一種網(wǎng)架長距離高空同步滑移的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種網(wǎng)架長距離高空同步滑移的方法；包括如下步驟：a、搭設(shè)高空拼裝平臺；b、安裝滑移軌道；c、重復(fù)步驟b，鋪設(shè)其余的滑移軌道；d、在地面拼裝網(wǎng)架滑移主體單元：e、重復(fù)步驟d，鋪設(shè)其余的網(wǎng)架滑移主體單元；f、將步驟e中網(wǎng)架滑移主體單元在高空拼裝平臺上拼裝成不少于一個的網(wǎng)架滑移主體單元組；g、將步驟f中的網(wǎng)架滑移主體單元組落到步驟c中的滑移軌道上；h、同步滑移工序：該工序包括同步滑移運動系統(tǒng)和同步滑移監(jiān)控系統(tǒng)，同步滑移運動系統(tǒng)推動步驟g中的網(wǎng)架滑移主體單元組運動到設(shè)定位置；同步滑移監(jiān)控系統(tǒng)同時監(jiān)控步驟g中的滑移軌道上的各個網(wǎng)架滑移主體單元組的滑移量；i、卸載；j、重復(fù)步驟g、h、i，將剩余的網(wǎng)架滑移主體單元組均安裝就位到實施主體上。
【專利說明】—種網(wǎng)架長距離高空同步滑移的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種網(wǎng)架長距離高空同步滑移的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀開始，世界許多國家和地區(qū)建造了成千上萬的各類型的鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，為人類的生產(chǎn)生活提供了更加便捷的、更加健康的空間場所，例如體育運動場、飛機庫、各類戲劇院、各種會展中心等。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是大跨度空間結(jié)構(gòu)的一種形式之一，具有良好的受力性能，較大的剛度和較好的整體性，從某種意義上優(yōu)于平面結(jié)構(gòu)，能有效承受各種荷載作用，結(jié)構(gòu)制作安裝也相對比較方便。我國在網(wǎng)架安裝施工中，創(chuàng)造了許多簡便有效的安裝方法。網(wǎng)架的安裝方法根據(jù)網(wǎng)架受力和構(gòu)造特點，在滿足質(zhì)量、安全、進度和經(jīng)濟效果的要求下，結(jié)合當?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)條件綜合確定。歸納為六種方法高空散裝法、分條或分塊安裝法、整體頂升法、整體吊裝法、整體提升法和高空滑移法。
[0003]高空滑移法是指分條的網(wǎng)架單元在事先設(shè)置的滑軌上單條滑移到設(shè)計位置拼接成整體的安裝方法。目前存在的各種滑移系統(tǒng)，主要存在以下問題:1)在實際操作中，同步性精度均不理想；2)滑移控制系統(tǒng)比較落后，都沒有達到信息化施工的要求，系統(tǒng)內(nèi)的各設(shè)備之間無法達到真正協(xié)同工作，這種狀態(tài)無法滿足越來越復(fù)雜的工程施工需要?，F(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)工程的施工難度越來越大，對施工同步性要求越來越高，開發(fā)出一種高同步性的網(wǎng)架滑移系統(tǒng)非常有必要，不僅為當前的工程實際所需，也為今后施工提前作技術(shù)儲備。當前城市交通樞紐是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是城市規(guī)劃與建設(shè)管理的主要內(nèi)容之一。近年隨著我國鐵路事業(yè)，尤其是高速鐵路與城際軌道交通線的快速發(fā)展，鐵路客運站作為城市綜合交通樞紐一直受到城市規(guī)劃建設(shè)者的高度重視，其所在地區(qū)往往被視為城市建設(shè)與社會經(jīng)濟發(fā)展新的增長點。故高同步性的鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)滑移技術(shù)發(fā)展在將來的類似工程施工中，必將發(fā)揮更大的啟迪作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)中的滑移方法，在實際操作中，同步性精度均不理想；滑移控制系統(tǒng)比較落后，都沒有達到信息化施工要求的，系統(tǒng)內(nèi)的各設(shè)備之間無法達到真正協(xié)同工作，無法滿足越來越復(fù)雜的工程施工需要的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種高同步性的網(wǎng)架高空同步滑移的方式，采用水平直線同步推進，速度均勻，無沖擊，可以高同步性控制，位移同步精度達0.0lmm0
[0006]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種網(wǎng)架長距離高空同步滑移的方法:包括如下步驟:
[0007]a、搭設(shè)高空拼裝平臺:在實施主體的兩側(cè)分別搭設(shè)高空拼裝平臺；所述實施主體為所要搭建的鋼結(jié)構(gòu)；
[0008]b、安裝滑移軌道:滑移軌道設(shè)置在支撐柱上，在滑移軌道上增設(shè)加固滑移軌道的穩(wěn)定支撐；
[0009]C、重復(fù)步驟b，鋪設(shè)其余的滑移軌道；
[0010]d、在地面拼裝網(wǎng)架滑移主體單元:
[0011]e、重復(fù)步驟d，鋪設(shè)其余的網(wǎng)架滑移主體單元；
[0012]f、將步驟e中網(wǎng)架滑移主體單元在高空拼裝平臺上拼裝成不少于一個的網(wǎng)架滑移主體單元組；
[0013]g、將步驟f中的網(wǎng)架滑移主體單元組落到步驟c中的滑移軌道上；
[0014]h、同步滑移工序:該工序包括同步滑移運動系統(tǒng)和同步滑移監(jiān)控系統(tǒng)，同步滑移運動系統(tǒng)推動步驟g中的網(wǎng)架滑移主體單元組運動到設(shè)定位置；同步滑移監(jiān)控系統(tǒng)同時監(jiān)控步驟g中的滑移軌道上的各個網(wǎng)架滑移主體單元組的滑移量；
[0015]1、卸載:將步驟h中的網(wǎng)架滑移主體單元組從滑移軌道上脫落，安裝就位到實施主體上；
[0016]j、重復(fù)步驟g、步驟h和步驟i，將剩余的網(wǎng)架滑移主體單元組均安裝就位到實施主體上。
[0017]進一步，所述步驟a中所述兩側(cè)的高空拼裝平臺，一側(cè)為拼裝平臺，另一側(cè)散裝平臺。由于本發(fā)明中的此類高空拼裝平臺規(guī)格一般較為龐大，所以高空拼裝平臺下部結(jié)構(gòu)均采用分段格構(gòu)柱支撐架為骨架，與水平支撐斜拉桿等共同組成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系。不同標高所用的格構(gòu)柱支撐架截面積不同，一般從下至上格構(gòu)柱截面積呈現(xiàn)減小趨勢。
[0018]進一步，步驟b中所述的支撐柱為實施主體上的支撐柱或框架或臨時搭設(shè)的支撐。
[0019]進一步，步驟b中所述的穩(wěn)定支撐包括兩根斜拉桿，兩根斜拉桿關(guān)于滑移軌道對稱設(shè)置；所述斜拉桿的一端固定在地面上，另一端固定在滑移軌道的支撐上；所述斜拉桿與地面形成一個角度。
[0020]本發(fā)明中所述的步驟b和步驟c均是安裝滑移軌道；本發(fā)明滑移軌道的安裝數(shù)量設(shè)計要求，是與實施主體的結(jié)構(gòu)設(shè)計充分結(jié)合的前提下，根據(jù)實施主體的要求進行設(shè)置相應(yīng)的滑移軌道的數(shù)量。本發(fā)明中所述的安裝滑移軌道的具體方法是，在每個支撐柱上部設(shè)置操作平臺，同一軸線上相鄰操作平臺間鋪木跳板，形成滑移過程中全程監(jiān)控的高空通道。采用箱形鋼梁，與支撐柱焊接連接，鋼梁上方中心鋪設(shè)重軌作為滑移軌道。滑移軌道在整個水平滑移中起承重導向和徑向限制網(wǎng)架水平位移的作用，滑移軌道間隙焊接連接，焊后焊縫打磨光滑。
[0021]本發(fā)明中所述的步驟d和步驟e均是拼裝網(wǎng)架滑移主體單元。本發(fā)明所述拼裝網(wǎng)架滑移主體單元的方法均為現(xiàn)有技術(shù)中的工藝步驟，其具體的步驟本發(fā)明中不作詳細的說明。
[0022]進一步，步驟d中所述的網(wǎng)架滑移主體單元包括不少于一個的上弦桿件、不少于一個的下弦桿件、不少于一個的斜(豎)腹桿件、不少于一個的屋面檁托和焊接球。
[0023]本發(fā)明步驟g是將步驟f中的網(wǎng)架滑移主體單元組落到步驟c中的滑移軌道上；此步驟的具體操作過程為:根據(jù)設(shè)計特點及滑移工況，在高空滑移軌道上采用頂升整體脫架方式，采用千斤頂，同步把網(wǎng)架滑移主體單元組向上頂起，脫離高空拼裝平臺，然后釋放千斤頂，使網(wǎng)架滑移主體單元組落到滑移軌道上。[0024]進一步，步驟h中所述的同步滑移運動系統(tǒng)包括機器人和給機器人提供動力的液壓裝置；機器人固定在滑移軌道上，機器人的爬行器連接網(wǎng)架滑移主體單元組；所述同步滑移監(jiān)控系統(tǒng)包括水準儀、全站儀、測距儀和計算機；水準儀、全站儀和測距儀的輸出端均與計算機相連。
[0025]本方法中采用現(xiàn)有技術(shù)中的液壓同步爬行機器人，其推拉力最大可達IOOOkN以上，速度均勻，無沖擊，可以高同步性控制，位移同步精度達0.0lmm0在完成各項準備工作并部署到位后，進行網(wǎng)架滑移主體單元組滑移，方式為水平直線同步推進?；魄笆紫冗M行預(yù)加載，即調(diào)節(jié)一定的壓力(2?4MPa)，使爬行機器人與軌道處于鎖緊狀態(tài)。各項工序都已就緒且經(jīng)檢查無誤，開始推進網(wǎng)架滑移主體單元組滑移。加載步驟按照爬行機器人最初加壓所需壓力的30?100 %。在滑移單元剛開始有位移后暫停，全面檢查各設(shè)備運行情況，尤其是爬行機器人夾緊裝置、滑移軌道及桁架受力等的變化情況等，在一切正常的情況下進行正式滑移，滑移速度約為10?15m/h。同時本發(fā)明在同步滑移過程中由于滑移單元體量大，要重點控制爬行機器人動力輸出的穩(wěn)定性及滑移的同步性，分別采用根據(jù)設(shè)計滑移荷載預(yù)先設(shè)定好泵源壓力值及激光測距儀校正測量各滑移點位移的準確數(shù)值來進行控制，并利用計算機控制系統(tǒng)通過容柵傳感器反饋距離信號，從而控制整個桁架滑移的高同步性。
[0026]本發(fā)明方法步驟h中的同步滑移監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計滑移荷載預(yù)先設(shè)定好泵源壓力值及校正測量各滑移點位移的準確數(shù)值來進行控制，并利用計算機控制系統(tǒng)通過傳感器反饋距離信號，從而控制整個桁架滑移的高同步性。并且在滑移過程中，提出采用振弦表面應(yīng)變傳感器，對網(wǎng)架關(guān)鍵受力桿件進行應(yīng)力監(jiān)測；采用水準儀和全站儀測量網(wǎng)架跨中撓度、軌道梁的撓度、軌道梁柱的側(cè)向位移。
[0027]本發(fā)明中所述的水準儀、全站儀、測距儀和計算機均為現(xiàn)有技術(shù)中的標準件，其具體結(jié)構(gòu)和工作過程本發(fā)明不做詳細的說明。
[0028]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比:本方法中采用水平直線同步推進滑移方式，速度均勻，無沖擊，可以高同步性控制，位移同步精度達0.01mm。
【具體實施方式】
[0029]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0030]為了更好的說明上述高空網(wǎng)架同步滑移的裝置及方法，結(jié)合南站南站網(wǎng)架滑移的具體實例進行說明。
[0031]實施例1
[0032]南京南站工程具有規(guī)模大、立體換乘、結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎等特點。基于鐵路站房設(shè)計“文化性”的考慮，尊重古都風貌，屋面設(shè)計為雙向坡屋面及大尺度挑檐形式，形成了鮮明的文化特色。站房屋面結(jié)構(gòu)采用雙向正交正放網(wǎng)架，周邊與中間點支撐，造型周邊低、中間高，四周均懸挑于柱外，最大懸挑長度達30m。平面投影為矩形，中間局部略高，最高點58.164m,最低點41.200m,傾斜角度約6。，南北方向長451.2m,東西方向最寬210.650m,最大跨度72m，投影面積約為90337.1m2。
[0033](I)拼裝平臺搭設(shè)[0034]在站房南北兩端各搭設(shè)I個高空拼裝平臺，作為拼裝和散裝區(qū)域南北兩端屋面懸挑長度約30m，下部落客平臺并未施工，所以拼裝平臺部分基礎(chǔ)從地面開始搭設(shè)，部分立柱基礎(chǔ)在站房結(jié)構(gòu)上。南端平臺東西長216m，南北寬45m，最大搭設(shè)高度41.381m北端平臺東西方向長216m,南北寬48m,最大搭設(shè)高度39m。由于平臺規(guī)格龐大,所以下部結(jié)構(gòu)均采用分段格構(gòu)柱支撐架為骨架，與水平支撐斜拉桿等共同組成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系22.03m以下采用截面為3000mmX 3000mm的格構(gòu)式支撐架，22.03m以上采用截面為1750mmX 1750mm的格構(gòu)式支撐架。
[0035](2)滑移軌道安裝
[0036]在與站房結(jié)構(gòu)設(shè)計充分結(jié)合的前提下，設(shè)置4條滑移軌道，布置在I，3，6，8軸屋面支撐鋼柱頂部，由鋼梁軌道支撐及加固結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，網(wǎng)架滑移過程中產(chǎn)生的荷載由位于支撐架下方的桁架層結(jié)構(gòu)承擔。支撐體系包含支撐架水平支撐拉桿等。支撐體系布置在I，3，6，8軸4條滑移軌道下方，2 Im跨均布4個支撐架，43m跨均布7個支撐架，長度為17830mm，每條軸線有64個，4條軸線共有256個。由于43m跨跨度較大，因此在1，3，6,8軸每棍I 43m跨祐1架下面設(shè)置2個支撐架,長度為6130mm,每條軸線有6個,4條軸線共有24個。支撐采用鋼管格構(gòu)柱，每個支撐架在垂直于軌道方向布置2道斜拉桿，其一端連接在支撐架上，另一端連接在相鄰桁架上。相鄰支撐架之間布置了 2層水平支撐以及聯(lián)系斜拉桿。每個支撐架上部設(shè)置操作平臺，同一軸線上相鄰操作平臺間鋪木跳板，形成滑移過程中全程監(jiān)控的高空通道。采用箱形鋼梁，截面高度800_，與支撐架焊
[0037]接連接，鋼梁上方中心鋪設(shè)QU100型重軌作為滑移軌道?；栖壍涝谡麄€水平滑移中起承重導向和徑向限制網(wǎng)架水平位移的作用，共計鋪設(shè)4條，分別貫通鋪設(shè)于1，3，6，8軸線處每條長458m，共1832m軌道間隙焊接連接，焊后焊縫打磨光滑。
[0038](3)滑移單元拼裝
[0039]網(wǎng)架主要由上弦桿件、下弦桿件、斜(豎)腹桿件、屋面檁托及焊接球組成。網(wǎng)架的拼裝從中心線開始，逐步向四周伸展:先組成封閉四方網(wǎng)格，依據(jù)尺寸再拼四周網(wǎng)格。但在安裝過程中注意控制誤差累積，一般網(wǎng)格以負公差為宜。為加快拼裝速度，減小高空作業(yè)量，網(wǎng)架構(gòu)件盡量先在地面焊接為啞鈴形或者火柴棍形，再利用塔式起重機吊運就位。滑移單元拼裝工況與滑移工況不同，拼裝時，下弦球設(shè)置在臨時支座，由胎架承托網(wǎng)架單元，拼裝工藝與滿堂支架高空散裝工藝相同。其區(qū)別在于，需要考慮由于網(wǎng)架中部高兩邊低，脫架時側(cè)向伸展而帶來的整體變形，所以預(yù)拱度要考慮多種因素結(jié)合軟件計算確定，在拼裝時指導構(gòu)件就位，通過調(diào)整支撐鋼管的高度來完成網(wǎng)架的預(yù)起拱。
[0040](4)同步滑移工序施工
[0041]鋼網(wǎng)架屋蓋最大滑移單元重約1020t，荷載不均勻系數(shù)取1.3，滑移啟動瞬間最大摩擦系數(shù)取0.3，軌道1，4的最大豎向力均為18001軌道2，3的最大豎向力均為3800N軌道1，4的最大滑動摩擦力分別為F = N= 1800X0.3 = 540N,軌道2，3的最大滑動摩擦力分別SF = N= 3800NX0.3 = 1140N考慮荷載不均勻系數(shù)，軌道1，4的推進力=540X1.3 =700N ;考慮荷載不均勻系數(shù)，軌道2，3的推進力=1140NX1.3 = 1480N。本工程配備的數(shù)字液壓同步爬行機器人的推拉力最大可達IOOOkN以上，速度均勻，無沖擊，可以同步控制，位移同步精度達0.0lmm整個系統(tǒng)由數(shù)字液壓同步爬行機器人液壓油源及管道計算機控制系統(tǒng)等組成滑移速度為10?15m/h，實際速度可根據(jù)具體實施過程中所需作調(diào)整，完全滿足滑移過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安裝進度的要求滑移方式為水平直線同步推進，選用分片滑靴。
[0042]板組合滑移方式，網(wǎng)架支座特點，利用原支座底板作為滑移底板定位，滑靴板組安裝在軌道上滑移，在軌道兩側(cè)滑移底板上設(shè)側(cè)向擋板，擋板采用可調(diào)節(jié)形式，保證擋板與軌道兩側(cè)一定的側(cè)向間隙，與軌道摩擦結(jié)合面采用低摩擦系數(shù)的高強度四氟乙烯。爬行機器人爬行器連接耳板焊接在網(wǎng)架支座節(jié)點上，爬行器與連接耳板采用鉸接連接。
[0043]滑移單元離開拼裝平臺后，即清理平臺，調(diào)整支架，進行下一單元的拼裝工作。滑移單元滑移至設(shè)計位置進行支點轉(zhuǎn)換，準備卸載工作。液壓爬行機械人使用5t導鏈牽引回退至網(wǎng)架拼裝平臺，檢查維護準備下一次滑移。
[0044](5)卸載就位
[0045]各滑移單元滑移到位后，同樣采用整體頂升工藝，使滑移單元脫離軌道，拆除柱頂位置處的軌道，安裝鉸支座，并根據(jù)軌道標高調(diào)整臨時支座墊板高度，再釋放千斤頂，將網(wǎng)架單元整體下放，正式支座就位于鉸支座上，臨時支座就位于軌道上，保證結(jié)構(gòu)標高一致。臨時支座就位后不得立即拆除，等滑移單元間銜接待拼裝焊接檢測合格后才能拆除。臨時支座拆除后即可進行屋面系統(tǒng)等附屬結(jié)構(gòu)施工。
[0046]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種網(wǎng)架長距離高空同步滑移的方法，其特征在于，包括如下步驟: a、搭設(shè)高空拼裝平臺:在實施主體的兩側(cè)分別搭設(shè)高空拼裝平臺；所述實施主體為所要搭建的鋼結(jié)構(gòu)； b、安裝滑移軌道:滑移軌道設(shè)置在支撐柱上，在滑移軌道上增設(shè)加固滑移軌道的穩(wěn)定支撐； C、重復(fù)步驟b，鋪設(shè)其余的滑移軌道； d、在地面拼裝網(wǎng)架滑移主體單元: e、重復(fù)步驟d，鋪設(shè)其余的網(wǎng)架滑移主體單元； f、將步驟e中網(wǎng)架滑移主體單元在高空拼裝平臺上拼裝成不少于一個的網(wǎng)架滑移主體單元組； g、將步驟f中的網(wǎng)架滑移主體單元組落到步驟c中的滑移軌道上； h、同步滑移工序:該工序包括同步滑移運動系統(tǒng)和同步滑移監(jiān)控系統(tǒng)，同步滑移運動系統(tǒng)推動步驟g中的網(wǎng)架滑移主體單元組運動到設(shè)定位置；同步滑移監(jiān)控系統(tǒng)同時監(jiān)控步驟g中的滑移軌道上的各個網(wǎng)架滑移主體單元組的滑移量； 1、卸載:將步驟h中的網(wǎng)架滑移主體單元組從滑移軌道上脫落，安裝就位到實施主體上； j、重復(fù)步驟g、步驟h和步驟i，將剩余的網(wǎng)架滑移主體單元組均安裝就位到實施主體上。
2.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)架長距離高空同步滑移的方法，其特征在于，所述步驟a中所述兩側(cè)的高空拼裝平臺，一側(cè)為拼裝平臺，另一側(cè)散裝平臺。
3.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)架長距離高空同步滑移的方法，其特征在于，步驟b中所述的支撐柱為實施主體上的支撐柱或框架或臨時搭設(shè)的支撐。
4.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)架長距離高空同步滑移的方法，其特征在于，步驟b中所述的穩(wěn)定支撐包括兩根斜拉桿，兩根斜拉桿關(guān)于滑移軌道對稱設(shè)置；所述斜拉桿的一端固定在地面上，另一端固定在滑移軌道的支撐上；所述斜拉桿與地面形成一個角度。
5.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)架長距離高空同步滑移的方法，其特征在于，步驟d中所述的網(wǎng)架滑移主體單元包括不少于一個的上弦桿件、不少于一個的下弦桿件、不少于一個的斜(豎)腹桿件、不少于一個的屋面檁托和焊接球。
6.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)架長距離高空同步滑移的方法，其特征在于，步驟h中所述的同步滑移運動系統(tǒng)包括機器人和給機器人提供動力的液壓裝置；機器人固定在滑移軌道上，機器人的爬行器連接網(wǎng)架滑移主體單元組；所述同步滑移監(jiān)控系統(tǒng)包括水準儀、全站儀、測距儀和計算機；水準儀、全站儀和測距儀的輸出端均與計算機相連。
【文檔編號】E04G21/14GK103967285SQ201410219914
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】黃益平, 吳聚龍, 岳昌海, 倪嵩波, 徐義明 申請人:中建安裝工程有限公司