[发明专利]一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法

说明书

技术领域

本发明是一种用于土木工程中对双向单层索网结构进行拉索施工的方法。属于空间索结构技术领域。

背景技术

双向单层索网结构属于张力结构体系，一般由双向的承重索和稳定索及外缘的外压环构成。必须通过张拉拉索建立预应力，索网才能产生必要的结构刚度，形成稳定的承力结构。在索网内部，承重索和稳定索之间通过索夹连接；在索网边缘，拉索端部的索头与外压环连接。为夹持双向拉索，索夹一般由底板、中板、顶板和高强螺栓副构成，其中承重索置于底板和中板之间，稳定索置于中板和顶板之间，通过紧固穿过底板、中板和顶板的高强螺栓使索夹的三层板夹紧承重索和稳定索，产生足够的摩擦力防止索夹和拉索之间相对滑动。拉索可以是半平行高强钢丝束，也可以是钢绞线等多种形式。国内外公知的双向单层索网结构施工成型方法有两种。一种为满堂支架法，其主要步骤为：(1)在场内地面上搭设支架至索网设计位置附近；(2)在支架上铺展承重索和稳定索，并安装索夹；(3)将承重索和稳定索与外压环连接锚固，张拉结构成型；(4)拆除支架。另一种方法为整体牵引提升法，其主要步骤为：(1)在地面铺展承重索和稳定索，并安装索夹；(2)牵引提升整个索网至高空设计位置附近；(3)将承重索和稳定索与外压环连接锚固，张拉结构成型。上述满堂支架法和整体牵引提升法，需要在支架或者地面上完成组网作业，即铺展双向拉索并安装索夹。组网时，拉索应处于较为顺直的状态，因此组网对作业面的要求较高，不仅作业面的面积要接近索网设计面积，而且作业面要较为平缓，不能有大的陡坡、凹坑或凸台。满堂支架法施工，需要在场内地面上搭设大量的高支架，尽管组网作业面好，技术要求低，但是施工措施费高，工期长，场内地面长期被占用，在整个工作面范围内需采取拉索保护措施。整体牵引提升法施工，需要将在场内地面上组装的索网整体提升至高空设计位置附近，尽管可实现少支架或无支架施工，但是技术要求高，牵引提升设备和工装投入量大，若地形条件复杂则需在地面上搭设低空支架形成较好的组网工作面，在整个工作面范围内需采取拉索保护措施。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法，该方法采用溜索的方式将拉索安装至设计位置，直接在高空组网，无需大面积的工作面，也无需支架，易于保护拉索；主要设备和工装周转使用，投入量少；施工简便、效率高，措施费低，工期短。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种双向单层索网结构的无支架高空溜索施工方法，该施工方法分为以下步骤：

第一步：在地面上顺直铺展承重索；

第二步：在承重索上预安装若干索夹的组成零件；所述索夹的组成零件包括底板、中板、高强螺杆和中间螺母，紧固中间螺母使底板和中板夹紧承重索；

第三步：在承重索高空设计预安装位置处安装导索，在导索上预安装若干吊具，所述承重索通过索夹与导索上的吊具悬挂式连接，所述承重索一端与牵引索连接，所述牵引索与牵引设备连接；

第四步：采用溜索的方式，将地面上的承重索牵引至高空设计预安装位置，并将承重索的两端与外压环连接锚固；

第五步：循环第一至第四步，直至所有承重索安装到位；

第六步：在地面上顺直铺展稳定索；

第七步：在稳定索高空设计预安装位置铺设猫道，所述猫道搁置在承重索上；

第八步：采用溜索的方式，将地面的稳定索牵引至高空，并在猫道上展开；

第九步：初张拉稳定索，安装索夹的顶板和端头螺母，紧固端头螺母使顶板和中板夹紧稳定索；

第十步：最终张拉稳定索，使稳定索的两端与外压环连接锚固；

第十一步：循环第六至第十步，直至所有稳定索安装和张拉到位。

进一步的，所述索夹包括底板、中板、顶板、穿过三层板的高强螺杆以及紧固作用的中间螺母和端头螺母，所述底板的顶面设有承重索孔下凹槽；所述中板的底面设有承重索孔上凹槽，顶面设有稳定索孔下凹槽和中间螺母下凹槽；所述顶板的底面设有稳定索孔上凹槽和中间螺母上凹槽；所述中间螺母下凹槽和中间螺母上凹槽用于容纳中间螺母，且凹槽深度之和不小于中间螺母的厚度；所述承重索被夹紧在底板的承重索孔下凹槽和中板的承重索孔上凹槽之间；所述稳定索被夹紧在中板的稳定索孔下凹槽和顶板的稳定索孔上凹槽之间。

进一步的，所述索夹在施工过程中分两次安装和紧固；首先在安装承重索时，安装索夹的底板、中板、高强螺杆和中间螺母，并紧固中间螺母使底板和中板夹紧承重索；然后再安装稳定索时，安装索夹的顶板和端头螺母，并紧固端头螺母使中板和顶板夹紧稳定索。