CN113800394A - 一种y型铸钢柱及其吊装方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种Y型铸钢柱及其吊装方法，属于铸钢柱及其吊装方法的技术领域。其中包括设在钢管桩上的三通管、与三通管相连的第一分支、与三通管相连的第二分支和拉梁；所述拉梁的一端与第一分支远离三通管的一端相连，所述拉梁的另一端与第二分支远离三通管的一端相连。本申请具有便于吊装的优点。
Description
技术领域
本申请涉及铸钢柱及其吊装方法的技术领域，尤其是涉及一种Y型铸钢柱及其吊装方法。
背景技术
随着国内城镇化进程的迅速发展，地铁作为一种绿色便捷的交通方式，已经逐渐成为大部分城市的主要出行方式。地铁站内常常会出现人员拥挤、换乘困难的现象，如何获得更大的车站空间成为了地铁设计工作者的重要研究方向。在地铁施工工程中使用大型铸钢件作为支撑结构的主体是一种较为普遍的解决方案。
Y型铸钢柱作为大型铸钢件的一种，可以提供较大的支撑力，能够满足提供较大地铁车站空间的施工要求。但由于Y型铸钢柱重达数十吨，尺寸较长，这给吊装作业尤其是远距离吊装作业带来的较大的困难。
针对上述中的相关技术，发明人认为使用Y型铸钢柱作为地铁车站支撑结构主体时，存在着吊装作业困难的缺陷。
发明内容
为了降低Y型铸钢柱的吊装作业施工难度，本申请提供一种Y型铸钢柱及其吊装方法。
第一方面，本申请提供一种Y型铸钢柱，采用如下的技术方案：
一种Y型铸钢柱，包括设在钢管桩上的三通管、与三通管相连的第一分支、与三通管相连的第二分支和拉梁；所述拉梁的一端与第一分支远离三通管的一端相连，所述拉梁的另一端与第二分支远离三通管的一端相连。
通过采用上述技术方案，施工人员可以先将三通管吊装到钢管桩上，再将拉梁、第一分支和第二分支组成的整体吊装到三通管上。分体式的结构设计使本申请可以采用多次起吊的施工方案，能够有效减少每次起吊时吊机的载荷，实现了降低Y型铸钢柱吊装作业施工难度目的。
可选的，三通管包括与第一分支相连的第一连接部、与第二分支相连的第二连接部和垂直设在钢管桩上的管体；所述管体与第一连接部和第二连接部的底端相连。
通过采用上述技术方案，第一连接部用于固定和支撑第一分支，第二连接部用于固定和支撑第二分支，管体用于将本申请与钢管桩进行固定连接。三通管作为本申请的中间连接件，起到了将本申请其它各部分组件连接成一个稳固主体的作用。
可选的，管体的底端设有过渡管。
通过采用上述技术方案，设在管体底端的过渡管采用了与钢管桩相同的材质，能够优化三通管与钢管桩连接处的焊接质量，提高三通管与钢管桩连接结构的稳定性。同时施工人员可以将后续工序中向三通管内顶升混凝土所需的顶升口开设在过渡管上，以保持铸钢结构的完整性，从而提升本申请的承载能力。
可选的，第一连接部和第二连接部均设有导向组件；所述导向组件包括套设在第一连接部和第二连接部上的卡箍和与卡箍相连的导向板。
通过采用上述技术方案，设在第一连接部和第二连接部上的导向组件可以使拉梁、第一分支和第二分支组成整体在吊装到三通管上时更容易对缝，起到了降低Y型铸钢柱吊装作业施工难度的作用。
可选的，第一分支和第二分支靠近拉梁的一端均设有搭筋板。
通过采用上述技术方案，设在第一分支和第二分支靠近拉梁一端的搭筋板可以加固拉梁与第一分支和第二分支的连接。搭筋板的结构设计增大了拉梁和第一分支与第二分支的接触面积，使拉梁与第一分支和第二分支的连接结构更加稳定，在吊装时不容易发生旋转，起到了降低Y型铸钢柱吊装作业施工难度的作用。
可选的，拉梁包括与第一分支和第二分支相连的梁体和多个设在梁体上表面的吊耳。
通过采用上述技术方案，拉梁可以将第一分支和第二分支连接成一个整体从而方便对其进行吊装。梁体是拉梁的主体，安装在梁体上的吊耳为拉梁的吊装提供了受力点，能够方便进行后续的吊装作业。
可选的，第一分支和所述第二分支靠近三通管的一端均设有牵引板。
通过采用上述技术方案，安装在三通管上的牵引板可以用于固定倒链。施工人员可以通过倒链调整吊件在空中的姿态和位置，方便吊件能够与三通管准确对接，降低了Y型铸钢柱吊装作业施工难度。
第二方面，本申请提供一种Y型铸钢柱的吊装方法，采用如下的技术方案：
一种Y型铸钢柱的吊装方法，包括如下步骤：
步骤a:施工准备，将钢管桩安装到预定位置；
步骤b:在焊接平台进行钢结构组装，首先将环板、牛腿和过渡管焊接到管体上，然后将搭筋板焊接到第一分支和第二分支上，再将牵引板焊接到第一分支和第二分支上，将吊耳焊接到梁体上，最后将导向组件安装到第一连接部和第二连接部上；
步骤c:将梁体与第一分支和第二分支焊接成一个整体；
步骤d:将三通管吊装到钢管桩的顶部并固定；
步骤e:将梁体与第一分支和第二分支组成的整体吊装到三通管的顶部，并借助导向组件分别将第一连接部与第一分支对齐，将第二连接部与第二分支对齐并固定。
步骤f：向三通管、第一分支和第二分支内顶升混凝土，并在外表面涂防锈漆。
通过采用上述技术方案，将整体分成两个部分进行吊装的方式能够有效减少每次吊装时吊机承载的载荷大小，从而达到降低吊装作业难度的目的。将拉梁与第一分支和第二分支连接成的主体进行吊装的方式可以在吊机承载能力之内尽量保持吊件在空中姿态的稳定性，简化了吊装焊接对缝的过程，降低了Y型铸钢柱吊装作业施工难度。
可选的，步骤d中吊装三通管时，三通管与钢管桩的对接口进行临时连接，然后在对接口处进行微调，调整完毕后紧固临时连接件，再进行定位焊接。
通过采用上述技术方案，使用螺栓和夹板对三通管和钢管桩进行临时连接后，在使用千斤顶对三通管和钢管桩的接缝进行微调的方法能够降低对吊装三通管的精确程度的要求，进一步降低了Y型铸钢柱吊装作业施工难度。
可选的，步骤d中吊装三通管时，首先将三通管从焊接平台移动到地面，再进行起吊并完成焊接；步骤e中将梁体与第一分支和第二分支组成的整体吊装到三通管的顶部时，首先将梁体与第一分支和第二分支组成的整体从焊接平台移动到地面，再进行起吊并完成焊接。
通过采用上述技术方案，首先通过汽车吊将三通管以及梁体与第一分支和第二分支组成的整体从焊接平台转移到地面上再使用履带吊进行吊装作业的方案能够增加吊件在起吊过程中的稳定性。相比于直接使用履带吊直接起吊的方案，该方案能够避免吊件出现长距离横向滑动等危险情况。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请中设在第一连接部和第二连接部上的导向组件可以使拉梁、第一分支和第二分支组成整体在吊装到三通管上时更容易对缝，起到了降低Y型铸钢柱吊装作业施工难度的作用；
2.本申请中设在第一分支和第二分支靠近拉梁一端的搭筋板可以加固拉梁与第一分支和第二分支的连接。搭筋板的结构设计增大了拉梁和第一分支与第二分支的接触面积，使拉梁与第一分支和第二分支的连接结构更加稳定，在吊装时不容易发生旋转，起到了降低Y型铸钢柱吊装作业施工难度的作用；
3.本申请中将整体分成两个部分进行吊装的方式能够有效减少每次吊装时吊机承载的载荷大小，从而达到降低吊装作业难度的目的。将拉梁与第一分支和第二分支连接成的主体进行吊装的方式可以在吊机承载能力之内尽量保持吊件在空中姿态的稳定性，简化了吊装焊接对缝的过程，降低了Y型铸钢柱吊装作业施工难度。
附图说明
图1是本申请实施例中Y型铸钢柱的结构示意图。
图2是本申请实施例中Y型铸钢柱的剖面结构示意图。
图3是本申请实施例中三通管的结构示意图
图4是本申请实施例中拉梁与第一分支和第二分支组成的整体结构示意图
图5是本申请实施例中Y型铸钢柱的吊装方法的流程框图。
附图标记说明：1、三通管；11、第一连接部；12、第二连接部；13、管体；131、过渡管；2、第一分支；3、第二分支；4、拉梁；41、梁体；42、吊耳；5、导向组件；51、卡箍；52、导向板；6、搭筋板；7、牵引板。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
如何获得更大的地铁车站空间已经成为地铁设计者的主要研究方向。采用承重载荷较大的Y型铸钢柱作为支撑主体是能够提供较大地铁车站空间的可行施工方案之一。由于Y型铸钢柱尺寸和自重较大，这使得吊装作业的开展十分困难。为了降低Y型铸钢柱吊装作业施工难度，提高施工效率，本申请实施例提出了一种Y型铸钢柱及其吊装方法。
本申请实施例公开一种Y型铸钢柱。参照图1和图2，Y型铸钢柱包括三通管1、第一分支2、第二分支3和拉梁4。其中，三通管1的底端与钢管桩的顶端固定连接，三通管1顶端分别与第一分支2和第二分支3固定连接，拉梁4的一端与第一分支2远离三通管1的一端固定连接，拉梁4的另一端与第二分支3远离三通管1的一贯固定连接。
三通管1是Y型铸钢柱的主体连接件，起到了连接钢管桩和Y型铸钢柱其它部分部件的作用，第一分支2和第二分支3是Y型铸钢柱的支撑部件，起到支撑的作用，拉梁4能够将第一分支2和第二分支3连接成一个整体，方便施工人员对整体进行吊装，同时拉梁4增加了Y型铸钢柱支撑结构与地铁车站建筑主体的接触面积，提升了Y型铸钢柱支撑结构的稳定性。
参照图1和图2，三通管1包括第一连接部11、第二连接部12、管体13和导向组件5。其中，第一连接部11和第二连接部12可以是一段横截面为椭圆形空心金属管体，第一连接部11和第二连接部12与管体13的顶部通过铸造一体成型的方式固定连接形成三通管1。管体13可以是一段横截面为圆形的空心金属管体，管体13通过电磁感应加热焊接的方式固定安装在钢管桩的顶端。管体13的下边缘通过电气焊接的方式安装有过渡管131，过渡管131可以是横截面为圆形的空心金属管，过渡管131的顶端直径大小与管体13的底端直径大小相等，过渡管131底端的直径大小与钢管桩顶端的直径大小相等。三通管1可以采用铸钢材质，本申请实施例中的三通管1可以采用牌号为ZG340-550H的铸钢，过渡管131的材质与钢管桩材质相同，本申请实施例中的过渡管131可以采用牌号为Q355B的低合金钢。导向组件5可设置为两个，分别套设在第一连接部11和第二连接部12上。
参照图1和图2，第一分支2可以是横截面为椭圆形的柱体，第一分支2的横截面面积沿着三通管1到拉梁4的方向逐渐变小。第一分支2靠近拉梁4的端部为实心段，其它部分为空心段。第一分支2靠近三通管1一端内壁上垂直设置有筋板，筋板上开设有用于导流混凝土的导流孔。第一分支2可以采用与三通管1相同的铸钢材质，本申请实施例中的第一分支2可以采用牌号为ZG340-550H的铸钢。
参照图1和图2，第二分支3可以是横截面为椭圆形的柱体，第二分支3的横截面面积沿着三通管1到拉梁4的方向逐渐变小。第二分支3靠近拉梁4的端部为实心段，其它部分为空心段。第二分支3靠近三通管1一端内壁上垂直设置有筋板，筋板上开设有用于导流混凝土的导流孔。第二分支3可以采用与三通管1相同的铸钢材质，本申请实施例中的第二分支3可以采用牌号为ZG340-550H的铸钢。
参照图1和图4，拉梁4包括梁体41和吊耳42。梁体41可以由碳素结构钢材质的工字梁制成，本申请实施例中的梁体41可以采用牌号为Q235的碳素结构钢。梁体41上表面通过电气焊接的方式安装有多个吊耳42，在本申请实施例中吊耳42的数量可以设置为两个。吊耳42的安装位置关于梁体41中点对称。吊耳42可以由厚度不小于30毫米的等腰三角形低合金钢板冲孔制成，在本申请实施例中吊耳42可以采用牌号为Q355B的低合金钢材质。
参照图1和图2，导向组件5包括卡箍51和导向板52。其中，卡箍51通过螺栓连接的方式安装在第一分支2和第二分支3靠近三通管1的一端，导向板52可以是喇叭状的金属筒，卡箍51和52导向板通过焊接的方式固定连接。
参照图1和图4，搭筋板6通过电气焊接的方式套设在第一分支2和第二分支3靠近拉梁4的一端。搭筋板6可以由多个平行于水平面设置的矩形金属板组成，搭筋板6可以使用与拉梁4相同的材质，在本申请实施例中搭筋板6可以采用牌号为Q235的碳素结构钢。
参照图1和图2，牵引板7通过电气焊接的方式固定安装在第一分支2和第二分支3靠近管体13的一端，牵引板7可以是一块开设有圆形通孔的厚度不低于30毫米的矩形金属板。牵引板7可以使用与吊耳42相同的材质，在本申请实施例中的牵引板7可以采用牌号为Q355B的低合金钢。
本申请实施例还公开了一种Y型铸钢柱的吊装方法，用于安装Y型铸钢柱，参照图5，该吊装方法包括如下步骤：
步骤a:施工准备，将钢管桩安装到预定位置；
在该步骤中，首先由土方施工单位挖掘基坑，在基坑底部做混凝土垫层并绑扎钢筋，垫层浇筑完毕后放出定位十字线和钢管桩轮廓线以确定地脚锚栓安装位置，然后组装地脚锚栓钢架和锚栓，并将地脚锚栓安装到预设位置上，使用膨胀螺栓将地脚锚栓底部固定，然后在地脚锚栓的外侧绑扎钢筋，使钢筋穿过地脚锚栓的钢架，钢筋绑扎完成后再次测量地脚锚栓的位置并进行调整，然后对钢筋笼进行支模并浇筑混凝土。在进行钢管桩吊装之前，需要在钢管桩柱脚一侧放置一个长度不小于2米，横截面边长不小于0.3米的长方体枕木作为缓冲，防止钢管桩在吊离地面时发生突然旋转。起吊过程保持缓慢进行，将钢管桩与地脚锚栓通过焊接和螺栓连接的方式进行固定，最后向钢管桩内浇筑C55自密实滚凝土。
步骤b:在焊接平台进行钢结构组装，首先将环板、牛腿和过渡管131焊接到管体13上，然后将搭筋板6焊接到第一分支2和第二分支3上，再将牵引板7焊接到第一分支2和第二分支3上，将吊耳42焊接到梁体41上，最后将导向组件5安装到第一连接部11和第二连接部12上；
该步骤可以与步骤a同时进行，以提高施工效率。在该步骤中，首先需要搭设焊接平台，焊接平台所占用的场地需要预先进行地面硬化处理，并铺垫厚度不小于20毫米的钢板，防止地面发生沉降。焊接平台主体可以使用H型钢进行搭建，在本申请实施例中采用了尺寸为H200×200×8×12的H型钢。焊接平台的宽度可以设置为3米，焊接平台的支腿高度可以设置为1.3米，可以通过在支腿和平台的连接处焊接三角板和斜铁的方式调整高差。焊接平台搭建完毕后，可以使用130吨汽车吊将三通管1和与之配套的环板、牛腿和过渡管131吊装到焊接平台上，并将环板、牛腿以及过渡管131通过电气焊接的方式焊接到三通管1的预定位置上，然后将搭筋板6通过电气焊接的方式焊接到第一分支2和第二分支3上，然后将牵引板7焊接到第一分支2和第二分支3上。焊接完成后对所有的焊接部位进行质量验收，焊接过程中根据需求搭建防风棚，确保焊接质量。焊接完成后，将两个导向组件5中的卡箍51分别套设到第一连接部11和第二连接部12上，并通过紧固螺栓旋紧固定。
步骤c:将梁体41与第一分支2和第二分支3焊接成一个整体；
在该步骤中，首先使用130吨汽车吊将拉梁4吊装到焊接平台上，然后使用电气焊接的方式将梁体41的两端分别与第一分支2上的搭筋板6和第二分支3上的搭筋板6固定连接，然后对焊接部位进行质量验收。
步骤d:将三通管1吊装到钢管桩的顶部并固定；
在该步骤中，首先使用130吨汽车吊将三通管1从焊接平台转移到地面上，然后再使用履带吊进行起吊安装，避免直接使用履带吊起吊造成吊件长距离横向滑动的现象。吊装前，首先清理三通管1和钢管桩表面的浮锈和尘土，将三通管1吊装到指定位置后，先使用高强度螺栓和夹板进行临时连接，然后同时使用多个20吨液压千斤顶调节三通管1和钢管桩的相对位置，使三通管1与钢管桩的中心线重合。位置调整完毕后将高强度螺栓旋紧并开始焊接。首先进行至少两次吊装打底焊后再进行摘勾，摘勾后进行正式焊接。正式焊接采用电磁感应加热焊接的方式。
步骤e:将梁体41与第一分支2和第二分支3组成的整体吊装到三通管1的顶部，并借助导向组件5分别将第一连接部11与第一分支2对齐，将第二连接部12与第二分支3对齐并焊接固定。
在该步骤中，首先使用130吨汽车吊将梁体41与第一分支2和第二分支3组成的整体从焊接平台转移到地面上，然后再使用履带吊进行起吊安装，避免直接使用履带吊起吊造成吊件长距离横向滑动的现象。履带吊起吊之前在吊钩处下挂一个5吨倒链，并将倒链的另一端与牵引板7固定连接。使用履带吊将吊件起吊到三通管1上方，然后调整倒链使第一连接部11与套设在第一分支2上的导向板52对齐，使第二连接部12与套设在第二分支3上的导向板52对齐，然后控制履带吊使吊件缓慢下降直至与三通管1上表面接触，将导向组件5从吊件上拆除，最后对触点进行焊接。首先进行至少两次吊装打底焊后再进行摘勾，摘勾后进行正式焊接。正式焊接采用电磁感应加热焊接的方式。
步骤f：向三通管1、第一分支2和第二分支3内顶升混凝土，并在外表面涂防锈漆。
在该步骤中，使用顶升混凝土的方式向三通管1、第一分支2和第二分支3内灌注混凝土，混凝土材质可以与钢管桩内灌注的混凝土材质相同，在本申请实施例中可以是C55自密实混凝土，最后在本申请的外表面均匀涂抹防锈漆，即可完成对本申请的安装。
以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种Y型铸钢柱，其特征在于：包括设在钢管桩上的三通管（1）、与三通管（1）相连的第一分支（2）、与三通管（1）相连的第二分支（3）和拉梁（4）；
所述拉梁（4）的一端与第一分支（2）远离三通管（1）的一端相连，所述拉梁（4）的另一端与第二分支（3）远离三通管（1）的一端相连。
2.根据权利要求1所述的一种Y型铸钢柱，其特征在于：所述三通管（1）包括与第一分支（2）相连的第一连接部（11）、与第二分支（3）相连的第二连接部（12）和垂直设在钢管桩上的管体（13）；
所述管体（13）与第一连接部（11）和第二连接部（12）的底端相连。
3.根据权利要求2所述的一种Y型铸钢柱，其特征在于：所述管体（13）的底端设有过渡管（131）。
4.根据权利要求1所述的一种Y型铸钢柱，其特征在于：所述第一分支（2）和第二分支（3）靠近三通管（1）的一端均设有导向组件（5）；所述导向组件（5）包括套设在第一分支（2）和第二分支（3）上的卡箍（51）和与卡箍（51）相连的导向板（52）。
5.根据权利要求1所述的一种Y型铸钢柱，其特征在于：所述第一分支（2）和第二分支（3）靠近拉梁（4）的一端均设有搭筋板（6）。
6.根据权利要求1所述的一种Y型铸钢柱，其特征在于：所述拉梁（4）包括与第一分支（2）和第二分支（3）相连的梁体（41）和多个设在梁体（41）上表面的吊耳（42）。
7.根据权利要求1至6所述的一种Y型铸钢柱，其特征在于：所述第一分支（2）和所述第二分支（3）靠近三通管（1）的一端均设有牵引板（7）。
8.一种Y型铸钢柱的吊装方法，用于组装如权利要求7所述的一种Y型铸钢柱，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a:施工准备，将钢管桩安装到预定位置；
步骤b:在焊接平台进行钢结构组装，首先将环板、牛腿和过渡管（131）焊接到管体（13）上，然后将搭筋板（6）焊接到第一分支（2）和第二分支（3）上，再将牵引板（7）焊接到第一分支（2）和第二分支（3）上，将吊耳（42）焊接到梁体（41）上，最后将导向组件（14）安装到第一连接部（11）和第二连接部（12）上；
步骤c:在焊接平台上将梁体（41）与第一分支（2）和第二分支（3）焊接成一个整体；
步骤d:将三通管（1）吊装到钢管桩的顶部并固定；
步骤e:将梁体（41）与第一分支（2）和第二分支（3）组成的整体吊装到三通管（1）的顶部，并借助导向组件（14）分别将第一连接部（11）与第一分支（2）对齐，将第二连接部（12）与第二分支（3）对齐并焊接固定；
步骤f：向三通管（1）、第一分支（2）和第二分支（3）内浇筑混凝土，并在外表面涂防锈漆。
9.根据权利要求8所述的一种Y型铸钢柱的吊装方法，其特征在于：所述步骤d中吊装三通管（1）时，三通管（1）与钢管桩的对接口进行临时连接，然后在对接口处进行微调，调整完毕后紧固临时连接件，再进行焊接。
10.根据权利要求8所述的一种Y型铸钢柱的吊装方法，其特征在于：所述步骤d中吊装三通管（1）时，首先将三通管（1）从焊接平台移动到地面，再进行起吊并完成焊接；所述步骤e中将梁体（41）与第一分支（2）和第二分支（3）组成的整体吊装到三通管（1）的顶部时，首先将梁体（41）与第一分支（2）和第二分支（3）组成的整体从焊接平台移动到地面，再进行起吊并完成焊接。
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|---|---|---|---|
| CN202111123884.6A CN113800394A (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 一种y型铸钢柱及其吊装方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115075398A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-09-20 | 中国建筑第二工程局有限公司 | 一种y型钢柱安装的倒序承插式施工方法 |
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- 2021-09-24 CN CN202111123884.6A patent/CN113800394A/zh active Pending
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