网架结构厂房屋面板的安装装置、安装方法及运板小车

摘要

本发明公开了一种能够减少施工场地占用、缩短工期的网架结构厂房屋面板的安装装置、安装方法及运板小车，安装装置包括起重设备及连接在网架上的运板轨道和与之匹配的运板小车，运板小车与单元板适配，运板轨道位于运板起始单元与安装单元之间；安装方法包括制作运板小车，铺运板轨道，将单元板运送至安装单元卸下并固定之，拆除运板轨道。运板小车包括底座、连杆及承板平台组成平行四边形机构，以及驱动机构。本发明用运板小车实现了屋面板水平运输，起重机回转半径要求降低，施工占地得以减小，工序衔接紧密，工效提高，工期缩短，施工安全隐患大大降低，施工流水化作业，成本降低，尤其适合在大跨度工业厂房屋面板安装时应用。

说明书

技术领域

本发明涉及工业厂房的大跨度工业厂房屋面板安装技术。

背景技术

目前的工业厂房屋顶一般为多榀支架并列设置形成的网架结构，支架上间隔设置有支托板，屋面板则由若干块单元板组拼而成，单块单元板所在位置称为网架结构中的一个单元，单元板通常为矩形板，单元板的长度、宽度一般在2.5～3m，由其四角的四块支托板支撑固定。整个屋面一般由厂房中轴线向两侧有小的斜度。

目前，大跨度单层工业厂房屋面板的安装中一般采用回转半径较大的起重机械设备、先在地面组装好单元板、安装人员指挥配合起吊单元板并在高空定位，焊接单元板与支托板，完成堵缝灌浆等后续安装工作。详见中国建筑工业出版社2003年9月1日出版的《建筑施工手册》(第四版)钢结构安装部分。该工艺对于大多数单层厂房屋面板的安装具有一定的指导意义。

对于大跨度轻型屋面板的安装，具体的安装方法一般是在厂房四周分别设置塔式起重机，直接利用起重机吊运单块屋面板到屋顶，然后进行安装。现有安装方法有以下的不足：

需要较多数量的起重设备，配合的运输车辆及人员较多；

需要使用较大起重量的设备，其回转半径方能满足构件安装时的就位要求；

无法提高施工机械的使用效率，需要通过不断移动设备来满足屋面板的安装进度要求；

施工场地的占用较大，影响周围其他项目施工的进度；

管理协调难度大，组织施工人员、材料、机械的工作量巨大，同时施工的安全生产无法得到有效保证。

发明内容

为了克服现有屋面板安装方法占用施工场地大、工期长的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够减少施工场地占用、缩短工期的网架结构厂房屋面板的安装装置、安装方法及运板小车。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案首先是：网架结构厂房屋面板的安装装置，所述屋面板由单元板组拼而成，各单元板由在网架上间隔设置的支托板支撑固定，所述安装装置包括在厂房的一侧设置的起重设备，所述安装装置还包括连接在网架上的运板轨道和运板小车，运板轨道与运板小车匹配，运板小车与单元板适配，运板轨道位于运板起始单元与安装单元之间。

运板轨道由轨道单元首尾相接而成，各轨道单元与网架可拆卸连接。

所述轨道单元为端部设置有连接结构的槽钢。

所述起重设备为轮胎式起重机。

本发明还提供了一种网架结构厂房屋面板的安装方法，所述屋面板由单元板组拼而成，各单元板由在网架上间隔设置的支托板支撑固定，包括以下步骤：制作运板小车；在厂房的一侧设置起重设备并确定运板起始单元；在运板起始单元与拟就位单元板的安装单元之间铺设与运板小车匹配的运板轨道；将运板小车吊放到运板轨道上，将单元板吊放到运板小车上；移动运板小车至安装单元，卸下单元板；单元板就位，将单元板与支托板相互固定，拆除位于安装单元的那部分运板轨道。

对排列在同一条安装线上的多个安装单元，从离运板起始单元最远的安装单元开始依次逐一安装，所述的安装线指平行或垂直于网架中心线的直线。

确定运板起始单元后，利用起重设备直接将单元板吊运至与运板起始单元相邻的1～2个邻近单元并完成安装，作为施工平台。

本发明还提供了一种用于上述网架结构厂房屋面板的安装装置的运板小车，其包括底座，连接在底座下部的走行轮，底座通过连杆连接有承板平台，底座、连杆及承板平台组成平行四边形机构，底座上还设置有驱动所述平行四边形机构往复运动的驱动机构。

所述底座的一端设置有减速器支撑台，所述驱动机构包括减速器支撑台上安装的手摇减速器及与手摇减速器连接的钢丝绳，钢丝绳的另一端固定在承板平台上。

所述底座下部还设置有导向轮。

本发明的有益效果是：用运板小车实现了屋面板水平运输，起重机回转半径要求降低，施工占地得以减小，起重设备可采用便于移动的轮胎式起重机，工序衔接紧密，工期有保证，施工安全隐患大大降低，工效得到很大提高，施工流水化作业更加流畅，安装成本降低，尤其适合在大跨度工业厂房屋面板安装时应用。

附图说明

图1是网架结构厂房屋面板的安装施工示意图。

图2是网架、支托板与运板轨道、运板小车的位置关系示意图。

图3是网架、支托板与运板轨道、运板小车的位置关系的另一示意图。

图4是一种运板小车的结构图。

图5是图4的运板小车卸板时的示意图。

图6是轨道单元的示意图。

图中标记为，1-网架，2-支托板，3-运板小车，4-运板起始单元，5-安装单元，6-单元板，7-运板轨道，8-邻近单元，9-网架球，10-网架杆件，11-手摇减速器，12-钢丝绳，13-承板平台，14-减速器支撑台，15-连杆，16-铰链，17-走行轮，18-底座，19-导向轮，20-操作踏板，21-起重设备，30-钢管架，31-手拉葫芦，32-挂钩，33-螺栓，70-轨道单元，71-槽钢，72-角钢。

图1中以点划线网格示意网架，以粗虚线示意安装线，以虚线箭头示意起重设备的移动方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1，网架结构厂房屋面板由单元板6组拼而成，各单元板6由在网架1上间隔设置的支托板2支撑固定。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明的网架结构厂房屋面板的安装装置，包括在厂房的一侧设置的起重设备21，还包括连接在网架1上的运板轨道7和运板小车3，运板轨道7与运板小车3匹配，运板小车3与各单元板6的规格相适配，能够运载各种规格的单元板6，运板轨道7位于运板起始单元4与安装单元5之间。安装单元5指拟安装单元板6的单元。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明的网架结构厂房屋面板的安装方法包括以下步骤：

根据单元板6的尺寸制作运板小车3，运板小车要能够承运各种规格的单元板6；

如图1所示，厂房有A、B、C、D四角，选择其中便于单元板6的地面安装及运输的一侧AD侧，设置起重设备21并确定运板起始单元4；运板起始单元4一般选择在离起重设备21较近、便于起吊操作的单元；

然后，在运板起始单元4与安装单元5之间铺设与运板小车3匹配的运板轨道7，将运板小车3吊放到运板轨道7上；

将单元板6吊放到运板小车3上，移动运板小车3至安装单元5，卸下单元板6，运板小车3优选以人力推动，既能简化结构，又能保证灵活操作和施工安全，单元板6卸下后，运板小车3可退回到运板起始单元4，等待吊装和运送下一块单元板6，在此期间，必要时，可利用撬棍等简易工具对单元板6进行位置调整，即单元板6就位，再将单元板6与对应的支托板2相互固定，最后，拆除位于安装单元5的那部分运板轨道7。

本发明的安装方法只需要使用厂房一侧的施工通道，因此，相对于传统方法一般须占用厂房四周通道而言，能够显著节约施工占地，同时，相对于传统方法而言，起重半径要求降低，水平运输改由运板小车完成，从而可利用移动式起重设备来完成起吊作业，能够显著地节约施工工期。

运板轨道7在安装完毕后需要拆除，为降低成本，从一条安装线拆除的运板轨道7可在另一条安装线上重复使用，因此，优选运板轨道7由轨道单元70首尾相接而成，且各轨道单元70与网架1之间可拆卸连接。

如图6所示，考虑就地取材及重复利用钢材，所述轨道单元70可以是端部设置有连接结构的槽钢71。具体地，槽钢71的一端焊接有两根角钢72，角钢72超出端头的挑出部分形成一个连接槽，槽钢71的另一端及角钢72上钻匹配的连接孔，连接孔处以螺栓33连接，多根这样的槽钢71首尾相接就形成了运板轨道7。

运板轨道7的材料选择应当在考虑单元板重量、单元尺寸及适当的安全系数等因素后，依据受力计算确定，既不能过柔以免轨道变形导致运板小车3难于移动，也不能过刚，以免轨道过重导致网架1的永久变形。同理，运板小车3的自重也宜控制在合理范围。具体的计算过程在本领域技术人员而言是容易的，在此不过多叙述。

为便于施工，对排列在同一条安装线上的多个安装单元5，宜选择从离运板起始单元4最远的安装单元5开始依次逐一安装，所述的安装线指平行或垂直于网架中心线的直线，图1中安装线是沿AB方向的。当然，安装线也可以是沿AD方向的。

所述起重设备21优选为轮胎式起重机，以方便随着施工进度将起重设备21由一条安装线的端头附近挪动至下一条安装线的端头附近。

确定运板起始单元4后，也可先利用起重设备直接将单元板6吊运至与运板起始单元4相邻的1～2个邻近单元8并完成安装，作为施工平台，以方便操作。

如图2、图4和图5所示，本发明的用于上述网架结构厂房屋面板的安装装置的运板小车包括底座18，连接在底座18下部的走行轮17，底座18通过连杆15连接有承板平台13，底座18、连杆15及承板平台13组成平行四边形机构，底座18上还设置有驱动所述平行四边形机构往复运动的驱动机构。该运板小车的优势在于可利用平行四边形机构的往复运动来实现承板平台13的高度调整，从而方便卸下单元板6并将单元板6大致定位，并且平行四边形机构还具有结构简便、自重较轻的优点，适合于运板小车的工况。

如图4和图5所示，考虑到屋面施工的特殊性，驱动机构宜采用手动机构而不宜采用电动机构，具体地，所述底座18的一端设置有减速器支撑台14，所述驱动机构包括减速器支撑台14上安装的手摇减速器11及与手摇减速器11连接的钢丝绳12，钢丝绳12的另一端固定在承板平台13上。手摇减速器11由工人手动操作，省力并且灵活，可根据不同位置、不同规格单元板的安装需要确定承板平台13的高度。

如图2和图4、图5所示，所述底座18下部最好还设置有导向轮19。导向轮19的作用主要是控制轨道间距，确保在运输过程中运板小车的走行轮17不跑偏，尽量避免单元板6卸下时位置偏斜，这样也就间接地实现了对卸板位置的控制，减少单元板就位时的调整工作量。尤其是在屋面板有一定的坡度时，导向轮19会发挥重要的作用。

其中，底座18和承板平台13均可由型材焊接而得。

如图3所示，运板小车3的主体结构也可采用钢管架30，在钢管架30上配置四个手拉葫芦31及相应的挂钩32，用于钩挂单元板6，这样的结构便于在运板轨道7的两侧轨高不等时使用。

实施例：

如图1～图6所示，厂房有A、B、C、D四角，选择其中便于单元板6的地面安装及运输的一侧AD侧，在该侧设置起重设备21，起重设备21选择汽车吊，并确定以AB侧从A角数起第二个单元为运板起始单元4，先利用起重设备21直接吊装一块单元板6到AB侧从A角数起第一个单元，安装就位作为施工平台，然后，从运板起始单元4开始沿AB方向铺设运板轨道7至安装单元5，即AB侧从A角数起最后一个单元，将事先设计制作好的运板小车3吊放到铺好的运板轨道7上，再将单元板6吊放到运板小车3上，推动运板小车3到安装单元5，卸下单元板6，然后将单元板6调整就位后与支托板2固定连接，在安装单元板6的过程中，运板小车3退回到运板起始单元4以运送下一块单元板6，并且拆除对应于安装单元5的那一段运板轨道7，将该段轨道运至下一条安装线的运板起始单元处铺设，下一安装单元为AB侧从A角数起倒数第二个单元，重复以上安装过程直至各条安装线上所有单元的单元板均安装完毕。

必要时，为进一步缩短工期，还可以由厂房中心线向两侧利用两组施工设备(起重设备、运板轨道、运板小车)和人员同时施工。

下面以拟进行的某大型厂房的屋面板安装为例进行效益对比分析。

概况：厂房安装总长度为135m，宽度为72m，单元板数量为1600余块，单块单元板质量为500～600kg，单块单元板的尺寸长度为3m，宽度则为2.42～3m不等，安装面积约9000m²。

传统安装方法是安装大型塔吊，直接吊装单元板到安装位置进行安装。根据工程实际情况，安装整个厂房的单元板需在厂房四边分别安装一台50t塔吊。以下对直接安装塔吊进行施工和利用本发明方法施工这两种施工工法分进行时间效益和经济效益的分析。

1、时间效益分析：

表1时间效益分析表

2、经济效益分析：

表2经济效益分析表

由上两表，节约工期为37-11＝26天，节约资金为166800-30000＝136800元。本发明方法明显优于传统方法。