[发明专利]高层大跨度门式桁架整体提升装置及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢桁架整体提升装置及其施工方法。

背景技术

随着钢结构工程设计的日新月异，高层大跨度门式钢桁架、高空安装的钢结构工程被大量应用。高层建筑中采用门式钢桁架结构，在高空将两侧高层建筑连接起来，越来越得到建筑设计师的重视。结构上通常采用外露钢桁架和劲性辅助桁架组合，将位于两端的劲性辅助桁架锚固于两端混凝土结构内，形成外露――劲性错层钢桁架结构体系。此种结构的主要特点在于外露钢结构除了主桁架和辅助桁架组成的桁架结构体系之外还存在部分吊挂悬挑结构。如果采用常规的钢结构安装技术，在工程实施过程中可行性受到诸多限制，或在经济上不可行。寻找一种高效安全的适用于此种结构形式的安装方法成为钢结构安装的前沿课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高层大跨度门式桁架整体提升装置及其施工方法，要解决整体提升中的锚点临时加固的问题，还要解决对于传统高层大跨度门式桁架整体提升过程安装技术所需辅助措施多，安全性和经济性无法保证的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高层大跨度门式桁架整体提升装置，包括穿心式千斤顶、钢绞线和锚固结构，所述锚固结构由固定在已就位桁架牛腿上的上锚固结构和固定在被提升桁架上的下锚固结构组成，所述穿心式千斤顶固定于上锚固结构之上，对称于已就位桁架上牛腿的两侧，穿心式千斤顶和钢绞线将被提升桁架整体提升至与已就位桁架上牛腿平齐位置；

所述上锚固结构由两根上加固斜支撑、上牛腿锚座和下牛腿锚座连接成一体，上牛腿锚座由焊接在已就位桁架上牛腿端头顶面的上锚固钢板和两块位于已就位桁架上牛腿的侧锚固钢座焊接在一起，所述上锚固钢板上相对于已就位桁架上牛腿的上弦杆腹板对称开有固定穿心式千斤顶用的上圆孔，下牛腿锚座固定连接在已就位桁架下牛腿的上面；

所述下锚固结构由两根下加固斜支撑、上弦杆锚座和下弦杆锚座连接成一体，下弦杆锚座由焊接在被提升桁架下弦杆顶面的下锚固钢板和两块被提升桁架下弦杆的侧锚固钢座焊接在一起，所述下锚固钢板上相对于被提升桁架下弦杆腹板对称开有锚固钢绞线用的下圆孔，上弦杆锚座固定连接在被提升桁架上弦杆的下面。

所述上锚固结构的下牛腿锚座可以是连接在下牛腿下翼缘的钢板、或者是连接于下牛腿腹板的支座板，或者是连接在下牛腿上翼缘板上的支座板。

所述上锚固钢板比上弦杆上翼缘宽，所述下锚固钢板比下弦杆下翼缘宽。

所述上牛腿的侧锚固钢座的上边缘可以开有与上牛腿上翼缘截面相对应的槽口，所述上牛腿上翼缘可以卡在槽口内；所述上牛腿的侧锚固钢座的下边缘可以开有与下牛腿下翼缘截面相对应的槽口，所述下牛腿下翼缘可以卡在槽口内。

一种采用权利要求1～4之一所述提升装置的高层大跨度门式桁架整体提升施工方法，所述高层大跨度门式桁架位于两栋已建建筑之间，包括被提升桁架和劲性结构，所述劲性结构已的一端已锚固于已建建筑的混凝土结构内，另一端有已就位桁架上牛腿，步骤如下：

步骤一，在已就位桁架上牛腿上设置上锚固结构并对其进行加固；

步骤二，合理划分被提升桁架的提升单元，并采用有限元软件对试划分的提升单元进行模拟计算，确定划分判断试划分的提升单元的合理性，通过调整确定最终的提升单元，对确定的提升单元采用有限元软件计算支座反力；

步骤三，根据计算结果在被提升桁架的提升单元上布置下锚固结构，并对其进行加固，并布置液压控制设备和计算机控制设备；

步骤四，根据确定好的提升单元，按自下而上的顺序在地面拼装，拼装过程中下锚固结构和上锚固结构测量对位；

步骤五，根据有限元计算结构和工程实际需求在拼装好的提升单元上布设监测和测量仪器；

步骤六，将穿心式千斤顶布置在已就位桁架已就位桁架上牛腿的上锚固结构上，使用穿心式千斤顶和钢绞线，通过上锚固结构和下锚固结构，将提升单元提升到位；

步骤七，开启液压控制设备和计算机控制设备将提升单元整体依次提升，提升单元与已就位桁架上牛腿合拢后焊接；

步骤八，拆除提升工装及整体提升设备。

所述步骤二中所述有限元软件可以为ANSYS、ADINA、SAP或Midas/Gen 。

所述步骤四中所述提升单元的地面拼装顺序为：（A）布置拼装支架，安装拼装单元桁架下弦构件；（B）装拼装单元下弦及其下部次梁；（C）安装拼装单元桁架斜支撑及框架柱；（D）安装拼装单元桁架上弦杆及上部次梁和主梁。