CN110656723B - 用于柱面拱壳屋盖滑移施工的轨道支架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料或建筑构件在现场的制备，搬运或加工领域，具体为一种用于柱面拱壳屋盖滑移施工的轨道支架。一种用于大跨度柱面拱壳屋盖滑移施工的轨道支架，包括地梁(1)和转换梁(2)，其特征是：还包括支撑架(3)、滑移梁(4)和滑移轨道(5)，每个支撑架(3)的底端都依次固定在一根转换梁(2)上；滑移梁(4)的两端分别固定在支座(12)的顶端，滑移梁(4)的下翼缘面固定在各个支撑架(3)顶端构成的支撑面上，滑移梁(4)的横截面和水平面斜交，滑移轨道(5)的下端面固定在滑移梁(4)的上翼缘面，滑移轨道(5)和滑移梁(4)这两者的横截面互相平行。本发明结构简单，制作方便，安全可靠。

Description

用于柱面拱壳屋盖滑移施工的轨道支架
技术领域
本发明涉及建筑材料或建筑构件在现场的制备，搬运或加工领域，具体为一种用于柱面拱壳屋盖滑移施工的轨道支架。
背景技术
随着国家对环保要求越来越高以及建设用地的严格控制，煤炭的散堆方式必须被封闭储装方式所取代，所以干煤棚的建设近年来在我国蓬勃发展起来。干煤棚的主要作用就是在煤场上加盖，保护堆取料机及露天存放的煤炭等物料，防止下雨时煤炭受淋和刮风时污染环境，是一项节能和环保工程。通常是后建的特大单跨柱面拱壳。
柱面拱壳跨度在100m及以上的为特大跨度柱面拱壳，这类柱面拱壳结构具有跨度大、拱壳底部支座处水平推力较大的特点，目前对于此类大跨度柱面拱壳干煤棚的施工通常采用满堂脚手架散装、分块吊装、累积滑移等安装方法。对于后建的干煤棚，受到堆场上堆料及取料设备的影响，难以搭设脚手架，同时大型吊装机械不能进入，不能采用满堂脚手架散装及分块吊装。累积滑移施工是比较好的方案。
滑移施工法作为一种较为成熟的施工方法，在长期实践中已经初步显示了它在某些特殊结构体系和场地条件下的适用性。该方法可与其他土建工程平行作业，而使总工期缩短；特别在场地狭小或跨越其它结构、设备等而起重机无法进入时更为适合。通常情况下滑移轨道布置在沿支座方向，只承受屋盖结构的自重荷载作用，滑移轨道两端固定在屋盖支座之间，轨道中间根据需要设置竖向支架。对于跨度超100m的特大跨度柱面拱壳干煤棚屋盖，由于拱效应的存在，支座位置不仅承受屋盖的自重，同时承受巨大的水平推力，滑移轨道设置既要抵抗竖向自重又要抵抗水平推力，难度很大。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、制作方便、安全可靠的滑移施工设备，本发明公开了一种用于柱面拱壳屋盖滑移施工的轨道支架。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种用于柱面拱壳屋盖滑移施工的轨道支架，包括地梁和转换梁，地梁逐根互相平行地铺设在地面上构成，地梁与地面紧密贴合，地梁的两端通过抱箍分别套设并固定在一个支座的外侧面上，转换梁的长度和地梁的宽度相等，转换梁互相平行地架设在地梁上，转换梁和地梁互相垂直，其特征是：还包括支撑架、滑移梁和滑移轨道，
每个支撑架的底端都依次固定在一根转换梁上；
滑移梁的两端分别固定在支座的顶端，滑移梁的下翼缘面固定在各个支撑架顶端构成的支撑面上，滑移梁的横截面和水平面斜交，滑移轨道的下端面固定在滑移梁的上翼缘面，滑移轨道和滑移梁这两者的横截面互相平行；
滑移梁上翼缘面的法向与支座的合力方向一致，支撑架中，立杆的轴线方向垂直于地面，斜撑杆的轴线方向和支座的合力方向一致；
地梁的宽度和转换梁的长度根据地基承载力计算确定，支撑架、滑移梁、滑移轨道这三者的尺寸参数都根据滑移时轨道反力由计算确定。
所述的用于柱面拱壳屋盖滑移施工的轨道支架，其特征是：支撑架由立杆和斜撑杆构成，立杆的顶端和斜撑杆的顶端互相连接，每个支撑架中立杆的底端和斜撑杆的底端都固定在一根转换梁上。
本发明按如下所述制作：
根据干煤棚结构形式确定滑移施工方案，确定单次滑移及累积滑移的具体步骤，在支座之间布置滑移轨道；
根据滑移施工方案，采用有限元软件进行的有限元计算模拟施工过程，确定在滑移过程中滑移梁和滑移轨道这两者的横截面尺寸，确定在两个支座之间需要的支撑架的个数，以及支撑架的斜撑杆和立杆的尺寸，转换梁的横截面尺寸；
根据有限元计算确定上部结构在支座处的合力方向；
倾斜滑移梁使滑移梁上翼缘面法向与支座的合力方向一致，滑移轨道固定在滑移梁的上翼缘面上，滑移梁及滑移轨道这两者的两端都和支座固定，支撑架顶端即立杆和斜撑杆的连接处连接滑移梁的下翼缘面，其中斜撑杆的轴向方向和支座的合力方向一致，立杆和斜撑杆这两者的底端都焊接固定在转换梁上，转换梁架设在由工字梁密排布置构成的地梁上，地梁和地面紧密贴合，地梁的两端通过抱箍和支座连接，转换梁和地梁局部焊接固定；通过支撑架处支座反力的竖向自重分量以及地基承载力，根据规范计算确定需要的地梁宽度，从而确定转换梁的长度，支座处的水平推力通过支撑架传递到地梁，再由地梁传递到支座。
本发明公开的用于特大跨度柱面拱壳屋盖滑移施工的带倾角轨道支架，轨道倾斜布置，通过地梁与支座连接，在不对基础进行特殊处理的情况下，整个滑移支架装置既能承受上部结构自重，又能承受拱壳的水平推力，保证了柱面拱壳的滑移施工方案可以实施。具体地说，滑移梁倾角与支座反力的倾角一致，滑移轨道与滑移梁上翼缘固定，屋盖作用在滑移轨道上的合力方向与滑移轨道截面形心轴基本一致。滑移梁通过下部三角支架将荷载传给地面转换钢梁，转换梁与地面接触抵抗竖向荷载，同时转换梁与原混凝土支座短柱连接，通过支座短柱抵抗水平推力。
本发明在不对基础进行特殊处理的情况下，解决了滑移梁既有竖向力、又有水平推力的难题，保证了此类拱壳屋盖的滑移施工方法的可行，有广阔的应用前景。
本发明适用于对跨度大、拱壳底部支座处水平推力较大的特大跨度柱面拱壳实施整体滑移施工。
本发明具有如下有益效果：
1. 本发明带倾角滑移轨道使滑移支座处受力方向与轨道上翼缘面垂直，滑移轨道平面外不受力，在不对基础进行特殊处理的情况下，整个滑移支架装置既能承受上部结构自重，又能承受水平推力，保证了柱面拱壳的滑移施工方案可以实施。
2. 三角支架的设置保证了滑移梁的刚度，减小了滑移过程中轨道的变形，保证了上部柱面拱壳的结构安全。
3. 三角支架将滑移梁反力传递到转换梁，通过转换梁传递到地梁，地梁与地面接触，抵抗了支座全部的竖向自重分量以及部分水平推力，同时地梁与短柱连接，将水平推力传递到原有短柱的基础，三角架处不需要新做基础抵抗水平力，减少了施工过程中地基的处理措施。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中支撑架和滑移梁的结构示意图；
图3是干煤棚跨度柱面拱壳屋盖的断面示意图；
图4是滑移轨道和支座的布置示意图；
图5是本发明中柱面拱壳支座受力分解示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种用于柱面拱壳屋盖滑移施工的轨道支架，包括地梁1、转换梁2、支撑架3、滑移梁4和滑移轨道5，如图1所示，具体结构是：
地梁1采用工字梁逐根互相平行地铺设在地面上构成，地梁1与地面紧密接触，地梁1的两端通过抱箍11分别套设并固定在一个支座12的外侧面上，转换梁2的长度和地梁1的宽度相等，转换梁2互相平行地架设在地梁1上，转换梁2和地梁1互相垂直；
每个支撑架3如图2所示：支撑架3由立杆31和斜撑杆32构成，立杆31的顶端和斜撑杆32的顶端互相连接，立杆31和斜撑杆32之间的夹角θ取22°，每个支撑架3中立杆31的底端和斜撑杆32的底端都依次焊接固定在一根转换梁2上；
滑移梁4的两端分别固定在原有支座12的顶端，滑移梁4的下翼缘面固定在各个支撑架3顶端构成的支撑面上，滑移梁4的横截面和水平面斜交，滑移轨道5的下端面固定在滑移梁4的上翼缘面，滑移轨道5和滑移梁4这两者的横截面互相平行；
滑移梁4上翼缘面的法向与支座12的合力方向一致，支撑架3中，立杆31的轴线方向垂直于地面，斜撑杆32的轴线方向和支座12的合力方向一致；
地梁1的宽度和转换梁2的长度根据地基承载力计算确定，支撑架3、滑移梁4、滑移轨道5这三者的尺寸参数都根据滑移时轨道反力由计算确定。
本实施例按如下所述制作：
根据如图3所示的干煤棚6的结构形式确定滑移施工方案，确定单次滑移及累积滑移的具体步骤；如图4所示在支座12之间布置滑移轨道5；
根据滑移施工方案，采用有限元软件进行的有限元计算模拟施工过程，确定在滑移过程中滑移梁4和滑移轨道5这两者的横截面尺寸，确定在两个支座12之间需要的支撑架3的个数，以及支撑架3的斜撑杆和立杆的尺寸，转换梁2的横截面尺寸；
根据有限元计算确定上部结构在支座12处的合力方向，如图5所示；
倾斜滑移梁4使滑移梁4上翼缘面法向与支座12的合力方向一致，滑移轨道5固定在滑移梁4的上翼缘面上，滑移梁4及滑移轨道5这两者的两端都和支座12固定，支撑架3顶端即立杆31和斜撑杆32的连接处连接滑移梁4的下翼缘面，其中斜撑杆32的轴向方向和支座12的合力方向一致，立杆31和斜撑杆32这两者的底端都焊接固定在转换梁2上，转换梁2架设在由工字梁密排布置构成的地梁1上，地梁1和地面紧密贴合，地梁1的两端通过抱箍11和支座12连接，转换梁2和地梁1局部焊接固定；通过支撑架3处支座12反力的竖向自重分量以及地基承载力，根据规范计算确定需要的地梁1宽度，从而确定转换梁2的长度，支座12处的水平推力通过支撑架3传递到地梁1，再由地梁1传递到支座12。
本实施例公开的用于特大跨度柱面拱壳屋盖滑移施工的带倾角轨道支架，轨道倾斜布置，通过地梁1与支座12连接，在不对基础进行特殊处理的情况下，整个滑移支架装置既能承受上部结构即干煤棚6的自重，又能承受拱壳的水平推力，保证了柱面拱壳的滑移施工方案可以实施。具体地说，滑移梁4倾角与支座12反力的倾角一致，滑移轨道5与滑移梁4上翼缘固定，屋盖作用在滑移轨道5上的合力方向与滑移轨道5截面形心轴基本一致，滑移梁4通过下部支撑架3将荷载传给转换梁2，转换梁2通过地梁1与地面接触抵抗竖向荷载，同时转换梁2与原支座12连接，通过支座12抵抗水平推力。

Claims (1)

1.一种用于柱面拱壳屋盖滑移施工的轨道支架，包括地梁(1)和转换梁(2)，地梁(1)逐根互相平行地铺设在地面上构成，地梁(1)的两端通过抱箍(11)分别套设并固定在一个支座(12)的外侧面上，转换梁(2)的长度和地梁(1)的宽度相等，转换梁(2)互相平行地架设在地梁(1)上，转换梁(2)和地梁(1)互相垂直，其特征是：还包括支撑架(3)、滑移梁(4)和滑移轨道(5)，
每个支撑架(3)的底端都依次固定在一根转换梁(2)上；
滑移梁(4)的两端分别固定在支座(12)的顶端，滑移梁(4)的下翼缘面固定在各个支撑架(3)顶端构成的支撑面上，滑移梁(4)的横截面和水平面斜交，滑移轨道(5)的下端面固定在滑移梁(4)的上翼缘面，滑移轨道(5)和滑移梁(4)这两者的横截面互相平行；
支撑架(3)由立杆(31)和斜撑杆(32)构成，立杆(31)的顶端和斜撑杆(32)的顶端互相连接，每个支撑架(3)中立杆(31)的底端和斜撑杆(32)的底端都固定在一根转换梁(2)上。
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