CN113216647A - 一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置及其施工方法，包括内支撑胎架和外支撑胎架，所述内支撑胎架和外支撑胎架的顶部活动连接有屋盖，所述内支撑胎架和外支撑胎架之间设置有联系桁梁，所述内支撑胎架的上方设置有内同心滑轨，所述外支撑胎架的上方设置有外同心滑轨，本发明涉及建筑施工技术领域。该椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置及其施工方法，滑移过程中内外圈爬行器同步进行同心弧形累积滑移，直至整个屋盖连接完成，与立面罩棚形成整体结构体系，能够有效减少屋盖施工过程中的塔机投入量，提高塔吊使用效率。

Description

一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置及其施工方法。

背景技术

当前随着国家体育产业的发展进程加快，专业化的体育场馆不断增加、要求越来越高、造型越来越多样化。这些建筑一般均为大跨度的高空钢结构，结构形式有网架、桁架等。钢结构的安装根据其结构受力和构造特点、不论何种安装方法均有其优劣，对施工工期、综合造价、工序穿插等均有很大的影响。其中高空散装施工虽可降低设备参数，但对设备数量要求多，同时需要布置大量的高空支撑胎架，严重影响工序穿插以及现场施工形象，且临时措施量投入巨大，相应租赁成本高昂；整体吊装法对起重机械性能要求极高，对于大跨度的悬挑结构，还需额外增加临时支撑，占用大量拼装场地的同时对拼装场地的位置要求严格，只能位于投影区域，很难应用于下部主体结构工期紧张的项目，在工期、设备投入以及场地占用上要求极高；整体提升以及整体顶升法施工对于原位拼装的场地要求高，往往需要吊车进入结构内场进行吊装施工，但内场空间受建筑主体结构限制很大，同时对于大型体育场馆屋盖高度高，提升架或顶升架稳定性很难保证。高空滑移法通过利用原有结构设置钢滑轨或搭设胎架后设置钢滑轨，将钢结构屋盖在地面拼装成条状或块状单元后吊至拼装平台上拼装成滑移单元，用牵引设备将桁架滑移到设计位置。但滑移技术局限于对称结构，同时对于滑移路径要求高。

当下钢结构形式以及建筑造型越来越多，例如高空椭圆形钢结构罩棚等，而且跨度和高度越来越大，结构形式复杂，应对此类情况上述传统安装方法用于此类型结构安装过于局限，因此这就需要一种更新更可靠的安装方式来适用于此类受场地限制的高空椭圆形钢结构屋盖安装。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置及其施工方法，解决了下当钢结构形式以及建筑造型越来越多，例如高空椭圆形钢结构罩棚等，而且跨度和高度越来越大，结构形式复杂，应对此类情况上述传统安装方法用于此类型结构安装过于局限的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置，包括内支撑胎架和外支撑胎架，所述内支撑胎架和外支撑胎架的顶部活动连接有屋盖，所述内支撑胎架和外支撑胎架之间设置有联系桁梁，所述内支撑胎架的上方设置有内同心滑轨，所述外支撑胎架的上方设置有外同心滑轨，所述屋盖的底部设置有临时支撑杆件，所述内同心滑轨和外同心滑轨的表面均滑动连接有滑靴，所述临时支撑杆件的底部与滑靴的顶部固定连接，所述内同心滑轨和外同心滑轨的表面均通过滑动槽滑动连接有爬行装置，可以解决此类大跨度椭圆形中间开洞钢结构屋盖的高空安装问题，同时大量减少了吊机的投入，同时通过采用拼装平台进行拼装施工大大减少拼装胎架的投入，通过计算机对内外圈滑靴的滑动进行同步控制，使构件平稳、安全、快速滑移到指定位置，采取此方法施工可在措施投入上取得显著的经济效益；

爬行装置包括夹紧装置以及转动连接在夹紧装置右侧的爬行器，所述爬行器的右侧固定连接有液压缸，所述液压缸活塞杆的右端与滑靴的左侧转动连接，所述夹紧装置的内腔固定连接有双杆夹持液压缸，所述双杆夹持液压缸活塞杆的表面固定连接有楔块，所述夹紧装置的内腔转动连接有导向轮。

作为本发明进一步的方案：所述内同心滑轨和外同心滑轨为同心椭圆。

作为本发明进一步的方案：所述楔块设置有两个，且在双杆夹持液压缸的两侧对称分布。

本发明还公开了一种用于椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、在内支撑胎架的上方设置内同心滑轨，在外支撑胎架的上方设置外同心滑轨，在第一块横移单元下方设置三个滑靴，将滑靴和爬行器连接在一起，然后通过临时支撑杆件将待安装屋盖顶起，将滑移单元组合完毕；

步骤二、通过双杆夹持液压缸控制楔块夹紧或松开，同步控制液压缸伸缩，推动滑靴运动进而带动屋盖结构滑移，滑移过程中内外圈爬行器同步进行同心弧形累积滑移，直至整个屋盖连接完成，与立面罩棚形成整体结构体系，能够有效减少屋盖施工过程中的塔机投入量，提高塔吊使用效率；

步骤三、在两个拼装区拼好后，分别由三个液压推动爬行器同步推动第一片滑移单元运动，沿着两圈滑道滑行约15°后进行第二片单元拼装，并连接第一片与第二片，再次滑动约15度；其后进行第三片单元的高空拼装以及与其他单元连接成整体；如此循环，直至10个单元拼成整体后滑移至指定位置，整个滑移安装过程包括10次累积滑移，一次十个单元组成的整体进行的整体滑移阶段，以及最后的拼装区原位拼装阶段，即共三个安装阶段完成整体屋盖的高空安装，第一个单元拼装→沿圆周方向顺时针旋转约15°→第二单元拼装并与已滑移的第一单元连接→两个单元整体沿圆周方向顺时针旋转约15°→第三单元拼装并与已滑移的第二单元连接→三个单元整体沿圆周方向顺时针旋转约15°→第四单元拼装同时与第三单元连接→四个单元整体沿圆周方向顺时针旋转约15°→······→第九单元拼装完成与第十单元连接→十个单元整体沿圆周方向顺时针旋转约15°，10个单元形成整体并滑移至设计指定位置，最后对原位拼装区内的2个拼装单元进行高空原位拼装，整个屋盖安装完成。

有益效果

本发明提供了一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置及其施工方法。

与现有技术相比具备以下有益效果：

1、一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置及其施工方法，内支撑胎架和外支撑胎架的顶部活动连接有屋盖，内支撑胎架和外支撑胎架之间设置有联系桁梁，内支撑胎架的上方设置有内同心滑轨，外支撑胎架的上方设置有外同心滑轨，屋盖的底部设置有临时支撑杆件，内同心滑轨和外同心滑轨的表面均滑动连接有滑靴，临时支撑杆件的底部与滑靴的顶部固定连接，内同心滑轨和外同心滑轨的表面均通过滑动槽滑动连接有爬行装置，可以解决此类大跨度椭圆形中间开洞钢结构屋盖的高空安装问题，同时大量减少了吊机的投入，同时通过采用拼装平台进行拼装施工大大减少拼装胎架的投入，通过计算机对内外圈滑靴的滑动进行同步控制，使构件平稳、安全、快速滑移到指定位置，采取此方法施工可在措施投入上取得显著的经济效益。

2、一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置及其施工方法，滑移过程中内外圈爬行器同步进行同心弧形累积滑移，直至整个屋盖连接完成，与立面罩棚形成整体结构体系，能够有效减少屋盖施工过程中的塔机投入量，提高塔吊使用效率。

附图说明

图1为本发明的罩棚主结构平面图，以及对应塔吊平面位置；

图2为本发明的东西向剖面图；

图3为本发明的爬行装置示意图；

图4为本发明夹紧装置的仰视图；

图5为本发明的滑移状态一：第一块单元于拼装区内高空原位拼装完毕，第一次累积滑移；

图6为本发明的滑移状态二：第二单元于拼装区内高空原位拼装并与第一单元连接完毕，第二次累积滑移；

图7为本发明的滑移状态三：第三单元于拼装区内高空原位拼装并与第二单元连接完毕，第三次累积滑移；

图8为本发明的滑移状态四：第四单元于拼装区内高空原位拼装并与第三单元连接完毕，第四次累积滑移；

图9为本发明的滑移状态五：第五单元于拼装区内高空原位拼装并与第四单元连接完毕，第五次累积滑移；

图10为本发明的滑移状态六：第六单元于拼装区内高空原位拼装并与第五单元连接完毕，第六次累积滑移；

图11为本发明的滑移状态七：第七单元于拼装区内高空原位拼装并与第六单元连接完毕，第七次累积滑移；

图12为本发明的滑移状态八：第八单元于拼装区内高空原位拼装并与第七单元连接完毕，第八次累积滑移；

图13为本发明的滑移状态九：第九单元于拼装区内高空原位拼装并与第八单元连接完毕，第九次累积滑移；

图14为本发明的滑移状态十：第十单元于拼装区内高空原位拼装并与第九单元连接完毕，第十次累积滑移，即整体滑移就位；

图15为本发明的滑移状态十一：第十一单元于拼装区内高空原位拼装并与第十单元连接完毕，第十一次累积滑移；

图16为本发明的原位拼装图。

图中：1、屋盖；2、罩棚立面结构；3、外支撑胎架；4、内支撑胎架；5、联系桁梁；6、临时支撑杆件；7、外同心滑轨；8、内同心滑轨；9、楔块；10、夹紧装置；11、爬行器；12、液压缸；13、滑靴；14、滑动槽；15、双杆夹持液压缸；16、导向轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-16，本发明提供一种技术方案：一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置，包括内支撑胎架3和外支撑胎架4，内支撑胎架3和外支撑胎架4的顶部活动连接有屋盖1，内支撑胎架3和外支撑胎架4之间设置有联系桁梁5，内支撑胎架3的上方设置有内同心滑轨8，外支撑胎架4的上方设置有外同心滑轨7，屋盖1的底部设置有临时支撑杆件6，内同心滑轨8和外同心滑轨7的表面均滑动连接有滑靴13，临时支撑杆件6的底部与滑靴13的顶部固定连接，内同心滑轨8和外同心滑轨7的表面均通过滑动槽14滑动连接有爬行装置；

爬行装置包括夹紧装置10以及转动连接在夹紧装置10右侧的爬行器11，爬行器11的右侧固定连接有液压缸12，液压缸12活塞杆的右端与滑靴13的左侧转动连接，夹紧装置10的内腔固定连接有双杆夹持液压缸15，双杆夹持液压缸15活塞杆的表面固定连接有楔块9，夹紧装置10的内腔转动连接有导向轮16，内同心滑轨8和外同心滑轨7为同心椭圆，楔块9设置有两个，且在双杆夹持液压缸15的两侧对称分布，两圈滑道上的滑靴13滑动轨迹不同，但其分别位于同心圆轨上，通过控制内外圈的滑靴13滑动角速度的同步性，再转换成控制爬行器11线速度的同步性，线速度可通过液压油泵流量进行控制调节，整个液压同步牵引装置均由计算机控制，及时调整内外侧滑靴13同步性，可以解决此类大跨度椭圆形中间开洞钢结构屋盖1的高空安装问题，同时大量减少了吊机的投入，同时通过采用拼装平台进行拼装施工大大减少拼装胎架的投入，通过计算机对内外圈滑靴13的滑动进行同步控制，使构件平稳、安全、快速滑移到指定位置，采取此方法施工可在措施投入上取得显著的经济效益。

本发明还公开了一种用于椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、在内支撑胎架3的上方设置内同心滑轨8，在外支撑胎架4的上方设置外同心滑轨7，在第一块横移单元下方设置三个滑靴13，将滑靴13和爬行器11连接在一起，然后通过临时支撑杆件6将待安装屋盖1顶起，将滑移单元组合完毕；

步骤二、通过双杆夹持液压缸15控制楔块9夹紧或松开，同步控制液压缸12伸缩，推动滑靴13运动进而带动屋盖1结构滑移；

步骤三、在两个拼装区拼好后，分别由三个液压推动爬行器11同步推动第一片滑移单元运动，沿着两圈滑道滑行约15°后进行第二片单元拼装，并连接第一片与第二片，再次滑动约15度；其后进行第三片单元的高空拼装以及与其他单元连接成整体；如此循环，直至10个单元拼成整体后滑移至指定位置，整个滑移安装过程包括10次累积滑移，一次十个单元组成的整体进行的整体滑移阶段，以及最后的拼装区原位拼装阶段，即共三个安装阶段完成整体屋盖1的高空安装，第一个单元拼装→沿圆周方向顺时针旋转约15°→第二单元拼装并与已滑移的第一单元连接→两个单元整体沿圆周方向顺时针旋转约15°→第三单元拼装并与已滑移的第二单元连接→三个单元整体沿圆周方向顺时针旋转约15°→第四单元拼装同时与第三单元连接→四个单元整体沿圆周方向顺时针旋转约15°→······→第九单元拼装完成与第十单元连接→十个单元整体沿圆周方向顺时针旋转约15°，10个单元形成整体并滑移至设计指定位置，最后对原位拼装区内的2个拼装单元进行高空原位拼装，整个屋盖1安装完成，罩棚立面结构2组装完毕。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或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、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置，包括内支撑胎架(3)和外支撑胎架(4)，所述内支撑胎架(3)和外支撑胎架(4)的顶部活动连接有屋盖(1)，所述内支撑胎架(3)和外支撑胎架(4)之间设置有联系桁梁(5)，其特征在于：所述内支撑胎架(3)的上方设置有内同心滑轨(8)，所述外支撑胎架(4)的上方设置有外同心滑轨(7)，所述屋盖(1)的底部设置有临时支撑杆件(6)，所述内同心滑轨(8)和外同心滑轨(7)的表面均滑动连接有滑靴(13)，所述临时支撑杆件(6)的底部与滑靴(13)的顶部固定连接，所述内同心滑轨(8)和外同心滑轨(7)的表面均通过滑动槽(14)滑动连接有爬行装置；

爬行装置包括夹紧装置(10)以及转动连接在夹紧装置(10)右侧的爬行器(11)，所述爬行器(11)的右侧固定连接有液压缸(12)，所述液压缸(12)活塞杆的右端与滑靴(13)的左侧转动连接，所述夹紧装置(10)的内腔固定连接有双杆夹持液压缸(15)，所述双杆夹持液压缸(15)活塞杆的表面固定连接有楔块(9)，所述夹紧装置(10)的内腔转动连接有导向轮(16)。

2.根据权利要求1所述的一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置，其特征在于：所述内同心滑轨(8)和外同心滑轨(7)为同心椭圆。

3.根据权利要求1所述的一种椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置，其特征在于：所述楔块(9)设置有两个，且在双杆夹持液压缸(15)的两侧对称分布。

4.一种用于椭圆形钢结构屋盖高空圆形滑移装置的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、在内支撑胎架(3)的上方设置内同心滑轨(8)，在外支撑胎架(4)的上方设置外同心滑轨(7)，在第一块横移单元下方设置三个滑靴(13)，将滑靴(13)和爬行器(11)连接在一起，然后通过临时支撑杆件(6)将待安装屋盖(1)顶起，将滑移单元组合完毕；

步骤二、通过双杆夹持液压缸(15)控制楔块(9)夹紧或松开，同步控制液压缸(12)伸缩，推动滑靴(13)运动进而带动屋盖(1)结构滑移；

步骤三、在两个拼装区拼好后，分别由三个液压推动爬行器(11)同步推动第一片滑移单元运动，沿着两圈滑道滑行约15°后进行第二片单元拼装，并连接第一片与第二片，再次滑动约15度；其后进行第三片单元的高空拼装以及与其他单元连接成整体；如此循环，直至10个单元拼成整体后滑移至指定位置，第一个单元拼装→沿圆周方向顺时针旋转约15°→第二单元拼装并与已滑移的第一单元连接→两个单元整体沿圆周方向顺时针旋转约15°→第三单元拼装并与已滑移的第二单元连接→三个单元整体沿圆周方向顺时针旋转约15°→第四单元拼装同时与第三单元连接→四个单元整体沿圆周方向顺时针旋转约15°→······→第九单元拼装完成与第十单元连接→十个单元整体沿圆周方向顺时针旋转约15°，10个单元形成整体并滑移至设计指定位置，最后对原位拼装区内的2个拼装单元进行高空原位拼装，整个屋盖(1)安装完成。

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