[发明专利]大跨度空间管桁架单点支撑对接逐级卸载装置及施工工法

权利要求书

1.大跨度空间管桁架单点支撑对接逐级卸载装置，其特征在于：包括若干组支撑机构和卸载机构，支撑机构安装在临时支架（2）上，卸载机构安装在支撑机构的上方，对桁架主体（1）进行支撑；

支撑机构包括支撑板（3）和支撑立柱（6），支撑板（3）安装在临时支架（2）上，支撑立柱（6）安装在支撑板（3）上，卸载机构安装在支撑立柱（6）的上端；

卸载机构包括凹型沙槽（5）和U型支托（4），凹型沙槽（5）为矩形结构，包括空心槽（51）、连接底座（52）和沙槽肋板（53），空心槽（51）为凹型沙槽（5）的内部空腔，空心槽（51）内填充有干沙，连接底座（52）上设置有漏孔（54）和固定连接孔，固定连接孔与支撑立柱（6）的上端通过螺栓连接，沙槽肋板（53）焊接在凹型沙槽（5）的侧板上，且在沙槽肋板（53）上设置有吊装孔；所述U型支托（4）活动卡合在空心槽（51）内，U型支托（4）包括支托底座（43）、立板（41）和支托肋板（44），支托底座（43）与空心槽（51）配合使用，立板（41）对称设置在支托底座（43）的两侧，支托肋板（44）对称设置在立板（41）的两侧，在立板（41）的上端设置有弧形卡接槽（42），弧形卡接槽（42）与桁架主体（1）的桁架下弦管卡合；

所述的支撑板（3）上设置有连接梁（33），支撑立柱（6）安装在连接梁（33）上，在连接梁（33）的两侧对称设置有集沙槽（31），集沙槽（31）与漏孔（54）的设置位置相对应，且在集沙槽（31）的两端侧边设置有出沙口（32）与集沙槽内部空腔连通；

所述的填充在空心槽（51）内的干沙的直径≤0.25mm；

所述的凹型沙槽（5）由10mm钢板组成，且凹型沙槽（5）的体积为：600mm*600mm* 250mm；

所述的漏孔（54）的直径为14mm。

2.根据权利要求1所述的大跨度空间管桁架单点支撑对接逐级卸载装置，其特征在于：所述的U型支托（4）由10mm钢板组成，且U型支托（4）的体积为长500mm*500mm* 200mm。

3.利用权利要求1-2任一项所述的大跨度空间管桁架单点支撑对接逐级卸载装置对于大跨度空间管桁架进行逐级卸载的施工工法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1.单点支撑沙漏卸载装置制作图纸深化设计：根据大跨度倒三角空间管桁架与水平面的角度、管件截面尺寸、体积大小，确定单点支撑高空对接逐级卸载装置的支撑位置、规格尺寸及数量，绘制图纸，制作单点支撑高空对接逐级卸载装置；

S2.测量放线：

S201.复测临时支架（2）的临时支架体的垂直度和顶部实际标高，确定单点支撑高空对接逐级卸载装置的安装高度；

S202.测量单点支撑高空对接逐级卸载装置安装定位点的桁架块体设计起拱要求和支撑点位标高；

S3.安装单点支撑高空对接逐级卸载装置：

S301.吊装前在临时支架（2）上标记各面的十字线点位，确定支撑机构的安装位置；

S302.就位时，调整支撑机构与卸载机构的角度一致，调整卸载机构各面的十字点位与事先测放于临时支架（2）顶部的十字定位线对齐，并调整好标高和自身垂直度，完成安装单点支撑高空对接逐级卸载装置的安装；

S4.吊装桁架主体（1），并在吊装就位后，使桁架主体（1）下部的桁架下弦管卡合在弧形卡接槽（43）内，然后通过全站仪空间三维坐标法进行空间位置调整；

S5.利用大跨度空间管桁架单点支撑对接逐级卸载装置进行逐级卸载，调整桁架主体（1）的高度，进行桁架节点的对接；

步骤S5所述的利用大跨度空间管桁架单点支撑对接逐级卸载装置进行逐级卸载过程包括：

S501.卸载前确定整体逐级卸载的应力变化：临时支架（2）在卸载前需要采用计算机仿真模拟确定支撑机构的整体逐级卸载受力变化，将支撑点反力由大到小进行分类，逐级卸载的高度及同步性、稳定性、安全性，保证逐级卸载安全进行，保证逐级卸载过程中的桁架块体稳定；

S502.卸载：

S5021.首先根据桁架主体（1）之间对接口位置的错位情况，确定逐级卸载的高度；

S5022.为保证同步性，地面设置一个总指挥，临时支架（2）上又设置若干副指挥，总指挥负责每级释放的发号施令以及检测数据的汇总，副指挥负责监看卸载过程工作状态，其他小组成员以数据控制及应急处理；

S5023.根据桁架跨度设计起拱要求，安装桁架主体（1）前将干沙与U型支托（4）高度调整到设计位置，利用仪器对单点支撑的两个支托高度进行复测，保证凹型沙槽（5）的沙含量及整体高度在同一水平面；

S5024.确认无误并且高空对接焊缝检测无损伤后进行逐级卸载，每次卸载高度需不超过1～2cm，各卸载点主体结构的卸载位移同步精度在±10mm 以内，共计卸载高度不超过8cm，并且保证两边同步进行，实时用仪器进行监控；

S503.在逐级卸载完成后，对桁架主体的各个位点进行复测，在符合设计要求后，进行滑移施工，完成节点的对接安装；

步骤S5024所述的卸载过程的监测过程主要检测内容包括：

（1）卸载阶段胎架变形监控：卸载过程中对支撑胎架变形的监测是在每一步卸载前后都要进行全程监测，确保支撑胎架安全；

（2）各卸载点主体结构的竖向位移监测：在每步卸载1-2cm后，对各卸载点主体结构的竖向位移进行全过程监测，并与计算卸载位移进行比较，确保卸载同步；并在每步卸载中，利用全站仪对主体结构竖向位移进行测量；

（3）结构控制点三维绝对位移监测：结构控制点三维绝对位移监测点主要设在上弦杆、下弦杆上，用于监测卸载点主体结构的绝对位移和监测结构变形。

4.根据权利要求3所述的施工工法，其特征在于：步骤S4还包括利用卸载模拟验算分析确定干沙颗粒大小和水分的过程。