CN109573851B - 弧形屋面节间钢桁架吊、装一体化装置及对接吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弧形屋面节间钢桁架吊、装一体化装置，其包括两股分别固定于屋面已安装节段上的相互平行且可供龙门架及安装作业平台走行的轨道、在弧形屋面上方移动的龙门架、在弧形屋面下方移动的安装作业平台和调节轨道水平的固定装置。本发明同时提供了一种利用上述吊装装置的吊装方法。本发明解决了现有技术中弧形屋面钢桁架起吊及精确对接安装困难、装置无法灵活移动、材料运输困难、效率低、成本高、安全性低、劳动力消耗大等技术问题。

Description

弧形屋面节间钢桁架吊、装一体化装置及对接吊装方法

技术领域

本发明涉及弧形屋面钢桁架对接吊装施工，具体涉及一种弧形屋面节间钢桁架吊、装一体化装置及对接吊装方法。

背景技术

在安装弧形屋面钢桁架结构等高度很高的异形结构时,采取吊车进行吊装的方法对施工场地有很多要求，尤其是当场地内有很多屋面临时支撑时，吊车很难进场以及退场。

当屋面吊装采用龙门吊进行吊装时，一般的龙门吊装置多为水平放置，在弧形屋面上设置龙门吊时，因为弧形屋面不同位置曲率不同，存在不同坡度，传统龙门吊不容易水平固定。同时，由于屋面中间位置承载能力低，吊装安全性低，龙门吊及钢构件在弧形屋面上也很不容易运输。

吊装时需要在高空中进行屋面钢构件精调以及焊接等作业。传统方法是采用搭设脚手架或者焊接钢管架固定平台的方法进行焊接安装,不仅浪费材料，而且费时费力，尤其屋面高度较高时安全风险性很大。

大跨度弧形钢桁架屋面吊装时，因钢构件多为现场拼装成形，弧形屋面平顺度难以保证，要保证弧形钢桁架之间的全部精确对接对施工精细程度也有很高的要求，这对施工造成了很大的困难。

发明内容

鉴于上述缺陷，有必要对现有技术进行改进，以期获得一种方便施工、成本低廉、安全性高的高空吊装施工操作方法以及配套的吊装装置。

本发明基于弧形屋面钢桁架精确对接安装困难的问题，提供了一种在弧形屋面钢桁架之间设置对接节间的吊装施工方法以及配套的吊装装置。用于解决现有技术存在装置无法灵活移动、材料运输困难、效率低，成本高、安全性低、劳动力消耗大等技术问题。本发明同时提供了一种利用上述吊装装置的吊装方法。

本发明采用如下技术方案：

一种弧形屋面节间钢桁架吊、装一体化装置，其包括两股分别固定于屋面已安装节段上的相互平行且可供龙门架及安装作业平台走行的轨道、在弧形屋面上方移动的龙门架、在弧形屋面下方移动的安装作业平台和调节轨道水平的固定装置。

进一步的，所述龙门架包括龙门架横梁以及设置在龙门架横梁两端的龙门架立柱；所述龙门架立柱下端外部套置有龙门架立柱套筒，所述龙门架立柱套筒的两侧设置有支撑杆，所述龙门架立柱套筒和支撑杆底部均设置有与轨道配合的轨道轮；所述龙门架横梁上设置有电动葫芦。

进一步的，所述龙门架立柱套筒以及龙门架立柱上均设置有龙门架定位孔以及穿置在龙门架定位孔内的龙门架定位螺栓。

进一步的，所述安装作业平台包括安装作业平台本体以及设置在安装作业平台本体顶角的安装作业平台立杆，所述安装作业平台立杆上端套置有安装作业平台立杆套筒，所述安装作业平台立杆套筒与安装作业平台立杆上均设置有安装作业平台定位孔以及设置在所述安装作业平台定位孔内的安装作业平台定位螺栓；所述轨道底部设置有轨道吊耳，所述安装作业平台立杆套筒顶部通过连接螺栓与轨道吊耳相连。

进一步的，每条所述轨道下方设置有与弧形屋面连接的可调节轨道水平的固定装置。

进一步的，所述轨道为凹槽结构，凹槽顶部两侧分别设置有向凹槽内翻折的卡板，凹槽和卡板围合形成轨道轮的移动空间；两个卡板之间的空隙形成支撑杆的活动空间。

进一步的，所述轨道轮上设置有制滚装置，所述制滚装置包括与支撑杆垂直设置的连接板、与连接板垂直且平行于支撑杆的制滚板，所述制滚板上设置有制滚螺栓。

进一步的，所述固定装置包括固定设置在轨道底部的固定块、设置在固定块的两侧且与固定块转动连接的转动块、设置在转动块底端的弧形箍圈、设置在弧形箍圈侧部的固定螺栓。

进一步的，所述转动块和固定块上穿置有转动轴，所述转动块上设置有弧形定位槽；所述弧形定位槽中设置有角度定位螺栓。

进一步的，所述安装作业平台本体包括安装作业平台底板铁丝网、设置在安装作业平台底板铁丝网周向的安装作业平台立柱连接杆以及包绕在安装作业平台立柱连接杆上的铁丝网。

一种对接吊装方法，利用上述吊装装置，弧形屋面钢桁架吊装采取分榀吊装的方法，两榀桁架之间预留一段距离，作为两榀钢桁架的对接节间，以此类推，每两榀钢桁架之间设置一个对接节间，当每榀钢桁架以及对应支撑吊装完毕后，对节间连接的钢构件进行逐一吊装。

上述吊装方法具体包括如下步骤：

（a）在弧形屋面节间两侧钢桁架上利用固定装置固定轨道并调节轨道水平，架设龙门架；

（b）在地面将安装作业平台组装完成，将地面组装好的安装作业平台通过龙门架从节间一端提升至空中，通过轨道移动到屋面安装作业平面位置，与轨道结构连接，通过作业平台立杆调节作业平台到合适高度并固定；

（c）在屋面桁架强度较高的一端设置吊装口，屋面节间空缺钢构件通过吊装口提升至屋面进行安装；

（d）单块屋面节间空缺钢构件通过龙门架提升至屋面，通过轨道移动龙门架，将钢构件移至所在位置；

（e）工人站在安装作业平台上对钢构件进行精调，调整好位置后，进行临时固定；

（f）完成作业平台范围内初步作业后，将作业平台降至地面，通过龙门架从节间一端提升至空中，通过轨道移动到屋面下一作业平面位置，按照（b）步骤进行固定；

（g）按照（b）-（f）步骤，逐一吊装其它构件，直至整个钢桁架弧形屋面节间空缺钢构件全部吊装完毕；

（h）按照（f）移动安装作业平台，逐一对整个节间钢桁架进行焊接、涂装等其它作业，直至整个节间全部焊接完毕；

（i）拆除安装作业平台并通过龙门架降落到地面、拆除龙门架、拆除轨道；

（j）按照（a）-（i）步骤，进行弧形屋面所有节间的吊装。

本发明的有益效果在于：

本发明装置安装在弧形屋面节间两侧，对场地内空间要求低。

本发明装置的龙门架立柱可以进行伸缩，轨道下方设置有可以调节角度的连接件，能适应任意坡度弧形屋面的吊装施工，保证轨道水平且与屋面钢桁架稳定连接。

本发明装置装配有龙门架以及轨道，钢构件能通过龙门架提升并可通过轨道移动到指定位置，方便钢构件、施工用具等在弧形屋面上的运输，有效提高高空钢结构的吊装施工的效率。

本发明装置的吊装口设置在屋面节间一端，部分荷载由墙体承担，提高屋面吊装的安全性。

本发明装置的安装作业平台与上部轨道结构能组装成整体，并且安装作业平台能通过上部轨道及龙门架配合进行移动，能有效保证安装作业平台的利用效率以及焊接等过程施工人员的安全性；安装作业平台立柱连接杆能通过安装作业平台立柱套筒调节高度，保证在屋面任意高度，为施工人员提供安全的作业平台。

本发明装置将龙门架、轨道与安装作业平台操作平台组装成整体结构，集吊装、屋面运输及高空焊接等功能于一体，极大提高工作效率。

本发明装置均采用可拆卸结构，在提供足够的刚度的同时，能重复利用，并且方便施工人员快速组装。

本发明装置安装方便,操作简单,且制作成本较低。

与现有吊装方法相比，基于弧形屋面节间钢桁架吊、装一体化装置的吊装方法的优点在于：

（1）该吊装方法采取分榀吊装的方法，能有效保证弧形屋面的平顺；节间吊装采取单块钢构件逐一吊装，有效降低两榀桁架之间的连接难度；

（2）基于弧形屋面节间钢桁架吊、装一体化装置的吊装方法可以保证安装工人的安全，提高工作效率，节约施工成本。

附图说明

图1屋面装置安装位置图；

图2本发明装置的正视结构示意图；

图3本发明装置的立体结构示意图；

图4为图3的A部放大图；

图5固定装置结构示意图；

图6固定装置正视结构示意图；

图7为图3的B部放大图；

图8为图3的C部放大图；

图9轨道轮与轨道以及安装作业平台的连接结构示意图；

图10轨道轮与轨道的侧部结构示意图。

其中，1.轨道；2.龙门架横梁；3.龙门架立柱；4.龙门架立柱套筒；5.龙门架支撑杆；6.轨道轮；7.电动葫芦；8.龙门架定位孔；9. 龙门架定位螺栓；10. 安装作业平台本体；11. 安装作业平台立杆；12. 安装作业平台立杆套筒；13. 安装作业平台定位孔；14. 安装作业平台定位螺栓；15. 轨道吊耳；16. 连接螺栓；17. 固定块；18. 转动块；19. 弧形箍圈；20. 固定螺栓；21. 转动轴；22. 弧形定位槽；23. 角度定位螺栓；24. 安装作业平台底板铁丝网；25. 安装作业平台立柱连接杆；26.丝网；27.弧形屋面；28.已吊装节段；29.待安装节间桁架；30. 卡板；31. 连接板；32. 制滚板；33制滚螺栓；34.龙门架斜梁；35.加固杆。

具体实施方式

本发明提供了一种能够用于弧形屋面钢桁架对接吊装且可拆卸式的高空吊、装一体化装置。旨在有效提高高空施工工作的安全性，减少高空操作平台的搭设时间，同时搭配可适用于不同曲率弧形屋面的龙门架以及轨道，提高龙门架安装效率以及高空吊装的效率。

为使本发明的目的、方法、技术方案及优点更加清楚明确，以下结合附图及具体施工实例，对本吊装装置及其吊装方法进行进一步详细说明。

实施例1

如图1~图3所示，一种弧形屋面节间钢桁架吊、装一体化装置，其包括两股分别固定于屋面已安装节段上的相互平行且可供龙门架及安装作业平台走行的轨道1、在弧形屋面上方移动的龙门架、在弧形屋面下方移动的安装作业平台和调节轨道水平的固定装置。

所述龙门架包括龙门架横梁2以及设置在龙门架横梁2两端的龙门架立柱3；所述龙门架立柱3下端外部套置有龙门架立柱套筒4，所述龙门架立柱套筒4的两侧设置有支撑杆5，所述龙门架立柱套筒4和支撑杆5底部均设置有与轨道1配合的轨道轮6；所述龙门架横梁2上设置有电动葫芦7。两条轨道安装在弧形屋面节间两侧，轨道上架设龙门架；龙门架安装有电动葫芦，能够把需要安装的钢桁架提升到指定高度，再利用轨道运到指定位置，龙门架通过轨道轮在轨道上移动，以保证零部件能快速、方便的运输。

龙门架横梁分别与其两侧的两龙门架立柱间斜向设置有龙门架斜梁34，从而增加龙门架的整体强度。同一龙门架立柱套筒两侧的支撑杆之间设置有加固杆35，加固杆35对支撑杆起到加固作用，防止龙门架上过大的载荷损坏支撑杆而导致龙门架坍塌。

如图7所示，所述龙门架立柱套筒4以及龙门架立柱3上均设置有龙门架定位孔8以及穿置在龙门架定位孔8内的龙门架定位螺栓9。龙门架立柱安装在龙门架立柱套筒里，龙门架立柱与龙门架立柱套筒设置一排配套的龙门架定位孔，可以通过龙门架定位螺栓调节龙门架立柱的高度，以适应不同曲率弧形屋面的龙门架安装，保证在任意曲率的弧形屋面27上，都能通过调整龙门架立柱套筒与龙门架立柱之间的龙门架定位螺栓使龙门架保持水平。

如图3、图8和图9所示，所述安装作业平台包括安装作业平台本体10以及设置在安装作业平台本体10顶角的安装作业平台立杆11，所述安装作业平台立杆11上端套置有安装作业平台立杆套筒12，所述安装作业平台立杆套筒12与安装作业平台立杆11上均设置有安装作业平台定位孔13以及设置在所述安装作业平台定位孔13内的安装作业平台定位螺栓14；所述轨道1底部设置有轨道吊耳15，所述安装作业平台立杆套筒12顶部通过连接螺栓16与轨道吊耳15相连。轨道下方焊接吊耳，吊耳与安装作业平台立杆套筒相连，安装作业平台立杆套筒设置一排配套的安装作业平台定位螺栓，安装作业平台立柱通过安装作业平台定位螺栓与安装作业平台立杆套筒相连，使龙门架、轨道结构与安装作业平台组合为一体；可通过调整安装作业平台立杆套筒的螺栓孔，来调整安装作业平台与屋面的高低距离，可以适应不同高度的安装作业任务，且能够使安装作业平台的底面作业平面保持水平，达到方便施工人员在安装作业平台上进行焊接等作业的目的。在轨道下方焊有若干个轨道吊耳，安装作业平台立杆套筒通过安装作业平台定位螺栓与吊耳进行连接。这样使得龙门架与安装作业平台组成一体化吊装装置。安装作业平台可通过已安装好的龙门架提升运送到需要进行焊接等作业的位置，然后通过吊耳连接到轨道处，方便安装作业平台的移动，提高安装效率。

每条所述轨道1下方设置有与弧形屋面连接的可调节轨道水平的固定装置。

所述轨道1为凹槽结构，凹槽顶部两侧分别设置有向凹槽内翻折的卡板30，凹槽和卡板围合形成轨道轮6的移动空间；两个卡板30之间的空隙形成龙门架支撑杆5的活动空间。轨道轮6的轮轴位于卡板之下，当轨道轮沿凹槽进行滚动时，卡板可以阻止轨道轮发生偏移或者倾斜，从而保障龙门架不会脱离轨道而发成倾覆。

如图10所示，所述轨道轮上设置有制滚装置，所述制滚装置包括与支撑杆5垂直设置的连接板31、与连接板31垂直且平行于龙门架支撑杆5的制滚板32，所述制滚板32上设置有制滚螺栓33。制滚螺栓穿过制滚板抵触在轨道轮表面，旋紧制滚螺栓，轨道轮实现定位。需要滚动时则可以松开制滚螺栓。

如图4~图6所示，所述固定装置包括固定设置在轨道1底部的固定块17、设置在固定块17的两侧且与固定块17转动连接的转动块18、设置在转动块18底端的弧形箍圈19、设置在弧形箍圈19侧部的固定螺栓20。轨道固定到屋面钢桁架上，屋面钢桁架为钢管结构，使用弧形箍圈、固定螺栓配合与钢桁架进行连接固定，弧形箍圈通过增加与圆形屋面钢桁架的接触面积，使连接更加稳定。

所述转动块18和固定块17上穿置有转动轴21，所述转动块18上设置有弧形定位槽22；所述弧形定位槽22中设置有角度定位螺栓23。利用弧形箍圈和固定螺栓配合将轨道固定到钢桁架上，可以通过转动块调节轨道，使轨道保持水平，然后通过角度定位螺栓进行固定，以此来适应弧形屋面的各个坡度，在任意坡度弧形屋面上，保证屋面上轨道呈水平状态，方便龙门架沿轨道运输钢构件。

所述安装作业平台本体10包括安装作业平台底板铁丝网24、设置在安装作业平台底板铁丝网24周向的安装作业平台立柱连接杆25以及包绕在安装作业平台立柱连接杆25上的铁丝网26。在保证施工安全性的同时，减轻安装作业平台的质量。

弧形屋面节间钢桁架吊、装一体化装置的具体安装步骤：

首先，通过固定装置弧形箍圈，把轨道固定到屋面的钢桁架上；通过转动块，调整轨道使其呈水平状态，并通过固定螺栓固定，把轨道铺装到屋面钢桁架上。

然后，把龙门架安装到轨道上，通过龙门架立柱与龙门架立柱套筒的相匹配的龙门架定位螺栓，通过选择不同的龙门架定位孔，以适用弧形屋面的不同坡度，保证龙门架横梁呈水平状态。

其次，在地面上把安装作业平台组装好，通过电动葫芦运送到指定位置，然后通过安装作业平台立杆套筒连接到轨道吊耳处。

最后，通过调节安装作业平台立杆套筒与安装作业平台立杆不同的安装作业平台定位孔，调整安装作业平台与屋面的高低距离，使安装作业平台呈水平状态，用安装作业平台定位螺栓将安装作业平台套筒与安装作业平台立杆进行连接固定。

实施例2

一种对接吊装方法，利用上述吊装装置，屋面钢桁架吊装采取分榀吊装的方法，两榀桁架之间预留一段距离，作为两榀钢桁架的对接节间，以此类推，每两榀钢桁架之间设置一个对接节间，当每榀钢桁架以及对应支撑吊装完毕后，对节间连接的钢构件进行逐一吊装。

吊装方法，其包括如下步骤：

（a）在弧形屋面节间两侧钢桁架（即已吊装节段28）上利用固定装置固定轨道并调节轨道水平，架设龙门架；

（b）在地面将安装作业平台组装完成，将地面组装好的安装作业平台通过龙门架从节间一端提升至空中，通过轨道移动到屋面安装作业平面位置，与轨道结构连接，通过作业平台立杆调节作业平台到合适高度并固定；

（c）在屋面桁架强度较高的一端设置吊装口，屋面节间空缺钢构件通过吊装口提升至屋面进行安装；

（d）单块屋面节间空缺待安装节间桁架29通过龙门架提升至屋面，通过轨道移动龙门架，将钢构件移至所在位置；

（e）工人在安装作业平台上对待安装节间桁架29进行精调，调整好位置后，进行临时固定；

（f）完成作业平台范围内初步作业后，将作业平台降至地面，通过龙门架从节间一端提升至空中，通过轨道移动到屋面下一作业平面位置，按照（b）步骤进行固定；

（g）按照（b）-（f）步骤，逐一吊装其它构件，直至整个钢桁架弧形屋面节间空缺钢构件全部吊装完毕；

（h）按照（f）移动安装作业平台，逐一对整个节间钢桁架进行焊接、涂装等其它作业，直至整个节间全部焊接完毕；

（i）拆除安装作业平台并通过龙门架降落到地面、拆除龙门架、拆除轨道；

（j）按照（a）-（i）步骤，进行弧形屋面所有节间的吊装。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，但并不限于此，本领域的技术人员很容易根据上述实施例领会本发明的精神，并作出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种弧形屋面节间钢桁架吊、装一体化装置，其特征在于，包括两股轨道（1）、设置在轨道（1）上方的龙门架、设置在轨道（1）下方的安装作业平台和轨道固定装置；

所述龙门架包括龙门架横梁（2）以及设置在龙门架横梁（2）两端的龙门架立柱（3）；所述龙门架立柱（3）下端外部套置有龙门架立柱套筒（4），所述龙门架立柱套筒（4）的两侧设置有支撑杆（5），所述支撑杆（5）的底部设置有与轨道（1）配合的轨道轮（6）；所述龙门架横梁（2）上设置有电动葫芦（7）；

所述龙门架立柱套筒（4）以及龙门架立柱（3）上均设置有龙门架定位孔（8）以及穿置在龙门架定位孔（8）内的龙门架定位螺栓（9）；

所述安装作业平台包括安装作业平台本体（10）以及设置在安装作业平台本体（10）顶角的安装作业平台立杆（11），所述安装作业平台立杆（11）上端套置有安装作业平台立杆套筒（12），所述安装作业平台立杆套筒（12）与安装作业平台立杆（11）上均设置有安装作业平台定位孔（13）以及设置在所述安装作业平台定位孔（13）内的安装作业平台定位螺栓（14）；所述轨道（1）底部设置有轨道吊耳（15），所述安装作业平台立杆套筒（12）顶部通过连接螺栓（16）与轨道吊耳（15）相连；

每条所述轨道（1）下方均设置有与弧形屋面连接的用于调节轨道水平的固定装置；

所述轨道（1）为凹槽结构，凹槽顶部两侧分别设置有向凹槽内翻折的卡板（30），凹槽和卡板围合形成轨道轮（6）的移动空间；

所述轨道轮上设置有制滚装置，所述制滚装置包括与支撑杆（5）垂直设置的连接板（31）、与连接板（31）垂直且平行于龙门架支撑杆（5）的制滚板（32），所述制滚板（32）上设置有制滚螺栓（33）；

所述固定装置包括固定设置在轨道（1）底部的固定块（17）、设置在固定块（17）的两侧且与固定块（17）转动连接的转动块（18）、设置在转动块（18）底端的弧形箍圈（19）以及设置在弧形箍圈（19）侧部的固定螺栓（20）；

所述转动块（18）和固定块（17）上穿置有转动轴（21），所述转动块（18）上设置有弧形定位槽（22）；所述弧形定位槽（22）中设置有角度定位螺栓（23）。

2.根据权利要求1所述的弧形屋面节间钢桁架吊、装一体化装置，其特征在于，所述安装作业平台本体（10）包括安装作业平台底板铁丝网（24）、设置在安装作业平台底板铁丝网（24）周向的安装作业平台立柱连接杆（25）以及包绕在安装作业平台立柱连接杆（25）上的铁丝网（26）。