大直徑直立環(huán)形結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂

1、大直徑直立環(huán)形結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法一種用于土木工程施工中對大直徑直立環(huán)形結(jié)構(gòu)在開口狀態(tài)下進(jìn)行懸臂安裝的方法，具體 地說，是一種從開口到合攏閉口安裝過程中利用水平拉索、桅桿及斜拉扣索、千斤頂頂開合攏 口嵌入合攏段相結(jié)合的變形調(diào)控方法。本發(fā)明根據(jù)大直徑直立環(huán)形結(jié)構(gòu)的特點和實際結(jié)構(gòu)的剛度，在環(huán)形結(jié)構(gòu)下半環(huán)安裝時在中間區(qū)域設(shè)置水平拉索調(diào)控變 形，在上 半圓環(huán)時在外側(cè)邊安裝桅桿及斜拉扣索調(diào)控變形，并在圓環(huán)合攏以前，通過千 斤頂頂開結(jié)構(gòu)調(diào) 整整個圓環(huán)的變形并嵌入合攏段，可以有效保證環(huán)形結(jié)構(gòu)成形圓整度。施工中不僅省去大量的 承重胎架，降低了施工措施費，而且通過臨時輔助結(jié)構(gòu)和拉索預(yù)緊力的張拉提高了開口直立

2、環(huán) 形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有效保證了安裝過程的施工安全性。專利申請?zhí)?8881.7公告號：CN2A公告日：2011年8月31日專利權(quán)人：東南大學(xué)1背景技術(shù)直立環(huán)形結(jié)構(gòu)是一種新型的特種結(jié)構(gòu)體系，由底部嵌入基礎(chǔ)的固定底座部分和上部直立環(huán) 形結(jié)構(gòu)部分組成，通常作為景觀建筑的組成部分、或城市雕塑、或新型的游藝和 觀光摩天輪結(jié) 構(gòu)形式。國內(nèi)外公知的大直徑直立環(huán)形結(jié)構(gòu)可以采用以下幾種方法安裝：(1 )環(huán)形結(jié)構(gòu)平臥在地面進(jìn)行拼裝成形，利用大型起重機(jī)械整體扳起，從平臥狀轉(zhuǎn)動至直 立狀。(2 )在環(huán)形結(jié)構(gòu)物中間區(qū)域，在固定底座基礎(chǔ)上設(shè)置臨時支撐塔架，用大型吊機(jī) 分段擱置 在支撐塔架上，分段拼裝成形。(3 )環(huán)形結(jié)構(gòu)物

3、下半部分分段拼裝，上半部分用巨型龍門提升架整段提升安裝合攏成形。 公知的大直徑直立環(huán)形結(jié)構(gòu)安裝成形方法雖可行，但或安裝方法安全，可是所需臨時支撐塔架 材料用量過大；或安裝措施費較低，可是安裝方法的安全風(fēng)險偏大。2發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的大直徑直立環(huán)形結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法中，所述直立環(huán)形結(jié)構(gòu)包括底部嵌入 基礎(chǔ)的底座和上部直立環(huán)形結(jié)構(gòu)，上部直立環(huán)形結(jié)構(gòu)由合攏段及若干個左右對稱的制作和安裝節(jié)段組成，通過變形調(diào)控進(jìn)行懸臂拼裝各節(jié)段直至合攏，具體安裝方法分為以下步驟：第一步：將環(huán)形結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和底座部分施工到位。第二步：下半圓環(huán)安裝，自下而上將環(huán)形結(jié)構(gòu)呈開口狀懸臂向上左右對稱分段安裝，然后 按計算分析要求在兩

4、側(cè)懸臂開口對稱端之間設(shè)置水平拉索，并對水平拉索施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)行開口懸臂端的變形調(diào)控，直到下半圓環(huán)安裝到位。第三步：自下而上懸臂對稱安裝上半圓環(huán)節(jié)段，然后按計算分析要求在已安裝的環(huán) 形結(jié)構(gòu) 的外側(cè)設(shè)置桅桿，在桅桿上設(shè)置前后斜拉扣索，斜拉扣索分別與環(huán)形結(jié)構(gòu)上半部 分開口懸臂 端和已安裝的下部節(jié)段拉結(jié)，通過對斜拉扣索施加預(yù)拉力進(jìn)行懸臂端的變形調(diào)控。第四步：調(diào)整各道水平拉索和各對桅桿及斜拉扣索的索力進(jìn)行變形控制，連續(xù)拼裝各節(jié) 段，直至環(huán)形結(jié)構(gòu)合攏、固定。第五步：卸載各道水平拉索和各對桅桿及斜拉扣索的索力，并拆除各道水平拉索、各對桅 桿及各對斜拉扣索。在上半部分環(huán)形結(jié)構(gòu)合攏前，在懸臂端的兩合攏口之間設(shè)置用

5、于頂住合攏口并調(diào)節(jié) 合攏段 長度的千斤頂，調(diào)整千斤頂?shù)膲毫M(jìn)行變形控制，直至塞入合攏節(jié)段，合攏后，卸載千斤頂?shù)?壓力并拆除千斤頂。有益效果：本發(fā)明的大直徑直立環(huán)形結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法，是根據(jù)環(huán)形結(jié)構(gòu) 設(shè)計的 圓整度要求，結(jié)合環(huán)形結(jié)構(gòu)合攏成形前在呈直立狀開口安裝過程中，下半部分結(jié)構(gòu)安裝時懸臂端向外變形，上半部分結(jié)構(gòu)安裝時懸臂端向內(nèi)變形的特點，提出在直立環(huán) 形結(jié) 構(gòu)的下半環(huán)安裝過程中設(shè)置一道或多道臨時水平拉索，調(diào)控下半環(huán)結(jié)構(gòu)安裝施工過程中開口部分懸臂端的變形，并保證上半圓環(huán)的安裝過程不至于出現(xiàn)下半圓環(huán)偏離設(shè)計 位 置；還提出在直立環(huán)形結(jié)構(gòu)安裝施工至上半圓環(huán)時，在其外側(cè)邊安裝桅桿及斜拉扣索來調(diào)整

6、上半圓環(huán)安裝過程中的開口部懸臂端的變形，保證懸臂結(jié)構(gòu)不下?lián)希瑵M足環(huán)形結(jié)構(gòu)拼裝合攏要求；頂部開口狀圓環(huán)結(jié)構(gòu)合攏前，通過千斤頂頂開合攏口兩側(cè)懸臂端，調(diào) 整整個 圓環(huán)的變形和受力，保證環(huán)形結(jié)構(gòu)順利合攏，并保證直立環(huán)形結(jié)構(gòu)成形后的圓整 度。本發(fā)明尤其適用于大直徑直立環(huán)形結(jié)構(gòu)的安裝，它克服了現(xiàn)有大直徑直立環(huán)形結(jié)構(gòu) 安裝中施工措施費太高和安裝安全風(fēng)險大的不足，同時由于水平拉索、桅桿及斜拉扣索、千斤頂頂開合攏口等技術(shù)措施的實施還可以增加環(huán)形結(jié)構(gòu)呈開口狀安裝施工過程的穩(wěn) 定性，降 低了直立環(huán)形結(jié)構(gòu)安裝施工過程中的安全風(fēng)險。3具體實施方式本發(fā)明是根據(jù)直立環(huán)形結(jié)構(gòu)所設(shè)計的圓整度要求，在環(huán)形結(jié)構(gòu)開口安裝狀態(tài)下半環(huán)

7、設(shè)置水平拉索調(diào)控下半環(huán)施工過程中的變形并保證上半圓環(huán)的安裝過程不至于出現(xiàn)下 半圓環(huán)偏離設(shè)計位置以及向外偏離的變形；在環(huán)形結(jié)構(gòu)安裝施工至上半圓環(huán)時，安裝桅 桿及斜拉扣索來調(diào)整上半圓環(huán)安裝過程中的變形，保證結(jié)構(gòu)成形后的圓整度要求；圓環(huán)合攏 以前，通過千斤頂頂開合攏口兩側(cè)懸臂端調(diào)整整個圓環(huán)的變形和受力，使合攏段順利嵌入。按圖1中分段的示意數(shù)，具體為將直立環(huán)形結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)11和底座12部分施工到位（見圖la ），懸臂安裝第1節(jié)段環(huán)形結(jié)構(gòu)21然后設(shè)置第1道水平拉索31，并對第1道水平拉索31施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)行變形調(diào)控（見圖1b ）;依次懸臂安裝第2節(jié)段 環(huán)形結(jié)構(gòu)22，增設(shè)第 2道水平拉索32并張拉預(yù)應(yīng)力進(jìn)行變

8、形調(diào)控，下半圓環(huán)主體結(jié)構(gòu)安裝到位（見圖1c）;開始安裝第3節(jié)段環(huán)形結(jié)構(gòu)23并安裝懸臂結(jié)構(gòu)外側(cè)邊的第3組（共兩個）桅桿51和第3組斜拉扣索（共兩組）41，并對斜拉扣索41張拉預(yù)拉力進(jìn)行上半圓環(huán)主體結(jié)構(gòu)的變形調(diào)控（見圖Id ）;依次安裝第4節(jié)段環(huán)形結(jié) 構(gòu)24，并安裝第4組桅桿52和第4組（共兩組）斜拉扣索42，并對斜拉扣索42張拉預(yù)拉力再次對上半圓環(huán)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形調(diào)控（見圖le）;依次懸臂安裝第5節(jié)段環(huán)形結(jié)構(gòu)25至合攏前安裝階段（見圖If ）；安裝包含千斤頂61在內(nèi)的頂開結(jié)構(gòu)，以頂開結(jié)構(gòu)頂開懸臂端兩側(cè)合攏口，并以變形控制為主調(diào)整千斤頂61的壓力、第1道水平拉 索31、第2道水平拉索32和第3組斜

9、拉扣索41、第4組斜拉扣索42的索力至即合攏段26能 夠順利合攏（見圖1g ）;卸載千斤頂61的壓力、第1道水平拉索31、第2道水平拉索32和 第3組斜拉扣索41、第4組斜拉扣索42的索力并拆除各輔助臨時結(jié)構(gòu)，環(huán)形結(jié)構(gòu)整體成形（見圖lh ）。12/7T7777777777777771131113211441111424242IE1177777777777X777771177777772777777777711g圖1本發(fā)明的大直徑直立環(huán)形結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法的各步驟示意簡而言之，本變形調(diào)控懸臂安裝方法分為下列施工步驟：1）將直立環(huán)形結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和底座部分施工到位。2）懸臂安裝部分下半圓環(huán)結(jié)構(gòu)。

10、3）設(shè)置水平拉索，并施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)行開口懸臂端的變形調(diào)控。4）依次分節(jié)段懸臂安裝部分下半圓環(huán)的主體結(jié)構(gòu)。5）根據(jù)需要調(diào)整水平拉索的索力或者增設(shè)水平拉索并張拉預(yù)應(yīng)力進(jìn)行變形調(diào)控。6）下半圓環(huán)主體結(jié)構(gòu)安裝到位。7）開始安裝上半圓環(huán)的部分環(huán)形結(jié)構(gòu)。8）在開口狀圓環(huán)結(jié)構(gòu)外側(cè)邊設(shè)置桅桿及斜拉扣索，并張拉斜拉扣索預(yù)拉力進(jìn)行上半 圓環(huán)結(jié)構(gòu)懸臂端的變形調(diào)控。9）依次分節(jié)段安裝上半圓環(huán)的主體結(jié)構(gòu)。10）根據(jù)需要調(diào)整斜拉扣索的索力或者增設(shè)桅桿及斜拉扣索并張拉扣索預(yù)應(yīng)力進(jìn)行變 形調(diào)控。11）圓環(huán)結(jié)構(gòu)合攏前節(jié)段拼裝到位。12）安裝合攏口頂撐梁和千斤頂頂開合攏口兩側(cè)的懸臂端，并以變形控制為主調(diào)整千 斤頂?shù)膲毫?、水平拉索和斜拉扣索的索力?3）安裝嵌入主體結(jié)構(gòu)的合攏段，環(huán)形結(jié)構(gòu)整體合攏。14）卸載千斤頂?shù)膲毫?、水平拉索和斜拉扣索的索力并拆除各輔助臨時結(jié)構(gòu)，環(huán)形結(jié) 構(gòu)拼裝整體成形。本發(fā)明所采用的直立環(huán)形結(jié)構(gòu)變形調(diào)控懸臂安裝方法，是根據(jù)大直徑直立環(huán)形結(jié)構(gòu)的 特點和實際結(jié)構(gòu)的剛度，在環(huán)形結(jié)構(gòu)下半環(huán)安裝時在中間區(qū)域設(shè)置水平拉索，在上半圓環(huán)時在外側(cè)邊安裝桅桿及斜拉