牵引至高空设计预安装位置，并将承重索(1)的两端与外压环(3)连接锚固；

第五步：循环第一至第四步，直至所有承重索(1)安装到位；

第六步：在地面上顺直铺展稳定索(2)；

第七步：在稳定索(2)高空设计预安装位置铺设猫道(16)，所述猫道(16)搁置在承重索(1)上；

第八步：采用溜索的方式，将地面的稳定索(2)牵引至高空，并在猫道(16)上展开；

第九步：初张拉稳定索(2)，安装索夹(4)的顶板(7)和端头螺母(11)，紧固端头螺母(11)使顶板(7)和中板(6)夹紧稳定索(2)；

第十步：最终张拉稳定索(2)，使稳定索(2)的两端与外压环(3)连接锚固；

第十一步：循环第六至第十步，直至所有稳定索(2)安装和张拉到位。

2.根据权利要求1所述一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法，其特征在于：所述索夹(4)包括底板(5)、中板(6)、顶板(7)、穿过三层板的高强螺杆(9)以及紧固作用的中间螺母(10)和端头螺母(11)，所述底板(5)的顶面设有承重索孔下凹槽(51)；所述中板(6)的底面设有承重索孔上凹槽(61)，所述中板(6)顶面设有稳定索孔下凹槽(62)和中间螺母下凹槽(81)；所述顶板(7)的底面设有稳定索孔上凹槽(71)和中间螺母上凹槽(82)；所述中间螺母下凹槽(63)和中间螺母上凹槽(72)用于容纳中间螺母(10)，且凹槽深度之和不小于中间螺母(10)的厚度；所述承重索(1)被夹紧在底板(5)的承重索孔下凹槽(51)和中板(6)的承重索孔上凹槽(61)之间；所述稳定索(2)被夹紧在中板(6)的稳定索孔下凹槽(62)和顶板(7)的稳定索孔上凹槽(71)之间。

3.根据权利要求2所述一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法，其特征在于：所述索夹(4)在施工过程中分两次安装和紧固；首先在安装承重索(1)时，安装索夹(4)的底板(5)、中板(6)、高强螺杆(9)和中间螺母(10)，并紧固中间螺母(10)使底板(5)和中板(6)夹紧承重索(1)；然后再安装稳定索(2)时，安装索夹(4)的顶板(7)和端头螺母(11)，并紧固端头螺母(11)使中板(6)和顶板(7)夹紧稳定索(2)。

4.根据权利要求3所述一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法，其特征在于：所述端头螺母(11)的紧固力不小于中间螺母(10)的紧固力，从而保证紧固端头螺母(11)后中间螺母(10)与中板(6)的顶面脱开，使索夹(4)的底板(5)、中板(6)和顶板(7)分别夹紧承重索(1)和稳定索(2)。