一种弓型空间桁架用三机抬吊安装施工方法

摘要

本发明公开了一种弓型空间桁架用三机抬吊安装施工方法，该施工方法包括以下步骤：仿真确定弓型空间桁架的重心→设置三个吊点和三台吊机→利用三台吊机进行脱胎工作→待脱胎工作完成后进行搬正工作→将弓型空间桁架吊装到平台上→将弓型空间桁架固定到平台上。该安装施工方法简单易实现，安装效率高，科学便利、节约人工成本、极大地降低了吊装费用。通过将整个弓型空间桁架脱胎、搬正、吊装，减少桁架分截对接、校正，也不需要分截桁架与分截桁架之间进行高空焊接，从而提高安装质量和焊接质量，缩短桁架安装工期和节约桁架吊装费用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种弓型空间桁架用三机抬吊安装施工方法。

背景技术

桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接，通过焊接、铆接或螺栓连接而 成的支撑横梁结构。它的优点是杆件主要承受拉力或压力，从而能充分利用材 料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。

目前，对于超大的弓型空间桁架的安装，多采用现场整榀桁架拼装后，分 成2～3截桁架、各分截桁架脱胎、搬正、吊装安装再焊接的施工方法。其不足 之处是：各分截桁架安装均需分别定位、固定、校正。分截桁架与分截桁架之 间在高空焊接，焊接量大且焊接质量不易保证。施工周期长，影响工程进度。 安全风险大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弓型空间桁架用三机抬吊安装施工方法，该安 装施工方法简单易实现，安装效率高，科学便利、节约人工成本、极大地降低 了吊装费用。通过将整个弓型空间桁架脱胎、搬正、吊装，减少桁架分截对接、 校正，从而避免高空焊接，提高焊接质量，缩短桁架安装工期和节约桁架吊装 费用。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种弓型空间桁架用三机抬吊安装施工方法，该施工方法包括以下步骤：

(1)仿真确定弓型空间桁架的重心；

(2)设置三个吊点和三台吊机：先根据弓型空间桁架的重心和外形结构尺 寸设置三个吊点，在弓型空间桁架的中部设置第一吊点，在弓型空间桁架的柱 脚设置第二吊点，在弓型空间桁架的端部设置第三吊点，并在三个吊点上安装 吊耳；接着根据设置好的三个吊点分别设置三台吊机，在第一吊点上设置大型 吊机，在第二吊点上设置中型吊机，在第三吊点上设置小型吊机；

(3)利用三台吊机进行脱胎工作；

(4)待脱胎工作完成后进行搬正工作：第一步大型吊机作为主吊装缓慢提 升弓型空间桁架，中型吊机吊住弓型空间桁架的柱脚，保持弓型空间桁架的柱 脚脱离地面状态，小型吊机的吊钩随弓型空间桁架提升，辅助弓型空间桁架翻 身，待弓型空间桁架的端部完全脱离地面后，拆除小型吊车的吊钩；第二步保 持中型吊机的吊钩不动，使弓型空间桁架整体处于竖直方向的缓慢旋转中，完 成弓型空间桁架的搬正工作；

(5)将弓型空间桁架吊装到平台上；

(6)将弓型空间桁架固定到平台上：先用销轴将弓型空间桁架的柱脚固定 在平台上，并将弓型空间桁架的端部支撑在临时支撑柱上，之后调整弓型空间 桁架状态至设计状态，拉设揽风绳进行固定；然后用中型吊机在弓型空间桁架 的中部安装撑杆；接着待撑杆安装就位后，分别在撑杆和临时支撑柱的两端用 销轴进行固定；最后拆除大型吊机的吊钩，移走三台吊机，完成整个弓型空间 桁架的安装工作。

进一步，在步骤(1)中，确定弓型空间桁架的重心的方法是先建立弓型空 间桁架的空间实体模型，再根据弓型空间桁架的外形结构尺寸分别确定弓型空 间桁架处于卧式、翻身、搬正和吊装固定在平台上的重心位置。由于弓型空间 桁架重心位置会随着三台吊机的吊装会不断发生变化，通过仿真模拟确定弓型 空间桁架处于卧式、翻身、搬正和吊装固定在平台上的重心位置的变化，从而 更加有利于工作人员更加快速便捷地将桁架吊装到指定的位置。

进一步，在步骤(2)中设置第一吊点、第二吊点和第三吊点的具体方法是 第一步根据弓型空间桁架处于卧式、翻身、搬正和固定在平台上的重心位置的 变化确定适合弓型空间桁架吊装的吊装重心点；第二步在弓型空间桁架的中部， 吊装重心点以上的位置设置第一吊点；第三步根据第一吊点和吊装重心点所确 定的空间位置，在弓型空间桁架的柱脚和端部，吊装重心点以下的位置分别设 置第二吊点和第三吊点。由于采用三机抬吊的安装施工方法，要确定三个不同 的吊点。首先通过分析弓型空间桁架的重心位置变化确定一个吊装重心点，通 过吊装重心点的确定，在被吊装桁架的吊装重心点以上的位置设置的高位吊点， 即是第一吊点；同时通过根据第一吊点和吊装重心点，在桁架吊装重心点以下 的位置分别设置两个低位吊点，即是第二吊点和第三吊点，第一吊点、第二吊 点和第三吊点所形成的平面通过吊装重心点，即第一吊点、第二吊点、第三吊 点和吊装重心点四点在同一平面内，这样形成的三个吊点受力明确、吊装稳定、 从而提高吊装的安全可靠性。

进一步，在步骤(2)中，以第一吊点所形成的主吊装结构，在弓型空间桁 架的中部安装四个活动吊耳；以第二吊点和第三吊点所形成的辅吊装结构，在 弓型空间桁架的柱脚和端部分别安装两个固定吊耳。大型吊机吊装弓型空间桁 架采用四个吊耳，四点捆绑吊装，安装于桁架结构的外侧，也就是将四个吊耳 均设置在桁架腹杆与弦杆的节点处，吊装受力点放在弦杆上，吊耳的位置随桁 架的形状、重量、重心的不同而变化。第二吊点和第三吊点所形成的辅吊装结 构，分别安装两个固定吊耳，辅助主吊装结构，共同完成整个桁架的安装。

进一步，在步骤(2)中，设置三台吊机的具体方法是在第一吊点的四个活 动吊耳上连接四根钢丝绳，并将四根钢丝绳捆绑在一起将钢丝绳的另一端连接 在大型吊机的吊钩上；按照上述设置大型吊机的方法在第二吊点和第三吊点的 两个固定吊耳上分别连接两根钢丝绳，并将两根钢丝绳捆绑在一起将钢丝绳的 另一端分别连接在中型吊机和小型吊机的吊耳上。

进一步，在步骤(3)中，脱胎的具体操作是同时启动三台吊机，大型吊机 作为主吊装，中型吊机和小型吊机作为辅吊装，使弓型空间桁架的柱脚和端部 顺利脱离地面；然后拆除弓型空间桁架的拼装胎架，将弓型空间桁架吊装至待 搬正状态，并保持弓型空间桁架平躺。在脱胎过程中，三台吊机同时工作，通 过大型吊机作为主吊装，整体拉动桁架上升，中型吊机和小型吊机作为辅吊装， 使弓型空间桁架的柱脚和端部不会与地面发生碰撞，能够顺利脱离地面，安全 地进入待搬正状态。

进一步，在步骤(4)中，吊装的具体操作是先拆除中型吊机的吊钩，使大 型吊机的四个吊耳均处于均匀受力之中，由大型吊机独立完成剩余的吊装工作。

进一步，在步骤(6)中，拉设揽风绳的方法是先在弓型空间桁架的中部的 两侧分别拉设两根缆风绳，然后在弓型空间桁架的柱脚和端部的两侧分别拉设 两根缆风绳，保持弓型空间桁架的侧向稳定。利用拉设揽风绳，使桁架安装于 平台上结构更加稳定。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明为一种弓型空间桁架用三机抬吊安装施工方法，该安装施工方法简 单易实现，安装效率高，科学便利、节约人工成本、极大地降低了吊装费用。 通过将整个弓型空间桁架脱胎、搬正、吊装，减少桁架分截对接、校正，从而 避免高空焊接，提高焊接质量，缩短桁架安装工期和节约桁架吊装费用。采用 三机台吊，其中大型吊机利用四个活动吊耳，绑扎弓型空间桁架的中部作为第 一吊点，中型吊机利用两个固定吊耳，绑扎弓型空间桁架的柱脚，作为第二吊 点，小型吊机利用两个固定吊耳，绑扎弓型空间桁架的端部，作为第三吊点， 使整个弓型空间桁架通过脱胎、搬正、吊装等步骤顺利地吊装到指定位置。第 一吊点、第二吊点和第三吊点所形成的平面通过吊装重心点，即第一吊点、第 二吊点、第三吊点和吊装重心点四点在同一平面内，形成的三个吊点受力明确、 吊装稳定、从而提高吊装的安全可靠性。不需要对各个分截桁架之间分别定位、 固定和校正安装，也不需要分截桁架与分截桁架之间进行高空焊接，从而提高 安装质量和焊接质量，缩短桁架安装工期和节约桁架吊装费用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中弓型空间桁架的结构示意图；

图2为本发明中一种弓型空间桁架用三机抬吊安装施工方法的结构示意图；

图3为本发明中弓型空间桁架在搬正过程中的结构示意图；

图4为本发明中弓型空间桁架在吊装过程中的的结构示意图；

图5为本发明中弓型空间桁架和平台连接时的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，一种弓型空间桁架用三机抬吊安装施工方法的流程为 仿真确定弓型空间桁架的重心→设置三个吊点和三台吊机→利用三台吊机进行 脱胎工作→待脱胎工作完成后进行搬正工作→将弓型空间桁架吊装到平台11上 →将弓型空间桁架固定到平台11上。

(1)仿真确定弓型空间桁架的重心：先建立弓型空间桁架的空间实体模型， 再根据弓型空间桁架的外形结构尺寸分别确定弓型空间桁架处于卧式、翻身、 搬正和吊装固定在平台11上的重心位置。由于弓型空间桁架重心位置会随着三 台吊机的吊装会不断发生变化，通过仿真模拟确定弓型空间桁架处于卧式、翻 身、搬正和吊装固定在平台11上的重心位置的变化，从而更加有利于工作人员 更加快速便捷地将桁架吊装到指定的位置。

(2)设置三个吊点和三台吊机:第一步根据弓型空间桁架处于卧式、翻身、 搬正和固定在平台11上的重心位置的变化确定适合弓型空间桁架吊装的吊装重 心点14；第二步在弓型空间桁架的中部7，吊装重心点14以上的位置设置第一 吊点4；第三步根据第一吊点4和吊装重心点14所确定的空间位置，在弓型空 间桁架的柱脚8和端部9，吊装重心点14以下的位置分别设置第二吊点5和第 三吊点6；第四步在弓型空间桁架的中部7安装四个活动吊耳；第五步以第二吊 点5和第三吊点6所形成的辅吊装结构，在弓型空间桁架的柱脚8和端部9分 别安装两个固定吊耳。第六步在第一吊点4的四个活动吊耳上连接四根钢丝绳， 并将四根钢丝绳捆绑在一起将钢丝绳的另一端连接在大型吊机1的吊钩上；按 照上述设置大型吊机1的方法在第二吊点5和第三吊点6的两个固定吊耳上分 别连接两根钢丝绳，并将两根钢丝绳捆绑在一起将钢丝绳的另一端分别连接在 中型吊机2和小型吊机3的吊耳上。由于采用三机抬吊的安装施工方法，要确 定三个不同的吊点。首先通过分析弓型空间桁架的重心位置变化确定一个吊装 重心点14，通过吊装重心点14的确定，在被吊装桁架的吊装重心点14以上的 位置设置的高位吊点，即是第一吊点4；同时通过根据第一吊点4和吊装重心点 14，在桁架吊装重心点14以下的位置分别设置两个低位吊点，即是第二吊点5 和第三吊点6，第一吊点4、第二吊点5和第三吊点6所形成的平面通过吊装重 心点14，即第一吊点4、第二吊点5、第三吊点6和吊装重心点14四点在同一 平面内，这样形成的三个吊点受力明确、吊装稳定、从而提高吊装的安全可靠 性。大型吊机吊装弓型空间桁架采用四个吊耳，四点捆绑吊装，安装于桁架结 构的外侧，也就是将四个吊耳均设置在桁架腹杆与弦杆的节点处，吊装受力点 放在弦杆上，吊耳的位置随桁架的形状、重量、重心的不同而变化。第二吊点5 和第三吊点6所形成的辅吊装结构，分别安装两个固定吊耳，辅助主吊装结构， 共同完成整个桁架的安装。

(3)利用三台吊机进行脱胎工作：同时启动三台吊机，大型吊机1作为主 吊装，中型吊机2和小型吊机3作为辅吊装，使弓型空间桁架的柱脚8和端部9顺 利脱离地面；然后拆除弓型空间桁架的拼装胎架10，将弓型空间桁架吊装至待 搬正状态，并保持弓型空间桁架平躺。在脱胎过程中，三台吊机同时工作，通 过大型吊机1作为主吊装，整体拉动桁架上升，中型吊机2和小型吊机3作为辅吊 装，使弓型空间桁架的柱脚8和端部9不会与地面发生碰撞，能够顺利脱离地面， 安全地进入待搬正状态。

(4)待脱胎工作完成后进行搬正工作：大型吊机1作为主吊装缓慢提升弓 型空间桁架，中型吊机2吊住弓型空间桁架的柱脚8，保持弓型空间桁架的柱脚8 脱离地面状态，小型吊机3的吊钩随弓型空间桁架提升，辅助弓型空间桁架翻身， 待弓型空间桁架的端部9完全脱离地面后，拆除小型吊车的吊钩；然后保持中型 吊机2的吊钩不动，使弓型空间桁架整体处于竖直方向的缓慢旋转中，完成弓型 空间桁架的搬正工作。在搬正过程中，大型吊机1仍作为主吊装缓慢提升弓型空 间桁架，小型吊机3辅助弓型空间桁架翻身，中型吊机2吊钩不动，致使桁架整 体处于竖直方向的缓慢旋转中，它的主要作用为使桁架在旋转搬正过程中不触 地，也不需将桁架吊离地面太高，只需将桁架底部起吊离开地面约50mm左右即 可。

(5)将弓型空间桁架吊装到平台11上：第三步吊装过程：先拆除中型吊 机2的吊钩，使大型吊机1的四个吊耳均处于均匀受力之中，由大型吊机1独 立完成剩余的吊装工作。

(6)将弓型空间桁架固定到平台11上：先用销轴将弓型空间桁架的柱脚8 固定在平台11支座上，并将弓型空间桁架的端部9支撑在临时支撑柱12上， 之后调整弓型空间桁架状态至设计状态，拉设揽风绳进行固定；然后用中型吊 机2在弓型空间桁架的中部7安装撑杆13；接着待撑杆13安装就位后，分别在 撑杆13和临时支撑柱12的两端用销轴进行固定；最后拆除大型吊机1的吊钩， 移走三台吊机，完成整个弓型空间桁架的安装工作。拉设揽风绳的方法是先在 弓型空间桁架的中部7的两侧分别拉设两根缆风绳，然后在弓型空间桁架的柱 脚8和端部9的两侧分别拉设两根缆风绳，保持弓型空间桁架的侧向稳定。利 用拉设揽风绳，使桁架安装于平台11上结构更加稳定。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何 以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所 作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。