CN110076468B - 一种次桁架安装方法及其临时固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种次桁架安装方法及其临时固定装置，该方法包括：a、制作预留牛腿；b、整体调平主桁架；c、标记出预留牛腿的设计位置；d、预留牛腿定位焊接；e、主桁架整体吊装；f、安装临时固定装置；g、完成次桁架及临时固定装置所组成整体的落位、对接；h、次桁架和预留牛腿焊接；i、卸下临时固定装置。该装置包括上下固定连接的上部固接底板和下部固接底板，上部固接底板的底部设有两块上部限位支承板，下部固接底板的顶部设有两块下部限位支承板。本发明能充分发挥预留牛腿的作用，提高相交管桁架中主次桁架对接两焊接杆件之间对位精准性及便捷性，提高焊接质量和安装效率。

Description

一种次桁架安装方法及其临时固定装置

技术领域

本发明属于相交管桁架结构技术领域，具体涉及一种次桁架安装方法及其临时固定装置。

背景技术

近年来，随着我国钢铁产量的不断增长，相交管桁架在被越来越广泛的使用，在建筑中所占的比例越来越大，工业厂房、汽车等行业设备平台生产线、物流仓储、公共建筑体育馆、商务会所、高铁站台、地铁站台、高层商务楼等得到广泛应用。相交管桁架结构也取得较大的突破，该类结构的最大优点是能将人们对建筑物的功能要求、感观要求以及经济效益要求完美地结合在一起。

相交管桁架结构中的主次桁架一般采用相贯节点进行连接，安装过程中，通常先将主桁架安装好，然后再安装次桁架，由于次桁架端部边界线为相贯线，上下凸出，中间内凹，使得次桁架安装就位难，造成次桁架与主桁架之间难以精确对接。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述不足，提供一种次桁架安装方法及其临时固定装置，充分发挥预留牛腿的作用，提高相交管桁架中主次桁架对接两焊接杆件之间对位精准性及便捷性，提高焊接质量和安装效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种次桁架安装方法，其特征在于包括如下步骤：

a、对次桁架的弦杆两端进行相贯线切割，再在制作预留牛腿的设计长度处进行斜截面切割，作为预留牛腿。避免了预留牛腿采用短杆制备的不便，提高制备效率。

b、设置可调节高度的临时胎架，再以平卧方式将主桁架放置在临时胎架上，整体调平主桁架，消除立拼带来的误差影响，提高定位精度。

为了确保主桁架的调平工作，可利用水平尺对主桁架的弦杆、腹杆平整度进行检查，各杆件平整度符合要求后，进行后续预留牛腿的安装步骤。

c、在整体调平的主桁架上标记出预留牛腿的设计位置，以十字线标出其相贯线四个最外沿定位点。

d、对预留牛腿进行定位，再将预留牛腿焊接在主桁架上标记出预留牛腿的设计位置处。

e、将带有预留牛腿的主桁架进行整体吊装，使预留牛腿与主桁架一同吊装就位。

f、在上部固接底板的底部焊接两块上部限位支承板，同时在下部固接底板的顶部焊接两块下部限位支承板，两块上部限位支承板之间的距离和两块下部限位支承板之间的距离均根据次桁架的弦杆尺寸确定，再通过第一固定螺栓和第一固定螺母之间螺纹连接，将上部固接底板和下部固接底板连接形成整体，并将上部固接底板和下部固接底板固定在次桁架弦杆端部上，保证次桁架的弦杆端部斜截面的顶端位于上部限位支承板底部的焊接预留孔中心位置处，在次桁架弦杆的两端均安装临时固定装置。

g、在预留牛腿一侧的空间进行吊装安装有临时固定装置的次桁架，待吊装至设计高度时，将该整体向预留牛腿正上方移动，待上部固接底板的端部投影与预留牛腿的端部相重合时，将吊装整体缓慢下降，将上部限位支承板架设在预留牛腿上，次桁架的端部斜截面和预留牛腿的端部斜截面对接，完成次桁架及临时固定装置所组成整体的落位、对接。

h、将次桁架的端部斜截面和预留牛腿的端部斜截面对接处进行同侧同步施焊，在上部限位支承板底部的焊接预留孔处进行施焊操作。

i、次桁架与预留牛腿的焊接工作完成后，拧松第一固定螺母，抽出第一固定螺栓，将临时固定装置卸下，在后续待安装次桁架上进行倒用。

进一步，在步骤d中，对预留牛腿进行定位的具体操作包括：

(1)在主桁架上安装预留牛腿定位限位装置，将限位抱箍的顶推短杆插入调节套筒的一端中，再将支撑短柱分别与调节套筒、处于上方的紧固抱箍焊接连接，接着在调节套筒的另一端螺纹连接调节螺栓，调节螺栓抵住顶推短杆，通过在上下分布的紧固抱箍上拧入第二固定螺栓和第二固定螺母，将预留牛腿定位限位装置和主桁架连接成整体，再调整预留牛腿定位限位装置在主桁架上的位置，以使预留牛腿定位限位装置中限位抱箍之间的组合区间接近预留牛腿的设计位置区域处。

(2)将预留牛腿伸入预留牛腿定位限位装置中限位抱箍之间的组合区间内，并将预留牛腿竖直与主桁架上标记出预留牛腿的设计位置接触，再拧动调节螺栓，使调节螺栓在调节套筒中的位置发现变化，向内侧移动并推动顶推短杆与限位抱箍一同向预留牛腿移动，使限位抱箍夹紧预留牛腿，夹紧后，通过调节螺栓再次对预留牛腿进行最后微调，完成定位，然后拧动调节套筒上的顶紧螺栓，使得顶推短杆固定在调节套筒中。

上述预留牛腿定位限位装置实现了预留牛腿的位置调节、垂直度调节、焊接固定，提高了预留牛腿安装精度与焊接质量。

一种次桁架安装方法的临时固定装置，其特征在于：包括上下固定连接的上部固接底板和下部固接底板，次桁架弦杆端部设置在上部固接底板和下部固接底板之间，上部固接底板的底部设有两块上部限位支承板，两块上部限位支承板夹紧在次桁架弦杆端部的上方处，下部固接底板的顶部设有两块下部限位支承板，两块下部限位支承板夹紧在次桁架弦杆端部的下方处。本发明能充分发挥预留牛腿的作用，提高相交管桁架中主次桁架对接两焊接杆件之间对位精准性及便捷性，提高焊接质量和安装效率。

进一步，上部固接底板和下部固接底板之间设有第一固定螺栓，第一固定螺栓的顶端设有限位端部，限位端部限位在上部固接底板上，第一固定螺栓的底端螺纹连接有第一固定螺母，第一固定螺母固定在下部固接底板上。通过第一固定螺栓和第一固定螺母连接，将上下分布的上部固接底板和下部固接底板连接形成整体，使得上部固接底板和下部固接底板固定在次桁架弦杆端部上。

进一步，两块上部限位支承板沿上部固接底板的中心线对称焊接在上部固接底板的底部处，两块下部限位支承板沿下部固接底板的中心线对称焊接在下部固接底板的顶部处，两块上部限位支承板的间距和两块下部限位支承板的间距相同，两块上部限位支承板的间距和两块下部限位支承板的间距略小于待连接次桁架弦杆外径尺寸，将两块上部限位支承板夹紧在次桁架弦杆端部的上方处，两块下部限位支承板夹紧在次桁架弦杆端部的下方处，使得次桁架弦杆自身重力通过该装置传递至焊接于主桁架弦杆内侧的预留牛腿上。

进一步，上部固接底板和上部限位支承板之间焊接有第一加劲板，提高上部限位支承板的刚度，防止安装过程中出现上部限位支承板变形等不利情况，同时提高了装置整体强度及稳定性。

进一步，下部固接底板和下部限位支承板之间焊接有第二加劲板，提高下部限位支承板的刚度，防止安装过程中出现下部限位支承板变形等不利情况，同时提高了装置整体强度及稳定性。

进一步，上部限位支承板的底部设有焊接预留孔，有充足空间进行两焊接杆件焊缝连接，提高焊接效率。

进一步，上部固接底板的长度大于下部固接底板的长度，对两焊接杆件焊接后的焊接部位的上方起到保护作用，且便于整个装置的落位，将次桁架弦杆和预留牛腿对接。

进一步，上部限位支承板的端部和下部限位支承板的端部均呈圆弧状，避免上部限位支承板的端部和下部限位支承板的端部损伤次桁架弦杆端部，有效保护杆件。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、本发明在次桁架与主桁架具体焊接时，在主桁架相应需要连接次桁架的位置处定位焊接预留牛腿，预留牛腿和主桁架一同吊装就位。将上下分布的上部固接底板和下部固接底板连接形成整体，并将上部固接底板和下部固接底板固定在次桁架弦杆端部上。在预留牛腿一侧空间进行吊装次桁架，待吊装至设计高度附近时，将次桁架向预留牛腿正上方移动。待上部固接底板端部投影与预留牛腿端部相重合时，将吊装的次桁架整体缓慢下降，完成次桁架及临时固定装置所组成整体的落位、对接。对同一高度上的次桁架弦杆与预留牛腿焊接连接位置进行施焊。次桁架弦杆与预留牛腿的焊接工作完成后，将次桁架弦杆上的临时固定装置卸下，循环使用。本发明将次桁架弦杆自身重力通过临时固定装置传递至焊接于主桁架弦杆内侧的预留牛腿上，避免搭设临时支撑结构，降低施工成本；同时对次桁架安装起对接导向、焊接限位的作用。本发明能充分发挥预留牛腿的作用，提高相交管桁架中主次桁架对接两焊接杆件之间对位精准性及便捷性，提高焊接质量和安装效率。

2、本发明将主、次桁架弦杆直接相连的内凹相关线连接形式变为上窄下宽的斜截面形式，对次桁架的端部斜截面和预留牛腿的端部斜截面施焊，提高两弦杆对位精度及便捷程度，为后续定位焊接工作提供便利条件，提高次桁架安装效率、焊缝质量、对接精度。

3、本发明设置可调节高度的临时胎架，再以平卧方式将主桁架放置在临时胎架上，整体调平主桁架，消除立拼带来的误差影响，提高定位精度。

4、本发明通过预留牛腿定位限位装置实现了预留牛腿的位置调节、垂直度调节、焊接固定，提高了预留牛腿安装精度与焊接质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种次桁架安装方法的临时固定装置的结构示意图；

图2为图1中A向的结构示意图；

图3为本发明一种次桁架安装方法的临时固定装置的爆炸图；

图4为本发明中预留牛腿定位限位装置的爆炸图；

图5为本发明处于对预留牛腿进行定位焊接时的结构示意图；

图6为本发明处于预留牛腿焊接在主桁架上时的结构示意图；

图7为本发明中临时固定装置固定在次桁架弦杆端部上的结构示意图；

图8为本发明处于次桁架弦杆与主桁架上的预留牛腿焊接时的结构示意图；

图9为本发明处于次桁架与主桁架完成焊接的结构示意图。

图中，1-上部固接底板；2-下部固接底板；3-上部限位支承板；4-下部限位支承板；5-第一固定螺栓；6-限位端部；7-第一固定螺母；8-第一加劲板；9-第二加劲板；10-焊接预留孔；11-紧固抱箍；12-第二固定螺栓；13-第二固定螺母；14-支撑短柱；15-调节螺栓；16-调节套筒；17-限位抱箍；18-预留牛腿定位限位装置；19-主桁架；20-预留牛腿；21-次桁架；22-顶紧螺栓；23-顶推短杆。

具体实施方式

如图1至图9所示，为本发明一种次桁架安装方法，包括如下步骤：

a、对次桁架21的弦杆两端进行相贯线切割，再在制作预留牛腿的设计长度处进行斜截面切割，作为预留牛腿20。避免了预留牛腿20采用短杆制备的不便，提高制备效率。

b、设置可调节高度的临时胎架，可在临时胎架的四个角上螺纹连接螺栓底座，来对整个临时胎架进行调平。再以平卧方式将主桁架19放置在临时胎架上，整体调平主桁架19，消除立拼带来的误差影响，提高定位精度。

为了确保主桁架19的调平工作，可利用水平尺对主桁架19的弦杆、腹杆平整度进行检查，各杆件平整度符合要求后，进行后续预留牛腿20的安装步骤。

c、在整体调平的主桁架19上标记出预留牛腿20的设计位置，以十字线标出其相贯线四个最外沿定位点。

d、对预留牛腿20进行定位，再将预留牛腿20焊接在主桁架19上标记出预留牛腿20的设计位置处。

对预留牛腿20进行定位的具体操作包括：

(1)在主桁架19上安装预留牛腿定位限位装置18，将限位抱箍17的顶推短杆23插入调节套筒16的一端中，再将支撑短柱14分别与调节套筒16、处于上方的紧固抱箍11焊接连接，接着在调节套筒16的另一端螺纹连接调节螺栓15，调节螺栓15抵住顶推短杆23，通过在上下分布的紧固抱箍11上拧入第二固定螺栓12和第二固定螺母13，将预留牛腿定位限位装置18和主桁架19连接成整体，再调整预留牛腿定位限位装置18在主桁架19上的位置，以使预留牛腿定位限位装置18中限位抱箍17之间的组合区间接近预留牛腿的设计位置区域处。

(2)将预留牛腿20伸入预留牛腿定位限位装置18中限位抱箍17之间的组合区间内，并将预留牛腿20竖直与主桁架19上标记出预留牛腿20的设计位置接触，再拧动调节螺栓15，使调节螺栓15在调节套筒16中的位置发现变化，向内侧移动并推动顶推短杆23与限位抱箍17一同向预留牛腿20移动，使限位抱箍17夹紧预留牛腿20，夹紧后，通过调节螺栓15再次对预留牛腿20进行最后微调，完成定位，然后拧动调节套筒16上的顶紧螺栓22，使得顶推短杆23固定在调节套筒16中。

上述预留牛腿定位限位装置18实现了预留牛腿20的位置调节、垂直度调节、焊接固定，提高了预留牛腿20安装精度与焊接质量。

e、将带有预留牛腿20的主桁架19进行整体吊装，使预留牛腿20与主桁架19一同吊装就位。

f、在上部固接底板1的底部焊接两块上部限位支承板3，同时在下部固接底板2的顶部焊接两块下部限位支承板4，两块上部限位支承板3之间的距离和两块下部限位支承板4之间的距离均根据次桁架21的弦杆尺寸确定，再通过第一固定螺栓5和第一固定螺母7之间螺纹连接，将上部固接底板1和下部固接底板2连接形成整体，并将上部固接底板1和下部固接底板2固定在次桁架21弦杆端部上，保证次桁架21的弦杆端部斜截面的顶端位于上部限位支承板3底部的焊接预留孔10中心位置处，在次桁架21弦杆的两端均安装临时固定装置。

g、在预留牛腿20一侧的空间进行吊装安装有临时固定装置的次桁架21，待吊装至设计高度时，将该整体向预留牛腿20正上方移动，待上部固接底板1的端部投影与预留牛腿20的端部相重合时，将吊装整体缓慢下降，将上部限位支承板3架设在预留牛腿20上，次桁架21的端部斜截面和预留牛腿20的端部斜截面对接，完成次桁架21及临时固定装置所组成整体的落位、对接。

h、将次桁架21的端部斜截面和预留牛腿20的端部斜截面对接处进行同侧同步施焊，在上部限位支承板3底部的焊接预留孔10处进行施焊操作。

i、次桁架21与预留牛腿20的焊接工作完成后，拧松第一固定螺母7，抽出第一固定螺栓5，将临时固定装置卸下，在后续待安装次桁架21上进行倒用。

一种次桁架安装方法的临时固定装置，包括上下固定连接的上部固接底板1和下部固接底板2，次桁架21弦杆端部设置在上部固接底板1和下部固接底板2之间，上部固接底板1的底部设有两块上部限位支承板3，两块上部限位支承板3夹紧在次桁架21弦杆端部的上方处，下部固接底板2的顶部设有两块下部限位支承板4，两块下部限位支承板4夹紧在次桁架21弦杆端部的下方处。

上部固接底板1和下部固接底板2之间设有第一固定螺栓5，第一固定螺栓5的顶端设有限位端部6，限位端部6限位在上部固接底板1上，第一固定螺栓5的底端螺纹连接有第一固定螺母7，第一固定螺母7固定在下部固接底板2上。通过第一固定螺栓5和第一固定螺母7连接，将上下分布的上部固接底板1和下部固接底板2连接形成整体，使得上部固接底板1和下部固接底板2固定在次桁架21弦杆端部上。

两块上部限位支承板3沿上部固接底板1的中心线对称焊接在上部固接底板1的底部处，两块下部限位支承板4沿下部固接底板2的中心线对称焊接在下部固接底板2的顶部处，两块上部限位支承板3的间距和两块下部限位支承板4的间距相同，两块上部限位支承板3的间距和两块下部限位支承板4的间距略小于待连接次桁架21弦杆外径尺寸，将两块上部限位支承板3夹紧在次桁架21弦杆端部的上方处，两块下部限位支承板4夹紧在次桁架21弦杆端部的下方处，使得次桁架21弦杆自身重力通过该装置传递至焊接于主桁架19弦杆内侧的预留牛腿20上。

上部固接底板1和上部限位支承板3之间焊接有第一加劲板8，提高上部限位支承板3的刚度，防止安装过程中出现上部限位支承板3变形等不利情况，同时提高了装置整体强度及稳定性。

下部固接底板2和下部限位支承板4之间焊接有第二加劲板9，提高下部限位支承板4的刚度，防止安装过程中出现下部限位支承板4变形等不利情况，同时提高了装置整体强度及稳定性。

上部限位支承板3的底部设有焊接预留孔10，有充足空间进行两焊接杆件焊缝连接，提高焊接效率。

上部固接底板1的长度大于下部固接底板2的长度，对两焊接杆件焊接后的焊接部位的上方起到保护作用，且便于整个装置的落位，将次桁架21弦杆和预留牛腿20对接。

上部限位支承板3的端部和下部限位支承板4的端部均呈圆弧状，避免上部限位支承板3的端部和下部限位支承板4的端部损伤次桁架21弦杆端部，有效保护杆件。

本发明将次桁架21弦杆自身重力通过临时固定装置传递至焊接于主桁架19弦杆内侧的预留牛腿20上，避免搭设临时支撑结构，降低施工成本；同时对次桁架21安装起对接导向、焊接限位的作用。本发明能充分发挥预留牛腿20的作用，提高相交管桁架中主次桁架21对接两焊接杆件之间对位精准性及便捷性，提高焊接质量和安装效率。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种次桁架安装方法，其特征在于包括如下步骤：

a、对次桁架的弦杆两端进行相贯线切割，再在制作预留牛腿的设计长度处进行斜截面切割，作为预留牛腿；

b、设置可调节高度的临时胎架，再以平卧方式将主桁架放置在临时胎架上，整体调平主桁架；

c、在整体调平的主桁架上标记出预留牛腿的设计位置，以十字线标出其相贯线四个最外沿定位点；

d、对预留牛腿进行定位，再将预留牛腿焊接在主桁架上标记出预留牛腿的设计位置处；

e、将带有预留牛腿的主桁架进行整体吊装，使预留牛腿与主桁架一同吊装就位；

f、在临时固定装置的上部固接底板的底部焊接两块上部限位支承板，同时在下部固接底板的顶部焊接两块下部限位支承板，两块上部限位支承板之间的距离和两块下部限位支承板之间的距离均根据次桁架的弦杆尺寸确定，再通过第一固定螺栓和第一固定螺母之间螺纹连接，将上部固接底板和下部固接底板连接形成整体，并将上部固接底板和下部固接底板固定在次桁架弦杆端部上，保证次桁架的弦杆端部斜截面的顶端位于上部限位支承板底部的焊接预留孔中心位置处，在次桁架弦杆的两端均安装临时固定装置；

g、在预留牛腿一侧的空间进行吊装安装有临时固定装置的次桁架，待吊装至设计高度时，将该整体向预留牛腿正上方移动，待上部固接底板的端部投影与预留牛腿的端部相重合时，将吊装整体缓慢下降，将上部限位支承板架设在预留牛腿上，次桁架的端部斜截面和预留牛腿的端部斜截面对接，完成次桁架及临时固定装置所组成整体的落位、对接；

h、将次桁架的端部斜截面和预留牛腿的端部斜截面对接处进行同侧同步施焊，在上部限位支承板底部的焊接预留孔处进行施焊操作；

i、次桁架与预留牛腿的焊接工作完成后，拧松第一固定螺母，抽出第一固定螺栓，将临时固定装置卸下，在后续待安装次桁架上进行倒用。

2.根据权利要求1所述的一种次桁架安装方法，其特征在于：在步骤d中，对预留牛腿进行定位的具体操作包括：

（1）在主桁架上安装预留牛腿定位限位装置，将限位抱箍的顶推短杆插入调节套筒的一端中，再将支撑短柱分别与调节套筒、处于上方的紧固抱箍焊接连接，接着在调节套筒的另一端螺纹连接调节螺栓，调节螺栓抵住顶推短杆，通过在上下分布的紧固抱箍上拧入第二固定螺栓和第二固定螺母，将预留牛腿定位限位装置和主桁架连接成整体，再调整预留牛腿定位限位装置在主桁架上的位置，以使预留牛腿定位限位装置中限位抱箍之间的组合区间接近预留牛腿的设计位置区域处；

（2）将预留牛腿伸入预留牛腿定位限位装置中限位抱箍之间的组合区间内，并将预留牛腿竖直与主桁架上标记出预留牛腿的设计位置接触，再拧动调节螺栓，使调节螺栓在调节套筒中的位置发现变化，向内侧移动并推动顶推短杆与限位抱箍一同向预留牛腿移动，使限位抱箍夹紧预留牛腿，夹紧后，通过调节螺栓再次对预留牛腿进行最后微调，完成定位，然后拧动调节套筒上的顶紧螺栓，使得顶推短杆固定在调节套筒中。

3.基于权利要求1所述的一种次桁架安装方法的临时固定装置，其特征在于：包括上下固定连接的上部固接底板和下部固接底板，次桁架弦杆端部设置在所述上部固接底板和所述下部固接底板之间，所述上部固接底板的底部设有两块上部限位支承板，两块所述上部限位支承板夹紧在次桁架弦杆端部的上方处，所述下部固接底板的顶部设有两块下部限位支承板，两块所述下部限位支承板夹紧在次桁架弦杆端部的下方处，所述上部限位支承板的底部设有焊接预留孔，所述上部固接底板的长度大于所述下部固接底板的长度。

4.根据权利要求3所述的一种次桁架安装方法的临时固定装置，其特征在于：所述上部固接底板和所述下部固接底板之间设有第一固定螺栓，所述第一固定螺栓的顶端设有限位端部，所述限位端部限位在所述上部固接底板上，所述第一固定螺栓的底端螺纹连接有第一固定螺母，所述第一固定螺母固定在所述下部固接底板上。

5.根据权利要求3所述的一种次桁架安装方法的临时固定装置，其特征在于：两块所述上部限位支承板沿所述上部固接底板的中心线对称焊接在所述上部固接底板的底部处，两块所述下部限位支承板沿所述下部固接底板的中心线对称焊接在所述下部固接底板的顶部处，两块所述上部限位支承板的间距和两块所述下部限位支承板的间距相同。

6.根据权利要求3所述的一种次桁架安装方法的临时固定装置，其特征在于：所述上部固接底板和所述上部限位支承板之间焊接有第一加劲板。

7.根据权利要求3所述的一种次桁架安装方法的临时固定装置，其特征在于：所述下部固接底板和所述下部限位支承板之间焊接有第二加劲板。

8.根据权利要求3所述的一种次桁架安装方法的临时固定装置，其特征在于：所述上部限位支承板的端部和所述下部限位支承板的端部均呈圆弧状。

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