CN114961298A - 一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置及其施工方法，设于双曲面钢结构单榀桁架梁之间，相邻所述双曲面钢结构单榀桁架梁的相邻上弦杆上分别设有桁架定位板，整体呈可调杆状结构，包括中部内套丝钢管和对称设于中部内套丝钢管两侧的可调装置，可调装置包括顺次连接的圆钢顶位杆、圆钢变径连接板和圆钢滑位杆，圆钢顶位杆一端与所述中部内套丝钢管螺纹连接，另一端面垂直设有圆钢变径连接板。本申请将套丝的圆钢顶位杆丝纹对称通过中部内套丝钢管进行连接，拧动圆钢把手推动内套丝钢管中的圆钢顶位杆对向或者反向移动，带动桁架定位板向两侧移动，实现分片桁架的位置调整。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，具体属于一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置及其施工方法。
背景技术
目前，由于人们日益提升的审美需求，作为建筑点睛之笔的大跨度的带有透光玻璃的穹顶大面积被使用，但是穹顶玻璃的固定骨架一般都是双曲面的空间弧形钢结构，对表面整体平整度要求比较高。传统的方法需要利用吊装设备全过程配合钢结构分片桁架的调平工作，占用吊装设备的吊装时间，而且每次需要移动分片桁架，操作复杂，容易引起变形。
发明内容
本发明的目的是提供一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置及其施工方法，要解决现有技术分片桁架吊装就位困难的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置，设于双曲面钢结构单榀桁架梁之间，相邻所述双曲面钢结构单榀桁架梁的相邻上弦杆上分别设有桁架定位板，其特征在于：整体呈可调杆状结构，包括中部内套丝钢管和对称设于中部内套丝钢管两侧的可调装置，所述可调装置包括顺次连接的圆钢顶位杆、圆钢变径连接板和圆钢滑位杆，圆钢顶位杆一端与所述中部内套丝钢管螺纹连接，另一端面垂直设有圆钢变径连接板，所述圆钢滑位杆垂直所述圆钢变径连接板固定，所述圆钢滑位杆上套装有滑位钢管，所述滑位钢管与所述圆钢变径连接板之间设有压缩弹簧，所述滑位钢管远离压缩弹簧的端面设有封口板，所述圆钢滑位杆顺次穿过压缩弹簧、滑位钢管、封口板和桁架定位板；所述圆钢滑位杆上、封口板与桁架定位板之间还插接有可调位板，转动所述中部内套丝钢管时，两侧圆钢顶位杆反向位移。
进一步优选地，所述可调位板为一块槽口板，或者由若干槽口板叠合而成，所述槽口版为矩形钢板，所述矩形钢板的至少一个侧板设有槽口，所述可调位板远离槽口的板沿上设有弧形把手。
进一步地，所述可调位板两侧板面为光滑面，由不锈钢制作而成。
进一步地，所述中部内套丝钢管上设有至少两根圆钢把手，两根圆钢把手位于同一直线上，或者，四根圆钢把手呈十字型布设。
此外，所述圆钢滑位杆穿过所述桁架定位板的端部还设有插销。
更加优选地，相邻所述双曲面钢结构单榀桁架梁设有3~4组调位装置。
一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、穹顶安装前，基于设计要求，将整个双曲面穹顶沿着长跨方向分成多个分片桁架并在加工厂加工完成，分片桁架即为双曲面钢结构单榀桁架梁；连接杆连接位置两侧的桁架梁上，沿着桁架短跨方向间隔设置三个桁架定位板，两个对称设置在桁架短跨两侧各四分之一长度位置，一个设置在正中间位置；
S2、穹顶安装时，由桁架长跨的一个方向先安装第一榀分片桁架，临时固定；安装第二榀分片桁架，并临时固定；接着安装两榀分片桁架间的调位装置，不安装可调位板，以此类推安装剩余的桁架；
S3、第一榀分片桁架调位：三组操作人员就位，每组操作人员控制一组调位装置，三组操作人员同时通过转动中部内套丝钢管以调整第一榀分片桁架，期间通过全站仪进行坐标测量，直至三个桁架定位板坐标与BIM模型中的预设计的坐标位置一致，将第一榀分片桁架由临时固定修正为最终固定；
S4、第二榀分片桁架调位：调整第二榀分片桁架与第三榀分片桁架调位装置，直至第二榀分片桁架上三个桁架定位板坐标与BIM模型中的预设计的坐标位置一致，将第二榀分片桁架由临时固定修正为最终固定，并将连接杆与第一榀分片桁架和第二榀分片桁架焊接连接，重复上述步骤直至第N-1榀分片桁架调整且固定完成，调整第N榀分片桁架并固定，将连接杆与第N榀分片桁架和第N-1榀分片桁架连接固定，之后将调位装置摘出，并将桁架定位板切割，至此，双曲面钢结构穹顶桁架调位施工完成。
进一步优选地，所述安装两榀分片桁架间的调位装置具体包括以下步骤：朝向中部内套丝钢管扳动两侧滑位钢管，将两侧圆钢滑位杆穿插入两侧桁架定位板。
进一步地，所述三组操作人员同时通过转动中部内套丝钢管以调整第一榀分片桁架具体包括以下步骤：
朝向中部内套丝钢管扳动两侧滑位钢管，插入可调位板，使可调位板紧贴桁架定位板，转动所述中部内套丝钢管时，两侧圆钢顶位杆背向位移，使封口板紧贴可调位板，向桁架定位板传力，带动单片桁架位移，测量复查单片桁架定位，期间转动中部内套丝钢管微调。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本申请将套丝的圆钢顶位杆丝纹对称通过中部内套丝钢管进行连接，拧动圆钢把手推动内套丝钢管中的圆钢顶位杆对向或者反向移动，带动桁架定位板向两侧移动，实现分片桁架的位置调整；设置压缩弹簧和滑动钢管与圆钢顶位杆连接，压缩装置一端的压缩弹簧，可以方便将可调位板卡进圆钢滑位杆中，在完成连接杆安装后，取下可调位板，压缩装置一端的压缩弹簧，可以方便将调平装置从桁架定位板圆孔中取出。
附图说明
图1为本申请一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置的结构示意图；
图2为本申请涉及的可调位板的结构示意图；
图3为本申请涉及的间隔设置的双曲面钢结构单榀桁架梁的结构示意图。
附图标记：1-双曲面钢结构单榀桁架梁；2-中部内套丝钢管；3-可调装置；4-圆钢顶位杆；5-圆钢变径连接板；6-圆钢滑位杆；7-滑位钢管；8-压缩弹簧；9-封口板；10-桁架定位板；11-可调位板；12-槽口；13-圆钢把手。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置，如图1~3所示，设于双曲面钢结构单榀桁架梁1之间，相邻双曲面钢结构单榀桁架梁1的相邻上弦杆上分别设有桁架定位板10，整体呈可调杆状结构，包括中部内套丝钢管2和对称设于中部内套丝钢管2两侧的可调装置3，可调装置3包括顺次连接的圆钢顶位杆4、圆钢变径连接板5和圆钢滑位杆6，圆钢顶位杆4一端与中部内套丝钢管2螺纹连接，另一端面垂直设有圆钢变径连接板5，圆钢滑位杆6垂直圆钢变径连接板5固定，圆钢滑位杆6上套装有滑位钢管7，滑位钢管7与圆钢变径连接板5之间设有压缩弹簧8，压缩弹簧8与圆钢变径连接板5接触不固定，滑位钢管7远离压缩弹簧8的端面设有封口板9，圆钢滑位杆6顺次穿过压缩弹簧8、滑位钢管7、封口板9和桁架定位板10；圆钢滑位杆6上、封口板9与桁架定位板10之间还插接有可调位板11，转动中部内套丝钢管2时，两侧圆钢顶位杆4反向位移。
如图3所示，可调位板11为一块槽口板，或者由若干槽口板叠合而成，所述槽口版为矩形钢板，矩形钢板的至少一个侧板设有槽口12，可调位板11远离槽口12的板沿上设有弧形把手,可调位板11两侧板面为光滑面，由不锈钢制作而成，中部内套丝钢管2上设有至少两根圆钢把手13，两根圆钢把手13位于同一直线上，或者，四根圆钢把手13呈十字型布设，圆钢滑位杆6穿过桁架定位板10的端部还设有插销，相邻双曲面钢结构单榀桁架梁1设有3~4组调位装置。
一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、穹顶安装前，基于设计要求，将整个双曲面穹顶沿着长跨方向分成多个分片桁架并在加工厂加工完成，分片桁架即为双曲面钢结构单榀桁架梁1；连接杆连接位置两侧的桁架梁上，沿着桁架短跨方向间隔设置三个桁架定位板10，两个对称设置在桁架短跨两侧各四分之一长度位置，一个设置在正中间位置；
S2、穹顶安装时，由桁架长跨的一个方向先安装第一榀分片桁架，临时固定；安装第二榀分片桁架，并临时固定；接着安装两榀分片桁架间的调位装置，不安装可调位板11，以此类推安装剩余的桁架；
S3、第一榀分片桁架调位：三组操作人员就位，每组操作人员控制一组调位装置，三组操作人员同时通过转动中部内套丝钢管2以调整第一榀分片桁架，期间通过全站仪进行坐标测量，直至三个桁架定位板10坐标与BIM模型中的预设计的坐标位置一致，将第一榀分片桁架由临时固定修正为最终固定；
S4、第二榀分片桁架调位：调整第二榀分片桁架与第三榀分片桁架调位装置，直至第二榀分片桁架上三个桁架定位板10坐标与BIM模型中的预设计的坐标位置一致，将第二榀分片桁架由临时固定修正为最终固定，并将连接杆与第一榀分片桁架和第二榀分片桁架焊接连接，重复上述步骤直至第N-1榀分片桁架调整且固定完成，调整第N榀分片桁架并固定，将连接杆与第N榀分片桁架和第N-1榀分片桁架连接固定，之后将调位装置摘出，并将桁架定位板10切割，至此，双曲面钢结构穹顶桁架调位施工完成。
安装两榀分片桁架间的调位装置具体包括以下步骤：朝向中部内套丝钢管2扳动两侧滑位钢管7，将两侧圆钢滑位杆6穿插入两侧桁架定位板10。
三组操作人员同时通过转动中部内套丝钢管2以调整第一榀分片桁架具体包括以下步骤：
朝向中部内套丝钢管2扳动两侧滑位钢管7，插入可调位板11，使可调位板11紧贴桁架定位板10，转动中部内套丝钢管2时，两侧圆钢顶位杆4背向位移，使封口板9紧贴可调位板11，向桁架定位板10传力，带动单片桁架位移，测量复查单片桁架定位，期间转动中部内套丝钢管2微调。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置，设于双曲面钢结构单榀桁架梁（1）之间，相邻所述双曲面钢结构单榀桁架梁（1）的相邻上弦杆上分别设有桁架定位板（10），其特征在于：整体呈可调杆状结构，包括中部内套丝钢管（2）和对称设于中部内套丝钢管（2）两侧的可调装置（3），所述可调装置（3）包括顺次连接的圆钢顶位杆（4）、圆钢变径连接板（5）和圆钢滑位杆（6），圆钢顶位杆（4）一端与所述中部内套丝钢管（2）螺纹连接，另一端面垂直设有圆钢变径连接板（5），所述圆钢滑位杆（6）垂直所述圆钢变径连接板（5）固定，所述圆钢滑位杆（6）上套装有滑位钢管（7），所述滑位钢管（7）与所述圆钢变径连接板（5）之间设有压缩弹簧（8），所述滑位钢管（7）远离压缩弹簧（8）的端面设有封口板（9），所述圆钢滑位杆（6）顺次穿过压缩弹簧（8）、滑位钢管（7）、封口板（9）和桁架定位板（10）；所述圆钢滑位杆（6）上、封口板（9）与桁架定位板（10）之间还插接有可调位板（11），转动所述中部内套丝钢管（2）时，两侧圆钢顶位杆（4）反向位移。
2.如权利要求1所述的一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置，其特征在于：所述可调位板（11）为一块槽口板，或者由若干槽口板叠合而成，所述槽口版为矩形钢板，所述矩形钢板的至少一个侧板设有槽口（12），所述可调位板（11）远离槽口（12）的板沿上设有弧形把手。
3.如权利要求2所述的一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置，其特征在于：所述可调位板（11）两侧板面为光滑面，由不锈钢制作而成。
4.如权利要求1所述的一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置，其特征在于：所述中部内套丝钢管（2）上设有至少两根圆钢把手（13），两根圆钢把手（13）位于同一直线上，或者，四根圆钢把手（13）呈十字型布设。
5.如权利要求1所述的一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置，其特征在于：所述圆钢滑位杆（6）穿过所述桁架定位板（10）的端部还设有插销。
6.如权利要求1所述的一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置，其特征在于：相邻所述双曲面钢结构单榀桁架梁（1）设有3~4组调位装置。
7.如权利要求1~6任意一项所述的一种双曲面钢结构穹顶的桁架调位装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、穹顶安装前，基于设计要求，将整个双曲面穹顶沿着长跨方向分成多个分片桁架并在加工厂加工完成，分片桁架即为双曲面钢结构单榀桁架梁（1）；连接杆连接位置两侧的桁架梁上，沿着桁架短跨方向间隔设置三个桁架定位板（10），两个对称设置在桁架短跨两侧各四分之一长度位置，一个设置在正中间位置；
S2、穹顶安装时，由桁架长跨的一个方向先安装第一榀分片桁架，临时固定；安装第二榀分片桁架，并临时固定；接着安装两榀分片桁架间的调位装置，不安装可调位板（11），以此类推安装剩余的桁架；
S3、第一榀分片桁架调位：三组操作人员就位，每组操作人员控制一组调位装置，三组操作人员同时通过转动中部内套丝钢管（2）以调整第一榀分片桁架，期间通过全站仪进行坐标测量，直至三个桁架定位板（10）坐标与BIM模型中的预设计的坐标位置一致，将第一榀分片桁架由临时固定修正为最终固定；
S4、第二榀分片桁架调位：调整第二榀分片桁架与第三榀分片桁架调位装置，直至第二榀分片桁架上三个桁架定位板（10）坐标与BIM模型中的预设计的坐标位置一致，将第二榀分片桁架由临时固定修正为最终固定，并将连接杆与第一榀分片桁架和第二榀分片桁架焊接连接，重复上述步骤直至第N-1榀分片桁架调整且固定完成，调整第N榀分片桁架并固定，将连接杆与第N榀分片桁架和第N-1榀分片桁架连接固定，之后将调位装置摘出，并将桁架定位板（10）切割，至此，双曲面钢结构穹顶桁架调位施工完成。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述安装两榀分片桁架间的调位装置具体包括以下步骤：朝向中部内套丝钢管（2）扳动两侧滑位钢管（7），将两侧圆钢滑位杆（6）穿插入两侧桁架定位板（10）。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述三组操作人员同时通过转动中部内套丝钢管（2）以调整第一榀分片桁架具体包括以下步骤：
朝向中部内套丝钢管（2）扳动两侧滑位钢管（7），插入可调位板（11），使可调位板（11）紧贴桁架定位板（10），转动所述中部内套丝钢管（2）时，两侧圆钢顶位杆（4）背向位移，使封口板（9）紧贴可调位板（11），向桁架定位板（10）传力，带动单片桁架位移，测量复查单片桁架定位，期间转动中部内套丝钢管（2）微调。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220830 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |