本發(fā)明涉及一種采光頂?shù)哪K化安裝方法及用于安裝采光頂?shù)纳笛b置。

背景技術(shù)：

至今為止，各種大廈、廣場(chǎng)等的橢圓形(或圓形)采光頂?shù)氖┕し桨复蠖噙€是采用傳統(tǒng)的方法，即工廠加工鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，散件運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，在施工現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)滿堂紅腳手架，然后將散件吊運(yùn)至高空就位，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼接，這種高空散拼施工方法的施工周期長(zhǎng)、施工措施復(fù)雜、不便于控制質(zhì)量以及施工安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高等缺點(diǎn)。雖然對(duì)于這種具有大跨度空間的鋼結(jié)構(gòu)的安裝與施工還有采用高空散裝、分條分塊吊裝及整體安裝施工等安裝方法。其中高空散裝法是指結(jié)構(gòu)小拼單元或散件直接在設(shè)計(jì)位置進(jìn)行拼裝的方法，施工時(shí)有滿堂腳手架和懸挑法兩種，前者廣泛用于網(wǎng)架和網(wǎng)殼的施工，尤其適宜螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架的施工；后者國(guó)外施工多用，并曾用于混凝土薄殼的施工。高空散裝法屬于滿堂腳手架原位拼裝方法，單件重量輕，垂直運(yùn)輸無(wú)需大型起重設(shè)備，工序簡(jiǎn)單；但是需要架設(shè)腳手架，周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，高空作業(yè)量大，精度難以控制，輔助材料多，費(fèi)用高。分條分塊吊裝法是指將結(jié)構(gòu)根據(jù)自身形式分成塊狀單元，分別由起重機(jī)械吊裝至高空設(shè)計(jì)位置就位，然后再拼裝成整體的安裝方法。此方法的特點(diǎn)是大部分焊接、拼裝工作在地面或工廠進(jìn)行，有利于控制施工質(zhì)量并可省去大量拼裝作支架，但結(jié)構(gòu)分段后需要考慮臨時(shí)加固措施，后拼桿件、單元接頭處仍然需要搭設(shè)拼裝胎架。高空滑移法是指將整個(gè)結(jié)構(gòu)分為幾個(gè)條狀的結(jié)構(gòu)單元在事先設(shè)置的軌道上滑移到設(shè)計(jì)位置拼接成整體的安裝方法，此條狀單元可以是在地面拼裝后吊裝至拼裝胎架上，也可以分段，小拼單元甚至散件在高空拼裝胎架上拼成滑移單元。 整體安裝施工方法的基本步驟為：首先在地面拼裝好鋼屋蓋的各級(jí)桁架及其內(nèi)部必要的支撐體系，然后以安裝在各鋼柱頂部的提升支架作為支座，在其上布設(shè)穿心式千斤頂并通過(guò)鋼絞線將鋼屋蓋整體提升，最后待鋼屋蓋整體提升到設(shè)計(jì)位置時(shí)再超提升一定高度，然后逐點(diǎn)落位并與支柱的鋼牛腿連接?？栈剖┕しǖ闹攸c(diǎn)在于高空拼裝平臺(tái)的選擇，滑移軌道的設(shè)置，牽引力的計(jì)算及同步控制的精度等問(wèn)題，成本非常大?？傊F(xiàn)有的采光頂安裝施工，都無(wú)法進(jìn)行規(guī)模性推廣，其弊端為：現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量大，無(wú)法有效提高施工質(zhì)量，施工工期長(zhǎng)，采光頂鋼結(jié)構(gòu)安裝費(fèi)用高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化作業(yè)，并且大幅提高采光頂安裝效率的采光頂模塊化安裝方法，同時(shí)提供一種用于采光頂安裝的升降裝置。本發(fā)明中的采光頂安裝方法尤其適用于現(xiàn)有大廈中常用的橢圓形(或圓形)采光頂。

本發(fā)明中采光頂?shù)哪K化安裝方法，包括以下步驟：

1)根據(jù)采光頂?shù)脑O(shè)計(jì)尺寸、形狀在計(jì)算機(jī)軟件中進(jìn)行繪制，并將整個(gè)采光頂作環(huán)向斷開(kāi)、沿徑向分段的方式分成多個(gè)獨(dú)立的模塊，所述多個(gè)獨(dú)立的模塊包括有位于采光頂中間位置的圓環(huán)模塊和與所述圓環(huán)模塊呈散射狀分布的周邊模塊，對(duì)每個(gè)周邊模塊進(jìn)行分別編號(hào)；

2)根據(jù)每個(gè)模塊的形狀及尺寸進(jìn)行獨(dú)立加工，加工完成后運(yùn)輸至采光頂?shù)陌惭b施工處；

3)在采光頂中間圓環(huán)模塊安裝位置對(duì)應(yīng)的地面架設(shè)升降裝置，并將所述圓環(huán)模塊固定在升降裝置的中心柱頂部操作平臺(tái)上，即將所述圓環(huán)模塊固定在位于所述中心柱頂部操作平臺(tái)頂部的采光頂結(jié)構(gòu)支座上，由升降裝置的升頂支架中心柱逐級(jí)提升至圓環(huán)模塊的安裝位置；

4)在所述圓環(huán)模塊上升的同時(shí)，在采光頂安裝周圈的混凝土樓板上固定安裝支撐短柱及底部環(huán)向構(gòu)件；

5)將周邊模塊根據(jù)編號(hào)固定地安裝在所述圓環(huán)模塊與底部環(huán)向構(gòu)件上；

6)人工切除中心柱頂部操作平臺(tái)頂部的采光頂結(jié)構(gòu)支座，在所述圓環(huán)模塊與中心柱頂部操作平臺(tái)的單榀立式桁架之間形成有足夠的供所述中心柱頂部操作平臺(tái)上移的空間；

7)由所述升降裝置的升頂支架中心柱逐級(jí)下降，完成采光頂?shù)陌惭b。

所述步驟5)中，所述周邊模塊以對(duì)稱的方式逐個(gè)安裝固定在所述圓環(huán)模塊與底部環(huán)向構(gòu)件上。

所述采光頂?shù)恼w形狀呈圓球形或橢圓球形的穹頂。

所述步驟3)中，包括有升降裝置的支架搭設(shè)步驟，具體是：

1)安裝并檢測(cè)升頂支架基礎(chǔ)；

2)利用塔吊將升頂支架中心柱中的第一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)吊至升頂支架基礎(chǔ)上，并安裝底座螺栓；

3)利用塔吊，安裝升頂支架中心柱中的第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，并固定；

4)利用塔吊，安裝升頂支架中心柱中的爬升節(jié)，并固定；

5)將中心柱頂部操作平臺(tái)吊裝到爬升節(jié)上部，安裝并固定；

6)將采光頂?shù)膱A環(huán)模塊吊裝到中心柱頂部操作平臺(tái)上部，并用卡扣與中心柱頂部操作平臺(tái)固定；

7)利用爬升節(jié)上的電動(dòng)葫蘆和滑軌，安裝下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，依次安裝，直到所有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝完畢，將圓環(huán)模塊提升至安裝位置。

所述圓環(huán)模塊由兩個(gè)對(duì)稱的中間模塊在所述中心柱頂部操作平臺(tái)上部焊接成形。

本發(fā)明中用于采光頂模塊化安裝方法的升降裝置包括有升頂支架基礎(chǔ)、升頂支架中心柱、中心柱頂部操作平臺(tái)，所述升頂支架基礎(chǔ)采用軋制寬翼緣h型鋼，呈井字形分別焊接固定。

所述升頂支架中心柱由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和爬升節(jié)組成，在所述爬升節(jié)的上部設(shè)置有電動(dòng)葫蘆、配重，同時(shí)在所述爬升節(jié)中安裝有與中心柱頂部操作平臺(tái)連通 的帶護(hù)欄的爬梯。

所述中心柱頂部操作平臺(tái)包括有采光頂結(jié)構(gòu)支座、8個(gè)單榀立式桁架、平臺(tái)中心框架及多個(gè)連接桿，所述單榀立式桁架與平臺(tái)中心框架之間采用螺栓連接，形成一個(gè)可拆卸、可重復(fù)使用的結(jié)構(gòu)，所述中心柱頂部操作平臺(tái)固定安裝在爬升節(jié)的頂端。

所述采光頂結(jié)構(gòu)支座為8塊固定在8個(gè)單榀立式桁架上的鋼墊片，在所述鋼墊片的外側(cè)端固定有用于對(duì)所述圓環(huán)模塊進(jìn)行限位的限位塊。

所述平臺(tái)中心框架包括有四根與爬升節(jié)頂部可拆卸固定連接的立柱，固定連接在四根立柱頂部和下半部位的方形支架平臺(tái)，在上下兩個(gè)方形支架平臺(tái)的側(cè)邊通過(guò)螺栓連接的方式固定連接8個(gè)單榀立式桁架，所述8個(gè)單榀立式桁架呈散射狀方式分布。并在相鄰兩個(gè)單榀立式桁架之間通過(guò)連接桿連接固定，再在底面水平的連接桿之間鋪設(shè)平板，在底面周邊形成施工通道。

本發(fā)明中采光頂模塊化安裝方法可以有效解決適應(yīng)目前及以后建筑造型豐富多變、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、配套系統(tǒng)多、工藝要求高等各方面的要求，可以為工程提供高效、簡(jiǎn)單、便利、安全、經(jīng)濟(jì)的解決方案，推動(dòng)工業(yè)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中采光頂?shù)膫?cè)視示意圖。

圖2是本發(fā)明中采光頂?shù)母┮暿疽鈭D。

圖3是本發(fā)明中升降裝置與圓環(huán)模塊在升起狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中升降裝置的中心柱頂部操作平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明中升頂支架基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明中的限位塊的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明中采光頂安裝方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的原理和結(jié)構(gòu)，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明，然而所述實(shí)施例僅為提供說(shuō)明與解釋之用，不能用來(lái)限制本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍。

如圖3和圖4所示，用于本發(fā)明采光頂安裝方法中的升降裝置包括有升頂支架基礎(chǔ)1、升頂支架中心柱2、中心柱頂部操作平臺(tái)3。其中：升頂支架基礎(chǔ)1呈井字形，由軋制寬翼緣h型鋼10相互焊接固定而成，井字形升頂支架基礎(chǔ)1的八個(gè)端部12通過(guò)預(yù)埋件與建筑物中鋼筋混凝土主梁或柱連接，確保能承載上部結(jié)構(gòu)荷載、施工荷載以及考慮一定的事故荷載，必要時(shí)還可以對(duì)用于連接升頂支架中心柱2的支點(diǎn)11下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固，如圖5所示。

升頂支架中心柱2包括有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組件20和一個(gè)爬升節(jié)21，其中標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組件20包括若干垂直固定并能羅列固定的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組件20中的第一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)垂直固定在井字形升頂支架基礎(chǔ)1的支點(diǎn)11上，爬升節(jié)3套在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組件20上，其中標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組件20和爬升節(jié)21均采用目前塔吊中使用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和爬升節(jié)21，因此對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和爬升節(jié)21的升起和下降工用原理不再詳細(xì)描述。但是本發(fā)明中的爬升節(jié)21是在現(xiàn)有塔吊中使用的爬升節(jié)的基礎(chǔ)上在其底端設(shè)置有若干用于抓合標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組件20的第一電動(dòng)固定爪(圖中未示出)，在爬升節(jié)21頂端的一側(cè)固定有配重支架23，在爬升節(jié)21頂端位于設(shè)有配重支架23對(duì)應(yīng)的另一側(cè)固定有吊板臺(tái)24，吊板臺(tái)24的下端面通過(guò)電動(dòng)滑軌26滑動(dòng)連接有電動(dòng)葫蘆27，電動(dòng)葫蘆27通過(guò)吊繩28吊接有電動(dòng)吊爪25，以方便實(shí)現(xiàn)采光頂?shù)陌惭b，同時(shí)為了確保施工人員的安全，在爬升節(jié)21頂端焊接固定有帶護(hù)欄爬梯(圖中未示出)。

中心柱頂部操作平臺(tái)3，固定安裝在爬升節(jié)21的頂端，如圖3和圖4所示。中心柱頂部操作平臺(tái)3包括有采光頂結(jié)構(gòu)支座30、8個(gè)單榀立式桁架31、平臺(tái)中心框架32及多個(gè)連接桿33。

平臺(tái)中心框架32包括有四根與爬升節(jié)21頂部可拆卸固定連接的立柱34， 固定連接(如焊接方式)在四根立柱34頂部和下半部位的方形支架平臺(tái)35，同時(shí)在方形支架平臺(tái)35之間可以再增加兩根或四根用于加強(qiáng)強(qiáng)度的第二立柱36，確保整個(gè)中心柱頂部操作平臺(tái)3的強(qiáng)度與剛度。在上下兩個(gè)方形支架平臺(tái)35的側(cè)邊通過(guò)螺栓連接的方式固定連接8個(gè)單榀立式桁架31，8個(gè)單榀立式桁架31呈散射狀方式分布。并在相鄰兩個(gè)單榀立式桁架31之間通過(guò)連接桿33連接固定，再在底面水平的連接桿33之間鋪設(shè)平板，可以在底面周邊形成施工通道38，同時(shí)在垂直連接桿33之間增設(shè)護(hù)欄，確保施工人員的安全，護(hù)欄一直可以延伸到爬升節(jié)21的頂部。

采光頂結(jié)構(gòu)支座30為8塊通過(guò)螺栓連接固定在單榀立式桁架31端部上表面的鋼墊片37，采光頂?shù)膱A環(huán)模塊4直接安裝放在鋼墊片37上，鋼墊片37為工字形鋼，寬度在300mm以上，當(dāng)鋼墊片37被拆除時(shí)可以在中心柱頂部操作平臺(tái)3的頂部與圓環(huán)模塊4之間留出足夠的空間，以便中心柱頂部操作平臺(tái)3和爬升節(jié)21具有足夠的升起空間，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的拆卸。在鋼墊片37的外側(cè)緣通過(guò)螺栓連接固定有限位塊39，可以通過(guò)調(diào)整限位塊39在鋼墊片37上的安裝位置，以適應(yīng)多種不同尺寸的采光頂圓環(huán)模塊4，如圖6所示。另通過(guò)調(diào)整鋼墊片37的高度可以調(diào)整采光頂頂部模塊標(biāo)高誤差及環(huán)向誤差。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明中需要安裝的采光頂大體呈橢圓(或圓)球形，本發(fā)明對(duì)于這種大體呈橢圓(或圓)球形的采光頂安裝時(shí)按以下步驟進(jìn)行，如圖7所示：

以長(zhǎng)軸直徑為31.600m，短軸直徑為22.106m，矢高為4.987m、底部支撐短柱6柱高為1.238m的橢圓球形采光頂為例，加以詳細(xì)說(shuō)明。其中支撐短柱6共有40根，每根長(zhǎng)1.278m，重70kg，生根在采光頂周圈混凝土樓板上。在相鄰支撐短柱6之間焊接有底部環(huán)向構(gòu)件7，環(huán)向構(gòu)件7共40根，最長(zhǎng)2.3m，重90kg。采光頂?shù)倪@些結(jié)構(gòu)構(gòu)件均為矩管，散件與模塊、模塊與模塊之間的連接采用對(duì)接焊。這些焊接技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)，不再詳細(xì)說(shuō)明。

第一步：將橢圓球形采光頂?shù)木唧w尺寸及形狀在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行繪制，并 利用計(jì)算機(jī)對(duì)橢圓球形采光頂作環(huán)向斷開(kāi)、沿徑向分段，分成11種不同形狀的模塊，模塊數(shù)量為22塊，22塊模塊中包括有中間兩塊，這中間的兩塊在拼接后可以形成位于采光頂中間位置的圓環(huán)模塊4，其余為從圓環(huán)模塊4往向呈散射狀排列分布的，并且是兩兩對(duì)稱的20塊周邊模塊5。

第二步：由采光頂制造廠家根據(jù)不同模塊的尺寸進(jìn)行生產(chǎn)，并運(yùn)輸?shù)叫枰惭b采光頂鋼結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場(chǎng)。

第三步：在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置一升降裝置，將圓環(huán)模塊4固定安裝在升降裝置的頂部，由升降裝置將中間圓環(huán)模塊4提升到采光頂安裝部位。

第四步：在圓環(huán)模塊上升的同時(shí)，在采光頂安裝周圈的混凝土樓板上固定安裝支撐短柱6及底部環(huán)向構(gòu)件7。

第五步：將周邊模塊5根據(jù)編號(hào)固定地安裝在圓環(huán)模塊4與底部環(huán)向構(gòu)件7上，周邊模塊5的安裝需要根據(jù)分割時(shí)的編號(hào)進(jìn)行對(duì)稱安裝。

第六步：人工切除固定在圓環(huán)模塊4與單榀立式桁架31之間的采光頂結(jié)構(gòu)支座30，即8塊鋼墊片37，從而在圓環(huán)模塊4與單榀立式桁架31之間形成有供中心柱頂部操作平臺(tái)3及爬升節(jié)21上升的空間，為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的拆卸提供空間。

第七步：有逐級(jí)拆卸標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，完成采光頂?shù)陌惭b。

在上面的第三步驟中，包括有升降裝置的支架搭設(shè)步驟，具體是：

1)安裝并檢測(cè)升頂支架基礎(chǔ)1；

2)利用塔吊將第一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)吊至升頂支架基礎(chǔ)1上，并安裝底座螺栓；

3)利用塔吊，安裝第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，并固定；

4)利用塔吊，安裝爬升節(jié)21，并固定；

5)將中心柱頂部操作平臺(tái)3吊裝到爬升節(jié)21上部，安裝并固定；

6)將采光頂?shù)膬蓚€(gè)中間模塊吊裝到中心柱頂部操作平臺(tái)3上部，并用卡扣與中心柱頂部操作平臺(tái)3固定，從里向外對(duì)稱焊接成為一個(gè)整體，即圓環(huán)模塊4；在此步驟中，如果吊裝條件許可，可以將中央間模塊在地面焊接后 整體吊裝；

7)利用爬升節(jié)21上的電動(dòng)葫蘆27和滑軌26，安裝下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，依次安裝，直到所有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝完畢，將圓環(huán)模塊提升至安裝位置。