CN215670956U - 一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，属于混凝土结构顶板施工领域，可解决受限空间内脚手架支撑工程量大、存在安全隐患等问题，包括钢索桁架和桁架升降装置，其中钢索桁架底部采用钢绞线，在保证桁架整体稳定性的前提下，大幅降低用钢量，桁架升降装置包括提升装置、旋转导向装置和支撑装置，支撑装置包括预埋牛腿，牛腿底部设有斜向的导向钢板，旋转导向装置位于支撑装置的上方，旋转导向装置的底部设有高度调节装置。通过导向钢板和旋转导向装置，可实现牛腿不影响钢索桁架的提升，本实用新型实现地面进行钢索桁架安拆工序，减少了高空作业工作量，降低了安全风险，极大地提高了工作效率。

Description

一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置

技术领域

本实用新型属于混凝土结构顶板施工技术领域，特别涉及一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置。

背景技术

传统的混凝土结构薄壳穹顶模架系统施工，通常采用的方法：首先在混凝土结构薄壳穹顶下部搭设满堂脚手架，然后按混凝土结构薄壳穹顶尺寸在满堂脚手架上搭设出圆弧支撑，最后在圆弧支撑顶部满铺模板进行顶板混凝土结构施工。混凝土结构薄壳穹顶模架系统施工空间有限、高空支设穹顶弧度模板难度大且工程量大、脚手架搭设高度高、人员投入大，存在较大安全隐患。

发明内容

本实用新型针对现有混凝土结构薄壳穹顶模架系统施工空间有限、高空支设穹顶弧度模板难度大且工程量大、脚手架搭设高度高、人员投入大，存在较大安全隐患的问题，提供一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，采用该施工装置旨在解决受限空间内免脚手架支撑，简便快捷地完成混凝土结构薄壳穹顶施工的技术问题。

本实用新型采用如下技术方案：

一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，包括用于混凝土结构薄壳穹顶支撑的钢索桁架和桁架升降装置，所述桁架升降装置包括提升装置、旋转导向装置和支撑装置，所述提升装置位于罐室的罐壁顶部，提升装置与钢索桁架的吊装节点连接，所述支撑装置包括预埋的牛腿，牛腿预埋件的周圈设有用于起稳定作用的牛腿抱框，牛腿底部设有斜向的起导向作用的导向钢板，旋转导向装置位于支撑装置的上方，旋转导向装置的底部设有高度调节装置。

进一步地，所述钢索桁架包括若干主桁架、次桁架和中心圆盘，中心圆盘通过中心柱连接为整体，中心圆盘的两端分别与主桁架的上弦和下弦连接，次桁架的两端与主桁架连接。

进一步地，所述中心圆盘上设有用于拼装的操作孔。

进一步地，所述主桁架和次桁架分别由组对的H型钢组成。

进一步地，所述主桁架底部设有用于起稳定钢绞线作用的H型钢，H型钢上设有若干开孔，开孔内穿设有钢绞线，H型钢的端部设有钢绞线固定装置。

进一步地，所述钢索桁架的吊装节点包括位于钢索桁架两侧的钢板，钢板通过对穿螺栓连接，钢板上设有起吊点，钢板上设有加劲板。

进一步地，所述提升装置包括电动葫芦。

进一步地，所述旋转导向装置包括若干位于主桁架两侧的钢管导向装置。

进一步地，所述高度调节装置包括调节螺栓，调节螺栓底部设有底座，旋转导向装置的底部设有螺纹孔，调节螺栓与螺纹孔连接。

本实用新型的使用过程如下：

钢索桁架在罐室内进行地面拼装组对，提升装置将钢索桁架吊离地面500mm进行试吊，经试吊合格后将钢索桁架吊至预埋牛腿底部，旋转导向装置使钢索桁架在高空旋转以错开提前安装好的预埋牛腿，继续提升钢索桁架至超过高度调节装置后，使钢索桁架缓慢回位至高度调节装置顶部，调节桁架安装高度至设计标高，同时进行桁架支撑装置加固。混凝土结构薄壳穹顶施工完毕且强度达到100%后，高度调节装置将钢索桁架降落10cm，提升装置将钢索桁架提升，使钢索桁架与支撑装置脱离并进行支撑系统拆除，最后将钢索桁架利用提升装置降落至地面进行分片拆除。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型适用于大型混凝土结构薄壳穹顶施工，由于混凝土结构内部空间受限，通常采取的脚手架支撑系统工程量庞大且施工危险性大，本实用新型通过将传统脚手架搭设改变为可升降旋转的钢索桁架做支撑，将钢索桁架按照穹顶弧形尺寸地面预制拼装、整体吊装、旋转升降、穹顶施工、整体降落、地面拆除，实现地面进行钢索桁架安拆工序，减少了高空作业工作量，降低了安全风险，极大地提高了工作效率，安装与拆除较传统脚手架更加简便安全，可以更加高效地进行混凝土结构薄壳穹顶施工，同时可进行多工作面作业施工，而且钢索桁架所需材料均可多次周转使用，具有良好的经济效益及社会效益。

附图说明

图1为混凝土罐室立面剖面图；

图2为钢索桁架立体结构示意图；

图3为钢索桁架平面结构示意图；

图4为钢索桁架的主桁架结构示意图；

图5为钢索桁架的次桁架结构示意图；

图6为钢索桁架的中心圆盘结构示意图；

图7为图6的1-1剖视图；

图8为钢绞线连接节点示意图；

图9为图8的1-1剖视图；

图10为旋转导向装置和支撑装置的连接示意图；

图11为图10的1-1剖视图；

图12为钢索桁架的吊装节点结构示意图；

图13为图12的1-1剖视图；

图14为限位装置的结构示意图；

图15为图14的1-1剖视图；

图16为图15的2-2剖视图；

图17为钢索桁架地面组对示意图；

图18为钢索桁架安装就位示意图；

其中：1-罐室；2-罐室通道；3-支撑点；4-起吊点；5-主桁架；6-次桁架；7-中心圆盘；8-中心柱；9-操作孔；10-H型钢；11-开孔；12-固定装置；13-钢管导向装置；14-牛腿；15-牛腿抱框；16-导向钢板；17-钢板；18-加劲板；19-对穿螺栓；20-调节螺栓；21-底座；22-螺纹孔；23-钢绞线；24-限位装置；25-预埋件；26-上弦；27-下弦。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型做进一步说明。

如图所示，一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，包括用于组对钢索桁架的主桁架、中心圆盘、中心柱、钢绞线稳定装置、高度调节装置、主桁架侧向钢管导向装置，通过中心柱将中心圆盘连接成整体，主桁架与中心圆盘连接，再将次桁架与主桁架连接，最后将钢绞线穿过钢绞线定位装置将七孔锚具钢绞线固定装置固定在钢绞线稳定装置上。

钢索桁架支撑系统由预埋牛腿、牛腿抱框稳定构件、牛腿底部钢板导向装置、对穿螺栓组成。

钢索桁架吊装节点由钢板、加劲板、对穿螺栓及吊装孔组成。

本实用新型一般适用于大型混凝土结构薄壳穹顶施工，其中钢索桁架在地面组对完成且试吊合格后，利用电动葫芦联动装置将钢索桁架整体平稳起吊至牛腿底部导向装置，然后缓慢提升钢索桁架，使钢索桁架沿牛腿底部钢板导向装置及主桁架侧向钢管导向装置旋转以错开预埋牛腿，继续提升钢索桁架直至桁架底部超出支撑装置，用水平约束电动葫芦使钢索桁架缓慢回位至牛腿上的高度调节装置处。钢索桁架作为薄壳穹顶施工的承重部件，每个支撑点分别垂直固定在支撑装置中心位置处，通过使用激光标线仪配合高度调节装置微调钢索桁架，保证钢索桁架的水平度，以防止钢索桁架在施工过程中失稳。本实施方式通过安拆钢索桁架做施工支撑系统，大大提高了工作效率，而且安装及拆卸也很方便，适用范围也比较大，可大大减少施工成本。

钢索桁架做穹顶结构施工支撑系统按照穹顶形状尺寸设计制安，省掉了传统脚手架搭设的繁琐工序，减少了高空作业的工作量，极大地提高了工作效率。

钢索桁架的每榀主桁架下部设置两道钢绞线拉结，增强桁架整体刚性及稳定性同时降低钢索桁架总重量，提高施工安全性。

钢索桁架固定在结构墙壁上，提高了支撑系统的稳定性，同时为罐室地面施工提前创造了工作面。

利用振弦式锚索测力计实时监测钢绞线的受力变化情况，做到施工过程中钢绞线内力数字化管理，使风险提前预控，极大地提高了施工安全性。

在地面将钢索桁架顶部满铺模板（支撑牛腿处水平方向1.5m范围内模板待钢索桁架安装完毕后支设）。

罐壁顶部均匀布置电动葫芦与钢索桁架的起吊点连接进行钢索桁架升降作业。

通过筒壁顶部吊点，将钢索桁架提升至提前预埋好的牛腿底部，利用旋转导向装置，将钢索桁架旋转至牛腿一侧（错开牛腿位置）后，依靠钢管导向装置继续提升钢索桁架，免去高空安装支撑牛腿工序。

提升高度超过牛腿顶面后，利用电动倒链限位装置将钢索桁架缓慢回位至牛腿顶部，继续提升至牛腿处高度调节装置顶面放置钢索桁架，便于使钢索桁架一次安装就位，极大地提高了施工安全性。

支撑牛腿顶面设置高度调节装置，使用激光标线仪配合高度调节装置微调钢索桁架并固定，保证钢索桁架的水平度，以防止钢索桁架在施工过程中失稳。

因施工完毕后钢索桁架与薄壳穹顶结构之间无空隙，故待穹顶混凝土施工完毕且强度达到设计要求后，利用高度调节装置先将钢索桁架降低10cm与混凝土结构薄壳穹顶顶板分离，为钢索桁架降落创造空间。

利用提升装置将钢索桁架整体提升5cm，将钢索桁架支撑牛腿进行拆除。

待支撑系统拆除后，将钢索桁架降落至地面分片拆除。

本实用新型要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有多种变形和更改，凡在本实用新型的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，其特征在于：包括用于混凝土结构薄壳穹顶支撑的钢索桁架和桁架升降装置，所述桁架升降装置包括提升装置、旋转导向装置和支撑装置，所述提升装置位于罐室（1）的罐壁顶部，提升装置与钢索桁架的吊装节点连接，所述支撑装置包括预埋的牛腿（14），牛腿预埋件的周圈设有用于起稳定作用的牛腿抱框（15），牛腿（14）底部设有斜向的起导向作用的导向钢板（16），旋转导向装置位于支撑装置的上方，旋转导向装置的底部设有高度调节装置。

2.根据权利要求1所述的一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，其特征在于：所述钢索桁架包括若干主桁架（5）、次桁架（6）和中心圆盘（7），中心圆盘（7）通过中心柱（8）连接为整体，中心圆盘的两端分别与主桁架的上弦和下弦连接，次桁架（6）的两端与主桁架（5）连接。

3.根据权利要求2所述的一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，其特征在于：所述中心圆盘（7）上设有用于拼装的操作孔（9）。

4.根据权利要求3所述的一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，其特征在于：所述主桁架（5）和次桁架（6）分别由组对的H型钢组成。

5.根据权利要求4所述的一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，其特征在于：所述主桁架（5）底部设有用于起固定钢绞线作用的H型钢（10），H型钢（10）上设有若干开孔（11），开孔（11）内穿设有钢绞线（23），H型钢（10）的端部设有钢绞线固定装置（12）。

6.根据权利要求5所述的一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，其特征在于：所述钢索桁架的吊装节点包括位于钢索桁架两侧的钢板（17），钢板（17）通过对穿螺栓（19）连接，钢板（17）上设有起吊点，钢板（17）上设有加劲板（18）。

7.根据权利要求6所述的一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，其特征在于：所述提升装置包括电动葫芦。

8.根据权利要求7所述的一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，其特征在于：所述旋转导向装置包括若干位于主桁架两侧的钢管导向装置（13）。

9.根据权利要求8所述的一种大型混凝土结构薄壳穹顶免脚手架支撑施工装置，其特征在于：所述高度调节装置包括调节螺栓（20），调节螺栓（20）底部设有底座（21），旋转导向装置的底部设有螺纹孔（22），调节螺栓（20）与螺纹孔（22）连接。

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