CN110552542A - 一种圆锥建筑结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种圆锥建筑结构的施工方法，该方法可以有效控制倾斜结构施工阶段的下挠变形，有效降低施工阶段附加应力，显著提升结构施工质量和成环精度，提高施工阶段结构的稳定性和施工安全性。

Description

一种圆锥建筑结构的施工方法

技术领域

本发明涉及一种圆锥建筑结构施工方法，特别涉及一种圆锥建筑结构的施工方法。

背景技术

在钢结构间冷塔锥体段施工中，既有技术采用移动锚点进行钢结构锥段装配单元的 就位调整，待点焊固定后即移走锚点。该技术对于倾斜角度大、自重较重的大型钢结构而言，必将导致未形成局部拱效应的钢结构在卸除锚点后产生较大的下挠变形和施工附加应力，严重影响结构成环精度和施工质量，且在自重和风载组合作用下，未形成局部 拱效应的结构存在倒塌风险。针对上述问题，本发明提出一种施工方法，可有效控制圆 锥建筑结构的下挠变形，提高施工质量和施工安全性。

发明内容

本发明提出一种圆锥建筑结构的施工方法，用以解决现有技术中圆锥建筑结构施工 过程中未成环阶段结构的下挠变形的问题，进而提高施工质量和施工安全性。

为了解决上述问题，本发明提供了一种圆锥建筑结构的施工方法，所述圆锥建筑结 构包括至少一层施工层，每层所述施工层包括若干个装配单元，其特征在于，包括以下步骤：

S1、于地面预设点处安装若干个移动锚件；

S2、将装配单元吊装至预设位置；

S3、将固定装置的一端与装配单元相连接，另一端与对应的所述移动锚件相连接；

S4、对装配单元进行固定安装；

S5、重复S1～S4，对已安装的装配单元所在的同层剩余的部分装配单元进行安装，直至安装好的装配单元形成局部拱效应；

S6、按照装配单元的安装顺序逐步拆除固定装置和移动锚件，同时重复S1～S4，对同层剩余的装配单元进行安装，直至同层装配单元结构合拢。

可选的，所述S2步骤中，若施工层不是首层施工层，在装配单元吊装前，所述装 配单元的底端安装用于高空作业的高空作业挂篮；所述的S4步骤中，当装配单元固定 安装完毕后，在所述装配单元的顶端节点处安装用于高空作业的高空作业挂篮，以完成 顶端节点的连接。

可选地，所述S6步骤还包括，在装配单元结构合拢，完成单层的施工层安装后， 拆除所有固定装置和移动锚点。

可选地，所述S2步骤中，利用起重设备吊起装配单元，根据所述装配单元倾斜角度形态预先设定吊索长度，使所述装配单元倾角与安装就位倾角一致。

可选地，所述S3步骤中，所述固定装置上设有调节装置，所述调节装置用于调节所述装配单元与所述移动锚件之间的距离，完成对装配单元空间位置和倾斜角度的精 调。

可选地，所述固定装置为缆风绳，所述长度调节装置为手拉葫芦或花篮螺杆，所述移动锚件沿圆锥建筑结构预设安装点的外侧周向排布。

可选地，所述固定装置为支撑杆，所述长度调节装置为千斤顶或伸缩杆结构，所述移动锚件沿圆锥建筑结构预设安装点的内侧周向排布。

可选地，所述S1步骤中，所述移动锚件安装的数量至少为两个。

可选地，位于不同装配单元且相邻的两个固定装置连接于同一个所述移动锚件，或 一个装配单元两侧的两个固定装置连接于同一个所述移动锚件。

可选地，所述圆锥建筑结构包括至少两层施工层，所述圆锥建筑结构包括至少两层 施工层，所述S6步骤还包括在装配单元结构合拢，完成单层的施工层安装后，拆除所 有固定装置和移动锚点；所述圆锥建筑结构的施工方法还包括：

S7、重复步骤S1～S6若干次，对剩余施工层的装配单元进行安装，直至完成整个圆锥建筑结构的安装。

综上所述，本发明提出的圆锥建筑结构的施工方法，将未成局部拱效应的装配单元 连接至移动锚件上，可以有效控制倾斜结构施工阶段的下挠变形，有效降低施工阶段附加应力，显著提升结构施工质量和成环精度，提高施工阶段结构稳定性和施工安全性。 同时，在装配单元形成局部拱效应后，一边拆固定装置和转移移动锚件，一边吊装剩余 装配单元，可以加快施工进度，提高固定装置和移动锚件的利用率，降低施工成本。在 固定装置上设置长度调节装置，配合起重设备，可以对调节装配单元的空间位置和倾斜 角度进行精调。

附图说明

图1是本发明实施例一的圆锥建筑结构施工方法在施工过程中的侧视图；

图2是图1中施工步骤S3的俯视图；

图3是图1中施工步骤S5的俯视图；

图4是图1中施工步骤S6部分的俯视图；

图5是图1中施工步骤S6部分的俯视图；

图6是图1中施工步骤S6部分的俯视图；

图7是本发明实施例二的圆锥建筑结构施工方法在施工工程中的侧视图；

其中，101-移动锚件，102-手拉葫芦，103-缆风绳，104-已安装就位装配单元，105-装配单元，106-高空作业挂篮，107-千斤顶，108-支撑杆。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种圆锥建筑结构的施工方法作进一 步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发 明实施例的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等 指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明 和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位 构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

实施例一中圆锥建筑结构的施工方法，所述圆锥建筑结构包括至少一层施工层，每层所述施工层包括若干个装配单元，其特征在于，包括以下步骤：

S1、于地面预设点处安装若干个移动锚件101；

S2、将装配单元105吊装至预设位置；

S3、将固定装置的一端与装配单元105相连接，另一端与对应的所述移动锚件101相连接；

S4、对装配单元105进行固定安装；

S5、重复S1～S4，对已安装就位装配单元104所在的同层剩余的部分装配单元进行安装，直至已安装就位装配单元104形成局部拱效应；

S6、按照装配单元的安装顺序逐步拆除固定装置和移动锚件101，同时继续重复S1～S4，对本层剩余装配单元105进行安装，直至同层装配单元结构合拢。

为满足圆锥建筑结构施工过程的稳定性，移动锚件101的承载力应大于所述装配单 元自重和风载产生的组合作用力。

较优地，所述S2步骤中，若施工层不是首层施工层，在装配单元吊装前，所述装 配单元的底端安装用于高空作业的高空作业挂篮106。

另外，所述的S4步骤中，当装配单元固定安装完毕后，在所述装配单元的顶端节点处安装用于高空作业的高空作业挂篮106，以完成顶端节点的连接。

同时，所述S2步骤中，利用起重设备吊起装配单元105，根据所述装配单元105 倾斜角度形态预先设定吊索的长度，使所述装配单元105倾角与安装就位倾角一致，可 以对装配单元的空间位置和倾斜角度进行粗调。

较优地，所述S3步骤中，所述固定装置上设有调节装置，所述调节装置用于调节所述装配单元105与所述移动锚件101之间的距离，完成对装配单元105空间位置和倾 斜角度的精调。

参阅图1，其是实施例一的圆锥建筑结构施工方法在施工工程中的侧视图。结合图3，在S3步骤中，固定装置采用缆风绳103，长度调节装置采用手拉葫芦102，将移动 锚件101设置在圆锥建筑结构预设安装点的外侧。缆风绳103的一端连接至装配单元 105上的固定装置连接节点，另一端与手拉葫芦102相连，手拉葫芦102最终连接到移 动锚件101上。可以看出，缆风绳103与手拉葫芦102形成的连接件用于固定装配单元 105，保证装配单元105的稳定性。同时手拉葫芦102可以调整所述连接件的长度，并 将起重设备慢慢松钩至仅稍带力作为保险，配合全站仪等测量设备，实现装配单元 105空间位置和倾斜角度的精调。当然，所述固定装置还可以为其他用于连接装配单 元与移动锚件的牵引体，所述长度调节装置还可以为花篮螺杆等用于调节长度的装置 或设备，本发明并不限定具体的设备或装置。同时，为了使缆风绳103受力均匀，在每 个装配单元105的顶部两侧分别连接缆风绳103，且该方式亦便于进行装配单元的位置 精调。而且，如图5所示，位于不同装配单元且相邻的两个固定装置(即缆风绳103) 连接同一个所述移动锚件，以使装配单元受力均衡，当然也可以使一个装配单元两侧的 两个固定装置连接于同一个所述固定锚件，本发明并不限定具体的连接方式。

优选地，所述手拉葫芦103靠近地面，便于施工人员在地面完成对装配单元105 的微调。

为了加快施工进度，在所述S4步骤中，对该层其余装配单元安装，是从已就位装配单元的两侧同时依次进行安装，具体方法如图3所示。

可以看出所述S1步骤中，所述移动锚件101每次安装的数量至少为两个，当然， 每次具体的安装数量可以由技术人员根据现场环境和移动锚件的实际数量进行调整。在 实际安装过程中，移动锚件101的数量有限，难以保证使单层的所有装配单元同时与移 动锚件101相连接。因此，本发明在S5步骤中，当已安装就位装配单元104形成局部 拱效应后，可开始逐步拆卸固定装置和移动锚件，同时拆卸下来的固定装置和移动锚件 可以用于剩余装配单元的安装。因此，本发明既可有效控制圆锥建筑结构的下挠变形， 又提高了移动锚件和固定装置的利用率，无需增加移动锚件和转移固定装置，从而减少 了施工成本。可以看出，本发明尤其适用于移动锚件数量小于单层施工层中装配单元的 最大数量，优选地，移动锚件的数量应大于单层施工层中形成局部拱效应时装配单位的 数量。

本领域的技术人员应当了解的是，所述装配单元结构形成局部拱效应，是指单层施 工层上的装配单元之间相互配合，不致产生超过设定阈值的下挠变形和附加应力。

另外，所述S4步骤中，对装配单元105进行固定安装，是对装配单元105与地面 或下层装配单元之间的连接节点进行焊接，施工人员可以在高空作业挂篮106上完成施 工层之间的装配单元的焊接。

较优地，为了加快施工进度，在所述S5步骤中，对该层其余装配单元安装，是从 已安装就位装配单元104的两侧同时依次进行安装。

在施工过程中，可以利用起重设备对装配单元进行吊装，其中起重设备可以为汽车 吊、履带吊和塔吊等，本发明并不限定。本领域的技术人员可以根据现场环境以及装配单元体积和重量等进行选择。

较优地，所述圆锥建筑结构包括至少两层施工层，所述S6步骤还包括在装配单元结构合拢，完成单层的施工层安装后，拆除所有固定装置和移动锚点；所述圆锥建筑结 构的施工方法还包括：

S7)重复步骤S1～S6若干次，对剩余施工层的装配单元105进行安装，直至完成整个圆锥建筑结构的安装。

较优地，不管圆锥建筑包括一层施工层，还是多层施工层，在S6步骤还包括，在 单层施工层的装配单元完成合拢安装后，可以拆除所有固定装置和移动锚点。由于单层 施工层的装配单元合拢后，已安装就位装配单元104之间相互配合可抵抗重力和风载的 组合作用，不致产生超过阈值的下挠变形和附加应力，因此可以拆除所有的固定装置。 而含有多层施工层的圆锥建筑，可以继续在已安装到位的施工层上继续施工，直至整个 圆锥建筑结构完成安装

另外，本发明也可以用于非圆锥形的成环钢结构的安装。

实施例二

与上述实施例不同的是，本实施例中的固定装置采用支撑杆，长度调节装置采用千 斤顶，移动锚件位于圆锥建筑结构预设安装点的内侧。

如图7所示，所述移动锚件101位于圆锥建筑结构预设安装点的内侧，移动锚件101上固定安装一千斤顶107，支撑杆108两端分别连接千斤顶107和装配单元105。

在S3步骤中，起重设备将支撑杆108一端吊至高空与装配单元105相连接，另一 端通过千斤顶107与地面所述移动锚件101相连接。于地面调节千斤顶107的高度，并 将起重设备慢慢松钩至仅稍带力作为保险，配合全站仪等测量设备，对装配单元105 完成空间位置精调。

另外，为方便调节装配单元105的倾斜角度，且保证千斤顶的轴向受力模式，支撑杆108和装配单元105之间的连接采用可转动连接形式，支撑杆108与千斤顶107刚接 为一整体，千斤顶与固定锚件间连接采用可转动连接形式，上述转动连接可以采用销铰 连接等方式。

千斤顶107与现有技术中常用的千斤顶结构类似，细部结构本说明书中不做介绍。当然，千斤顶107也可以用伸缩杆之类的调节装置代替，本发明并不限定。同样的，支 撑杆108可以为采用其他刚性支撑结构，用以支撑装配单元105。

当然，本实施例中的圆锥建筑结构的施工方法更适合30m以下的圆锥建筑结构，高于30m的圆锥建筑结构采用支撑杆和千斤顶的方式成本相对较高。

进一步地，为了使整个圆锥建筑结构在施工过程中受力平衡，每个装配单元顶部上 的两端分别用两个支撑杆进行固定连接，较优的，位于不同装配单元且相邻的两个固定装置(即支撑杆108)连接同一个所述移动锚件，以使整个装配单元受力均衡，当然也 可以使一个装配单元两侧的两个固定装置连接于同一个所述固定锚件，本发明并不限定 具体的连接方式。

由此可见，本发明的圆锥建筑结构的施工方法，在圆锥建筑结构预设安装点的内侧 或外侧设有若干个移动锚件，利用固定装置将装配单元连接至移动锚件上，直至装配单元形成局部拱效应时再拆除固定装置和移动锚件，可以有效控制倾斜结构施工阶段的下挠变形，有效降低施工阶段附加应力，显著提升结构施工质量和成环精度，显著提高施 工阶段结构稳定性和施工安全性。在固定装置上设置长度调节装置，配合起重设备，可 以更好的调节装配单元的倾斜角度。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明 领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种圆锥建筑结构的施工方法，所述圆锥建筑结构包括至少一层施工层，每层所述施工层包括若干个装配单元，其特征在于，包括以下步骤：

S1、于地面预设点处安装若干个移动锚件；

S2、将装配单元吊装至预设位置；

S3、将固定装置的一端与装配单元相连接，另一端与对应的所述移动锚件相连接；

S4、对装配单元进行固定安装；

S5、重复S1～S4，对已安装的装配单元所在的同层剩余的部分装配单元进行安装，直至安装好的装配单元形成局部拱效应；

S6、按照装配单元的安装顺序逐步拆除固定装置和移动锚件，同时重复S1～S4，对同层剩余的装配单元进行安装，直至同层装配单元结构合拢。

2.如权利要求1所述的圆锥建筑结构的施工方法，其特征在于，所述S2步骤中，若施工层不是首层施工层，在装配单元吊装前，所述装配单元的底端安装用于高空作业的高空作业挂篮；所述的S4步骤中，当装配单元固定安装完毕后，在所述装配单元的顶端节点处安装用于高空作业的高空作业挂篮，以完成顶端节点的连接。

3.如权利要求1所述的圆锥建筑结构的施工方法，其特征在于，所述S6步骤还包括，在装配单元结构合拢，完成单层的施工层安装后，拆除所有固定装置和移动锚点。

4.如权利要求1所述的圆锥建筑结构的施工方法，其特征在于，所述S2步骤中，利用起重设备吊起装配单元，根据所述装配单元倾斜角度形态预先设定吊索长度，使所述装配单元倾角与安装就位倾角一致。

5.如权利要求1所述的圆锥建筑结构的施工方法，其特征在于，所述S3步骤中，所述固定装置上设有调节装置，所述调节装置用于调节所述装配单元与所述移动锚件之间的距离，完成对装配单元空间位置和倾斜角度的精调。

6.如权利要求5所述的圆锥建筑结构的施工方法，其特征在于，所述固定装置为缆风绳，所述长度调节装置为手拉葫芦或花篮螺杆，所述移动锚件沿圆锥建筑结构预设安装点的外侧周向排布。

7.如权利要求5所述的圆锥建筑结构的施工方法，其特征在于，所述固定装置为支撑杆，所述长度调节装置为千斤顶或伸缩杆结构，所述移动锚件沿圆锥建筑结构预设安装点的内侧周向排布。

8.如权利要求1所述的圆锥建筑结构的施工方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述移动锚件安装的数量至少为两个。

9.如权利要求1所述的圆锥建筑结构的施工方法，其特征在于，位于不同装配单元且相邻的两个固定装置连接于同一个所述移动锚件，或一个装配单元两侧的两个固定装置连接于同一个所述移动锚件。

10.如权利要求1所述的圆锥建筑结构的施工方法，其特征在于，所述圆锥建筑结构包括至少两层施工层，所述S6步骤还包括在装配单元结构合拢，完成单层的施工层安装后，拆除所有固定装置和移动锚点；所述圆锥建筑结构的施工方法还包括：

S7、重复步骤S1～S6若干次，对剩余施工层的装配单元进行安装，直至完成整个圆锥建筑结构的安装。