CN106988538A - 三角桁架正向组装胎架及正向组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三角桁架正向组装胎架，同时还涉及基于所述正向组装胎架进行的正向组装方法，所述正向组装胎架包括若干单体胎架，单体胎架包括铺地钢板、两H型钢、若干厚壁钢管；两H型钢呈相互平行状态设置在铺地钢板上；厚壁钢管竖直设置在H型钢上方；厚壁钢管沿H型钢长度方向间隔设置且两H型钢上间隔设置的厚壁钢管一一对应；相邻单体胎架通过连接钢板可拆卸连接，将单体胎架连接成正向组装胎架，正向组装胎架中各单体胎架上的H型钢分别在两条直线上。本发明涉及的胎架制作简便，单体胎架可循环使用，降低了桁架组装难度，桁架组装完成无需使用大型吊机脱模倒运；铺地钢板还起到平衡和减少桁架组装过程中的不均匀沉降的作用。

Description

三角桁架正向组装胎架及正向组装方法

技术领域

本发明属于建筑物施工领域，具体涉及一种三角桁架正向组装胎架及正向组装方法。

背景技术

目前，钢结构已广泛应用于超高层建筑和大跨度空间结构领域，例如各种大厦、电视塔、金融中心、体育馆、展览中心、大剧院、候机楼、飞机库和一些工业厂房等，特别是桁架的应用也越来越广。随着桁架结构体的日益庞大，不可避免的需要对构件进行组装，需设置大量的单个胎架，胎架数量多，且单个胎架在桁架组装过程中会有不均匀的沉降，影响桁架的组装精度和质量。传统的桁架横截面呈倒三角形，在组装胎架上进行组装时也是呈倒三角形状态，胎架制作复杂，桁架组装难度大，每段桁架组装完成后，由于倒三角形桁架摆放的自身稳定性差，需要用大型吊机脱模倒运，影响桁架的组装精度和质量。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种三角桁架正向组装胎架及正向组装方法，使桁架在胎架上组装时横截面呈正放的三角形状态，以解决现胎架制作复杂，桁架组装难度大，且每段桁架组装完成后，需要用大型吊机脱模倒运，影响桁架的组装精度和质量的问题以及单个胎架在桁架组装过程中会有不均匀沉降的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种三角桁架正向组装胎架，包括单体胎架，所述单体胎架包括铺地钢板、两段相同规格和长度的H型钢、若干厚壁钢管；所述两H型钢呈相互平行状态设置在铺地钢板上；所述H型钢的上下翼缘水平设置，其中下翼缘与铺地钢板固定；所述厚壁钢管竖直设置在H型钢上翼缘上表面；所述厚壁钢管沿H型钢上翼缘长度方向间隔设置且两H型钢上间隔设置的厚壁钢管一一对应；两H型钢上任意相对应的两厚壁钢管轴线确定的平面均与H型钢垂直；每个厚壁钢管上端的管口构成桁架球节点定位点。

进一步地，所述单体胎架有若干个，所有单体胎架依次首尾相连并位于同一直线上以连接成正向组装胎架；相邻单体胎架之间通过两连接钢板可拆卸连接；所述两连接钢板与单体胎架的连接点位于单体胎架对应侧的H型钢腹板上；正向组装胎架中各个单体胎架上的H型钢分别在两条直线上。

进一步地完善上述技术方案，所述H型钢的下翼缘与铺地钢板之间以及厚壁钢管与H型钢上翼缘上表面之间均通过焊接固定。

本发明同时还涉及一种基于上述三角桁架正向组装胎架而进行的正向组装方法，三角桁架按段依次组装，根据每段拟组装长度确定正向组装胎架中单体胎架的个数；正向组装方法的具体步骤如下：

1）在正向组装胎架每个厚壁钢管上端管口处放置上弦球节点；

2）将处于同一直线上的H型钢上厚壁钢管管口的所有上弦球节点依次通过上弦杆连接；将处于两直线上且对应的两厚壁钢管管口的两上弦球节点通过直腹杆连接；

3）在任意相邻的四个上弦球节点上设置斜腹杆和下弦球节点以形成第一个底面为矩形且侧面为四个等腰三角形的四棱锥结构，斜腹杆为四棱锥侧面等腰三角形的腰，下弦球节点为四棱锥的顶点；

4）基于第一个四棱锥顶点上的下弦球节点确定与之连接的下弦杆，下弦杆一端与第一个四棱锥顶点上的下弦球节点固定，下弦杆另一端确定并固定另一个下弦球节点，然后，再基于另一个下弦球节点确定并固定该另一个下弦球节点所对应的四根斜腹杆；以此类推，以后所有的四棱锥顶点上的下弦球节点都基于已经形成的相邻的四棱锥顶点上的下弦球节点并通过相连的下弦杆确定和固定，再基于确定后的四棱锥顶点上的下弦球节点确定并固定与其对应的四根斜腹杆；直到将正向组装胎架对应长度的三角桁架段组装完成；

5）拆除正向组装胎架上所有的连接钢板，在每个连接钢板拆除后空出的位置设置转换支撑架，转换支撑架放置在千斤顶上方，通过千斤顶顶升转换支撑架，使转换支撑架上方托住已经组装好的三角桁架段对应的上弦杆，然后抽出连接钢板拆除后留下的所有单体胎架，在单体胎架空出位置所对应的所有上弦球节点下方分别放置固定垫块，由固定垫块代替单体胎架实现对组装好的三角桁架段的支撑；再退出千斤顶和转换支撑架，从而使组装好的三角桁架段全部通过设于该组装好的三角桁架段所有上弦球节点下方的固定垫块支撑；

6）将抽出的所有单体胎架通过连接钢板依次连接以再次形成正向组装胎架，将该再次形成的正向组装胎架放到组装好的三角桁架段需要延续组装的那端；然后按步骤1）放置上弦球节点，按步骤2）连接上弦杆和直腹杆，按步骤4）确定并连接下弦杆、下弦球节点、斜腹杆；由此完成新一段三角桁架段的组装；

7）重复步骤5）；

8）重复步骤6）和7），直到将三角桁架组装完毕。

进一步地完善上述方法，步骤3）中所述的第一个四棱锥对应的斜腹杆和下弦球节点通过如下步骤确定和固定：

3.1）设置四套相同的斜腹杆吊装架，所述斜腹杆吊装架由三根支撑杆和一根吊绳构成，三根支撑杆的上端连接在一起，下端分开以构成三角架，所述吊绳一端设置在三脚架上端；

3.2）分别将四套斜腹杆吊装架安放在四根待定位的斜腹杆处，利用吊绳将对应斜腹杆吊起；

3.3）通过人工扶持四根斜腹杆，使四根斜腹杆下端分别与四个上弦球节点相抵接，同时使四根斜腹杆上端靠拢以形成第一个四棱锥的顶点，该顶点用于确定下弦球节点；

3.4）将位置确定的四根斜腹杆下端和上端分别与对应的上弦球节点和共同的下弦球节点焊接固定。

进一步地，所述转换支撑架包括底部钢板、支撑圆钢和托管，所述托管水平设于底部钢板正上方并通过数根支撑圆钢与底部钢板上表面固定，托管具有沿长度方向的开口向上的弧形凹槽，该弧形凹槽与上弦杆对应用于使上弦杆落在弧形凹槽内；所述千斤顶顶在底部钢板下表面。

进一步地，所述固定垫块的高度稍低于铺地钢板底面到厚壁钢管顶面的高度。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

本正向组装胎架使桁架组装时横截面呈正放的三角形状态，胎架制作简便，造价低，桁架球节点在厚壁钢管上定位后，先组装平面的上弦杆、直腹杆，然后组装空间的下弦杆、斜腹杆等，降低了桁架组装难度，每段桁架组装完成后，拆掉连接钢板，将单体胎架抽出，移动到下一段桁架待组装位置循环使用，由于桁架的横截面呈正放的三角形状态，直接在桁架上弦球节点下放置支撑物代替单体胎架即可，无需使用大型吊机脱模倒运；正向组装胎架由单体胎架通过连接钢板、螺栓连接，整体性强，铺地钢板与地面接触面积大，起到平衡和减少桁架组装过程中的不均匀沉降的作用。

附图说明

图1为本发明实施例中三角桁架正向组装胎架结构示意图；

图2为本发明实施例中上弦杆和直腹杆组装效果示意图；

图3为本发明实施例中第一个四棱锥组装实施示意图；

图4为本发明实施例中斜腹杆吊装架结构示意图；

图5为本发明实施例中正向组装胎架和对应三角桁架的组装效果示意图；

图6为本发明实施例中通过千斤顶、转换支撑架顶升三角桁架实施示意图；

图7为本发明实施例中三角桁架通过固定垫块支撑的效果示意图；

其中：1-铺地钢板，2-H型钢，3-厚壁钢管，4-连接钢板，5-螺栓，6-上弦球节点，7-上弦杆，8-直腹杆，9-斜腹杆，10-下弦球节点，11-斜腹杆吊装架，12-吊绳，13-下弦杆，14-转换支撑架，15-托管，16-支撑圆钢，17-底部钢板，18-千斤顶，19-固定垫块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

参见图1、图5，一种三角桁架正向组装胎架，包括若干单体胎架，单体胎架包括铺地钢板1、两段相同规格和长度的H型钢2、若干厚壁钢管3；两H型钢2呈相互平行状态设置在铺地钢板1上；H型钢2的上下翼缘水平设置，其中下翼缘与铺地钢板1焊接固定；厚壁钢管3竖直焊接固定在H型钢2上翼缘上表面；厚壁钢管3沿H型钢2上翼缘长度方向间隔设置且两H型钢2上间隔设置的厚壁钢管3一一对应；两H型钢2上任意相对应的两厚壁钢管3轴线确定的平面均与H型钢2垂直；每个厚壁钢管3上端的管口构成桁架球节点定位点。

所有单体胎架依次首尾相连并位于同一直线上以连接成正向组装胎架；相邻单体胎架之间通过两连接钢板4、螺栓5可拆卸连接；H型钢2沿长度方向在腹板两端设置有数个螺纹孔；连接钢板4在两端设置有数个与螺纹孔对应的通孔；螺栓5穿过连接钢板4上的通孔和H型钢2上的螺纹孔将单体胎架组装成整体，正向组装胎架中各单体胎架上的H型钢2分别在两条直线上。

三角桁架按段依次组装，应用上述三角桁架正向组装胎架进行三角桁架的组装时，先根据每段三角桁架拟组装的长度确定正向组装胎架中单体胎架的个数，准备好正向组装胎架后，三角桁架组装的具体步骤如下：

1）在正向组装胎架每个厚壁钢管3上端管口处放置上弦球节点6；

2）参见图2，将处于同一直线上的H型钢2上厚壁钢管3管口的所有上弦球节点6依次通过上弦杆7连接；将处于两直线上且对应的两厚壁钢管3管口的两上弦球节点6通过直腹杆8连接；

3）参见图3、图4，在任意相邻的四个上弦球节点6上设置斜腹杆9和下弦球节点10以形成第一个底面为矩形且侧面为四个等腰三角形的四棱锥结构，斜腹杆9为四棱锥侧面等腰三角形的腰，下弦球节点10为四棱锥的顶点；由于存在管口的吃球量，组装过程中，为减少累计误差，建议从中部往两边延伸组装；斜腹杆9和下弦球节点10具体如何确定和固定的操作如下：

3.1）设置四套相同的斜腹杆吊装架11，斜腹杆吊装架11由三根支撑杆和一根吊绳12构成，三根支撑杆的上端连接在一起，下端分开以构成三角架，吊绳12一端设置在三脚架上端；

3.2）分别将四套斜腹杆吊装架11安放在四根待定位的斜腹杆9处，利用吊绳12将对应斜腹杆9吊起；

3.3）通过人工扶持四根斜腹杆9，使四根斜腹杆9下端分别与四个上弦球节点6相抵接，同时使四根斜腹杆9上端靠拢以形成第一个四棱锥的顶点，该顶点用于确定下弦球节点10；

3.4）将位置确定的四根斜腹杆9下端和上端分别与对应的上弦球节点6和共同的下弦球节点10焊接固定。

4）参见图5，基于第一个四棱锥顶点上的下弦球节点10确定与之连接的下弦杆13，下弦杆13一端与第一个四棱锥顶点上的下弦球节点10固定，下弦杆13另一端确定并固定另一个下弦球节点10，然后，再基于另一个下弦球节点10确定并固定该另一个下弦球节点所对应的四根斜腹杆9；以此类推，以后所有的四棱锥顶点上的下弦球节点10都基于已经形成的相邻的四棱锥顶点上的下弦球节点10并通过相连的下弦杆13确定和固定，再基于确定后的四棱锥顶点上的下弦球节点10确定并固定与其对应的四根斜腹杆9；直到将正向组装胎架对应长度的三角桁架段组装完成；

5）参见图6、图7，拆除正向组装胎架上所有的螺栓5、连接钢板4，在每个连接钢板4拆除后空出的位置设置转换支撑架14，转换支撑架14放置在千斤顶18上方，通过千斤顶18顶升转换支撑架14，使转换支撑架14的托管15托住已经组装好的三角桁架段对应的上弦杆7，然后抽出连接钢板4拆除后留下的所有单体胎架，在单体胎架空出位置所对应的所有上弦球节点6下方分别放置固定垫块19，由固定垫块19代替单体胎架实现对组装好的三角桁架段的支撑；再退出千斤顶18和转换支撑架14，从而使组装好的三角桁架段全部通过设于该组装好的三角桁架段所有上弦球节点6下方的固定垫块19支撑；

6）将抽出的所有单体胎架通过螺栓5、连接钢板4依次连接以再次形成正向组装胎架，将该再次形成的正向组装胎架放到组装好的三角桁架段需要延伸组装的那端；然后按步骤1）放置上弦球节点6，按步骤2）连接上弦杆7和直腹杆8，按步骤4）确定并连接下弦杆13、下弦球节点10、斜腹杆9；由此完成新一段三角桁架段的组装；

7）重复步骤5）；

8）重复步骤6）和7），直到将三角桁架组装完毕。

参见图6，转换支撑架14包括底部钢板17、支撑圆钢16和托管15，托管15水平设于底部钢板17正上方并通过数根支撑圆钢16与底部钢板17上表面焊接固定，托管15具有沿长度方向的开口向上的弧形凹槽，该弧形凹槽与上弦杆7对应用于使上弦杆7落在弧形凹槽内；千斤顶18顶在底部钢板17下表面。

上弦球节点6放置在厚壁钢管3管口时，上弦球节点6的部分圆弧面会进入厚壁钢管3的内腔，即存在厚壁钢管3管口的吃球量，所以固定垫块19的高度为单体胎架上铺地钢板1底面到厚壁钢管3顶面的高度减去吃球量。

最后需要说明的是，本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，但是本发明不限于上述的具体实施例，上述的具体实施例仅是示意性的，而不是限制性的。尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种三角桁架正向组装胎架，其特征在于：包括单体胎架，所述单体胎架包括铺地钢板、两段相同规格和长度的H型钢、若干厚壁钢管；所述两H型钢呈相互平行状态设置在铺地钢板上；所述H型钢的上下翼缘水平设置，其中下翼缘与铺地钢板固定；所述厚壁钢管竖直设置在H型钢上翼缘上表面；所述厚壁钢管沿H型钢上翼缘长度方向间隔设置且两H型钢上间隔设置的厚壁钢管一一对应；两H型钢上任意相对应的两厚壁钢管轴线确定的平面均与H型钢垂直；每个厚壁钢管上端的管口构成桁架球节点定位点。

2.根据权利要求1所述的三角桁架正向组装胎架，其特征在于：所述单体胎架有若干个，所有单体胎架依次首尾相连并位于同一直线上以连接成正向组装胎架；相邻单体胎架之间通过两连接钢板可拆卸连接；所述两连接钢板与单体胎架的连接点位于单体胎架对应侧的H型钢腹板上；正向组装胎架中各个单体胎架上的H型钢分别在两条直线上。

3.根据权利要求1所述的三角桁架正向组装胎架，其特征在于：所述H型钢的下翼缘与铺地钢板之间以及厚壁钢管与H型钢上翼缘上表面之间均通过焊接固定。

4.三角桁架正向组装方法，其特征在于：本方法基于权利要求2或3所述的三角桁架正向组装胎架而进行，三角桁架按段依次组装，根据每段拟组装长度确定正向组装胎架中单体胎架的个数；具体步骤如下：

1）在正向组装胎架每个厚壁钢管上端管口处放置上弦球节点；

2）将处于同一直线上的H型钢上厚壁钢管管口的所有上弦球节点依次通过上弦杆连接；将处于两直线上且对应的两厚壁钢管管口的两上弦球节点通过直腹杆连接；

3）在任意相邻的四个上弦球节点上设置斜腹杆和下弦球节点以形成第一个底面为矩形且侧面为四个等腰三角形的四棱锥结构，斜腹杆为四棱锥侧面等腰三角形的腰，下弦球节点为四棱锥的顶点；

4）基于第一个四棱锥顶点上的下弦球节点确定与之连接的下弦杆，下弦杆一端与第一个四棱锥顶点上的下弦球节点固定，下弦杆另一端确定并固定另一个下弦球节点，然后，再基于另一个下弦球节点确定并固定该另一个下弦球节点所对应的四根斜腹杆；以此类推，以后所有的四棱锥顶点上的下弦球节点都基于已经形成的相邻的四棱锥顶点上的下弦球节点并通过相连的下弦杆确定和固定，再基于确定后的四棱锥顶点上的下弦球节点确定并固定与其对应的四根斜腹杆；直到将正向组装胎架对应长度的三角桁架段组装完成；

5）拆除正向组装胎架上所有的连接钢板，在每个连接钢板拆除后空出的位置设置转换支撑架，转换支撑架放置在千斤顶上方，通过千斤顶顶升转换支撑架，使转换支撑架上方托住已经组装好的三角桁架段对应的上弦杆，然后抽出连接钢板拆除后留下的所有单体胎架，在单体胎架空出位置所对应的所有上弦球节点下方分别放置固定垫块，由固定垫块代替单体胎架实现对组装好的三角桁架段的支撑；再退出千斤顶和转换支撑架，从而使组装好的三角桁架段全部通过设于该组装好的三角桁架段所有上弦球节点下方的固定垫块支撑；

6）将抽出的所有单体胎架通过连接钢板依次连接以再次形成正向组装胎架，将该再次形成的正向组装胎架放到组装好的三角桁架段需要延续组装的那端；然后按步骤1）放置上弦球节点，按步骤2）连接上弦杆和直腹杆，按步骤4）确定并连接下弦杆、下弦球节点、斜腹杆；由此完成新一段三角桁架段的组装；

7）重复步骤5）；

8）重复步骤6）和7），直到将三角桁架组装完毕。

5.根据权利要求4所述的三角桁架正向组装方法，其特征在于：步骤3）中所述的第一个四棱锥对应的斜腹杆和下弦球节点通过如下步骤确定和固定：

3.1）设置四套相同的斜腹杆吊装架，所述斜腹杆吊装架由三根支撑杆和一根吊绳构成，三根支撑杆的上端连接在一起，下端分开以构成三角架，所述吊绳一端设置在三脚架上端；

3.2）分别将四套斜腹杆吊装架安放在四根待定位的斜腹杆处，利用吊绳将对应斜腹杆吊起；

3.3）通过人工扶持四根斜腹杆，使四根斜腹杆下端分别与四个上弦球节点相抵接，同时使四根斜腹杆上端靠拢以形成第一个四棱锥的顶点，该顶点用于确定下弦球节点；

3.4）将位置确定的四根斜腹杆下端和上端分别与对应的上弦球节点和共同的下弦球节点焊接固定。

6.根据权利要求4所述的三角桁架正向组装方法，其特征在于：所述转换支撑架包括底部钢板、支撑圆钢和托管，所述托管水平设于底部钢板正上方并通过数根支撑圆钢与底部钢板上表面固定，托管具有沿长度方向的开口向上的弧形凹槽，该弧形凹槽与上弦杆对应用于使上弦杆落在弧形凹槽内；所述千斤顶顶在底部钢板下表面。

7.根据权利要求4所述的三角桁架正向组装方法，其特征在于：所述固定垫块的高度稍低于铺地钢板底面到厚壁钢管顶面的高度。