CN109184244B - 一种悬挑索网式水平防护棚及施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种悬挑索网式水平防护棚及施工方法，包括设置在建筑主体顶部或侧面的若干个工字钢，各工字钢的一端固定在建筑主体顶部或侧面，各工字钢的另一端呈悬挑式延伸至建筑主体外部并形成悬挑部，还包括若干个水平钢丝绳，各水平钢丝绳依次穿过各工字钢的悬挑部使所有工字钢通过各水平钢丝绳串连，各水平钢丝绳均为张拉至具有一定预应力的状态且各水平钢丝绳的两端分别固定在建筑主体上或固定在其穿过的首尾两个工字钢上或相互搭接形成环状的钢丝绳圈。相比于现有技术，本发明体系结构安全，适用性较强；安装和拆卸都较为方便快捷，可有效提高施工效率，显著节省施工工期。
Description
技术领域
本发明涉及建筑防护棚技术领域，具体涉及一种悬挑索网式水平防护棚及施工方法。
背景技术
现阶段，高层建筑施工中采用水平防护棚进行防护，属于建筑工地上常用的防护安全措施。传统水平防护棚多以工字钢或钢管作为受力主体，其搭设速度慢，结构形式单一，后期拆卸困难，存在较大的优化空间。现有技术中具有一种悬挑式防护棚，其防护棚结构设置在工字钢的外侧且其远离工字钢的一侧通过钢丝绳悬挂在结构楼层的外侧，防护棚结构采用了钢丝网结构，然而上述悬挑式防护棚的钢丝网，且各钢丝网之间互不关联，然而相邻的钢丝网的连接处不能够承受较大的力，因此安全系数较低，不能够完全起到防护的作用。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种悬挑索网式水平防护棚及其施工方法，其结构形式灵活、安全系数较高，且安装拆卸简单、施工速度较快。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种悬挑索网式水平防护棚，包括设置在建筑主体顶部或侧面的若干个工字钢，各工字钢的一端固定在建筑主体顶部或侧面，各工字钢的另一端呈悬挑式延伸至建筑主体外部并形成悬挑部，还包括若干个水平钢丝绳，各水平钢丝绳依次穿过各工字钢的悬挑部使所有工字钢通过各水平钢丝绳串连，各水平钢丝绳均为张拉至具有一定预应力的状态且各水平钢丝绳的两端分别固定在建筑主体上或固定在其穿过的首尾两个工字钢上或相互搭接形成环状的钢丝绳圈。
一种悬挑索网式水平防护棚的施工方法，包括下述步骤：
第一步，在建筑主体顶部或侧面设置若干个工字钢，各工字钢的一端固定在建筑主体顶部或侧面，另一端呈悬挑式延伸至建筑主体外部并形成悬挑部；
第二步，在各工字钢的悬挑部穿设若干条水平钢丝绳使所有工字钢通过各水平钢丝绳串连；
第三步，将水平钢丝绳的首端固定在建筑主体上或固定在其穿过的第一个工字钢上，对水平钢丝绳的尾端进行张拉，使其具有一定的预应力；
第四步，将水平钢丝绳的尾端固定在建筑主体上或固定在其穿过的最后一个工字钢上或与水平钢丝绳的首端相互搭接形成环状的钢丝绳圈。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
(1)悬挑索网式水平防护棚的平台受力合理、安全可靠。防护棚的主受力构件为工字钢和预应力钢丝绳组成的钢丝网，形成了复合承重的综合结构，体系结构安全，适用性较强；
(2)悬挑索网式水平防护棚的平台搭建方便，工艺简单。相对于传统施工方法的水平防护棚来说，本发明中的悬挑防护棚由于采用工字钢和预应力钢丝绳组成的钢丝网作为受力主体，将原有施工过程中在工字钢上搭设钢管这一较为耗时的施工工序转变为在工字钢上布置和张拉预应力钢丝网，因此安装和拆卸都较为方便快捷，可有效提高施工效率，显著节省施工工期，为后续施工的开展创造有利条件。
(3)悬挑索网式水平防护棚的平台节约材料，总体成本低。该平台主体受力结构的搭设仅需要少量钢丝绳和张拉辅助设备，且可重复使用，总体投入少。
(4)悬挑索网式水平防护棚中的钢丝绳属于柔性构件，具有较好的变形性能。该结构体系巧妙利用了钢丝绳的自身属性，可以适应各种不同建筑外形的要求，结构形式灵活，具有较强的适用性。
附图说明
图1为本发明中防护棚轴侧示意图。
图2为本发明中工字钢悬挑的长度为6米时定位环和滑轮间距示意图。
图3为本发明中工字钢悬挑的长度为4.5米时定位环和滑轮间距示意图。
图4为本发明中锚环的安装结构示意图。
图5为本发明中辅助张拉支架的结构示意图。
图6为本发明中水平钢丝绳的走向示意图。
图7为本发明中水平钢丝绳的搭接锁紧结构示意图。
在图中：建筑主体1、直边工字钢2、角部工字钢3、锚环4、突出环部4-1、预埋弯部4-
2、定位环5、滑轮6、上层边梁7、水平钢丝绳8、斜拉钢丝绳9、辅助张拉支架10、竖直钢筋10-1、加强筋10-2、水平钢筋10-3。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明作进一步详细说明，并给出具体实施方式。
实施例一：如图1所示，一种悬挑索网式水平防护棚，包括设置在建筑主体1顶部或侧面的若干个工字钢，各工字钢的一端固定在建筑主体1顶部或侧面，各工字钢的另一端呈悬挑式延伸至建筑主体1外部并形成悬挑部，还包括若干个水平钢丝绳8，各水平钢丝绳8依次穿过各工字钢的悬挑部使所有工字钢通过各水平钢丝绳8串连，各水平钢丝绳8均为张拉至具有一定预应力的状态且各水平钢丝绳8的两端分别固定在建筑主体1上或固定在其穿过的首尾两个工字钢上或相互搭接形成环状的钢丝绳圈。
进一步地，所有工字钢环绕建筑主体1顶部或侧面一周形成环状，各水平钢丝绳8的两端相互搭接形成环状的钢丝绳圈，各钢丝绳圈的几何中心分别位于建筑主体的几何中心处且各钢丝绳圈沿其几何中心的径向呈发散式向外延伸从而形成了环状的钢丝网。
所述工字钢倾斜设置且其悬挑部的末端高于其固定在建筑主体1顶部的固定端，工字钢倾斜产生的倾斜角度大于1度且小于2度。建筑主体1边缘还设有支撑各工字钢的若干个衬垫，根据实际情况，当倾斜角导致结构边缘端的衬垫无法满足要求时，可采用木方替代衬垫。
所述建筑主体1还设有上层边梁7，所述工字钢悬挑部的末端还固接有斜拉钢丝绳9，斜拉钢丝绳9远离工字钢的一端与建筑主体1的上层边梁7固接以对各工字钢悬空部位提供拉力。
进一步地，如图1、图2所示，所述工字钢包括直边工字钢2和角部工字钢3，且各直边工字钢2和各角部工字钢3在建筑主体1顶部或侧面形成矩形的环状结构，各直边工字钢2的悬挑部上焊接有若干个逐渐远离建筑主体1的定位环5，各角部工字钢3的悬挑部上设有与定位环5数量相同的滑轮6；各水平钢丝绳8的首端穿过辅助张拉支架10的滑轮6，并依次穿过各直边工字钢2上的定位环5和各角部工字钢3上的滑轮6，最后返回并穿过辅助张拉支架10上的滑轮6并与水平钢丝绳的尾端相固接以形成环形的钢丝绳圈。
实施例二：如图1-7所示，一种悬挑索网式防护棚的施工方法，包括下述步骤：
第一步，在建筑主体1顶部或侧面设置若干个工字钢，各工字钢的一端固定在建筑主体1顶部或侧面，另一端呈悬挑式延伸至建筑主体1外部并形成悬挑部；所述若干个工字钢环绕建筑主体顶部或侧面一周形成环状，各工字钢倾斜设置，且其悬挑部的末端高于其固定在建筑主体1顶部或侧面的固定端，工字钢倾斜产生的倾斜角度大于1度且小于2度，建筑主体1边缘还设有支撑各工字钢的若干个衬垫，根据实际情况，当倾斜角导致结构边缘端的衬垫无法满足要求时，可采用木方替代衬垫；所述工字钢包括直边工字钢2和角部工字钢3两种，且各直边工字钢2和各角部工字钢3在建筑主体1顶部形成矩形的环状结构，各直边工字钢2的悬挑部上焊接有若干个逐渐远离建筑主体1的定位环5；各角部工字钢3的悬挑部上设有与定位环5数量相同的且逐渐远离建筑主体1的滑轮6。各定位环5的间距和各角部工字钢3上滑轮6的间距根据工字钢悬挑部的长度确定，当其长度为6.0m时，各定位环5及各角部工字钢3上滑轮6的间距如图2所示；当延伸至建筑主体1外部的工字钢的长度为4.5m时，各定位环5及各角部工字钢3上滑轮6的间距如图3所示。如图4所示，在建筑主体1顶部埋设若干个用圆钢制作成的几字形锚环4，锚环4用于固定各工字钢。锚环4所采用的钢筋截面直径不得小于Ф16，预埋位置距建筑主体1的边缘不小于100mm。几字形的锚环4包括突出环部4-1和其下方的预埋弯部4-2，预埋弯部4-2预埋设在建筑主体1内，工字钢朝向建筑主体1的一端依次穿过若干个几字形的锚环4的突出环部4-1从而被固定在建筑主体1顶部。
第二步，在工字钢安放完毕后，对锚环4及支撑处进行加固。加固施工前，应对原钢结构焊接部位焊缝质量进行超声波无损探伤检测，并对不合格的焊缝进行切割补焊，使原来钢结构的施工质量有保证。加固完成后，锚环4及支撑处强度达到要求且受力均匀。
第三步，在建筑主体1顶部或侧面设置辅助张拉支架10，辅助张拉支架10远离建筑主体1的一端安装有两个同样高度的滑轮6，辅助张拉支架10朝向安装建筑主体1的一端固定在建筑主体1顶部；辅助张拉支架10包括两根相同的且相互平行的竖直钢筋10-1，两根竖直钢筋10-1之间焊接有X形的加强筋10-2，X形的加强筋10-2两端的竖直钢筋10-1上还焊接
有垂直于竖直钢筋10-1的两根水平钢筋10-3，两根钢筋远离建筑主体1的一端安装有两个
同样高度的滑轮6，两根钢筋朝向安装建筑主体1的一端固定在建筑主体1顶部。
第四步，在各工字钢的悬挑部穿设若干条水平钢丝绳8使所有工字钢通过各水平钢丝绳8串连。
第五步，在建筑主体1上辅助张拉支架10的一侧设置固定端，其中一条水平钢丝绳8的首端固定在建筑主体1上辅助张拉支架10的一侧的固定端或固定在其穿过的第一个工字钢上，该水平钢丝绳8的尾端端穿过辅助张拉支架10靠近固定端一侧的滑轮6，并依次穿过各直边工字钢2上的定位环5和各角部工字钢3上的滑轮6，最后返回辅助张拉支架10并穿过远离固定端一侧的滑轮6以将各工字钢进行串连。如图6所示，对水平钢丝绳8的尾端通过
张拉设备(如小型千斤顶)进行张拉使其可以承受一定的外载荷，张拉控制值满足预张力值要求，张拉时水平钢丝绳8与辅助张拉支架10中的钢筋的夹角应大于45度；水平钢丝绳8张拉过程中，应进行挠度监测，若出现水平钢丝绳8最低点挠度大于设计挠度值的情况，此时应检查水平钢丝绳8是否达到预张拉控制力，若没有达到预张拉控制力则对水平钢丝绳8进行补张拉。
第六步，如图7所示，水平钢丝绳8张拉到需要的应力后，将水平钢丝绳8的尾端固定在建筑主体1上或固定在其穿过的最后一个工字钢上或与水平钢丝绳8的首端相互搭接形成环状的钢丝绳圈。将水平钢丝绳8的尾端与首端相互搭接是通过将辅助张拉支架10的两个滑轮6之间的水平钢丝绳8的交叉节点通过合适型号的普通预应力锁片夹锚具进行搭接并锁紧，从而使水平钢丝绳8形成闭合环；水平钢丝绳8搭接锁紧完成后，在水平钢丝绳8穿过工字钢上的定位环5处用卡环再将水平钢丝绳8和工字钢进行固定，使得水平钢丝绳8与工字钢的受力满足设计要求。
第七步，剩下的各水平钢丝绳8依照第四-六步操作，以形成若干组张拉到一定的应力的环状的钢丝绳圈，各钢丝绳圈的几何中心位于建筑主体的几何中心且各钢丝绳圈沿其几何中心的径向呈发散式向外延伸从而形成了环状的钢丝网以承受一定的外载荷。
第八步，在防护棚上方的上层边梁7的边缘预埋Ф16的钢筋吊环，各钢筋吊环分别与各工字钢相对应，作为斜拉钢丝绳9另一端的连接点。在各工字钢延伸至建筑主体1外部的一端端部固设斜拉钢丝绳9，且斜拉钢丝绳9的另一端连接并固定至所述建筑主体1上方的上层边梁7端部的钢筋吊环上以对各工字钢悬空部位提供拉力。进一步地，在建筑主体1的直线区域的各直边工字钢2端部上设置两道斜拉钢丝绳9；在建筑主体1转角区域的各角部工字钢3端部上设置三道斜向钢丝绳。斜拉钢丝绳9保证通直，不能互相搭接，斜拉钢丝绳9的松紧度采用手拉葫芦进行调节。斜拉钢丝绳9的斜拉角度为45度以上。
第九步，铺设竹跳及木胶合板。沿各工字钢向外延伸的方向依次铺设木胶板和竹跳板。施工中为了保证木胶板和竹跳板的稳定，在木胶板上钻孔穿铁丝将其与工字钢固定，竹跳板直接与钻孔后的木胶板绑扎固定。由里及外铺设下层竹跳板，完成下层防护板后再安放上层木胶合板。
第十步，在悬挑索网式防护棚搭设完成后，防护棚下部应设置安全兜网，保证安全兜网全覆盖防护棚下的空间。在安全网的下面不准存放构件或其它材料设备，保证人员落入安全网后有效缓冲高度，安全网接口处必须连接严密。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种悬挑索网式水平防护棚，包括设置在建筑主体顶部或侧面的若干个工字钢，各工字钢的一端固定在建筑主体顶部或侧面，各工字钢的另一端呈悬挑式延伸至建筑主体外部并形成悬挑部，其特征在于：还包括若干个水平钢丝绳，各水平钢丝绳依次穿过各工字钢的悬挑部使所有工字钢通过各水平钢丝绳串连，各水平钢丝绳均为张拉至具有一定预应力的状态且各水平钢丝绳的两端分别固定在建筑主体上或固定在其穿过的首尾两个工字钢上或相互搭接形成环状的钢丝绳圈；
所述若干个工字钢环绕建筑主体顶部或侧面一周形成环状，各钢丝绳圈的几何中心分别位于建筑主体的几何中心处且各钢丝绳圈沿其几何中心的径向呈发散式向外延伸从而形成了环状的钢丝网；
各工字钢倾斜设置且其悬挑部末端高于其固定在建筑主体顶部的固定端，所述工字钢倾斜产生的倾斜角度大于1度且小于2度。
2.根据权利要求1所述的一种悬挑索网式水平防护棚，其特征在于：所述工字钢的悬挑部末端还固接有斜拉钢丝绳，斜拉钢丝绳远离工字钢的一端与建筑主体的上层边梁固接。
3.根据权利要求2所述的一种悬挑索网式水平防护棚，其特征在于：所述工字钢包括直边工字钢和角部工字钢，且各直边工字钢和各角部工字钢在建筑主体顶部或侧面形成矩形的环状结构，各直边工字钢的悬挑部上分别设有定位环，各角部工字钢的悬挑部上分别设有滑轮；各水平钢丝绳依次穿过各直边工字钢上的定位环和各角部工字钢上的滑轮并形成环状的钢丝绳圈。
4.如权利要求1所述的一种悬挑索网式水平防护棚的施工方法，其特征在于：包括下述步骤：第一步，在建筑主体顶部或侧面设置若干个工字钢，各工字钢的一端固定在建筑主体顶部或侧面，另一端呈悬挑式延伸至建筑主体外部并形成悬挑部；第二步，在各工字钢的悬挑部穿设若干条水平钢丝绳使所有工字钢通过各水平钢丝绳串连；第三步，将水平钢丝绳的首端固定在建筑主体上或固定在其穿过的第一个工字钢上，对水平钢丝绳的尾端进行张拉，使其具有一定的预应力；第四步，将水平钢丝绳的尾端固定在建筑主体上或固定在其穿过的最后一个工字钢上或与水平钢丝绳的首端相互搭接形成环状的钢丝绳圈。
5.根据权利要求4所述的一种悬挑索网式水平防护棚的施工方法，其特征在于：若干个工字钢环绕建筑主体顶部或侧面一周形成环状，并在建筑主体顶部或侧面设置滑轮；将水平钢丝绳的首端固定在建筑主体上滑轮的一侧，水平钢丝绳的尾端穿过滑轮，并依次穿过各工字钢的悬挑部，最后返回并穿过滑轮；对水平钢丝绳的尾端进行张拉使其具有一定的预应力；将水平钢丝绳穿过滑轮处的交叉节点进行搭接并锁紧以形成环状的钢丝绳圈。
6.根据权利要求5所述的一种悬挑索网式水平防护棚的施工方法，其特征在于：各钢丝绳圈的几何中心位于建筑主体的几何中心且各钢丝绳圈沿其几何中心的径向呈发散式向外延伸从而形成了环状的钢丝网。
7.根据权利要求4-6任一项所述的一种悬挑索网式水平防护棚的施工方法，其特征在于：
各工字钢倾斜设置，且其悬挑部的末端高于其固定在建筑主体顶部的固定端，所述工字钢倾斜的角度大于1度且小于2度。
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