[发明专利]采光顶的模块化安装方法及用于安装采光顶的升降装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采光顶的模块化安装方法及用于安装采光顶的升降装置。

背景技术

至今为止，各种大厦、广场等的椭圆形(或圆形)采光顶的施工方案大多还是采用传统的方法，即工厂加工钢结构构件，散件运输至现场，在施工现场搭设满堂红脚手架，然后将散件吊运至高空就位，再进行现场拼接，这种高空散拼施工方法的施工周期长、施工措施复杂、不便于控制质量以及施工安全风险相对较高等缺点。虽然对于这种具有大跨度空间的钢结构的安装与施工还有采用高空散装、分条分块吊装及整体安装施工等安装方法。其中高空散装法是指结构小拼单元或散件直接在设计位置进行拼装的方法，施工时有满堂脚手架和悬挑法两种，前者广泛用于网架和网壳的施工，尤其适宜螺栓球节点网架的施工；后者国外施工多用，并曾用于混凝土薄壳的施工。高空散装法属于满堂脚手架原位拼装方法，单件重量轻，垂直运输无需大型起重设备，工序简单；但是需要架设脚手架，周期长、费用高，高空作业量大，精度难以控制，辅助材料多，费用高。分条分块吊装法是指将结构根据自身形式分成块状单元，分别由起重机械吊装至高空设计位置就位，然后再拼装成整体的安装方法。此方法的特点是大部分焊接、拼装工作在地面或工厂进行，有利于控制施工质量并可省去大量拼装作支架，但结构分段后需要考虑临时加固措施，后拼杆件、单元接头处仍然需要搭设拼装胎架。高空滑移法是指将整个结构分为几个条状的结构单元在事先设置的轨道上滑移到设计位置拼接成整体的安装方法，此条状单元可以是在地面拼装后吊装至拼装胎架上，也可以分段，小拼单元甚至散件在高空拼装胎架上拼成滑移单元。 整体安装施工方法的基本步骤为：首先在地面拼装好钢屋盖的各级桁架及其内部必要的支撑体系，然后以安装在各钢柱顶部的提升支架作为支座，在其上布设穿心式千斤顶并通过钢绞线将钢屋盖整体提升，最后待钢屋盖整体提升到设计位置时再超提升一定高度，然后逐点落位并与支柱的钢牛腿连接。空滑移施工法的重点在于高空拼装平台的选择，滑移轨道的设置，牵引力的计算及同步控制的精度等问题，成本非常大。总之现有的采光顶安装施工，都无法进行规模性推广，其弊端为：现场焊接工作量大，无法有效提高施工质量，施工工期长，采光顶钢结构安装费用高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现模块化作业，并且大幅提高采光顶安装效率的采光顶模块化安装方法，同时提供一种用于采光顶安装的升降装置。本发明中的采光顶安装方法尤其适用于现有大厦中常用的椭圆形(或圆形)采光顶。

本发明中采光顶的模块化安装方法，包括以下步骤：

1)根据采光顶的设计尺寸、形状在计算机软件中进行绘制，并将整个采光顶作环向断开、沿径向分段的方式分成多个独立的模块，所述多个独立的模块包括有位于采光顶中间位置的圆环模块和与所述圆环模块呈散射状分布的周边模块，对每个周边模块进行分别编号；

2)根据每个模块的形状及尺寸进行独立加工，加工完成后运输至采光顶的安装施工处；

3)在采光顶中间圆环模块安装位置对应的地面架设升降装置，并将所述圆环模块固定在升降装置的中心柱顶部操作平台上，即将所述圆环模块固定在位于所述中心柱顶部操作平台顶部的采光顶结构支座上，由升降装置的升顶支架中心柱逐级提升至圆环模块的安装位置；

4)在所述圆环模块上升的同时，在采光顶安装周圈的混凝土楼板上固定安装支撑短柱及底部环向构件；

5)将周边模块根据编号固定地安装在所述圆环模块与底部环向构件上；

6)人工切除中心柱顶部操作平台顶部的采光顶结构支座，在所述圆环模块与中心柱顶部操作平台的单榀立式桁架之间形成有足够的供所述中心柱顶部操作平台上移的空间；

7)由所述升降装置的升顶支架中心柱逐级下降，完成采光顶的安装。

所述步骤5)中，所述周边模块以对称的方式逐个安装固定在所述圆环模块与底部环向构件上。

所述采光顶的整体形状呈圆球形或椭圆球形的穹顶。

所述步骤3)中，包括有升降装置的支架搭设步骤，具体是：

1)安装并检测升顶支架基础；

2)利用塔吊将升顶支架中心柱中的第一标准节吊至升顶支架基础上，并安装底座螺栓；

3)利用塔吊，安装升顶支架中心柱中的第二个标准节，并固定；

4)利用塔吊，安装升顶支架中心柱中的爬升节，并固定；

5)将中心柱顶部操作平台吊装到爬升节上部，安装并固定；

6)将采光顶的圆环模块吊装到中心柱顶部操作平台上部，并用卡扣与中心柱顶部操作平台固定；