一种超高大跨伞状支撑组合体系及其施工方法与流程

1.本发明涉及土建设备技术领域，特别涉及一种超高大跨伞状支撑组合体系及其施工方法。


背景技术：

2.建筑物穹顶下方多为超高、大跨的镂空结构，且穹顶下方多专业交叉施工，现场施工工序穿插管理，安全防护要求较高，传统穹顶钢结构施工过程中，多采用满堂脚手架作为支撑或使用大型机械进行安装，操作不便，效率低，工序穿插困难，施工成本高。


技术实现要素：

3.针对现有技术的缺陷，本发明提供一种超高大跨伞状支撑组合体系及其施工方法，能够解决传统支撑体系安装操作不便，效率低下的问题。
4.根据本发明提供的一种超高大跨伞状支撑组合体系，包括：
5.包括：水平支撑系统，水平支撑系统包括多个贝雷架，多个所述贝雷架处于同一平面且所在平面铺设有钢丝绳网，所述钢丝绳网外围固定连接有供连接外部结构的多个预埋件，所述钢丝绳网上铺设有安全网；
6.竖向支撑柱，所述竖向支撑柱包括设于所述贝雷架上方的上柱体和设于所述贝雷架下方的下柱体，所述上柱体的底部与所述下柱体通过第一连接部可拆卸连接，多个所述贝雷架与所述第一连接部可拆卸连接，所述上柱体和所述下柱体分别包括上下两两拼接的至少两根格构柱标准节，所述格构柱标准节至少包括能够穿过所述钢丝绳网和所述安全网的竖向支腿；
7.支撑操作平台，所述支撑操作平台可拆卸的连接于所述上柱体的顶部。
8.利用可拆卸式的水平支撑系统和竖向支撑系统，能够快速在施工工地快速搭建组合支撑体系，安装操作方便，且通过设置钢丝绳网和安全网以此来避免高空坠物砸伤地面人员。
9.进一步的，所述第一连接部包括两个第一底座，两个所述第一底座之间固定连接有多根支撑杆，所述第一连接部上设有带插销孔的连接板，所述贝雷架通过所述插销孔与所述第一连接部销轴连接，多个所述贝雷架绕所述第一连接部周向间隔均匀设置。
10.贝雷架通过第一连接部上带插销孔的连接板进行连接，实现了贝雷架的可拆卸，在安装和拆卸时都能做到快速和便利。
11.进一步的，所述水平支撑系统还包括多根桁架，所述下柱体的某一节格构柱标准节内固定连接有十字交叉部，所述桁架与所述十字交叉部的端部一一对应焊接连接。
12.水平支撑系统增设的多根桁架，能够进一步提高支撑体系的支撑性能。
13.进一步的，所述十字交叉部包括四根互相垂直且通过十字接头固定连接呈十字型的短杆，所述短杆上开设有供所述某一节格构柱标准节的竖向支腿穿过的通槽，所述短杆远离所述十字接头的一端设有安装板，所述桁架与所述安装板焊接连接。
14.通过格构柱标准节的竖向支腿穿过短杆上通槽，这样方便十字交叉部与格构柱标准节之间的固定，随后再将桁架与安装板焊接连接，提高支撑体系整体的稳定性。
15.进一步的，所述安装板的下方设有用于承载所述桁架的支托。
16.在焊接桁架时，通过将桁架的一端架设在支托上，待确定好焊接位置后，直接焊接即可，提高焊接的精准性。
17.进一步的，所述支撑操作平台包括多根第一水平梁、斜梁和支撑柱，所述支撑柱与所述上柱体拼接，所述支撑柱长度方向的两端设有第二底座和第三底座，所述第二底座设于所述支撑柱远离所述上柱体的一端，所述第三底座设于所述支撑柱靠近所述上柱体的一端，所述第一水平梁与第二底座固定连接，所述斜梁的一端与所述第一水平梁固定连接，所述斜梁的另一端与第三方形底座固定连接。
18.通过在第二底座上设置第一水平梁并且与斜梁进行固定连接，同时斜梁与第三底座固定连接，以此可以形成一个更加稳固的支撑操作平台。
19.进一步的，所有所述第一水平梁以所述第二底座的中心呈中心对称设置。
20.第一水平梁的中心对称布局，更有利于结构受力的均衡。
21.进一步的，所有所述第一水平梁上满铺有互相平行且间隔均匀的第二水平梁。
22.在第一水平梁上满铺第二水平梁，能够进一步提高结构的承受力，便于操作人员的站立。
23.进一步的，所述贝雷架与所述桁架在水平投影面上夹角在30
°
～45
°
之间。
24.从结构的稳定性上考虑，贝雷架和桁架在水平投影面上夹角在30
°
～45
°
时，水平方向上能将支撑体系的受力分散的更多更均匀。
25.进一步的，所述支撑杆包括多根横杆和斜杆，所述横杆固定连接两个所述第一底座的四个边角，所述斜杆固定连接于两根所述横杆之间。
26.在第一底座之间设置横杆和斜杆有利于提高第一连接部整体的支撑性能。
27.上述超高大跨伞状组合支撑体系的施工方法，包括如下步骤：
28.在施工区底部中心位置向上搭下柱体；
29.在外部结构中设置预埋件；
30.以下柱体顶部第一节格构柱标准节为中心铺设钢丝绳网，钢丝绳固定于预埋件上，在钢丝绳网上满铺水平安全网，并使得格构柱标准节的竖向支腿穿过钢丝绳网和安全网；
31.在下柱体顶部向上搭设第一连接部，将多根贝雷架的一端与第一连接部连接，贝雷架的另一端与外部结构固定连接；
32.在贝雷架上向上搭设上柱体；
33.在上柱体的顶部向上依次搭设支撑操作平台。
34.下柱体与第一连接部、上柱体与第一连接部、第一连接部与贝雷架、上柱体与支撑柱、上柱体和下柱体本身都是可拆卸式的结构，在施工时能够快速的进行搭建，拆装过程方便快捷，且由于竖向支撑柱时单个柱体，在施工区占地面积很小，不影响人员通行和其他施工工具的运输。
35.从结构的稳定性上考虑，贝雷架和桁架在水平投影面上夹角在30
°
～45
°
时，水平方向上能将支撑体系的受力分散的更多更均匀。
36.进一步的，所述支撑杆包括多根横杆和斜杆，所述横杆固定连接两个所述第一底座的四个边角，所述斜杆固定连接于两根所述横杆之间。
37.在第一底座之间设置横杆和斜杆有利于提高第一连接部整体的支撑性能。
38.一种超高大跨伞状组合支撑体系的施工方法，包括如下步骤：
39.首先在施工区底部中心位置向上搭下柱体，在进行到桁架所需搭设的位置时，将十字交叉部与当前一节的格构柱标准节进行固定连接，将多根桁架的一端与所述十字交叉部的端部一一对应焊接连接，桁架的另一端与外部结构固定连接；
40.继续向上搭设格构柱标准节至下柱体顶部，同时在外部结构中设置预埋件；
41.以下柱体顶部为中心铺设钢丝绳网，钢丝绳通过卡扣固定于预埋件上，并在钢丝绳网上满铺水平安全网，在下柱体顶部搭设第一连接部，将多根贝雷架的一端与第一连接部通过销轴连接，贝雷架的另一端与外部结构固定连接；
42.向上搭设上柱体；
43.在上柱体的顶部向上依次搭设第三底座、支撑柱和第二底座；
44.在第二底座上固定第一水平梁，第一水平梁以第二底座的中心中心对成，搭设斜梁，将多根斜梁的一端分别与多根第一水平梁一一对应焊接，另一端与第三底座焊接，在第一水平梁上满铺第二水平梁。
45.下柱体与第一连接部、上柱体与第一连接部、第一连接部与贝雷架、上柱体与支撑柱、上柱体和下柱体本身都是可拆卸式的结构，在施工时能够快速的进行搭建，拆装过程方便快捷，且由于竖向支撑柱时单个柱体，在施工区占地面积很小，不影响人员通行和其他施工工具的运输。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1为本发明实施例所述的超高大跨伞状支撑组合体系(除去安全网)的结构示意图。
48.图2为本发明实施例所述的超高大跨伞状支撑组合体系(带安全网)的结构示意图。
49.图3为图1中a区的局部放大图。
50.图4为图1中b区的局部放大图。
51.图5为本发明实施例所述的支撑操作平台的结构示意图。
52.图中，1-水平支撑系统；101-贝雷架；102-桁架；2-竖向支撑柱；201-上柱体；202-下柱体；3-支撑操作平台；301-第一水平梁；302-第二水平梁；303-斜梁；304-支撑柱；305-第二底座；306-第三底座；4-第一连接部；401-第一底座；402-支撑杆；4021-横杆；4022-斜杆；5-格构柱标准节；6-钢丝绳网；7-预埋件；8-安全网；9-插销孔；10-连接板；11-十字交叉部；1101-十字接头；1102-短杆；12-竖向支腿；13-通槽；14-安装板；15-支托。
具体实施方式
53.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
54.参见附图1至附图5，示出了本发明的一种超高大跨伞状支撑组合体系，包括：水平支撑系统1、竖向支撑柱2和支撑操作平台3，水平支撑系统1包括多根贝雷架101，贝雷架101所在平面铺设有钢丝绳网6，钢丝绳网6外围固定连接有多个预埋进外部结构的预埋件7，钢丝绳网6上铺设有安全网8，竖向支撑柱2包括设于贝雷架101上方的上柱体201和贝雷架101下方的下柱体202，上柱体201和下柱体202包括上下两两拼接的多根格构柱标准节5，为了能够顺利铺设钢丝绳网6和安全网8，格构柱标准节5至少包括能够穿过钢丝绳网6和安全网8的竖向支腿12，多根格构柱标准节5通过螺栓拼接而成的，便于安装和拆卸，是纵向主要的支撑部件，因本发明所述的超高大跨伞状支撑组合体系主要用于建筑施工，所涉及的场地空间较大，上柱体201和下柱体202这种单一的纵向支撑部件因高度过高容易倒塌，故而需要增加水平支撑系统1来进行平衡，上柱体201的底部与下柱体202通过第一连接部4可拆卸连接，贝雷架101与第一连接部4可拆卸连接，支撑操作平台3可拆卸的连接于上柱体201的顶部，上柱体201与第一连接部4、下柱体202与第一连接部4为可拆卸结构，上柱体201和下柱体202本身是由格构柱标准节5两两拼接而成，所以也是可拆卸结构，故能在施工工地快速搭建组合支撑体系，安装操作方便快捷，配合钢丝绳网6和安全网8来避免高空坠物砸伤地面人员，同时提高安全性。
55.第一连接部4作为连接上柱体201和下柱体202的关键部件，就需要能够保持很好的支撑性能，第一连接部4包括两个第一底座401，两个第一底座401之间固定连接有支撑杆402，支撑杆402包括多根横杆4021和斜杆4022，横杆4021固定连接两个第一底座401的四个边角，这样能使横杆4021的支撑能力达到最佳，斜杆4022固定连接于两根横杆4021之间，斜杆4022的设置在于能够平衡横杆4021的受力，使得第一连接部4的受力能够均匀的分散到横杆4021和斜杠4022上，提高第一连接部4整体的支撑性能，第一连接部4上设有带插销孔9的连接板10，贝雷架101通过插销孔9与第一连接部4销轴连接，所有贝雷架101绕第一连接部4周向间隔均匀设置，贝雷架101通过第一连接部4上带插销孔9的连接板10进行连接，实现了贝雷架101的可拆卸，在安装和拆卸时都能做到快速和便利。
56.在整个支撑体系的水平方向上，光有贝雷架101进行约束显然是不够的，故水平支撑系统1还包括多根桁架102，下柱体202的某一节格构柱标准节5内固定连接有十字交叉部11，桁架102与十字交叉部11的端部一一对应焊接连接，通过增设多根桁架102能够进一步提高支撑体系的支撑性能，十字交叉部11包括四根互相垂直通过十字接头1101固定连接呈十字型的短杆1102，短杆1102上开设有共一节格构柱标准节5竖向支腿穿12过的通槽13，短杆1102远离所述十字接头1101的一端设有安装板14，桁架102与安装板14焊接连接，通过格构柱标准节5的竖向支腿12穿过短杆1102上通槽13，这样方便十字交叉部11与格构柱标准节5之间的固定，随后再将桁架102与安装板14焊接连接，提高支撑体系整体的稳定性，出于焊接方便的考虑，安装板14的下方设有用于承载所述桁架102的支托15，在焊接桁架102时，通过将桁架102的一端架设在支托15上，待确定好焊接位置后，直接焊接即可，提高焊接的精准性。
57.支撑操作平台3作为施工人员进行站立的平台，同样需要有很好的支撑性能，支撑操作平台3包括多根第一水平梁301、斜梁303和支撑柱304，支撑柱304与上柱体201拼接，支撑柱304长度方向的两端设有第二底座305和第三底座306，第二底座305设于支撑柱303远离上柱体201的一端，第三底座306设于支撑柱304靠近上柱体201的一端，第一水平梁301与第二底座305固定连接，斜梁303的一端与第一水平梁301固定连接，斜梁303的另一端与第三底座306固定连接，通过在第二底座305上设置第一水平梁301并且与斜梁303进行固定连接，同时斜梁303与第三底座306固定连接，以此可以形成一个更加稳固的支撑操作平台3，在本实施例中，所有第一水平梁301以所述第二底座305的中心中心对称设置，第一水平梁301的中心对称布局，更有利于结构受力的均衡，同样，为了进一步提高支撑操作平台1的支撑性能，所有第一水平梁301上满铺有互相平行且间隔均匀的第二水平梁302，在第一水平梁301上满铺第二水平梁302，能够进一步提高结构的承受力，便于操作人员的站立。
58.在本实施例中，贝雷架101与桁架102在水平投影面上夹角在30
°
～45
°
之间，从结构的稳定性上考虑，贝雷架101和桁架102在水平投影面上夹角在30
°
～45
°
时，水平方向上能将支撑体系的受力分散的更多更均匀。
59.上述超高大跨伞状组合支撑体系的施工方法包括下步骤：
60.第一步：首先在施工区底部中心位置向上搭下柱体202；
61.通过桁架102的两端分别连接外部结构和十字交叉部11，来使得结构保持稳固。
62.第二步：在外部结构中设置预埋件7；
63.设置预埋件7的目的是为了后序方便布置钢丝绳网6和安全网8，使得钢丝绳网6和安全网8能够与外部结构连接，使其能够保持稳定，确保高空坠物不会砸落至地面。
64.第三步：以下柱体202顶部第一节格构柱标准节5中心铺设钢丝绳网6，钢丝绳固定于预埋件7上，在钢丝绳网6上满铺水平安全网8，并使得格构柱标准节的竖向支腿穿过钢丝绳网6和安全网8；
65.通过铺设钢丝绳网6和安全网8来确保高空坠物不会砸落至地面。
66.第四步：在下柱体202顶部向上搭设第一连接部4，将多根贝雷架101的一端与第一连接部4连接，贝雷架101的另一端与外部结构固定连接；
67.将贝雷架101与外部结构进行固定连接，以此来提高整体的支撑性能和平衡性。
68.第五步：在贝雷架101向上搭设上柱体201；
69.第六步：在上柱体201的顶部向上搭设支撑操作平台。
70.进一步的，在第一步中，搭设下柱体202直至进行到桁架102所需搭设的位置时，将十字交叉部11与当前一节的格构柱标准节5进行固定连接，将多根桁架102的一端与十字交叉部11的端部一一对应焊接连接，桁架102的另一端与外部结构固定连接；
71.通过增设与外部结构固定连接的桁架102，以此来增加整体水平方向的平衡点，提高整体的平衡性和支撑性能。
72.进一步的，在第六步中，在进行搭设支撑操作平台时，依次搭设第三底座306、支撑柱304和第二底座305，在第二底座305上固定第一水平梁301，第一水平梁301以第二底座305的中心中心对称，搭设斜梁303，将多根斜梁303的一端分别与多根第一水平梁301一一对应焊接，另一端与第三底座306焊接，在第一水平梁301上满铺平行且间隔均匀的第二水平梁302。
73.支撑操作平台是施工人员的操作平台，所以其结构的强度和稳定性的要求高，通过设置第二底座和第一水平梁来供施工人员进行站立，以支撑柱304来达到支撑作用，同时配合斜梁303来进行加固，最后增设第二水平梁302来进一步确保支撑操作平台的强度和结构稳定性。
74.在本实施例中，下柱体202与第一连接部4、上柱体201与第一连接部4、第一连接部4与贝雷架101、上柱体201与支撑柱304、上柱体201和下柱体202本身都是可拆卸式的结构，在施工时能够快速的进行搭建，拆装过程方便快捷，且由于竖向支撑柱时单个柱体，在施工区占地面积很小，不影响人员通行和其他施工工具的运输。
75.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
76.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
77.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
78.以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。