一种新型的可精确调节的大跨度钢管桁架卸载托架及其使用方法与流程

本发明涉及建筑工程领域，特别涉及大跨度钢管桁架卸载托架。

背景技术：

目前，大跨度空间钢结构由于其良好的力学性能而被广泛应用，近年来由于生产生活的需要和审美需求的更迭，跨度巨大、外形复杂的空间钢结构建设需求越来越大，伴随而来的是更为复杂的结构设计和工程施工实现。在大跨度钢管桁架施工中，需要搭设大量的支撑架及操作平台。一些钢结构的跨度大，高度高，考虑到荷载的作用，传统的排砂卸载法及热熔放张法同步卸载精度差，无法满足现在的施工要求。现多采用千斤顶来实现大跨度空间钢结构的卸载。这种方法满足同步卸载精度要求，但目前多用于支撑架底部卸载，操作难度增加，且底部未完全固定，若受到侧向干扰以及千斤顶行程不一致，可能导致支撑架侧向变形及失稳，安全性能较低。可以使用机械设备对底部千斤顶进行固定，但这种做法会造成施工成本的大量增加，有些设备价格昂贵，操作复杂，对操作人员要求高，这也是阻碍千斤顶卸载方法在大跨度钢结构施工中发展的主要原因。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种新型的可精确调节的大跨度钢管桁架卸载托架及其使用方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种新型的可精确调节的大跨度钢管桁架卸载托架，包括上部结构、中部平台结构和下部结构。

所述中部平台结构包括两根平行布置的h型钢平台横梁，以及焊接固定在h型钢平台横梁上翼缘的工作平台和转换平台。所述工作平台整体为板状结构。所述工作平台的上板面上设置有凹形卡口槽。所述工作平台设置在h型钢平台横梁的中部。所述转换平台为平直板。所述转换平台设置在h型钢平台横梁的端部。所述工作平台和转换平台之间连接有搭接板。

所述上部结构包括两根螺栓支托柱、两根矮支托柱和两个千斤顶。所述螺栓支托柱包括两节圆形钢管以及将两节圆形钢管连接在一起的可调节螺栓环。所述圆形钢管端部具有外螺纹。所述可调节螺栓环具有内螺纹。所述螺栓支托柱的上端设置有瓦片支托，下端设置有若干支托柱斜撑。所述支托柱斜撑一端与螺栓支托柱相连，另一端与h型钢平台横梁相连。所述螺栓支托柱通过圆形钢管旋入可调节螺栓环的深度对瓦片支托的高度进行微调。两根螺栓支托柱分别布置在h型钢平台横梁的两端。所述矮支托柱和千斤顶布置在工作平台的凹形卡口槽处。所述千斤顶的底座嵌固在凹形卡口槽内。

所述下部结构为塔吊标准节。所述h型钢平台横梁搭设并焊接在塔吊标准节顶部。

工作时，桁架搁置于瓦片支托上。千斤顶的缸头与桁架的下表面相抵。桁架上升，控制螺栓支托柱使桁架脱离瓦片支托。回落千斤顶完成卸载。

进一步，所述两根平行布置的h型钢平台横梁之间设置有若干钢管横梁。

进一步，所述螺栓支托柱的下端设置有4个支托柱斜撑。所述4个支托柱斜撑以四棱锥的形式分布。所述螺栓支托柱焊接于锥顶。

进一步，所述工作平台的下板面在凹形卡口槽对应位置处焊接有h型钢。

进一步，所述塔吊标准节由塔架立柱、塔架横梁以及塔架斜撑焊接而成。所述塔吊标准节的中部搭设有过渡平台。所述过渡平台通过爬梯与转换平台连接。所述塔架立柱的柱身和h型钢平台横梁的下表面之间还设置有加劲斜撑。

本发明还公开一种关于上述新型的可精确调节的大跨度钢管桁架卸载托架的制作方法，包括以下步骤：

1)在塔吊标准节上表面焊接h型钢平台横梁。

2)通过平面定位及中心测量，在h型钢平台横梁上表面依次搭设转换平台、工作平台和搭接板。

3)在工作平台的凹形卡口槽内焊接矮支托柱，并铺设千斤顶。

4)焊接支托柱斜撑和螺栓支托柱。

本发明还公开一种关于上述新型的可精确调节的大跨度钢管桁架卸载托架的使用方法，包括以下步骤：

1)使用千斤顶将桁架缓慢顶升，使桁架脱离瓦片支托。

2)顺时针旋拧可调节螺栓环，螺栓支托柱下降。

3)使用水准仪测得桁架与瓦片支托之间的竖向位移及瓦片支托的标高，并进行记录。

4)15min后，重复步骤2)～3)直至桁架与支托瓦片之间的竖向位移无明显变化，得出挠度变形量。

进一步，可调节螺栓环的内螺纹密度满足每拧一圈螺栓支托柱上升或下降1mm。卸载时，可调节螺栓环，以旋拧的圈数来检验桁架挠度变形量。

本发明还公开一种关于上述新型的可精确调节的大跨度钢管桁架卸载托架的使用方法，包括以下步骤：

1)使用千斤顶将桁架缓慢顶升，使桁架脱离瓦片支托。其中，所述桁架恰好和瓦片支托之间预先放置一定数量的垫片。

2)抽取一块垫片。

3)使用水准仪测得桁架与剩余垫片之间竖向位移。

4)15min后，重复步骤2)～3)，直至测得桁架与剩余垫片之间竖向位移无明显变化。

本发明的技术效果是毋庸置疑的：

a.通过螺栓支托柱和可调节螺栓环对卸载托架高度进行微调，使得千斤顶顶部卸载成为现实；

b.托架制作简单，多为焊接，施工现场即可制作；施工快速精确；根据桁架高度决定采用标准节数量，避免资源闲置；

c.托架材料易于获得。没有用到特殊材料和很多仪器，可调节螺栓环与螺栓支托柱比较常见；市场租赁通用；资源重复利用

d.安装步骤少，焊接连接可靠，施工安全性高；

e.实施操作简单，对操作人员要求低，可以加快工期，降低成本。

f.托架可重复利用，节约资源，降低成本。

附图说明

图1为托架结构示意图；

图2为托架结构轴测图；

图3为螺栓支托柱示意图；

图4为可调节螺栓环示意图；

图5为操作平台示意图；

图6过渡平台和转换平台连接示意图；

图7过渡平台结构示意图。

图中：瓦片支托1，可调节螺栓环2，螺栓支托柱3，螺栓支托柱斜撑4，平台横梁5，钢管横梁6，转换平台7，连接板8，矮支托柱9，千斤顶10，操作平台11，加劲斜撑12，爬梯13，过渡平台14，塔架横梁15，以及塔架斜撑16，塔架立柱17，卸载横梁18。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

参见图1和图2，本实施例公开一种新型的可精确调节的大跨度钢管桁架卸载托架，包括上部结构、中部平台结构和下部结构。

参见图5，所述中部平台结构包括两根平行布置的h型钢平台横梁5，以及焊接固定在h型钢平台横梁5顶面的工作平台11和转换平台7。所述两根平行布置的h型钢平台横梁5之间设置有若干钢管横梁6。所述工作平台11整体为板状结构。所述工作平台11的上板面上设置有凹形卡口槽。所述工作平台11的下板面在凹形卡口槽对应位置处焊接有h型钢18。所述工作平台11设置在h型钢平台横梁5的中部。所述转换平台7为平直板。所述转换平台7设置在h型钢平台横梁5的端部。所述工作平台11和转换平台7之间连接有搭接板8。

所述上部结构包括两根螺栓支托柱3、两根矮支托柱9和两个千斤顶10。参见图3，所述螺栓支托柱3包括两节圆形钢管以及将两节圆形钢管连接在一起的可调节螺栓环2。所述圆形钢管端部具有外螺纹。参见图4，所述可调节螺栓环2具有内螺纹。所述螺栓支托柱3通过圆形钢管旋入可调节螺栓环2的深度对托架高度微调。所述螺栓支托柱3的上端设置有瓦片支托1，下端设置有,4根支托柱斜撑4。所述螺栓支托柱3的下端设置有4个支托柱斜撑4。所述4个支托柱斜撑4以四棱锥的形式分布。所述螺栓支托柱3焊接于锥顶。所述支托柱斜撑4一端与螺栓支托柱3相连，另一端与h型钢平台横梁5相连。两根螺栓支托柱3分别布置在h型钢平台横梁5两端。所述矮支托柱9和千斤顶10布置在工作平台11的凹形卡口槽处。所述千斤顶10的底座嵌固在凹形卡口槽处内。

所述下部结构为塔吊标准节。所述h型钢平台横梁5搭设并焊接在塔吊标准节顶部。所述塔吊标准节由塔架立柱17、塔架横梁15以及塔架斜撑16焊接而成。参见图6和图7，所述塔吊标准节的中部搭设有过渡平台14。所述过渡平台14通过爬梯13与转换平台7连接。所述塔架立柱17的柱身和h型钢平台横梁5的下表面之间还设置有加劲斜撑12。

工作时，桁架搁置于瓦片支托1上。千斤顶10的缸头与桁架的下表面相抵。桁架上升，控制螺栓支托柱3使桁架脱离瓦片支托1。回落千斤顶完成卸载。

实施例2：

本实施例公开一种关于实施例1所述新型的大跨度钢管桁架卸载托架的制作方法，包括以下步骤：

1)选取支撑架顶部标准节并在中部建立中心点，搭设过渡平台14和焊接爬梯13。

2)在塔吊标准节上表面焊接h型钢平台横梁5。

3)通过平面定位及中心测量，在h型钢平台横梁5上表面依次搭设转换平台7、工作平台11和搭接板8。

4)在工作平台11的凹形卡口槽内焊接矮支托柱9，并铺设千斤顶10。

5)焊接支托柱斜撑4和螺栓支托柱3。

实施例3：

本实施例公开一种关于实施例1所述新型的可精确调节的大跨度钢管桁架卸载托架的精确调节功能，满足部分工程桁架结构卸载时位移监测的需求，包括以下步骤：

1)微调千斤顶10将置于托架上的钢桁架进行缓慢顶升，使钢桁架恰好脱离瓦片支托1。

2)将调节螺栓环2顺时针旋拧一周，此时螺栓支托柱3下降1mm。其中，调节螺栓环2的内螺纹密度满足每拧一圈螺栓支托柱3上升或下降1mm。卸载时，旋拧调节螺栓环2，以旋拧的圈数来检验桁架挠度变形量。

3)使用水准仪测得桁架与支托瓦片1之间的竖向位移及支托瓦片的标高并进行记录。

4)15min后再次进行测量，若测得桁架与支托瓦片1之间竖向位移无明显变化说明挠度变形控制在1mm。若桁架已经抵触到瓦片支托1，说明挠度变形仍在继续，重复步骤2)～3)。直至最后测得桁架与支托瓦片1之间竖向位移无明显变化，得出挠度变形量。

实施例4：

本实施例公开一种关于实施例1所述新型的可精确调节的大跨度钢管桁架卸载托架的使用方法，包括以下步骤：

1)微调千斤顶10，将置于瓦片支托1上的钢桁架进行缓慢顶升,使钢桁架恰好脱离垫片。其中，保持托架的高度不变，预先在瓦片支托1上放置一定数量不同厚度(如0.1mm，0.2mm，0.5mm，1mm)的垫片,通过控制抽取垫片的数量及规格来检测挠度的变化量。在本实施例中，垫片可选用铜片或铁片。

2)抽取厚度为1mm的垫片。

3)使用水准仪测得桁架与剩余垫片之间竖向位移。

4)15min后再次进行测量，若测得桁架与剩余垫片之间竖向位移无明显变化说明挠度变形控制在1mm。若桁架已经抵触到剩余垫片，说明挠度变形仍在继续，重复步骤2)～3)。直至最后测得桁架与剩余垫片之间竖向位移无明显变化，即挠度变形量监测成功。