CN113431193A - 大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，包括以下步骤：获取大跨径仿生树的钢结构骨架的数据，根据所述钢结构骨架的数据进而获得膜结构的关键空间点位数据；根据所述关键空间点位数据构建膜结构，所述膜结构包括偶数组膜材，所述膜材位于所述钢结构骨架的下方位置；确定膜材的安装顺序，所述膜材相互拼接实现安装固定。本发明中，首先获取各种参数数据，尤其是关键空间点位数据，对于膜安装而言，能够预先获得数据，后期安装时，安装的精度更高，进而能够形成更精准更贴合实际的仿生树。

Description

大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺

技术领域

本发明属于建筑施工领域，尤其涉及大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺。

背景技术

索膜结构是指通过拉索给柔性膜材料施加预应力从而获得承受外部荷载并且具有一定刚度的建筑结构，索膜结构丰富的表现力和灵活性受到建筑师的广泛青睐，如上海世博轴、秦皇岛体育馆、佛山游泳馆等都使用索膜结构。近年来，随着社会经济的快速发展，膜索结构中复合膜材的种类也越来越多，常见的有PVC膜材、PDVC膜材、PTFE膜材、ETFE膜材等。李章珍等依托奥林匹克体育中心工程研究PVC张拉膜的施工工艺，采用雷射自动裁切机加工膜材，张拉时控制批次、顺序、量值和速度。潘润军研究某大型游乐项目ETFE膜安装流程及施工工艺，并对与膜材连接的铝型材进行详细设计。张勇研究ETFE膜结构的连接节点设计、工厂加工、现场安装等细节，并探讨各种节点形式的优缺点。但是目前的索膜结构研究很少涉及仿生结构张拉膜的安装工艺。

现有技术中，采用放生块膜的建筑比较少，主要用于污水池、小的景观池等小规模的建筑，而对于大规模、大体积、结构比较大的建筑施工，则不太使用，其主要原因在于，用于大体积时，较厚的仿生膜不易安装，施工困难，而较高的建筑，施工中，大多从下至上慢慢固定，进而以下层建筑为支撑，安装上层建筑。

发明内容

本发明的目的在于提供大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，将膜体系很好的贴社在桁架下表面，尤其适合于上下宽度不同的异形骨架上膜的组装。

为了实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案予以实现。

大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，包括以下步骤：

获取大跨径仿生树的钢结构骨架的数据，根据所述钢结构骨架的数据进而获得膜结构的关键空间点位数据；

根据所述关键空间点位数据构建膜结构，所述膜结构包括偶数组膜材，所述膜材位于所述钢结构骨架的下方位置；

确定膜材的安装顺序，所述膜材相互拼接实现安装固定。

本技术方案中，首先获取各种参数数据，尤其是关键空间点位数据，对于膜安装而言，能够预先获得数据，后期安装时，安装的精度更高，进而能够形成更精准更贴合实际的仿生树。

本技术方案中，根据钢结构骨架，然后利用钢结构骨架获得膜结构参数，进而膜能够精准固定于钢结构骨架上，形成稳定的安装固定；而设置偶数组的膜材，结构对称，外表美观，而对称结构稳定性更强。

本技术方案中，膜材互相拼接实现安装固定，一方面，膜材之间彼此牵制，另一方面彼此又依靠彼此进行连接，一举两得，同时拼装结构的平整度以及表面的平滑度更好。

作为本发明的进一步改进，按照安装顺序，依次完成膜材的起吊挂膜、临时固定、膜节点紧固以及索具张拉。

本技术方案中，固定安装顺序，而先临时固定，相当于将大的膜大致固定，避免掉落，然后通过节点紧固，实现局部安装，最后利用索具实现张拉，实现的是整体的平整度以及结构的固定安装。

作为本发明的进一步改进，所述膜材包括对称设置的10组，膜材沿着顺时针依次进行拼接安装。

本技术方案中，设置称结构进而形成2组大的对称结构，然后沿着顺时针依次进行拼装，按照顺时针的方向安装，膜材彼此之间依次安装，已安装的可以作为未安装的支撑体；如果按照逆时针方向安装，由于已安装的膜材位于未安装膜材的上方和左侧，不仅不能辅助，而且还会在一定程度上阻碍未安装膜材的安装。

作为本发明的进一步改进，搭建蛛网状操作平台用于对每个膜材的安装固定。

本技术方案中，蛛网状操作平台形成蜘蛛状，进而能够具备多个安装位点，匹配多个操作平台，能够用于倾斜斜坡等特殊结构的施工，对于仿生树，下部较窄，而上部较宽，普通脚手架和操作平台难以满足要求，而蛛网状则可以满足其要求。

作为本发明的进一步改进，使用全站仪测量仿生叶脉状钢结构的空间点位数据，将所述导入BK专用切割系统实现每个膜材的精确加工。

本技术方案中，利用已有的关键数据，配合测量得到的空间点位数据，能够有助于切割系统的精准加工，提高膜材安装的匹配度，实现最终的高精度、高准确度安装。

作为本发明的进一步改进，所述膜材采用PVDF膜材，所述PVDF膜材是在PVC膜表面加以PVDF树脂涂层制作而成，织物基材为聚酯纤维及玻璃纤维；所述膜材厚度为1.02mm，透光率为3％。

本技术方案中，膜材选用PVDF树脂涂层制作而成，织物基材为聚酯纤维及玻璃纤维，在确保膜材强度等的同时，还能利用聚酯纤维等成本低的特点，降低整个的成本，实现低成本的选材。

作为本发明的进一步改进，使用蛛网状操作平台用于对每个膜材的安装固定具体包括：

首先竖向膜节点安装，然后横向膜节点安装，所述横向膜节点安装的安装方法与竖向膜节点相同。

本技术方案中，先进行竖向膜节点的安装，进而首先确保了垂直方向的支撑，使得整个大的膜材能够被支撑住，然后再进行横向安装，此时由于底部有支撑，横向更容易安装，安全性更高。

作为本发明的进一步改进，所述竖向膜节点安装施工方式如下：

竖向膜节点利用登高车，从上部膜节点向下依次安装，安装时，用3-4根钢丝绳将膜边分段，临时固定至附近膜节点，把拉膜专用铝材与手拉葫芦固定，转动手拉葫芦，将拉膜专用铝材顶至相应膜节点上，再用手电钻将不锈钢螺栓与拉膜专用铝材固定至膜节点上。

本技术方案中，从上部膜节点朝下依次安装，先稳定住上部，然后再安装下部，上部位置后期不易调整，故要先确定上部；而临时固定在附近膜节点，主要是方便操作；而利用手拉葫芦以及手电钻，则实现的是固定。

作为本发明的进一步改进，从上至下，所述膜结构为上宽下窄的缩径结构。

本技术方案中，膜结构相比于现有的上窄下宽的结构，为上宽下窄的结构，底部稳定性难以确定，进而整个施工顺序以及施工的操作平台等，更适合于这种特殊结构。

作为本发明的进一步改进，所述蛛网状操作平台通过底座朝上设置的若干引导件构成，从下至上，若干引导件形成扩径式的引导腔，所述引导腔内设有攀爬单元。

本技术方案中，利用底座为基地，延伸形成若干的引导件，而引导腔为上宽下窄，能够适合于各种倾斜以及陡坡等环境的施工。

附图说明

图1为本发明提供的大跨径仿生树张拉用异型膜体系的立体图；

图2为本发明提供的大跨径仿生树张拉用异型膜体系的俯视图；

图3为本发明提供的另一种大跨径仿生树张拉用异型膜体系的立体图；

图4为本发明提供的另一种大跨径仿生树张拉用异型膜体系的结构示意图

图5为本发明提供的蜘蛛状的脚手架的俯视图；

图6为本发明提供的蜘蛛状的脚手架的立体图；

图7为本发明的膜材的施工顺序示意图；

图中：

100、第一骨架；200、第二骨架；300、第一异型膜；400、第二异型膜；500、底座；600、引导件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

实施例1

本实施例，主要介绍大概施工过程。

本实施例中，大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，包括以下步骤：

获取大跨径仿生树的钢结构骨架的数据，根据所述钢结构骨架的数据进而获得膜结构的关键空间点位数据；

根据所述关键空间点位数据构建膜结构，所述膜结构包括偶数组膜材，所述膜材位于所述钢结构骨架的下方位置；

确定膜材的安装顺序，所述膜材相互拼接实现安装固定。

本实施例中，首先获取各种参数数据，尤其是关键空间点位数据，对于膜安装而言，能够预先获得数据，后期安装时，安装的精度更高，进而能够形成更精准更贴合实际的仿生树。

本实施例中，根据钢结构骨架，然后利用钢结构骨架获得膜结构参数，进而膜能够精准固定于钢结构骨架上，形成稳定的安装固定；而设置偶数组的膜材，结构对称，外表美观，而对称结构稳定性更强。

本实施例中，膜材互相拼接实现安装固定，一方面，膜材之间彼此牵制，另一方面彼此又依靠彼此进行连接，一举两得，同时拼装结构的平整度以及表面的平滑度更好。

实施例2

本实施例中，以膜的安装顺序为主进行介绍。

具体地，按照安装顺序，依次完成膜材的起吊挂膜、临时固定、膜节点紧固以及索具张拉。

本实施例中，固定安装顺序，而先临时固定，相当于将大的膜大致固定，避免掉落，然后通过节点紧固，实现局部安装，最后利用索具实现张拉，实现的是整体的平整度以及结构的固定安装。

进一步地，所述膜材包括对称设置的10组，膜材沿着顺时针依次进行拼接安装。

本实施例中，设置称结构进而形成2组大的对称结构，然后沿着顺时针依次进行拼装，按照顺时针的方向安装，膜材彼此之间依次安装，已安装的可以作为未安装的支撑体；如果按照逆时针方向安装，由于已安装的膜材位于未安装膜材的上方和左侧，不仅不能辅助，而且还会在一定程度上阻碍未安装膜材的安装。

具体地如图7所示。整体结构从中间分开安装，最后闭合一道龙门，按照图7的序号顺序依次进行膜材安装。单个膜材一般选用不规则的四边形的膜片，单片反吊膜先固定膜片的四个角点，经全站仪测量复核后再固定膜片的配件节点，具体地应顺着膜片边的延伸方向，逐个将膜片的铝合金型材和不锈钢配件安装牢固。

进一步地，搭建蛛网状操作平台用于对每个膜材的安装固定。

本实施例中，蛛网状操作平台形成蜘蛛状，进而能够具备多个安装位点，匹配多个操作平台，能够用于倾斜斜坡等特殊结构的施工，对于仿生树，下部较窄，而上部较宽，普通脚手架和操作平台难以满足要求，而蛛网状则可以满足其要求。

膜材加工时，使用全站仪测量仿生叶脉状钢结构的空间点位数据，将所述导入BK专用切割系统实现每个膜材的精确加工。

本实施例中，利用已有的关键数据，配合测量得到的空间点位数据，能够有助于切割系统的精准加工，提高膜材安装的匹配度，实现最终的高精度、高准确度安装。

选材时，所述膜材采用PVDF膜材，所述PVDF膜材是在PVC膜表面加以PVDF树脂涂层制作而成，织物基材为聚酯纤维及玻璃纤维；所述膜材厚度为1.02mm，透光率为3％。

本实施例中，膜材选用PVDF树脂涂层制作而成，织物基材为聚酯纤维及玻璃纤维，在确保膜材强度等的同时，还能利用聚酯纤维等成本低的特点，降低整个的成本，实现低成本的选材。

操作平台处的安装具体为，使用蛛网状操作平台用于对每个膜材的安装固定包括：

首先竖向膜节点安装，然后横向膜节点安装，所述横向膜节点安装的安装方法与竖向膜节点相同。

本实施例中，先进行竖向膜节点的安装，进而首先确保了垂直方向的支撑，使得整个大的膜材能够被支撑住，然后再进行横向安装，此时由于底部有支撑，横向更容易安装，安全性更高。

进一步地，所述竖向膜节点安装施工方式如下：

竖向膜节点利用登高车，从上部膜节点向下依次安装，安装时，用3-4根钢丝绳将膜边分段，临时固定至附近膜节点，把拉膜专用铝材与手拉葫芦固定，转动手拉葫芦，将拉膜专用铝材顶至相应膜节点上，再用手电钻将不锈钢螺栓与拉膜专用铝材固定至膜节点上。

本实施例中，从上部膜节点朝下依次安装，先稳定住上部，然后再安装下部，上部位置后期不易调整，故要先确定上部；而临时固定在附近膜节点，主要是方便操作；而利用手拉葫芦以及手电钻，则实现的是固定。

具体结构上，从上至下，所述膜结构为上宽下窄的缩径结构。

本实施例中，膜结构相比于现有的上窄下宽的结构，为上宽下窄的结构，底部稳定性难以确定，进而整个施工顺序以及施工的操作平台等，更适合于这种特殊结构。

进一步地，所述蛛网状操作平台通过底座朝上设置的若干引导件构成，从下至上，若干引导件形成扩径式的引导腔，所述引导腔内设有攀爬单元。

本实施例中，利用底座为基地，延伸形成若干的引导件，而引导腔为上宽下窄，能够适合于各种倾斜以及陡坡等环境的施工。

如实施例1和实施例2描述的整个大的实施方式，在实践中进行详细说明：

第一，膜材加工

入口大门的钢结构骨架安装完成后，先行焊接膜节点构件，然后现场使用全站仪对膜材拼缝处的膜节点进空间数据采集，最后将测量数据导入至BK专用切割系统，实现对膜材尺寸的数字化处理，完成膜材的平面排版与立体裁切工作，提高异型不规则膜材的裁切精确度和生产效率。本实施例中，先利用焊接膜节点，获取膜节点的数据，进而根据膜材的数量以及形状，对应获得膜材的结构，此时导入BK专用切割系统，切割加工得到的膜材，相比于直接切割，更贴合实际的施工环境，与实际的膜节点构件等更加匹配，后期拼接时缝隙更小。

第二，蛛网状操作平台

采用竹梯子、软绳梯、绳网搭设蛛网状操作台用于各个膜单元的安装固定。操作平台的钢丝绳采用直径10毫米镀锌钢丝绳固定在竖向钢管节点上，水平横向拉结固定，间距2-3米，竹梯子沿节点方向布置。梯子与镀锌钢丝绳用10号铁丝双股固定以防止滑动。每节竹梯设置3道镀锌钢丝绳固定，两节竹梯间采用10号铁丝双股固定好。钢管两侧的竹梯均采用10号钢丝绳与钢管固定牢靠。

具体参照附图5-6所示，形成的为上宽下窄的蛛蛛状的网状操作平台，进而能够利用较窄的底座，实现对于上部较宽的引导件以及引导腔的支撑，而蜘蛛状的结构，节点多，可以多处布置操作平台以及攀爬单元，能够使用于仿生树上部的倾斜结构安装。

第三，膜材安装

(1)膜材安装思路上，总体安装顺序如下：

入口大门的膜材划分为对称的10组，整体结构从中间分开安装，最后闭合一道龙门，按照先竖向再横向的顺序依次进行膜单元安装。

进一步地，单片反吊膜先固定膜片的四个角点，经全站仪测量复核后再固定膜片的配件节点，具体地应顺着膜片边的延伸方向，逐个将膜片的铝合金型材和不锈钢配件安装牢固。本实施例中的安装顺序，能够在安装中，以已安装的膜材为支撑，提高后续安装的效率。

(2)膜材安装时，先进行临时固定，具体如下：

将膜材放置于相应区域的地面上，人工将拉膜专用铝材穿拉固定至膜材上，注意膜材方向与结构方向一致。用专用钢夹板固定膜边索作为起吊吊点，利用汽车吊将整块膜从下至上吊起，用手拉葫芦张拉膜边索内钢绞线，将膜上部两个角点固定至膜角板上。再利用登高车，将膜下部角点通过手拉葫芦固定至底部钢桁架上，完成整块膜的临时固定。

(3)膜节点固定，具体如下：

竖向膜节点利用登高车，从上部膜角板(膜节点)向下依次安装。安装时，用3-4根钢丝绳将膜边分段，临时固定至附近膜节点，方便安装。把拉膜专用铝材与手拉葫芦固定，转动手拉葫芦，将拉膜专用铝材顶至相应膜节点上，再用手电钻将M12×90mm不锈钢螺栓与拉膜专用铝材固定至膜节点上。待该段大部分膜节点固定完毕后，解开下方钢丝绳，进行下一段膜节点安装。待竖向膜节点安装完成后，利用蛛网状操作平台，进行横向膜节点安装，安装方法与竖向膜节点相同。

(4)相邻膜材合龙，形成整个的膜材

将两个拉膜专用铝材的侧面对齐后，先在铝合金型材侧面用10毫米钻头打设张拉钢丝绳孔，通过手拉葫芦张拉钢丝绳使两件铝材闭合。确认两个铝材的原螺栓孔对齐后，暂时固定张拉钢丝绳，用手电钻用M12×90mm不锈钢螺栓把两个拉膜专用铝材固定在一起。最后，松开手拉葫芦并解下穿拉钢丝绳。

(5)膜材微调张拉

膜材安装完成后，根据膜材表面的松弛情况对膜材进行微调张拉。微调张拉时，采取“宁松勿紧，先张后拉”的原则，避免膜面因超张而损坏。将需调整的膜材下部横向膜节点不锈钢螺栓全部旋松3-5cm，再从中间横向膜节点向两侧拧紧，直至待膜面松紧符合要求。

(6)索具张拉

待各个膜单元均安装完成后，利用吊车配合索具的安装。索具安装完毕后，用发泡剂把索管密封，索螺纹及碰损的油漆重新涂刷。

(7)操作平台拆除

膜片安装完毕，梯子绳网即可撤除。每单元紧固件全部安装完毕，碰损油漆及时补刷同时跟进，膜单元检查无缺陷后即可分步解除梯子，循环使用梯子及绳网。

实施例3

本实施例中，以对称的膜结构安装为主进行介绍，具体以实际方案进行说明：落地支撑骨架体系用于形成钢结构骨架；第一异型膜以及第二异型膜形成膜结构。

构建落地支撑骨架体系，所述落地支撑骨架体系包括至少一种以上的骨架结构，所述骨架结构至少包括第一骨架100以及第二骨架200，所述落地支撑骨架体系形成上下宽度不一致的支撑体系，所述第一骨架100以及第二骨架200分别位于支撑体系上部和下部；

具体地，参照附图1-2所示，此时的落地支撑骨架体系只形成一个仿生树结构，而附图3-4中，则形成了2个仿生树结构。

装配第一骨架100处的第一异型膜300，将待安装第一异型膜300进行测量后，将待安装第一异型膜300靠近第一骨架100，并与第一骨架100进行临时固定；

装配第二骨架200处的第二异型膜400，将待安装第二异型膜400通过从窄到宽的顺序进行攀爬，并将待安装第二异型膜400从上之下逐步进行临时固定；

将待安装第一异型膜300以及待安装第二异型膜400固定于支架后，进行待安装第一异型膜300之间、相邻待安装第二异型膜400之间以及待安装第一异型膜300与待安装第二异型膜400之间的膜材合拢。

进一步地，所述支撑体系为上宽下窄的扩径支撑体系，所述第一骨架100以及第二骨架200分别位于扩径支撑体系上宽位置和下窄位置。

本实施例中，通过两个骨架，构成上宽下窄的扩径支撑体系，能够形成花朵状结构等，适用范围广，能够形成特殊的建筑结构，一方面，可以根据美学要求进行改善，另一方面，则能够根据地理等需求进行调整。

进一步地，所述支撑体系为带有叶脉的仿生树，所述第一骨架100形成仿生树上方敞开式的花瓣结构，所述第二骨架200形成仿生树下方的花骨和/或花蕊结构。

进一步地，沿所述叶脉的走向，所述第一异型膜300被分隔成若干第一异型膜单元，若干所述第一异型膜300在叶脉处合拢后形成第一异型膜，沿靠近叶根位置处的叶脉，所述第二异型膜400被分隔成若干第二异型膜单元，若干第二异型膜单元在靠近叶根位置的叶脉以及叶根位置合拢后，形成第二异型膜。

本实施例中，所述装配第一骨架处的第一异型膜，具体包括待安装第一异型膜的加工、节点焊接、临时固定、节点固定以及合拢以及张拉，所述待安装第一异型膜沿着焊接的节点进行铺设，利用膜角点进行临时固定。

所述装配第二骨架处的第二异型膜，具体为：

1)组装上宽下窄的蛛网状操作平台；

2)利用蛛网状操作平台上的攀爬单元，进行第二异型膜400的铺设，临时固定，以及节点固定；

3)利用蛛网状操作平台上的引导件以及引导腔内的攀爬单元，沿着设计方向，实现相邻第二异型膜单元的合拢。

本实施例中，第二异型膜400处于较窄小的底部，有一定的组装难度，故此时需要配合使用相似结构的脚手架，普通的脚手架结构难以满足，故设计了一款上宽下窄的脚手架结构。

进一步地，蛛网状操作平台包括底座，沿着施工方向，从上至下，设置若干的框架单元构成的引导件，若干引导件连接后，形成底部大顶部小的扩径式引导腔；攀爬单元，根据施工环境，在有施工需求的引导件上设置攀爬单元，或相邻所述引导件连接后，在连接位置上设置攀爬单元，以实现不同高度中的攀爬；从上往下看，若干引导件连接后，形成蛛网状操作平台，所述蛛网状包括若干个丝状结构，每个丝状结构形成一个引导件，相邻引导件之间，或引导件上，还可以设置增加单独的操作平台。

进一步地，所述蛛网状操作平台的组装具体为：选取若干的引导件，沿着底座进行安装，而需要设置攀爬单元的位置，利用梯子构成，每个梯子，至少穿过三组与梯子垂直方向的引导件，以增加梯子的强度，而每个梯子，又至少通过两个现有的竹梯连接构成，所述梯子设置于引导件的两侧，通过钢丝绳等进行固定。

本实施例中，由于蛛网状操作平台上的点位比较多，可以根据施工环境，将引导件进行倾斜度的调整设置，以及整个横截面宽度的调整，相比于现有的只具备垂直施工的操作平台，适用范围更广，调节更容易。当然，第一异型膜处于较高位置，可以选用强度大的梯子，比如金属组装的梯子；而第二异型膜处于较窄的低位置区域，此时应选用灵活性更大更容易组装的梯子，比如竹梯。

具体地，当同时需要多个方向施工时，可以某一个梯子沿着第二异型膜的横向节点方向设置，另外的梯子沿着第二异型膜的竖向节点方向设置。

进一步地，为了便于底部较窄处的膜固定等，还包括用于人员站立等的操作部，所述蛛网状操作平台上的引导件上，可以设置通过框架结构以及围挡结构等过程的操作部，进而便于此处的单独施工。

本实施例中，增加操作部，用户可以直接通过操作部进行相关贴膜，固定仿生膜，稳定仿生膜等进行相关的操作。

具体地，所述第一异型膜以及第二异型膜均为反吊膜，分别设置于所述第一骨架以及第二骨架的下方。

具体进行设置时，采用反吊膜，此时，第一异型膜以及第二异型膜相比于其它结构，是设置在骨架下方紧贴骨架铺设的，进而其形成骨架底部的支撑。

参照附图5-6所示，为了配合本实施例中，上宽下窄特殊结构的膜施工，故增加有特殊的蛛网状操作平台，具体蛛网状操作平台结构如下：

所述蛛网状操作平台包括底座500以及引导件600，具体地，引导件600为沿底座朝外延伸而成，沿俯视图看，若干引导件之间形成所述蛛网状操作平台，从上朝下看，所述蛛网状操作平台上有若干节点，每个节点可以对应不同的施工位置；

至少部分引导件与所述底座形成斜坡结构，沿所述斜坡结构的引导件上，设有用于施工人员攀爬的爬梯。

本实施例中，蛛网状操作平台形成蜘蛛状的网状结构，进而引导件设置比较密集，从安全的角度来说，施工更加安全；而从距离来说，布置密集的情况下，能够方便施工人员朝向不同的位置进行对应的施工。

本实施例中，利用在密集的引导件上，根据施工位置进行选择，进而爬梯的设置更加灵活多样，可以随着引导件进入一定的斜坡结构，而对于曲面而言，其斜坡的布置是多样的，而爬梯可以随着引导件进入一定的坡度曲面内，实现对应位置的施工。

本实施例中，从底座进行延伸，形成引导件以及爬梯等，进而底座可以固定在地面、水平面以及施工面等位置，实现整个结构的固定，而采用框架结构，相比于其它结构，更加便于安装，同时便于与其它结构进行装配。

具体地，沿底座的高度，从上之下，若干引导件形成直径变大的扩径式结构，或直径变小的缩径结构。

本实施例中，可以实现两种形式的结构，一种是上宽下窄的结构，而另一种则是上窄下宽的结构，进而满足多种特殊需求的施工环境，不仅能够适合于膜安装，而且在其它施工条件下，也能实现对于变径结构的施工，尤其是坡度变化较大时，可以利用引导件的调整，导致直径或宽度的变化，实现整个坡度的适应。

进一步地，所述引导件至少包括支撑引导件和连接引导件，所述支撑引导件与所述底座形成夹角，所述连接引导件用于相邻支撑引导件之间的连接。

本实施例中，支撑引导件倾斜设置，进而能够实现变径的引导腔，以配合对应的施工；而增加的连接引导件，连接支撑引导件，能够使得多个引导件之间连接，形成一体结构，使得整体强度得到提升。

进一步地，所述连接引导件与所述底座平行或呈夹角。

本实施例中，连接引导件有两种设置方式，一种是与水平面和底座等平行的设置，此时形成的是与底座平行的结构，还有一种是带有一定角度的，此时连接引导件可以形成多样化的结构，如果多个连接引导件形成一圈，则是与底座形成夹角的连接圈，而如果有多个连接圈，则可以朝上和朝下，形成的是大小不一、角度不同的立体蜘蛛网。

具体地，若干连接引导件之间形成若干圈的围挡圈，若干圈的围挡圈中，每一圈的的围挡圈的直径均不同。

本实施例中，由于围挡圈的直径不同，进而围挡圈配合使得支撑引导件进行对应倾斜度的调整，实现不同坡度的匹配；而直径的不同，一方面实现变径，另一方面，可以设置成非规律性的变径结构，此时施工应用范围更广。

具体地，若干圈的围挡圈中，形成同一圈的若干连接引导件之间处于不同的平面层。

本实施例中，同一个围挡圈中，连接引导件处于不同的平面层，进而这一围挡圈，是可变的，比如由4个连接引导件构成，则这个围挡圈，可能两个边是比较高的，两个是比较低的，这种设置的目的，实现了多个高度处的强度支撑。

具体地，从所述底座至所述斜坡顶部，同一方向的爬梯至少设有两个爬梯单元。

本实施例中，利用多个爬梯单元，一方面，长度太长，需要的爬梯较长，不易安装；另一方面，采用多个爬梯单元连接形成，整个引导的长度，更方便调整。

进一步地，每个爬梯单元至少穿过三圈所述围挡圈。

本发明中，至少设置三圈的围挡圈，进而至少有三层的外部强度支撑，使得爬梯单元安全保障更强，操作工人施工的安全得以保障。

为了确保安装，所述底座为2个及以上时，若底座之间距离小于1m，则相邻底座上，相近高度的引导件，通过爬梯连接。

本实施例中，小于1m时，强度能够得到保障，故可以采用爬梯进行连接，如果大于1m时，则需要爬梯以及引导件，多个结构进行强度的支撑。

进一步地，所述引导件为钢管，所述爬梯为竹梯，沿所述钢管的两侧，分别通过钢丝绳固定有竹梯。

本实施例中，选用钢管和竹梯，成本低，容易获得，同时竹梯容易安装；而在钢管的两侧都设置竹梯，一方面，结构比较对称，强度好；另一方面，设置两个竹梯，同时满足两个人施工，效率高。

综上所述，本发明首先使用全站仪测量仿生叶脉状钢结构的空间点位数据，将其导入BK专用切割系统实现膜材的数字化精确加工；然后沿主要钢桁架竖向固定数条钢索及竹爬梯，形成蛛网状施工操作平台；最后采用从上至下、相邻相接的顺序安装膜材。安装过程中，利用登高车优先固定膜材的上侧、左侧、右侧三个边的安装节点，再利用蛛网状操作平台固定膜材的下侧安装节点。

本发明中，采用依次安装相邻膜材的顺序，主要目的是：

(1)施工期间处于冬季，风力较大，而依次相邻膜材进行安装，进而采可以在临时固定膜材时，将待安装的临时固定膜材，与已安装固定膜材相固定，提高待安装的临时固定膜材的抗风性，能够适用大风等环境；尤其高处施工时，安全性高，抗风险能力强。

(2)本发明中，膜材合龙结构为相邻两个拉膜专用铝材中插不锈钢螺栓固定，采用依次安装方式，相邻两块膜材可以同时一次性固定到位，仅需后期微调张拉，减少后续待安装膜材的安装工序及工期，进而能够减少一半膜材的固定到位，工期得到提升。

(3)本实施例中的施工环境中，由于一号入口大门为景观构筑物，膜材为圆形环绕的仿生树状，而采用相邻膜材依次安装的方式，可以更好的调节曲线顺滑感和顺平度，提高整体美观性，使得仿生树的形状更贴合实际的树结构，树枝等结构，更加平滑，相比于其它结构，安装时，曲线结构，不易划伤操作人员，与其它结构接触时，不易划伤其它结构，安全性好。

本发明中，两个大的膜材结构采用对称结构，其作用如下：

(1)对称的膜材结构，能够同时对称施工，进而两边施工，相比于一侧一侧施工而已，工期减少了一半，提高了效率。

(2)采用对称的膜材结构，进而使两侧膜材的施工可以保持一致，相当于有2层抵抗的膜材，进而能够增加抗风性，对于大风环境下，使用更加安全。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，其特征在于，包括以下步骤：

获取大跨径仿生树的钢结构骨架的数据，根据所述钢结构骨架的数据进而获得膜结构的关键空间点位数据；

根据所述关键空间点位数据构建膜结构，所述膜结构包括偶数组膜材，所述膜材位于所述钢结构骨架的下方位置；

确定膜材的安装顺序，所述膜材相互拼接实现安装固定。

2.根据权利要求1所述的大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，其特征在于，按照安装顺序，依次完成膜材的起吊挂膜、临时固定、膜节点紧固以及索具张拉。

3.根据权利要求2所述的大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，其特征在于，所述膜材包括对称设置的10组，膜材沿着顺时针依次进行拼接安装。

4.根据权利要求2所述的大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，其特征在于，搭建蛛网状操作平台用于对每个膜材的安装固定。

5.根据权利要求1所述的大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，其特征在于，使用全站仪测量仿生叶脉状钢结构的空间点位数据，将所述导入BK专用切割系统实现每个膜材的精确加工。

6.根据权利要求1所述的大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，其特征在于，所述膜材采用PVDF膜材，所述PVDF膜材是在PVC膜表面加以PVDF树脂涂层制作而成，织物基材为聚酯纤维及玻璃纤维；所述膜材厚度为1.02mm，透光率为3％。

7.根据权利要求3所述的大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，其特征在于，使用蛛网状操作平台用于对每个膜材的安装固定具体包括：

首先竖向膜节点安装，然后横向膜节点安装，所述横向膜节点安装的安装方法与竖向膜节点相同。

8.根据权利要求7所述的大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，其特征在于，所述竖向膜节点安装施工方式如下：

竖向膜节点利用登高车，从上部膜节点向下依次安装，安装时，用3-4根钢丝绳将膜边分段，临时固定至附近膜节点，把拉膜专用铝材与手拉葫芦固定，转动手拉葫芦，将拉膜专用铝材顶至相应膜节点上，再用手电钻将不锈钢螺栓与拉膜专用铝材固定至膜节点上。

9.根据权利要求6所述的大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，其特征在于，从上至下，所述膜结构为上宽下窄的缩径结构。

10.根据权利要求4所述的大跨径仿生树张拉用异型膜体系快速安装工艺，其特征在于，所述蛛网状操作平台通过底座朝上设置的若干引导件构成，从下至上，若干引导件形成扩径式的引导腔，所述引导腔内设有攀爬单元。

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