CN109827033B - 一种高耸型悬浮式微振动的装备施工结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高耸型悬浮式微振动的装备施工结构，包括：刚性支撑结构，包括基础梁结构、一层支撑结构以及二层支撑结构，基础梁与一层支撑结构通过一层支撑梁(3)连接，一层支撑结构与二层支撑结构通过二层支撑梁(10)连接，一层支撑柱(3)与基础梁相连接，共有六根圆截面混凝土立柱；气浮控制系统，包括气浮系统(14)以及限位器(15)，气浮系统(14)由机械高度阀、主气室、附加气室、进气口、排气口构成的独立性空气弹簧结构，限位器(15)安装在防微振T型台(16)与气浮系统(14)之间；以及防微振T型台(16)，为气浮系统(14)提供一定配重且具有刚体特性的支撑性平台结构，并放置雷达检测设备。还提供了相应的装备施工方法。

Description

一种高耸型悬浮式微振动的装备施工结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及光学检测为振动控制领域，特别是涉及高耸型悬浮式光学检测微振动的装备结构及其施工方法。

背景技术

对于空间独立检测环境、如雷达及同类电子元器件电磁屏蔽性能检测等，需要在密闭电磁波暗室内提供高性能微振动环境的需求，目前，针对高耸型、悬浮式、高性能微振动环境需求的精密型装备平台，其主要采用现浇混凝土施工工艺。但该类施工工艺粗糙，难以满足设备平台的减隔振设计要求。总之，传统方法存在的缺陷主要包括以下方面：

1、施工工艺简陋，难以满足设计要求。有高性能微振动环境需求的精密型装备平台基础作为振动控制的重要部分，其表面平整度、开裂程度以及抗渗率等建筑质量参数均有较高要求，传统的现浇工艺难以满足具体条件，且采用现浇施工不可避免的产生了不均匀沉降以及整体浇筑不连续、后期成型不可控等诸多问题，严重影响了基础的减隔振效果。

2、周期长。由于传统现浇工艺基础施工工艺复杂、施工难度较大，且大体积混凝土温度应力不好控制，养护和达到指定强度所需时间长等多项因素导致现浇基础隔振施工工期较长。现浇工艺必须按照自下而上的建筑流程施工，需要在基础完工后，方可进行建筑进场施工，因此无法像装配式施工提前预制施工。

3、经济性差。大体积混凝土基础的施工、温度控制、裂缝控制、养护技术都比较复杂，故其工程预算也比较高。另外由于大体积混凝土基础隔振效果并不理想，如施工完成后，隔振仍不达标，将造成很大的经济损失。

4、不利于升级改造。现浇施工而成的大体积混凝土框架整体刚性过大，在平台拆迁转移或升级时，混凝土框架只能采用暴力破拆的方法，对周围建筑和设备都会产生较大影响，不利于升级改造。

发明内容

为了克服现有技术之不足，针对现浇式施工技术存在周期长、污染大、不可拆卸等各种问题，提出了一种以预制混凝土支撑柱和混凝土圈梁为基础组件构成指定空间高度的框架结构，并配以上置气浮式隔振系统的可装配易拆卸式施工技术的发明构思，在预制件自下而上装配过程中考虑到易拆卸的需求，在节点处使用高强螺栓连接以及局部铆焊的方式，完成整体结构施工。确保为系统提供高刚性支撑框架结构，并为检测工艺提供被检测独立空间和悬浮式隔振系统，既有效减少振动影响，又保证了系统的稳定性。

本发明的一个目的在于提供一种高耸型悬浮式微振动的装备施工结构，包括：

刚性支撑结构，包括基础梁结构、一层支撑结构以及二层支撑结构，所述基础梁与所述一层支撑结构通过一层支撑梁(3)连接，所述一层支撑结构与所述二层支撑结构通过二层支撑梁(10)连接，所述一层支撑柱(3)与基础梁相连接，共有六根圆截面混凝土立柱，用于抵抗上部的竖向荷载，保证结构构件的稳定性和空间刚度；

气浮控制系统，包括气浮系统(14)以及限位器(15)，所述气浮系统(14)为空气弹簧，由机械高度阀、主气室、附加气室、进气口、排气口构成的独立性空气弹簧结构，所述限位器(15)安装在防微振T型台(16)与气浮系统(14)之间，用于限制防微振T型台(16)与气浮系统(14)中空气弹簧的位置，防止冲击振动与突发荷载使防微振T型台(16)脱离支撑装置；以及

防微振T型台(16)，用于给整个气浮系统(14)提供一定配重且具有刚体特性的支撑性平台结构，并放置雷达检测设备。

优选的，所述基础梁结构包括基础预埋件(1)，基础梁(2)以及基础梁柱节点连接件(4)，所述基础预埋件(1)为预先在基础施工时留下孔洞，用于与所述一层支撑柱(3)的连接，所述基础梁(2)连接六根预制柱，所述基础梁柱节点连接件(4)为通过预先设计完成标准件，在一层梁柱安装过程中直接通过螺栓方式连接。

优选的，所述一层支撑结构包括一层支撑柱顶预埋件(5)、一层预制梁(6)、反射板下夹件(7)、电磁屏蔽板(8)以及反射板上夹件(9)，所述一层支撑柱顶预埋件(5)用于将一层支撑柱(3)、一层预制梁(6)、反射板上夹件(9)、电磁屏蔽板(8)、反射板下夹件(7)和二层支撑柱(10)采用套筒连接及焊接的方式组合成一个刚性整体结构，所述一层预制梁(6)连接六根支撑柱；所述反射板下夹件(7)为柔性连接件；所述电磁屏蔽板(8)整体被夹在所述一层预制梁(6)和二层预制梁(12)之间；所述反射板上夹件(9)安装在电磁屏蔽板(8)与二层支撑柱(10)之间。

优选的，所述二层支撑结构包括二层支撑柱(10)、二层支撑柱顶预埋件(11)、二层预制梁(12)以及二层顶部梁柱节点连接件(13)，所述二层支撑柱(10)支撑在所述一层支撑结构与二层支撑结构之间，为雷达提供合适的放置高度，并用于抵抗上部的竖向荷载，为气浮系统(14)提供支撑，且保证了结构构件的稳定性和空间刚度，所述二层支撑柱顶预埋件(11)与二层预制梁(12)精准对接，所述二层预制梁(12)连接六根支撑柱，所述二层顶部梁柱节点连接件(13)通过预先设计完成标准件，在二层梁柱安装过程中直接通过螺栓方式连接。

本发明的另一个目的还在于提供一种高耸型悬浮式微振动的装备施工方法，包括如下步骤：

步骤一，设计预制梁、柱结构体系设计，保证构件的质量，加快工程进度；

步骤二，地基混凝土施工，提高基础承载能力起到减隔振作用，保证结构稳定性；

步骤三，进行预制构件吊装连接以及安装电磁屏蔽板(8)，极大地加快了工程速度；

步骤四，安装空气弹簧，即气浮系统(14)，从而起到主要的防微振作用；

步骤五，防微振T型台(16)吊装施工；

步骤六，进行隔振系统测试，检测微振效果是否达标。

优选的，在拆卸时按装配式逆顺序自上而下进行拆卸，首先对空气浮系统(14)和限位器(15)机械构件进行常规拆除后，然后对构件进行临时支护，再逐个拆除，尽可能减少了基础面的损伤，实现构件的回收再利用。

本发明的有益效果：

应用于一种高耸型悬浮式光学检测微振动控制施工技术，该技术在传统减隔振以及微振动控制基础上，提出了一种可装配、易拆卸的上置气浮式施工技术，该施工技术利用隔振原理和气浮式减振技术，实现了微振控制平台±1μm精度的设计要求，具有施工周期短、易拆卸、经济性好等优点。

1、可装配式。结构核心包括刚性支撑体系、气浮控制系统、防微振T型台三大部分，主要构件由工厂生产预制而成，制造工艺精度高，保证了建筑的质量；各预制构件运输到施工现场采用机械化吊装装配与专用支撑体系相配合以及节点螺栓连接的方式进行组合，保证了结构的整体性和稳定性。

2、轻型化。各构件采用装配式施工方法，构件质量高，可适当减小混凝土框架和圈梁截面积，规避了现浇施工中笨重的大体积混凝土结构，且不影响整体刚度和稳定性，其次构件小，便于运输，在安装过程中也避免了大量的机械作业。该技术降低了构件自重，减少了建筑材料的使用，既减轻了基础的承载压力，又节约了资源。

3、周期短。装配式施工方法中，平台构件制作、现场基础施工可同时进行，实现了施工作业面的大幅度搭接，构件制作完成后的吊装以及节点连接只需很短的施工时间即可完成，降低了施工难度，使工程建设劳动效率得到很大的提高，大大缩短了工程建设周期。

4、经济性好。构件在预制构件厂浇筑完成，不会造成材料浪费，同时装配式吊装施工减少了脚手架模板等辅助器具的使用，具有难度低、节奏快、工人需求少的特点，实现了物力人力的合理利用，具有良好的经济性。

5、易拆卸。自下而上的装配式施工过程中考虑到易拆卸的需求，在节点采用高强螺栓连接和局部铆焊，拆卸平台时可按安装逆顺序逐步拆解，具有方便快捷的特性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。本发明的目标及特征考虑到如下结合附图的描述将更加明显，附图中：

附图1为根据本发明实施例的高耸型悬浮式微振动的装备施工结构示意图。

具体实施方式

参见图1，一种高耸型悬浮式微振动的装备施工结构，包括：刚性支撑结构，包括基础梁结构、一层支撑结构以及二层支撑结构，基础梁与一层支撑结构通过一层支撑梁3连接，一层支撑结构与二层支撑结构通过二层支撑梁10连接，一层支撑柱(3)与基础梁相连接，共有六根圆截面混凝土立柱，用于抵抗上部的竖向荷载，保证结构构件的稳定性和空间刚度；气浮控制系统，包括气浮系统14以及限位器15，气浮系统14为空气弹簧，由机械高度阀、主气室、附加气室、进气口、排气口构成的独立性空气弹簧结构，具有高阻尼特性，有效避免共振，消能减振，为防微振T型台16提供稳定环境，限位器15用于限制T型平台与气浮系统中空气弹簧的位置，防止冲击振动与突发荷载使防微振T型台脱离支撑装置，提升稳定性；以及防微振T型台16，用于给整个气浮系统14提供一定配重且具有刚体特性的支撑性平台结构，并放置雷达检测设备。

其中，基础梁结构包括基础预埋件1，基础梁2以及基础梁柱节点连接件4，基础预埋件1为预先在基础施工时留下孔洞，用于与一层支撑柱3的连接，基础梁2用于连接六根预制柱，使基础形成稳定的结构，减少立柱之间的不均匀沉降，基础梁柱节点连接件4为通过预先设计完成标准件，在一层梁柱安装过程中直接通过螺栓方式连接，提高节点稳定性。

一层支撑结构包括一层支撑柱顶预埋件5、一层预制梁6、反射板下夹件7、电磁屏蔽板8以及反射板上夹件9，一层支撑柱顶预埋件5用于将一层支撑柱3、一层预制梁6、反射板上夹件9、电磁屏蔽板8、反射板下夹件7和二层支撑柱10采用套筒连接及焊接的方式组合成一个刚性整体结构，一层预制梁6用于连接六根支撑柱，加强整体结构稳定性，并为电磁屏蔽板8提供支撑作用；反射板下夹件7为柔性连接件，减小电磁屏蔽板8与一层支撑柱3之间的剪力摩擦，延长电磁屏蔽板8使用寿命；电磁屏蔽板8整体被夹在一层预制梁6和二层预制梁12之间，用于屏蔽电磁信号，阻断电磁辐射；反射板上夹件9用于减小电磁屏蔽板8与二层支撑柱10之间的剪力摩擦。

二层支撑结构包括二层支撑柱10、二层支撑柱顶预埋件11、二层预制梁12以及二层顶部梁柱节点连接件13，二层支撑柱10为雷达提供合适的放置高度，并用于抵抗上部的竖向荷载，为气浮系统14提供支撑，且保证了结构构件的稳定性和空间刚度，二层支撑柱顶预埋件11与二层预制梁12精准对接，施工方便快捷，二层预制梁12连接六根支撑柱，加强整体结构稳定性，并为气浮系统14和防微振T型台16提供支撑作用，二层顶部梁柱节点连接件13通过预先设计完成标准件，在二层梁柱安装过程中直接通过螺栓方式连接，提高节点稳定性。

该高耸型悬浮式微振动的装备施工结构的施工方法包括如下步骤：

步骤一，设计预制梁、柱结构体系设计，保证构件的质量，加快工程进度；

步骤二，地基混凝土施工，提高基础承载能力起到减隔振作用，保证结构稳定性；

步骤三，进行预制构件吊装连接以及安装电磁屏蔽板8，极大地加快了工程速度；

步骤四，安装空气弹簧，即气浮系统14，从而起到主要的防微振作用；

步骤五，防微振T型台16吊装施工；

步骤六，进行隔振系统测试，检测微振效果是否达标。

在拆卸时按装配式逆顺序自上而下进行拆卸，首先对空气浮系统14和限位器15机械构件进行常规拆除后，然后对构件进行临时支护，再逐个拆除，尽可能减少了基础面的损伤，实现构件的回收再利用。

本实施例应用于一种高耸型悬浮式光学检测微振动控制施工技术，该技术在传统减隔振以及微振动控制基础上，提出了一种可装配、易拆卸的上置气浮式施工技术，该施工技术利用隔振原理和气浮式减振技术，实现了微振控制平台±1μm高精度的控制设计要求，具有施工周期短、易拆卸、经济性好等优点。

1、装配式施工流程。本实施例的高耸型框架结构是用众多预制构件吊装固定完成，采用自下而上的装配式施工，过程整体可控并可实现精细化调节，最大限度的减小了不均匀沉降带来的危害，预制件安装节点处用点焊就位，螺栓连接，同现浇施工相比具有施工周期短，性价比高，污染小，易拆卸等诸多优点。

2、预埋件连接安装电磁屏蔽板。电磁屏蔽板配合装配式施工技术，为保证结构完整性，须在结构内预留连接构件，将连接件与电磁屏蔽板螺栓连接，解决了传统施工方案中电磁屏蔽板和基础结构现浇固连导致的难维护，不可更换的难题，具有方便快捷，经济性好的优点。

3、可拆卸，低损伤工艺。本着最初可拆卸的需求，在施工过程中节点通体采用高强螺栓连接和局部铆焊的施工方法，避免了传统整体现浇施工和装配式节点局部现浇施工所带来的不可拆卸难题。

虽然本发明已经参考特定的说明性实施例进行了描述，但是不会受到这些实施例的限定而仅仅受到附加权利要求的限定。本领域技术人员应当理解可以在不偏离本发明的保护范围和精神的情况下对本发明的实施例能够进行改动和修改。

Claims (5)

1.一种高耸型悬浮式微振动的装备施工结构，其特征在于包括：

刚性支撑结构，包括基础梁结构、一层支撑结构以及二层支撑结构，所述基础梁结构与所述一层支撑结构通过一层支撑柱(3)连接，所述一层支撑结构与所述二层支撑结构通过二层支撑柱(10)连接，所述一层支撑柱(3)与基础梁结构相连接，一层支撑柱共有六根圆截面混凝土立柱，用于抵抗上部的竖向荷载，保证结构构件的稳定性和空间刚度；

气浮控制系统，包括气浮系统(14)以及限位器(15)，所述气浮系统(14)为空气弹簧，由机械高度阀、主气室、附加气室、进气口、排气口构成的独立性空气弹簧结构，所述限位器(15)安装在防微振T型台(16)与气浮系统(14)之间，用于限制防微振T型台(16)与气浮系统(14)中空气弹簧的位置，防止冲击振动与突发荷载使防微振T型台(16)脱离支撑装置；以及

防微振T型台(16)，用于给整个气浮系统(14)提供一定配重且具有刚体特性的支撑性平台结构，并放置雷达检测设备；

其中，所述基础梁结构包括基础预埋件(1)，基础梁(2)以及基础梁柱节点连接件(4)，所述基础预埋件(1)设置在预先在基础施工时留下的孔洞中，用于与所述一层支撑柱(3)的连接，所述基础梁(2)连接六根预制的圆截面混凝土立柱，所述基础梁柱节点连接件(4)为通过预先设计完成标准件，在安装过程中直接通过螺栓方式连接一层支撑柱。

2.根据权利要求1所述的一种高耸型悬浮式微振动的装备施工结构，其特征在于：所述一层支撑结构包括一层支撑柱顶预埋件(5)、一层预制梁(6)、反射板下夹件(7)、电磁屏蔽板(8)以及反射板上夹件(9)，所述一层支撑柱顶预埋件(5)用于将一层支撑柱(3)、一层预制梁(6)、反射板下夹件(7)、电磁屏蔽板(8)、反射板上夹件(9)和二层支撑柱(10)采用套筒连接及焊接的方式组合成一个刚性整体结构，所述一层预制梁(6)连接所述六根圆截面混凝土立柱；所述反射板下夹件(7)为柔性连接件；所述电磁屏蔽板(8)整体被夹在反射板下夹件(7)以及反射板上夹件(9)之间；所述反射板上夹件(9)安装在电磁屏蔽板(8)与二层支撑柱(10)之间。

3.根据权利要求1所述的一种高耸型悬浮式微振动的装备施工结构，其特征在于：所述二层支撑结构包括二层支撑柱顶预埋件(11)、二层预制梁(12)以及二层顶部梁柱节点连接件(13)，所述二层支撑柱(10)支撑在所述一层支撑结构与二层支撑结构之间，为雷达提供合适的放置高度，并用于抵抗上部的竖向荷载，为气浮系统(14)提供支撑，且保证了结构构件的稳定性和空间刚度，所述二层支撑柱顶预埋件(11)与二层预制梁(12)精准对接，所述二层预制梁(12)连接由六根支撑柱构成的二层支撑柱，所述二层顶部梁柱节点连接件(13)通过预先设计完成标准件，在安装过程中直接通过螺栓方式连接二层梁柱。

4.一种高耸型悬浮式微振动的装备施工方法，应用于根据权利要求2所述的一种高耸型悬浮式微振动的装备施工结构，包括如下步骤：

步骤一，设计预制梁、柱结构体系设计，保证构件的质量，加快工程进度；

步骤二，地基混凝土施工，提高基础承载能力起到减隔振作用，保证结构稳定性；

步骤三，进行预制构件吊装连接以及安装电磁屏蔽板(8)，极大地加快了工程速度；

步骤四，安装空气弹簧，即气浮系统(14)，从而起到主要的防微振作用；

步骤五，防微振T型台(16)吊装施工；

步骤六，进行隔振系统测试，检测微振效果是否达标。

5.根据权利要求4所述的施工方法，在拆卸时按装配式逆顺序自上而下进行拆卸，首先对气浮系统(14)和限位器(15)机械构件进行常规拆除后，然后对构件进行临时支护，再逐个拆除，尽可能减少了基础面的损伤，实现构件的回收再利用。

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