CN208202580U - 网壳结构分级卸载装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种网壳结构分级卸载装置,包括底座,底座上置有竖向做功的千斤顶,底座上通过至少两组卸载垫块支撑有升降套筒,卸载垫块由若干竖向重叠的卸载垫片构成,升降套筒的下表面设有凹入的底部腔室,千斤顶位于底部腔室内以在做功时托顶于底部腔室的上壁;底座上固定连接有向上延伸入底部腔室内的导引限位机构,导引限位机构的外形与底部腔室对应以与底部腔室内接从而在升降套筒竖向运动时起到竖向导引和周向限位的作用;升降套筒的上端可拆卸连接有支托体以用于支托网壳结构。本实用新型结构紧凑,运动部件限位、导引附加功能齐备,有效提高了网壳结构卸载过程的稳定性,保证了卸载施工过程的安全。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑构件的运输或装配技术领域,具体涉及一种网壳结构分级卸载装置。
背景技术
网壳结构即钢桁架结构,通常包括焊接球节点及焊接在焊接球节点之间的杆件,并分段制造。网壳结构制作完成后需要吊装到设计位置并装配连接成整体结构,网壳结构下方设置有临时支撑架进行支撑,待网壳结构上的屋面等建筑构件施工安装完成后,就需要拆除临时支撑架进行卸载,以使整个建筑顶由装配连接好的网壳结构来支撑。
在卸载过程中,存在整个结构体系受力的转换,网壳结构向下位移,而整个建筑顶重量大,所以卸载过程有一定危险性,特别是单层网壳,其刚度较弱,卸载位移量更大,若直接拆除刚性的临时支撑架,存在整个结构体系受力的转换过快,无疑会增加卸载的危险性,容易引发安全事故。
目前多采用液压千斤顶或砂箱进行缓慢卸载或如CN201377124Y、CN104612409A进行分级卸载,但都是通过液压千斤顶直接作用在网壳结构上或通过一独立支托间接作用在网壳结构上,其卸载过程的稳定性有待进一步提高,进而提高卸载过程的安全性和易操作性。
发明内容
针对现有技术的上述不足,本实用新型要解决的技术问题是提供一种网壳结构分级卸载装置,避免卸载过程中稳定性不足的问题,取得结构紧凑,运动部件限位、导引附加功能齐备,有效保证卸载施工过程安全性的效果。
为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:
网壳结构分级卸载装置,包括底座,所述底座上置有竖向做功的千斤顶,所述底座上通过至少两组卸载垫块支撑有升降套筒,所述卸载垫块由若干竖向重叠的卸载垫片构成,所述升降套筒的下表面设有凹入的底部腔室,所述千斤顶位于所述底部腔室内以在做功时托顶于底部腔室的上壁;所述底座上固定连接有向上延伸入所述底部腔室内的导引限位机构,所述导引限位机构的外形与所述底部腔室对应以与底部腔室内接从而在升降套筒竖向运动时起到竖向导引和周向限位的作用;所述升降套筒的上端可拆卸连接有支托体以用于支托网壳结构。
本实用新型的千斤顶位于底座上,并通过对升降套筒做功,使升降套筒竖向运动来实现所支托网壳结构的卸载,千斤顶位于升降套筒内,并且底座上固定连接有用于在升降套筒竖向运动时起到竖向导引和周向限位作用的导引限位机构,升降套筒在整个竖向运动过程中都不会脱出导引限位机构,有效增加卸载过程中的稳定性、保证卸载施工过程的安全,导引限位机构同时也能对千斤顶进行限位,结构紧凑,并进一步增加其做功时的稳定性;升降套筒的上端可拆卸连接有支托体并通过支托体来支托网壳结构,其目的是根据所支托部位的不同,将支托体上端制成对应的不同形状,以保证支托的包覆性,支托不同部位时只需要更换对应形状的支托体即可,减少整个分级卸载装置的工装制备量,降低工装成本,减少备用工装储备。
进一步完善上述技术方案,所述升降套筒的下表面周围设有凸缘,所述卸载垫块位于所述凸缘和底座之间,竖向贯穿所述凸缘和每组卸载垫块都对应设有至少一个限位插销以保持卸载垫片的竖向重叠状态。
这样,卸载垫块设于升降套筒的外侧方便卸载时逐片抽出卸载垫片,操作方便;限位插销可避免竖向重叠的卸载垫片在承压时意外垮塌,有效保持卸载垫片的竖向重叠状态,进一步增加卸载过程稳定性。
进一步地,所述底座的上表面周围设有底座凸缘,所述限位插销还同时贯穿所述底座凸缘。
这样,避免竖向重叠的卸载垫片在承压时意外垮塌、有效保持卸载垫片的竖向重叠状态的效果更好;并且在千斤顶顶升起升降套筒需要抽出一层卸载垫片(通常是每组卸载垫块的最上面一块卸载垫片)时,优选将限位插销向下拔出一部分至限位插销上端退出最上面一块卸载垫片后即停止向下拔出,随即将对应的最上面一块卸载垫片抽出即可,避免抽出卸载垫片时还需要移动该组的其它卸载垫片或意外碰触造成其它卸载垫片垮塌的问题,操作方便、安全,对应的卸载垫片抽出后,再将限位插销插回,穿过凸缘,因为凸缘是位于上方的,便于观察且只需穿过凸缘,所以限位插销插回穿过凸缘的过程也更方便。实施时,限位插销可以是弹性销,也可以优选栓接的方式,即限位插销为一长螺栓,其头部在下方,螺杆部向上穿过底座凸缘、对应的卸载垫块和凸缘后连接一螺母,因为千斤顶有做功行程需求,并且长螺栓在分级卸载过程中需要频繁拔出,所以螺杆连接螺母并不需要紧固,而只是为了防止掉落并保持贯穿插接状态。
进一步地,所述底部腔室的侧壁开设有倒置的U形开口以便于调节千斤顶。
这样,可以通过U形开口进行千斤顶的顶升、泄压调节操作,否则就需要通过卸载垫块支撑在底座和升降套筒之间所形成的空间来调节千斤顶,所以U形开口的设置就可有效降低卸载垫块的必须高度,使卸载垫块的高度仅取决于网壳结构卸载过程的位移量,进而就减少了必须使用的卸载垫片的数量,使更结构紧凑,承压时装置稳定性更高。
进一步地,所述底部腔室为圆柱形空腔,所述千斤顶位于所述底部腔室的轴线上,所述导引限位机构由以所述底部腔室的轴线为中心等分均布的至少三根竖向钢筋构成,所述U形开口对应开设于任相邻两竖向钢筋之间。
这样,各竖向钢筋就可以在升降套筒竖向运动时起到竖向导引和周向限位的作用,通过合理匹配底部腔室直径、竖向钢筋直径以及千斤顶的尺寸,可使竖向钢筋也围设在千斤顶外侧,同时也就对千斤顶进行限位,整个结构紧凑,运动稳定性高。
优选地,所述底部腔室为圆柱形空腔,所述千斤顶位于所述底部腔室的轴线上,所述导引限位机构由以所述底部腔室的轴线为中心等分均布的两劣弧板构成,所述劣弧板包括一弧形侧面以及一竖向侧面,所述弧形侧面与底部腔室的弧形内壁对应,两劣弧板的竖向侧面之间的距离与千斤顶的直径对应以对千斤顶起也起到限位作用,所述U形开口与两劣弧板的竖向侧面平行且水平贯穿所述升降套筒以形成两个U形开口。
这样,同样取得对升降套筒的导引限位作用和对千斤顶的限位作用。同时,两个U形开口可防止装配千斤顶和升降套筒时的错装,避免千斤顶的调节操作位未朝向只开设了的单个的U形开口方向而需要重新装配的问题,提高装配效率。需要说明的是:千斤顶外形通常为圆柱形,其调节操作位通常凸出于其圆柱形外侧面,而两劣弧板的竖向侧面之间的距离与千斤顶的直径对应,装配时千斤顶的调节操作位就只能有沿劣弧板竖向侧面的左右侧两个朝向的可能,这也就是需要两个U形开口来防止错装并能够防止错装的原因。
进一步地,所述升降套筒的上表面设有凹入的顶部腔室并通过所述顶部腔室可拆卸连接所述支托体,所述顶部腔室为圆柱形空腔。
这样,可达到前述的减少整个分级卸载装置的工装制备量,降低工装成本,减少备用工装储备的目的,同时,当支托对象为焊接球节点且其直径适宜时,还可以直接通过顶部腔室支托焊接球节点,当然这种支托方式不是常规选择方式,因为接触面积较小容易在焊接球节点上流下压痕。
进一步地,所述支托体包括插接部并通过所述插接部插入所述顶部腔室,所述插接部的外形与所述顶部腔室对应或略小于以保证插接稳定性且便于拆卸,所述插接部上方设有与网壳结构上需支托部位的形状对应的支托。
这样,根据所支托部位的不同,将支托体上端制成对应的不同形状,增大支托时的接触面积,以保证支托的包覆性,增加卸载过程稳定性,无压伤。
相比现有技术,本实用新型具有如下有益效果:
1、本实用新型的千斤顶位于升降套筒内,并且底座上固定连接有用于在升降套筒竖向运动时起到竖向导引和周向限位作用的导引限位机构,导引限位机构同时也能对千斤顶进行限位,有效增加卸载过程中的稳定性、保证卸载施工过程的安全。
2、本实用新型通过可拆卸连接的支托体来支托网壳结构,可根据所支托部位的不同,将支托体上端制成对应的不同形状,以保证支托的包覆性,支托不同部位时只需要更换对应形状的支托体即可,减少整个分级卸载装置的工装制备量,降低工装成本,减少备用工装储备。
3、本实用新型的限位插销可避免竖向重叠的卸载垫片在承压时意外垮塌,有效保持卸载垫片的竖向重叠状态,使用方便、可靠,增加了卸载施工过程的安全性。
4、本实用新型的U形开口便于千斤顶的调节操作,可减少必须使用的卸载垫片的数量,使结构更紧凑,承压时装置稳定性更高;同时可以防止装配千斤顶和升降套筒时的错装。
附图说明
图1-本实用新型网壳结构分级卸载装置的结构示意图;
图2-本实用新型网壳结构分级卸载装置的爆炸图(省略限位插销);
其中,底座1,竖向钢管11,上盖板12,底座凸缘121,千斤顶2,卸载垫块3,卸载垫片31,升降套筒4,大钢管41,底部腔室411,U形开口412,封板42,小钢管43,顶部腔室431,凸缘44,限位插销5,长螺栓51,螺母52,导引限位机构6,劣弧板61,加强筋板7,支托体8,钢板81,插入钢管82,十字形弧形承托板83。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
参见图1、图2,具体实施例的网壳结构分级卸载装置,包括底座1,所述底座1包括竖向钢管11,竖向钢管11上端同轴焊接固定有圆形的上盖板12,本实施例的上盖板12优选为钢板法兰盘;上盖板12的直径大于竖向钢管11的直径以使上盖板12的外沿延伸出竖向钢管11的侧壁之外并形成为底座凸缘121;所述上盖板12上置有竖向做功的千斤顶2,千斤顶2优选起重高度小于一米的轻小型机械式千斤顶2;所述上盖板12上通过两组卸载垫块3支撑有升降套筒4,所述卸载垫块3由若干竖向重叠的卸载垫片31构成,本实施例优选所述卸载垫片31为弧形板,其外弧与上盖板12的外沿对应;所述升降套筒4与底座1同轴,其包括竖直的大钢管41,所述大钢管41的上端焊接固定有封口的封板42,所述封板42上焊接固定有同轴的小钢管43;所述大钢管41的下端周围设有凸缘44;优选所述凸缘44的外沿也与上盖板12的外沿对应,卸载垫片31的内弧与大钢管41的内壁对应,以使卸载垫块3支撑于所述凸缘44和上盖板12之间,为了保证支撑的稳定性,优选两组卸载垫块3以所述升降套筒4的轴线为中心等分均布。
为了避免竖向重叠的卸载垫片31在承压时意外垮塌,增加稳定性,有效保持卸载垫片31的竖向重叠状态并完全定位;竖向贯穿所述凸缘44、任一卸载垫块3以及上盖板12均设有两个限位插销5,其在上盖板12上的贯穿位置位于上盖板12延伸出竖向钢管11侧壁之外的底座凸缘121上,这样方便限位插销5的后续使用过程中的插拔操作。本实施例优选所述限位插销5为一长螺栓51,其头部在下方,螺杆部向上穿过上盖板12、卸载垫块3和凸缘44后连接一螺母52,因为升降套筒4有升降行程需求,并且长螺栓51在分级卸载过程中需要频繁拔出,所以螺杆连接螺母52但不紧固,而只是为了防止掉落并保持贯穿插接状态。
所述大钢管41的内孔形成为升降套筒4的底部腔室411,小钢管43的内孔形成为升降套筒4的顶部腔室431;所述千斤顶2位于所述底部腔室411内且位于所述底部腔室411的轴线上以在做功时托顶于封板42的下表面;所述上盖板12上焊接固定有向上延伸入所述底部腔室411内的导引限位机构6,所述导引限位机构6的外形与所述底部腔室411对应以与底部腔室411内接从而在升降套筒4竖向运动时起到竖向导引和周向限位的作用;所述大钢管41的侧壁下部位于两组卸载垫块3之间的位置还开设有倒置的U形开口412以便于调节千斤顶2。
本实施例的导引限位机构6由以所述底部腔室411的轴线为中心等分均布的两劣弧板61构成,所述劣弧板61包括一弧形侧面以及一竖向侧面,即从圆柱体上通过以其轴线为中心对称且平行的两平面截下来的两个外侧的部分,所述弧形侧面与大钢管41的内壁对应,两劣弧板61的竖向侧面之间的距离与千斤顶2的直径对应以对千斤顶2起也起到限位作用,所述U形开口412与两劣弧板61的竖向侧面平行且水平贯穿所述大钢管41以形成两个U形开口412;优选地,为了方便调节操作千斤顶2,所述U形开口412的宽度可适当大于两劣弧板61的竖向侧面之间的距离。这样,导引限位机构6在升降套筒4竖向运动时起到竖向导引和周向限位的作用,同时也就对千斤顶2进行限位,提高卸载过程稳定性,保证卸载施工过程的安全。同时,两个U形开口412可防止装配千斤顶2和升降套筒4时的错装,避免千斤顶2的调节操作位未朝向只开设了的单个的U形开口412方向而需要重新装配的问题,提高装配效率。需要说明的是:千斤顶2外形通常为圆柱形,其调节操作位通常凸出于其圆柱形外侧面,而两劣弧板61的竖向侧面之间的距离与千斤顶2的直径对应,装配时千斤顶2的调节操作位就只能有沿劣弧板61竖向侧面的左右侧两个朝向的可能,这也就是需要两个U形开口412来防止错装并能够防止错装的原因。另外,由于U形开口412的开设,大钢管41的下端以及其周围的凸缘44自然也就是间断的,实施时,在保证支撑面积的前提下,为方便制作和节约材料,可采用卸载垫片31焊接在大钢管41下端的对应位置作为凸缘44,当然,为了保证装置及支撑的强度,在凸缘44和大钢管41的外侧之间、底座凸缘121与竖向钢管11的外侧之间还均焊接固定有若干的加强筋板7。
所述升降套筒4通过所述顶部腔室431可拆卸连接有支托体8以用于支托网壳结构;所述支托体8包括插接部并通过所述插接部插入所述顶部腔室431,所述插接部的外形与所述顶部腔室431对应以保证插接稳定性且便于拆卸,如果支托体8更换比较频繁,也可以为了进一布为了便于拆卸而使插接部的外形略小于所述顶部腔室431,所述插接部上方设有与网壳结构上需支托位置的形状对应的支托。因为使用本装置支撑网壳结构时,需要支托的部位可能是焊接球节点、杆件或网壳结构上专设的支座,通过可拆卸连接的支托体8来支托网壳结构,就可根据所支托部位的不同,将支托制成对应的不同形状,以提高支托对所支托部位的包覆性,支托不同部位时只需要更换对应形状的支托体8即可,减少整个分级卸载装置的工装制备量,降低工装成本,减少备用工装储备。本实施例的支托体8用于支托焊接球节点,其包括钢板81,钢板81的下表面焊接固定作为插接部的插入钢管82,钢板81的上表面焊接固定作为支托的十字形弧形承托板83,其弧形与需要支托的焊接球节点对应。
实施时,竖向钢管11的下端也可以焊接固定一较大的钢板法兰盘,用于与临时支架的上平台连接,增大稳定性,连接可以采用栓接的方式以减少高空焊接及后续的高空焊割作业。实施时,作为一种更简单的变形结构形式,所述导引限位机构6可由以所述底部腔室411的轴线为中心等分均布的至少三根竖向光圆钢筋构成,所述U形开口412对应位于任相邻两竖向钢筋之间。以上实施时可进一步变化的形式均应涵盖在本实用新型的权利要求范围之中。
为便于进一步理解,将本装置的使用及网壳结构的分级卸载过程简介如下:
网壳结构吊装时,通过本装置支撑在临时支架上,由于通常有多个卸载支撑点,所以本装置及临时支架的数量与卸载支撑点的数量对应,千斤顶2不做功,升降套筒4通过卸载垫块3支撑在底座1上。待网壳结构上的屋面等建筑构件施工完成后,就需要拆除临时支撑进行卸载,完成受力转换。
分级卸载包括如下步骤:
1)计算理论卸载高度,确定卸载支撑点,网壳结构吊装时预先在卸载支撑点下方安装本装置,弧形垫片的数量按照理论卸载高度对应设置;
如有异常,可通过千斤顶2顶升升降套筒4并对应的增减卸载垫片31,然后泄压使网壳结构、支托体8以及升降套筒4通过卸载垫块3支撑在底座1上。
2)用全站仪观测每个监测点的坐标并做好记录,作为卸载控制的原始数据;所述监测点包括网壳结构分段合拢处及跨中预留的观测点;
3)千斤顶2顶升升降套筒4;拔出限位插销5,抽出最上一层卸载垫片31,插回限位插销5,千斤顶2泄压,升降套筒4下降并由剩余的卸载垫片31支撑在底座1上;
4)静置5min,以确保网壳结构各杆件之间的内力调整,用全站仪监测每个监测点的卸载位移量并记录;
5)重复步骤3)和4),直至支托与网壳结构脱离,完成受力转换,网壳结构由支撑受力状态变为自身受力状态;
6)用全站仪监测每个监测点的卸载位移量,并与理论数据进行比较以确定网格结构受力情况是否正常。
其中,步骤3)中拔出限位插销5,抽出最上一层卸载垫片31,插回限位插销5的过程为:将限位插销5向下拔出一部分至限位插销5上端退出最上面一层卸载垫片31后即停止向下拔出,随即将对应的最上面一层卸载垫片31抽出即可,避免抽出卸载垫片31时还需要移动该组的其它卸载垫片31或意外碰触造成其它卸载垫片31垮塌的问题,操作方便、安全,对应的卸载垫片31抽出后,再将限位插销5插回,穿过凸缘44。
由本装置的使用可知,所有的卸载垫片31均为等高且构造相同,同一本装置上的每组卸载垫块3含有的卸载垫片31数量相同,即等高。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.网壳结构分级卸载装置,包括底座,所述底座上置有竖向做功的千斤顶,其特征在于:所述底座上通过至少两组卸载垫块支撑有升降套筒,所述卸载垫块由若干竖向重叠的卸载垫片构成,所述升降套筒的下表面设有凹入的底部腔室,所述千斤顶位于所述底部腔室内以在做功时托顶于底部腔室的上壁;所述底座上固定连接有向上延伸入所述底部腔室内的导引限位机构,所述导引限位机构的外形与所述底部腔室对应以与底部腔室内接从而在升降套筒竖向运动时起到竖向导引和周向限位的作用;所述升降套筒的上端可拆卸连接有支托体以用于支托网壳结构。
2.根据权利要求1所述网壳结构分级卸载装置,其特征在于:所述升降套筒的下表面周围设有凸缘,所述卸载垫块位于所述凸缘和底座之间,竖向贯穿所述凸缘和任一卸载垫块均设有限位插销以保持卸载垫片的竖向重叠状态。
3.根据权利要求2所述网壳结构分级卸载装置,其特征在于:所述底座的上表面周围设有底座凸缘,所述限位插销还同时贯穿所述底座凸缘。
4.根据权利要求1所述网壳结构分级卸载装置,其特征在于:所述底部腔室的侧壁开设有倒置的U形开口以便于调节千斤顶。
5.根据权利要求4所述网壳结构分级卸载装置,其特征在于:所述底部腔室为圆柱形空腔,所述千斤顶位于所述底部腔室的轴线上,所述导引限位机构由以所述底部腔室的轴线为中心等分均布的至少三根竖向钢筋构成,所述U形开口对应开设于任相邻两竖向钢筋之间。
6.根据权利要求4所述网壳结构分级卸载装置,其特征在于:所述底部腔室为圆柱形空腔,所述千斤顶位于所述底部腔室的轴线上,所述导引限位机构由以所述底部腔室的轴线为中心等分均布的两劣弧板构成,所述劣弧板包括一弧形侧面以及一竖向侧面,所述弧形侧面与底部腔室的弧形内壁对应,两劣弧板的竖向侧面之间的距离与千斤顶的直径对应以对千斤顶起也起到限位作用,所述U形开口与两劣弧板的竖向侧面平行且水平贯穿所述升降套筒以形成两个U形开口。
7.根据权利要求1-6任一项所述网壳结构分级卸载装置,其特征在于:所述升降套筒的上表面设有凹入的顶部腔室并通过所述顶部腔室可拆卸连接所述支托体,所述顶部腔室为圆柱形空腔。
8.根据权利要求7所述网壳结构分级卸载装置,其特征在于:所述支托体包括插接部并通过所述插接部插入所述顶部腔室,所述插接部的外形与所述顶部腔室对应或略小于以保证插接稳定性且便于拆卸,所述插接部上方设有与网壳结构上需支托部位的形状对应的支托。
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CN109372274A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-02-22 | 北京城建集团有限责任公司 | 一种高空网架安装系统及其施工方法 |
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CN109372274A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-02-22 | 北京城建集团有限责任公司 | 一种高空网架安装系统及其施工方法 |
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GR01 | Patent grant | ||
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