三角桁架正向組裝胎架及正向組裝方法與流程

本發明屬于建筑物施工領域，具體涉及一種三角桁架正向組裝胎架及正向組裝方法。

背景技術：

目前，鋼結構已廣泛應用于超高層建筑和大跨度空間結構領域，例如各種大廈、電視塔、金融中心、體育館、展覽中心、大劇院、候機樓、飛機庫和一些工業廠房等，特別是桁架的應用也越來越廣。隨著桁架結構體的日益龐大，不可避免的需要對構件進行組裝，需設置大量的單個胎架，胎架數量多，且單個胎架在桁架組裝過程中會有不均勻的沉降，影響桁架的組裝精度和質量。傳統的桁架橫截面呈倒三角形，在組裝胎架上進行組裝時也是呈倒三角形狀態，胎架制作復雜，桁架組裝難度大，每段桁架組裝完成后，由于倒三角形桁架擺放的自身穩定性差，需要用大型吊機脫模倒運，影響桁架的組裝精度和質量。

技術實現要素：

針對現有技術存在的上述不足，本發明要解決的技術問題是提供一種三角桁架正向組裝胎架及正向組裝方法，使桁架在胎架上組裝時橫截面呈正放的三角形狀態，以解決現胎架制作復雜，桁架組裝難度大，且每段桁架組裝完成后，需要用大型吊機脫模倒運，影響桁架的組裝精度和質量的問題以及單個胎架在桁架組裝過程中會有不均勻沉降的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種三角桁架正向組裝胎架，包括單體胎架，所述單體胎架包括鋪地鋼板、兩段相同規格和長度的h型鋼、若干厚壁鋼管；所述兩h型鋼呈相互平行狀態設置在鋪地鋼板上；所述h型鋼的上下翼緣水平設置，其中下翼緣與鋪地鋼板固定；所述厚壁鋼管豎直設置在h型鋼上翼緣上表面；所述厚壁鋼管沿h型鋼上翼緣長度方向間隔設置且兩h型鋼上間隔設置的厚壁鋼管一一對應；兩h型鋼上任意相對應的兩厚壁鋼管軸線確定的平面均與h型鋼垂直；每個厚壁鋼管上端的管口構成桁架球節點定位點。

進一步地，所述單體胎架有若干個，所有單體胎架依次首尾相連并位于同一直線上以連接成正向組裝胎架；相鄰單體胎架之間通過兩連接鋼板可拆卸連接；所述兩連接鋼板與單體胎架的連接點位于單體胎架對應側的h型鋼腹板上；正向組裝胎架中各個單體胎架上的h型鋼分別在兩條直線上。

進一步地完善上述技術方案，所述h型鋼的下翼緣與鋪地鋼板之間以及厚壁鋼管與h型鋼上翼緣上表面之間均通過焊接固定。

本發明同時還涉及一種基于上述三角桁架正向組裝胎架而進行的正向組裝方法，三角桁架按段依次組裝，根據每段擬組裝長度確定正向組裝胎架中單體胎架的個數；正向組裝方法的具體步驟如下：

1）在正向組裝胎架每個厚壁鋼管上端管口處放置上弦球節點；

2）將處于同一直線上的h型鋼上厚壁鋼管管口的所有上弦球節點依次通過上弦桿連接；將處于兩直線上且對應的兩厚壁鋼管管口的兩上弦球節點通過直腹桿連接；

3）在任意相鄰的四個上弦球節點上設置斜腹桿和下弦球節點以形成第一個底面為矩形且側面為四個等腰三角形的四棱錐結構，斜腹桿為四棱錐側面等腰三角形的腰，下弦球節點為四棱錐的頂點；

4）基于第一個四棱錐頂點上的下弦球節點確定與之連接的下弦桿，下弦桿一端與第一個四棱錐頂點上的下弦球節點固定，下弦桿另一端確定并固定另一個下弦球節點，然后，再基于另一個下弦球節點確定并固定該另一個下弦球節點所對應的四根斜腹桿；以此類推，以后所有的四棱錐頂點上的下弦球節點都基于已經形成的相鄰的四棱錐頂點上的下弦球節點并通過相連的下弦桿確定和固定，再基于確定后的四棱錐頂點上的下弦球節點確定并固定與其對應的四根斜腹桿；直到將正向組裝胎架對應長度的三角桁架段組裝完成；

5）拆除正向組裝胎架上所有的連接鋼板，在每個連接鋼板拆除后空出的位置設置轉換支撐架，轉換支撐架放置在千斤頂上方，通過千斤頂頂升轉換支撐架，使轉換支撐架上方托住已經組裝好的三角桁架段對應的上弦桿，然后抽出連接鋼板拆除后留下的所有單體胎架，在單體胎架空出位置所對應的所有上弦球節點下方分別放置固定墊塊，由固定墊塊代替單體胎架實現對組裝好的三角桁架段的支撐；再退出千斤頂和轉換支撐架，從而使組裝好的三角桁架段全部通過設于該組裝好的三角桁架段所有上弦球節點下方的固定墊塊支撐；

6）將抽出的所有單體胎架通過連接鋼板依次連接以再次形成正向組裝胎架，將該再次形成的正向組裝胎架放到組裝好的三角桁架段需要延續組裝的那端；然后按步驟1）放置上弦球節點，按步驟2）連接上弦桿和直腹桿，按步驟4）確定并連接下弦桿、下弦球節點、斜腹桿；由此完成新一段三角桁架段的組裝；

7）重復步驟5）；

8）重復步驟6）和7），直到將三角桁架組裝完畢。

進一步地完善上述方法，步驟3）中所述的第一個四棱錐對應的斜腹桿和下弦球節點通過如下步驟確定和固定：

3.1）設置四套相同的斜腹桿吊裝架，所述斜腹桿吊裝架由三根支撐桿和一根吊繩構成，三根支撐桿的上端連接在一起，下端分開以構成三角架，所述吊繩一端設置在三腳架上端；

3.2）分別將四套斜腹桿吊裝架安放在四根待定位的斜腹桿處，利用吊繩將對應斜腹桿吊起；

3.3）通過人工扶持四根斜腹桿，使四根斜腹桿下端分別與四個上弦球節點相抵接，同時使四根斜腹桿上端靠攏以形成第一個四棱錐的頂點，該頂點用于確定下弦球節點；

3.4）將位置確定的四根斜腹桿下端和上端分別與對應的上弦球節點和共同的下弦球節點焊接固定。

進一步地，所述轉換支撐架包括底部鋼板、支撐圓鋼和托管，所述托管水平設于底部鋼板正上方并通過數根支撐圓鋼與底部鋼板上表面固定，托管具有沿長度方向的開口向上的弧形凹槽，該弧形凹槽與上弦桿對應用于使上弦桿落在弧形凹槽內；所述千斤頂頂在底部鋼板下表面。

進一步地，所述固定墊塊的高度稍低于鋪地鋼板底面到厚壁鋼管頂面的高度。

相比現有技術，本發明具有如下有益效果：

本正向組裝胎架使桁架組裝時橫截面呈正放的三角形狀態，胎架制作簡便，造價低，桁架球節點在厚壁鋼管上定位后，先組裝平面的上弦桿、直腹桿，然后組裝空間的下弦桿、斜腹桿等，降低了桁架組裝難度，每段桁架組裝完成后，拆掉連接鋼板，將單體胎架抽出，移動到下一段桁架待組裝位置循環使用，由于桁架的橫截面呈正放的三角形狀態，直接在桁架上弦球節點下放置支撐物代替單體胎架即可，無需使用大型吊機脫模倒運；正向組裝胎架由單體胎架通過連接鋼板、螺栓連接，整體性強，鋪地鋼板與地面接觸面積大，起到平衡和減少桁架組裝過程中的不均勻沉降的作用。

附圖說明

圖1為本發明實施例中三角桁架正向組裝胎架結構示意圖；

圖2為本發明實施例中上弦桿和直腹桿組裝效果示意圖；

圖3為本發明實施例中第一個四棱錐組裝實施示意圖；

圖4為本發明實施例中斜腹桿吊裝架結構示意圖；

圖5為本發明實施例中正向組裝胎架和對應三角桁架的組裝效果示意圖；

圖6為本發明實施例中通過千斤頂、轉換支撐架頂升三角桁架實施示意圖；

圖7為本發明實施例中三角桁架通過固定墊塊支撐的效果示意圖；

其中：1-鋪地鋼板，2-h型鋼，3-厚壁鋼管，4-連接鋼板，5-螺栓，6-上弦球節點，7-上弦桿，8-直腹桿，9-斜腹桿，10-下弦球節點，11-斜腹桿吊裝架，12-吊繩，13-下弦桿，14-轉換支撐架，15-托管，16-支撐圓鋼，17-底部鋼板，18-千斤頂，19-固定墊塊。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

參見圖1、圖5，一種三角桁架正向組裝胎架，包括若干單體胎架，單體胎架包括鋪地鋼板1、兩段相同規格和長度的h型鋼2、若干厚壁鋼管3；兩h型鋼2呈相互平行狀態設置在鋪地鋼板1上；h型鋼2的上下翼緣水平設置，其中下翼緣與鋪地鋼板1焊接固定；厚壁鋼管3豎直焊接固定在h型鋼2上翼緣上表面；厚壁鋼管3沿h型鋼2上翼緣長度方向間隔設置且兩h型鋼2上間隔設置的厚壁鋼管3一一對應；兩h型鋼2上任意相對應的兩厚壁鋼管3軸線確定的平面均與h型鋼2垂直；每個厚壁鋼管3上端的管口構成桁架球節點定位點。

所有單體胎架依次首尾相連并位于同一直線上以連接成正向組裝胎架；相鄰單體胎架之間通過兩連接鋼板4、螺栓5可拆卸連接；h型鋼2沿長度方向在腹板兩端設置有數個螺紋孔；連接鋼板4在兩端設置有數個與螺紋孔對應的通孔；螺栓5穿過連接鋼板4上的通孔和h型鋼2上的螺紋孔將單體胎架組裝成整體，正向組裝胎架中各單體胎架上的h型鋼2分別在兩條直線上。

三角桁架按段依次組裝，應用上述三角桁架正向組裝胎架進行三角桁架的組裝時，先根據每段三角桁架擬組裝的長度確定正向組裝胎架中單體胎架的個數，準備好正向組裝胎架后，三角桁架組裝的具體步驟如下：

1）在正向組裝胎架每個厚壁鋼管3上端管口處放置上弦球節點6；

2）參見圖2，將處于同一直線上的h型鋼2上厚壁鋼管3管口的所有上弦球節點6依次通過上弦桿7連接；將處于兩直線上且對應的兩厚壁鋼管3管口的兩上弦球節點6通過直腹桿8連接；

3）參見圖3、圖4，在任意相鄰的四個上弦球節點6上設置斜腹桿9和下弦球節點10以形成第一個底面為矩形且側面為四個等腰三角形的四棱錐結構，斜腹桿9為四棱錐側面等腰三角形的腰，下弦球節點10為四棱錐的頂點；由于存在管口的吃球量，組裝過程中，為減少累計誤差，建議從中部往兩邊延伸組裝；斜腹桿9和下弦球節點10具體如何確定和固定的操作如下：

3.1）設置四套相同的斜腹桿吊裝架11，斜腹桿吊裝架11由三根支撐桿和一根吊繩12構成，三根支撐桿的上端連接在一起，下端分開以構成三角架，吊繩12一端設置在三腳架上端；

3.2）分別將四套斜腹桿吊裝架11安放在四根待定位的斜腹桿9處，利用吊繩12將對應斜腹桿9吊起；

3.3）通過人工扶持四根斜腹桿9，使四根斜腹桿9下端分別與四個上弦球節點6相抵接，同時使四根斜腹桿9上端靠攏以形成第一個四棱錐的頂點，該頂點用于確定下弦球節點10；

3.4）將位置確定的四根斜腹桿9下端和上端分別與對應的上弦球節點6和共同的下弦球節點10焊接固定。

4）參見圖5，基于第一個四棱錐頂點上的下弦球節點10確定與之連接的下弦桿13，下弦桿13一端與第一個四棱錐頂點上的下弦球節點10固定，下弦桿13另一端確定并固定另一個下弦球節點10，然后，再基于另一個下弦球節點10確定并固定該另一個下弦球節點所對應的四根斜腹桿9；以此類推，以后所有的四棱錐頂點上的下弦球節點10都基于已經形成的相鄰的四棱錐頂點上的下弦球節點10并通過相連的下弦桿13確定和固定，再基于確定后的四棱錐頂點上的下弦球節點10確定并固定與其對應的四根斜腹桿9；直到將正向組裝胎架對應長度的三角桁架段組裝完成；

5）參見圖6、圖7，拆除正向組裝胎架上所有的螺栓5、連接鋼板4，在每個連接鋼板4拆除后空出的位置設置轉換支撐架14，轉換支撐架14放置在千斤頂18上方，通過千斤頂18頂升轉換支撐架14，使轉換支撐架14的托管15托住已經組裝好的三角桁架段對應的上弦桿7，然后抽出連接鋼板4拆除后留下的所有單體胎架，在單體胎架空出位置所對應的所有上弦球節點6下方分別放置固定墊塊19，由固定墊塊19代替單體胎架實現對組裝好的三角桁架段的支撐；再退出千斤頂18和轉換支撐架14，從而使組裝好的三角桁架段全部通過設于該組裝好的三角桁架段所有上弦球節點6下方的固定墊塊19支撐；

6）將抽出的所有單體胎架通過螺栓5、連接鋼板4依次連接以再次形成正向組裝胎架，將該再次形成的正向組裝胎架放到組裝好的三角桁架段需要延伸組裝的那端；然后按步驟1）放置上弦球節點6，按步驟2）連接上弦桿7和直腹桿8，按步驟4）確定并連接下弦桿13、下弦球節點10、斜腹桿9；由此完成新一段三角桁架段的組裝；

7）重復步驟5）；

8）重復步驟6）和7），直到將三角桁架組裝完畢。

參見圖6，轉換支撐架14包括底部鋼板17、支撐圓鋼16和托管15，托管15水平設于底部鋼板17正上方并通過數根支撐圓鋼16與底部鋼板17上表面焊接固定，托管15具有沿長度方向的開口向上的弧形凹槽，該弧形凹槽與上弦桿7對應用于使上弦桿7落在弧形凹槽內；千斤頂18頂在底部鋼板17下表面。

上弦球節點6放置在厚壁鋼管3管口時，上弦球節點6的部分圓弧面會進入厚壁鋼管3的內腔，即存在厚壁鋼管3管口的吃球量，所以固定墊塊19的高度為單體胎架上鋪地鋼板1底面到厚壁鋼管3頂面的高度減去吃球量。

最后需要說明的是，本發明的上述實施例僅僅是為說明本發明所作的舉例，但是本發明不限于上述的具體實施例，上述的具體實施例僅是示意性的，而不是限制性的。盡管申請人參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其他不同形式的變化和變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發明的技術方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。