结构不对称物的起吊方法

文档序号:9389763阅读:1251来源:国知局
结构不对称物的起吊方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及路桥建设领域,尤其涉及一种结构不对称物的起吊方法。
【背景技术】
[0002] 在假设物体是均质的前提下,该物体重心或重心线只与其形状有关,对于有规则 形状的物体,其几何中心线和重心线是重合的;对于形状不规则的物体,该物体的重心线 可以通过计算或实验方法获得,同时通过计算获得的重心的位置也是该形状不规则物体的 几何中心和质量中心。当该物体是非均质的前提下,该物体的几何中心(线)和实际重心 (线)并不重合。
[0003] 对于部分预拼装的建筑构件其表面的轮廓形状是近似规则和对称的,但是其内部 结构并不对称,这种建筑构件在物理上不能被视为均质物体,确定这类结构不对称的建筑 构件的重心的位置关系到该建筑构件的起吊施工质量,同时,对于这种建筑构件的起吊施 工还需要保证起吊过程的平稳,否则该建筑构件可能会因为起吊过程中发生的倾斜或摇摆 而对该建筑构件的结构产生不利影响。
[0004]例如,如图1所示的斜拉桥或悬索桥桥面的钢箱梁I,该钢箱梁I由顶板、斜腹 板、底板构成其表面轮廓结构,且上述结构在钢箱梁I表面分布均匀,因此钢箱梁I的表面 轮廓具有几何中心线I1 ;但是设置在钢箱梁I内部的横隔板I3可能因为施工要求在顺 桥向的方向(桥面拼装延伸的方向)上进行不对称分布,主要表现为其中所使用的横隔板 I3的种类可能不一致(但该横隔板I3在横桥向方向上是对称分布的),因此,该横隔板 I3的布置影响了该钢箱梁I的实际重心线I2的位置。在这种情况下,所述几何中心线 I 1和实际重心线I2不重合。
[0005] 如图2所示的现有的吊具II具有对称结构,其包括向左右方向对称延伸的基础支 架II1、开设在所述基础支架II1几何中心线II4上的牵拉吊孔II2以及以所述几何中心线 II 4对称设置在所述基础支架II1下方的吊耳II3。
[0006] 如图3所示,使用所述吊具II起吊所述钢箱梁I时,由于起吊施工标准要求吊具 II的几何中心线II4要与钢箱梁I的几何中心线I1重合,因此按照所述施工标准进行起 吊时,该钢箱梁I在起吊过程将会发生较大倾斜,影响了该钢箱梁I的结构稳定性。
[0007]目前有两种应用于起吊如前所述的结构不对称物体的不对称吊具:
[0008] 其一,如图4所示的三角形不对称吊具III,该三角形不对称吊具III配合丝杆调节 可较容易实现起吊重心转移,并且由于其构造特点能更有效发挥钢材抗拉压强度特性,结 构受力明确,受力计算方便,杆件截面可尽量缩小而进一步减少结构用材。但是其缺点也较 突出,由于为得到合理的受力角度,其斜拉杆角度通常不小于45°,因此该吊具III整体工作 高度较大,对工作净空高度有要求,因此只能与部分型号的悬臂吊机IV的配合使用;
[0009] 其二,扁担式液压可调吊具,其主要原理是利用钢材抗弯拉应力较好的特点,与常 规的扁担梁相同,通过选择不同的截面满足所需的工作荷载,再配合可以通过移动而改变 起吊重心位置的液压变矩系统,实现重心转移;该扁担式液压可调吊具工作高度要求低,可 轻易实现非对称钢箱梁(或其他建筑构件)的起吊,但是,由于液压系统的引入,其构造变 得复杂,使该吊具的造价及后期维护检修费用增加,并且,所述液压变矩系统的可调范围有 限,锚固点位置不可变,当钢箱梁吊点位置发生改变时则无法使用。

【发明内容】

[0010] 本发明的目的是,提供一种适用范围更灵活,易于实现的,成本较低的结构不对称 物的起吊方法,以及该起吊方法的应用方法。
[0011] 为达到以上技术目的,本发明采用的技术方案如下:
[0012] -种结构不对称物的起吊方法,其包括以下步骤:
[0013] (1)计算确定结构不对称物的几何中心线的位置、实际重心线的位置以及所述实 际重心线相对于所述几何中心线的偏移方向和偏移距离;
[0014] (2)将基于所确定的几何中心线预先固定在起吊平台上的用于起吊该结构不对称 物的悬臂吊机沿着所述偏移方向移动所述偏移距离,使得所述悬臂吊机的起吊重心线与所 确定的几何重心线重合;
[0015] (3)提供沿所述悬臂吊机起吊重心线悬挂的用于起吊该结构不对称物的专用吊具 以使所述结构不对称物起吊时保持平衡;
[0016] (4)将所述专用吊具与所述结构不对称物进行固定连接,然后进行起吊作业,使得 所述结构不对称物起吊时保持平衡。
[0017] 具体地,步骤(1)中,所述结构不对称物的实际重心线的位置根据以下公式进行 计算:
[0019] 其中,!!^为所述结构不对称物各部分的重量,Ii为所述结构不对称物各部分分别 基于一个预设的参考面的距离,m为该结构不对称物的总重量,X为该结构不对称物的实际 重心线至所述参考面的距离。
[0020] 进一步地,所述结构不对称物包括相对于预设的对称轴/面具有对称结构的部分 和不具有对称结构的部分,该结构不对称物的实际重心线的位置根据以下公式进行计算:
[0022] 其中,Hill为该结构不对称物中相对于所述对称轴/面具有对称结构的各部分的重 量,L为该结构不对称物的总长度,m2l为该结构不对称物中相对于所述对称轴/面不具有 对称结构的各部分的重量,I1为该结构不对称物中相对于所述对称轴/面不具有对称结构 的各部分分别与所述参考面的距离,m为该结构不对称物的总重量,X为该结构不对称物的 实际重心线至所述参考面的距离。
[0023] 步骤(1)中,所述结构不对称物几何中心线的位置的计算方法为根据该结构不对 称物的外轮廓形状计算所述几何中心线。
[0024] 优选地,所述悬臂吊机整体移动后设置用于与所述起吊平台加强固定的固定加强 装置。
[0025] 具体地,所述固定加强装置为设置在所述悬臂吊机上的锚固加强结构和/或设置 在所述起吊平台上的承重加强结构。
[0026] 为实现本发明,所述专用吊具包括起吊支架和若干个位于该起吊支架下方的吊 耳;步骤(3)中,所述专用吊具的吊耳的几何中心线与所述结构不对称物的几何中心线重 合,所述起吊支架包括基础支架和在该基础支架上增加用于在起吊过程中平衡所述结构不 对称物的附加支架。
[0027] 关于所述吊具的结构:所述基础支架具有对称结构,所述附加支架增加在所述原 起吊支架的侧面。
[0028] 进一步地,所述吊具通过开设在所述基础支架几何中心线上的牵拉吊孔与所述悬 臂吊机进行悬挂。
[0029] 与现有技术相比较,本发明具有如下优势:
[0030] (1)本发明的结构不对称物的起吊方法,针对结构不对称物的实际重心线的位置 的计算方法简便可行,定位准确,能快速根据该结构不对称物的质量及质量的分布情况计 算出实际重心线的位置;
[0031] (2)本发明的结构不对称物的起吊方法,利用经过重加工的吊具将悬臂吊机的起 吊重心线、结构不对称物的实际重心线和结构不对称物的几何中心线进行协调,能够使该 结构不对称物在起吊过程保持平衡,避免发生倾斜或摇摆;
[0032] (3)本发明的结构不对称物的起吊方法,设计了专用吊具,可以根据实际施工需要 选用多种悬臂吊机,减少对所选用的悬臂吊机的种类的限制;
[0033] (4)本发明的结构不对称物的起吊方法,当悬臂吊机的起吊重心线的位置改变后, 对该悬臂吊机增加与起吊平台加强固定的固定加强装置,有利于悬臂吊机的稳固性;
[0034] (5)本发明的结构不对称物的起吊方法,根据被起吊物的实际结构对所述吊具进 行有针对性的重加工,不仅对起吊场景有针对性,还降低了吊具的生产成本。
【附图说明】
[0035] 图1为标准节段钢箱梁隔板分布示意图。
[0036] 图2为现有的结构对称的吊具。
[0037] 图3为使用图2所示的结构对称的吊具起吊钢箱梁时的状态示意图。
[0038] 图4为现有的三角形不对称吊具及其使用状态示意图。
[0039] 图5为本发明的结构不对称物的
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