專利名稱：大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于土木工程施工中對(duì)大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)在開口狀態(tài)下進(jìn)行懸臂安裝的方法，具體地說，是一種從開口到合攏閉口安裝過程中利用水平拉索、桅桿及斜拉扣索、千斤頂頂開合攏口嵌入合攏段相結(jié)合的變形調(diào)控方法，屬于環(huán)型特種結(jié)構(gòu)施工安裝的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
直立環(huán)型結(jié)構(gòu)是一種新型的特種結(jié)構(gòu)體系，由底部嵌入基礎(chǔ)的固定底座部分和上部直立環(huán)型結(jié)構(gòu)部分組成，通常作為景觀建筑的組成部分、或城市雕塑、或新型的游藝和觀光摩天輪結(jié)構(gòu)形式。國(guó)內(nèi)外公知的大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)可以采用以下幾種方法安裝(1) 環(huán)型結(jié)構(gòu)平臥在地面進(jìn)行拼裝成形，利用大型起重機(jī)械整體扳起，從平臥狀轉(zhuǎn)動(dòng)至直立狀；在環(huán)型結(jié)構(gòu)物中間區(qū)域，在固定底座基礎(chǔ)上設(shè)置臨時(shí)支撐塔架，用大型吊機(jī)分段擱置在支撐塔架上，分段拼裝成形；(3)環(huán)型結(jié)構(gòu)物下半部分分段拼裝，上半部分用巨型龍門提升架整段提升安裝合攏成形。公知的大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)安裝成形方法雖可行，但或安裝方法安全，可是所需臨時(shí)支撐塔架材料用量過大；或安裝措施費(fèi)較低，可是安裝方法的安全風(fēng)險(xiǎn)偏大。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種安裝費(fèi)用低廉，方法安全，且能夠保證合攏后環(huán)型結(jié)構(gòu)的圓整度的大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法。技術(shù)方案本發(fā)明的大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法中，所述直立環(huán)型結(jié)構(gòu)包括底部嵌入基礎(chǔ)的底座和上部直立環(huán)型結(jié)構(gòu)，上部直立環(huán)型結(jié)構(gòu)由合攏段及若干個(gè)左右對(duì)稱的制作和安裝節(jié)段組成，通過變形調(diào)控進(jìn)行懸臂拼裝各節(jié)段直至合攏，具體安裝方法分為以下步驟
第一步將環(huán)型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和底座部分施工到位；
第二步下半圓環(huán)安裝，自下而上將環(huán)形結(jié)構(gòu)呈開口狀懸臂向上左右對(duì)稱分段安裝，然后按計(jì)算分析要求在兩側(cè)懸臂開口對(duì)稱端之間設(shè)置水平拉索，并對(duì)水平拉索施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)行開口懸臂端的變形調(diào)控，直到下半圓環(huán)安裝到位；
第三步自下而上懸臂對(duì)稱安裝上半圓環(huán)節(jié)段，然后按計(jì)算分析要求在已安裝的環(huán)型結(jié)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置桅桿，在桅桿上設(shè)置前后斜拉扣索，斜拉扣索分別與環(huán)形結(jié)構(gòu)上半部分開口懸臂端和已安裝的下部節(jié)段拉結(jié)，通過對(duì)斜拉扣索施加預(yù)拉力進(jìn)行懸臂端的變形調(diào)控；
第四步調(diào)整各道水平拉索和各對(duì)桅桿及斜拉扣索的索力進(jìn)行變形控制，連續(xù)拼裝各節(jié)段，直至環(huán)型結(jié)構(gòu)合攏、固定；
第六步卸載各道水平拉索和各對(duì)桅桿及斜拉扣索的索力，并拆除各道水平拉索、各對(duì)桅桿及各對(duì)斜拉扣索。在上半部分環(huán)形結(jié)構(gòu)合攏前，在懸臂端的兩合攏口之間設(shè)置用于頂住合攏口并調(diào)節(jié)合攏段長(zhǎng)度的千斤頂，調(diào)整千斤頂?shù)膲毫M(jìn)行變形控制，直至塞入合攏節(jié)段，合攏后，卸載千斤頂?shù)膲毫Σ⒉鸪Ы镯?。有益效果本發(fā)明的大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法，是根據(jù)環(huán)型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圓整度要求，結(jié)合環(huán)型結(jié)構(gòu)合攏成形前在呈直立狀開口安裝過程中，下半部分結(jié)構(gòu)安裝時(shí)懸臂端向外變形，上半部分結(jié)構(gòu)安裝時(shí)懸臂端向內(nèi)變形的特點(diǎn)，提出在直立環(huán)型結(jié)構(gòu)的下半環(huán)安裝過程中設(shè)置一道或多道臨時(shí)水平拉索，調(diào)控下半環(huán)結(jié)構(gòu)安裝施工過程中開口部分懸臂端的變形，并保證上半圓環(huán)的安裝過程不至于出現(xiàn)下半圓環(huán)偏離設(shè)計(jì)位置；還提出在直立環(huán)型結(jié)構(gòu)安裝施工至上半圓環(huán)時(shí)，在其外側(cè)邊安裝桅桿及斜拉扣索來調(diào)整上半圓環(huán)安裝過程中的開口部懸臂端的變形，保證懸臂結(jié)構(gòu)不下?lián)?，滿足環(huán)型結(jié)構(gòu)拼裝合攏要求；頂部開口狀圓環(huán)結(jié)構(gòu)合攏前，通過千斤頂頂開合攏口兩側(cè)懸臂端，調(diào)整整個(gè)圓環(huán)的變形和受力，保證環(huán)型結(jié)構(gòu)順利合攏，并保證直立環(huán)型結(jié)構(gòu)成形后的圓整度。本發(fā)明尤其適用于大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)的安裝，它克服了現(xiàn)有大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)安裝中施工措施費(fèi)太高和安裝安全風(fēng)險(xiǎn)大的不足，同時(shí)由于水平拉索、桅桿及斜拉扣索、千斤頂頂開合攏口等技術(shù)措施的實(shí)施還可以增加環(huán)型結(jié)構(gòu)呈開口狀安裝施工過程的穩(wěn)定性，降低了直立環(huán)型結(jié)構(gòu)安裝施工過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。


圖廣圖8是本發(fā)明的大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法的各步驟示意圖。圖中有基礎(chǔ)11、底座12、第1節(jié)段環(huán)型結(jié)構(gòu)21、第2節(jié)段環(huán)型結(jié)構(gòu)22、第3節(jié)段環(huán)型結(jié)構(gòu)23、第4節(jié)段環(huán)型結(jié)構(gòu)24、第5節(jié)段環(huán)型結(jié)構(gòu)25、合攏段26、第1道水平拉索31、 第2道水平拉索32、第3組(對(duì))斜拉扣索41、第4組(對(duì))斜拉扣索42、第3組(對(duì))桅桿51、 第4組(對(duì))桅桿52、千斤頂61。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明是根據(jù)直立環(huán)型結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)的圓整度要求，在環(huán)型結(jié)構(gòu)開口安裝狀態(tài)下半環(huán)設(shè)置水平拉索調(diào)控下半環(huán)施工過程中的變形并保證上半圓環(huán)的安裝過程不至于出現(xiàn)下半圓環(huán)偏離設(shè)計(jì)位置以及向外偏離的變形；在環(huán)型結(jié)構(gòu)安裝施工至上半圓環(huán)時(shí)，安裝桅桿及斜拉扣索來調(diào)整上半圓環(huán)安裝過程中的變形，保證結(jié)構(gòu)成型后的圓整度要求；圓環(huán)合攏以前，通過千斤頂頂開合攏口兩側(cè)懸臂端調(diào)整整個(gè)圓環(huán)的變形和受力，使合攏段順利嵌入。按圖中分段的示意數(shù)，具體為將直立環(huán)型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)11和底座12部分施工到位 (圖1)，懸臂安裝第1節(jié)段環(huán)型結(jié)構(gòu)21然后設(shè)置第1道水平拉索31，并對(duì)第1道水平拉索 31施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)行變形調(diào)控(圖2)；依次懸臂安裝第2節(jié)段環(huán)型結(jié)構(gòu)22，增設(shè)第2道水平拉索32并張拉預(yù)應(yīng)力進(jìn)行變形調(diào)控，下半圓環(huán)主體結(jié)構(gòu)安裝到位(圖3)；開始安裝第3節(jié)段環(huán)型結(jié)構(gòu)23并安裝懸臂結(jié)構(gòu)外側(cè)邊的第3組(共兩個(gè))桅桿51和第3組斜拉扣索(共兩組)41，并對(duì)斜拉扣索41張拉預(yù)拉力進(jìn)行上半圓環(huán)主體結(jié)構(gòu)的變形調(diào)控(圖4);依次安裝第 4節(jié)段環(huán)型結(jié)構(gòu)對(duì)，并安裝第4組桅桿52和第4組(共兩組)斜拉扣索42，并對(duì)斜拉扣索42 張拉預(yù)拉力再次對(duì)上半圓環(huán)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形調(diào)控(圖5);依次懸臂安裝第5節(jié)段環(huán)型結(jié)構(gòu)25至合攏前安裝階段(圖6);安裝包含千斤頂61在內(nèi)的頂開結(jié)構(gòu)，以頂開結(jié)構(gòu)頂開懸臂端兩側(cè)合攏口，并以變形控制為主調(diào)整千斤頂61的壓力、第1道水平拉索31、第2道水平拉索32和第3組斜拉扣索41、第4組斜拉扣索42的索力至即合攏段沈能夠順利合攏(圖 7)；卸載千斤頂61的壓力、第1道水平拉索31、第2道水平拉索32和第3組斜拉扣索41、 第4組斜拉扣索42的索力并拆除各輔助臨時(shí)結(jié)構(gòu)，環(huán)型結(jié)構(gòu)整體成形(圖8)。簡(jiǎn)而言之，本變形調(diào)控懸臂安裝方法分為下列施工步驟 第一步將直立環(huán)型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和底座部分施工到位； 第二步懸臂安裝部分下半圓環(huán)結(jié)構(gòu)；
第三步設(shè)置水平拉索，并施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)行開口懸臂端的變形調(diào)控； 第四步依次分節(jié)段懸臂安裝部分下半圓環(huán)的主體結(jié)構(gòu)；
第五步根據(jù)需要調(diào)整水平拉索的索力或者增設(shè)水平拉索并張拉預(yù)應(yīng)力進(jìn)行變形調(diào)
控；
第六步下半圓環(huán)主體結(jié)構(gòu)安裝到位； 第七步開始安裝上半圓環(huán)的部分環(huán)型結(jié)構(gòu)；
第八步在開口狀圓環(huán)結(jié)構(gòu)外側(cè)邊設(shè)置桅桿及斜拉扣索，并張拉斜拉扣索預(yù)拉力進(jìn)行上半圓環(huán)結(jié)構(gòu)懸臂端的變形調(diào)控；
第九步依次分節(jié)段安裝上半圓環(huán)的主體結(jié)構(gòu)；
第十步根據(jù)需要調(diào)整斜拉扣索的索力或者曾設(shè)桅桿及斜拉扣索并張拉扣索預(yù)應(yīng)力進(jìn)行變形調(diào)控；
第十一步圓環(huán)結(jié)構(gòu)合攏前節(jié)段拼裝到位；
第十二步安裝合攏口頂撐梁和千斤頂頂開合攏口兩側(cè)的懸臂端，并以變形控制為主調(diào)整千斤頂?shù)膲毫?、水平拉索和斜拉扣索的索力?br> 第十三步安裝嵌入主體結(jié)構(gòu)的合攏段，環(huán)型結(jié)構(gòu)整體合攏；
第十四步卸載千斤頂?shù)膲毫?、水平拉索和斜拉扣索的索力并拆除各輔助臨時(shí)結(jié)構(gòu)，環(huán)型結(jié)構(gòu)拼裝整體成形。本發(fā)明所采用的直立環(huán)型結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法，是根據(jù)大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和實(shí)際結(jié)構(gòu)的剛度，在環(huán)型結(jié)構(gòu)下半環(huán)安裝時(shí)在中間區(qū)域設(shè)置水平拉索，在上半圓環(huán)時(shí)在外側(cè)邊安裝桅桿及斜拉扣索，并在圓環(huán)合攏以前，通過千斤頂頂開結(jié)構(gòu)調(diào)整整個(gè)圓環(huán)的變形和并嵌入合攏段，可以有效保證環(huán)型結(jié)構(gòu)成形后的圓整度要求。施工過程中不僅省去搭設(shè)大量的承重胎架，降低了施工措施費(fèi)，而且通過臨時(shí)輔助結(jié)構(gòu)和拉索預(yù)緊力的張拉提高了開口直立環(huán)型結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有效保證了安裝過程的施工安全性。
權(quán)利要求
1.一種大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法，其特征在于所述直立環(huán)型結(jié)構(gòu)包括底部嵌入基礎(chǔ)的底座和上部直立環(huán)型結(jié)構(gòu)，上部直立環(huán)型結(jié)構(gòu)由合攏段及若干個(gè)左右對(duì)稱的制作和安裝節(jié)段組成，通過變形調(diào)控進(jìn)行懸臂拼裝各節(jié)段直至合攏，具體安裝方法分為以下步驟第一步將環(huán)型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和底座部分施工到位；第二步下半圓環(huán)安裝，自下而上將環(huán)形結(jié)構(gòu)呈開口狀懸臂向上左右對(duì)稱分段安裝，然后按計(jì)算分析要求在兩側(cè)懸臂開口對(duì)稱端之間設(shè)置水平拉索，并對(duì)水平拉索施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)行開口懸臂端的變形調(diào)控，直到下半圓環(huán)安裝到位；第三步自下而上懸臂對(duì)稱安裝上半圓環(huán)節(jié)段，然后按計(jì)算分析要求在已安裝的環(huán)型結(jié)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置桅桿，在桅桿上設(shè)置前后斜拉扣索，斜拉扣索分別與環(huán)形結(jié)構(gòu)上半部分開口懸臂端和已安裝的下部節(jié)段拉結(jié)，通過對(duì)斜拉扣索施加預(yù)拉力進(jìn)行懸臂端的變形調(diào)控；第四步調(diào)整各道水平拉索和各對(duì)桅桿及斜拉扣索的索力進(jìn)行變形控制，連續(xù)拼裝各節(jié)段，直至環(huán)型結(jié)構(gòu)合攏、固定；第六步卸載各道水平拉索和各對(duì)桅桿及斜拉扣索的索力，并拆除各道水平拉索、各對(duì)桅桿及各對(duì)斜拉扣索。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直立環(huán)型結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法，其特征是在上半部分環(huán)形結(jié)構(gòu)合攏前，在懸臂端的兩合攏口之間設(shè)置用于頂住合攏口并調(diào)節(jié)合攏段長(zhǎng)度的千斤頂，調(diào)整千斤頂?shù)膲毫M(jìn)行變形控制，直至塞入合攏節(jié)段，合攏后，卸載千斤頂?shù)膲毫Σ⒉鸪Ы镯敗?br> 全文摘要
一種用于土木工程施工中對(duì)大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)在開口狀態(tài)下進(jìn)行懸臂安裝的方法，具體地說，是一種從開口到合攏閉口安裝過程中利用水平拉索、桅桿及斜拉扣索、千斤頂頂開合攏口嵌入合攏段相結(jié)合的變形調(diào)控方法。本發(fā)明根據(jù)大直徑直立環(huán)型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和實(shí)際結(jié)構(gòu)的剛度，在環(huán)型結(jié)構(gòu)下半環(huán)安裝時(shí)在中間區(qū)域設(shè)置水平拉索調(diào)控變形，在上半圓環(huán)時(shí)在外側(cè)邊安裝桅桿及斜拉扣索調(diào)控變形，并在圓環(huán)合攏以前，通過千斤頂頂開結(jié)構(gòu)調(diào)整整個(gè)圓環(huán)的變形并嵌入合攏段，可以有效保證環(huán)型結(jié)構(gòu)成形圓整度。施工中不僅省去大量的承重胎架，降低了施工措施費(fèi)，而且通過臨時(shí)輔助結(jié)構(gòu)和拉索預(yù)緊力的張拉提高了開口直立環(huán)型結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有效保證了安裝過程的施工安全性。
文檔編號(hào)E04G21/14GK102168492SQ20111006888
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者劉家彬, 郭正興 申請(qǐng)人:東南大學(xué)