筒倉倉頂鋼管桁架支撐體系及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)工程【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種筒倉倉頂鋼管桁架支撐體系，包括第一圈鋼絲繩（1a）、第二圈鋼絲繩（1b）、第三圈鋼絲繩（1c）、鋼管桁架（2）、下?lián)危?）和預留在筒倉（10）上部的一圈爬升桿(8)；鋼管桁架（2）為由建筑用腳手架鋼管及扣件搭設(shè)成的空間桿件體系，由一系列的平面桁架組成的正交正放的空間桁架結(jié)構(gòu)，尺寸根據(jù)筒倉的筒壁10的內(nèi)徑確定；鋼管桁架（2）上部斜拉三圈鋼絲繩于筒倉上；鋼管桁架（2）的下部被一圈下?lián)危?）支撐在筒倉上。本發(fā)明同時還涉及一種采用上述支撐體系的倉頂施工方法。本發(fā)明能夠縮短工期，降低施工成本，并且滿足結(jié)構(gòu)承載能力和正常使用的要求。
【專利說明】筒倉倉頂鋼管桁架支撐體系及其施工方法
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)工程【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種筒倉倉頂鋼管桁架支撐體系。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤炭需求量的不斷增加及對環(huán)境保護要求的提高，一種儲量大、占地面積小，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求的大直徑煤倉在煤礦選煤廠和儲煤系統(tǒng)得到大量應用。在煤倉工程施工中，倉頂結(jié)構(gòu)施工是施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，而倉頂結(jié)構(gòu)支撐體系的設(shè)計和驗算對倉頂施工尤為重要。傳統(tǒng)支撐體系的施工辦法為滿堂架搭設(shè)，但是隨著施工技術(shù)的進步，滿堂架支模體系因其費用高、速度慢而逐漸被一些新型的施工支撐體系取代。首先推廣的是扣件式鋼管桁架結(jié)構(gòu)與中心井架組合型式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滿堂腳手架，將井架與鋼管桁架結(jié)構(gòu)連為一體作為結(jié)構(gòu)層施工的支撐體系，井架隨著滑模平臺的提升逐步搭設(shè)，在井架高度上設(shè)置拉索對架體進行拉接，保證其穩(wěn)定性，井架搭設(shè)地面要堅實，保證井架架體不發(fā)生下沉。筒壁滑模施工結(jié)束后，再進行井架與鋼管桁架體系的連接，整體來說，推廣價值很高。在這種支撐體系的基礎(chǔ)上，又出現(xiàn)了型鋼中心框架輻射支撐平臺，該結(jié)構(gòu)為扣件式鋼管桁架與型鋼桁架梁組合結(jié)構(gòu)，主要是利用型鋼桁架梁作為水平剛性加強梁對鋼管桁架進行約束加強，防治使用過程中因荷載過大產(chǎn)生過度變形導致的鋼管桁架結(jié)構(gòu)承載能力不足的問題，這兩種方法施工便捷，安全可靠，工效高，成本低，但是仍然擺脫不了從筒倉底部搭設(shè)支撐的環(huán)節(jié)。為了將傳統(tǒng)的垂直支撐體系徹底轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g水平支撐體系，又出現(xiàn)了扣件式鋼管桁架支撐體系，將鋼管桁架通過上懸吊掛(與爬升桿連接)和下?lián)?支撐于筒壁內(nèi)側(cè))的方法約束固定后，作為倉頂施工的支撐體系，從而提高了施工中作業(yè)人員的安全保障，同時能縮短工期，降低施工成本，并且構(gòu)件可重復使用，節(jié)約了資源。但是，目前這種支撐體系只是一種適用于直徑不超過21m的筒倉施工的結(jié)構(gòu)體系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種施工快捷，可明顯縮短工期，構(gòu)造簡單，傳力明確且可用于大直徑筒倉倉頂施工的水平支撐體系，同時提供利用此種支撐體系實現(xiàn)的筒倉倉頂施工方法。本發(fā)明提供的鋼管桁架支撐體系及筒倉倉頂施工方法，在筒倉倉頂施工中，將傳統(tǒng)的垂直支撐體系轉(zhuǎn)變成空間水平支撐體系，同時能縮短工期，降低施工成本，并且滿足結(jié)構(gòu)承載能力和正常使用的要求。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0004]一種筒倉倉頂鋼管桁架支撐體系施工方法，包括下列步驟:
[0005]I)利用鋼管及扣件搭設(shè)成由一系列的平面桁架組成的正交正放的空間桁架結(jié)構(gòu)，稱之為鋼管桁架(2)，鋼管桁架(2)的尺寸根據(jù)筒倉的筒壁(10)的內(nèi)徑確定；
[0006]2)準備滑模提升系統(tǒng)，整個滑模提升系統(tǒng)包括提升架(4)、平臺(5)、模板(6)、上圍圈(71)、下圍圈(72)、爬升桿(8)和千斤頂(9)；
[0007]3)鋼管桁架(2)上弦的端部通過直角扣件固定于滑模提升系統(tǒng)的上圍圈(71)上，下弦的端部通過直角扣件固定于下圍圈(72)上；[0008]4)在筒倉漏斗上方開始滑模施工，將鋼管桁架(2)托帶至倉頂施工層施工位置。
[0009]5)鋼管桁架(2)上部斜拉第一圈鋼絲繩(Ia)于筒倉的爬升桿(8)上，下部被一圈下?lián)?3)支撐在筒倉上，方法為:將第一圈鋼絲繩(Ia)的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架
(2)下弦的靠近筒壁10的節(jié)點上，另一端捆綁在筒倉的一個爬升桿(8)上；
[0010]6)將爬升桿(8)留在筒倉倉壁里面，拆除滑模提升系統(tǒng)；
[0011]7)在鋼管桁架(2)上方搭設(shè)滿堂支架；
[0012]8)澆筑大環(huán)梁(11)，再斜拉第二圈鋼絲繩(lb)，澆筑錐殼(12)，最后斜拉第三圈鋼絲繩(1c)，澆筑小環(huán)梁(13)，依次完成大環(huán)梁(11)、斜錐殼(12)、小環(huán)梁(13)和平臺梁板(14)的施工，形成倉頂，斜拉兩圈鋼絲繩的方法如下:第二圈鋼絲繩(Ib)的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架(2)下弦中部與端部之間的節(jié)點上，另一端固定在在筒倉的大環(huán)梁(11)上；第三圈鋼絲繩(Ic)的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架(2)下弦靠近中部的節(jié)點上，另一端固定在在筒倉的斜錐殼(12)上；
[0013]9)等倉頂施工完畢以后，再拆除鋼管桁架支撐體系。
[0014]作為優(yōu)選實施方式，步驟4)的滑模施工方法為:圍繞筒倉一圈布滿滑模提升系統(tǒng)，混凝土由模板(6)的上口向模板套槽內(nèi)澆灌，當模板套槽內(nèi)最下層的混凝土達到一定的強度后，模板套槽依賴千斤頂(9)的提升力通過提升架(4)，沿已澆灌混凝土的筒壁(10)，向上滑升一段高度，這樣一邊向模板套槽內(nèi)澆灌混凝土一邊將模板套槽向上滑升，使已成型的混凝土不斷脫模，如此連續(xù)循環(huán)施工至筒倉倉頂施工的部位，隨著滑模提升系統(tǒng)將鋼管桁架(2 )托帶至倉頂施工層施工位置。
[0015]本發(fā)明同時提供一種上述的施工方法采用的筒倉倉頂鋼管桁架支撐體系，包括第一圈鋼絲繩(la)、第二圈鋼絲繩(lb)、第三圈鋼絲繩(lc)、鋼管桁架(2)、下?lián)?3)和預留在筒倉(10)上部的一圈爬升桿(8);鋼管桁架(2)為由建筑用腳手架鋼管及扣件搭設(shè)成的空間桿件體系，由一系列的平面桁架組成的正交正放的空間桁架結(jié)構(gòu)，尺寸根據(jù)筒倉的筒壁10的內(nèi)徑確定；鋼管桁架(2)上部斜拉三圈鋼絲繩于筒倉上，第一圈鋼絲繩(Ia)的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架(2)下弦的靠近筒壁10的節(jié)點上，另一端捆綁在筒倉的一個爬升桿(8)上；第二圈鋼絲繩(Ib)的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架(2)下弦中部與端部之間的節(jié)點上，另一端固定在在筒倉的大環(huán)梁(11)上；第三圈鋼絲繩(Ic)的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架(2)下弦靠近中部的節(jié)點上，另一端固定在在筒倉的斜錐殼(12)上；鋼管桁架(2)的下部被一圈下?lián)?3)支撐在筒倉上，在鋼管桁架(2)上部搭設(shè)滿堂腳手架支撐體系。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
[0017]I)本發(fā)明的筒倉倉頂鋼管桁架體系通過在地面搭設(shè)鋼管桁架，將傳統(tǒng)采用的垂直支撐系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g水平支撐系統(tǒng)，避免了空中搭設(shè)支撐體系的過程，提高了施工中作業(yè)人員的安全保障。
[0018]2)本發(fā)明的筒倉倉頂鋼管桁架體系通過滑模施工整體結(jié)構(gòu)滑升到倉頂，縮短施工周期。
[0019]3)本發(fā)明的筒倉倉頂鋼管桁架體系，通過斜拉鋼絲繩，使大直徑支撐體系跨度減小，解決了筒倉倉頂施工的技術(shù)難點，使鋼管桁架水平支撐體系能夠運用到大直徑上?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的筒倉倉頂鋼管桁架體系示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明的筒倉倉頂鋼管桁架體系的鋼管桁架俯視圖。
[0022]圖3為本發(fā)明的與筒倉倉頂鋼管桁架體系連接的滑膜提升系統(tǒng)示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明的筒倉倉頂鋼管桁架體系整體圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行說明。
[0025]首先參見圖1和圖2說明一下在施工過程中搭建的支撐體系。如圖1所示，筒倉倉頂在施工完畢后，包括大環(huán)梁11、斜錐殼12、小環(huán)梁13和平臺梁板14幾個部分。
[0026]本發(fā)明提出的筒倉倉頂鋼管桁架支撐體系，主要包括第一圈鋼絲繩la、第二圈鋼絲繩lb、第三圈鋼絲繩lc、鋼管桁架2、多根下?lián)?。
[0027]鋼管桁架2是由普通建筑用腳手架鋼管及扣件搭設(shè)成的空間桿件體系，由一系列的平面桁架組成的正交正放的空間桁架結(jié)構(gòu)，形式是圓形。下?lián)?是由普通鋼管組成。鋼管桁架2上部斜拉三圈鋼絲繩la、lb、Ic于筒倉上，第一圈鋼絲繩Ia的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架2下弦的靠近筒壁10的節(jié)點上，另一端捆綁在筒倉的一個爬升桿8上；第二圈鋼絲繩Ib的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架2下弦中部與端部之間的節(jié)點上，另一端固定在在筒倉的大環(huán)梁11上；第三圈鋼絲繩Ic的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架2下弦靠近中部的節(jié)點上，另一端固定在在筒倉的斜錐殼12上；鋼管桁架2的下部被一圈下?lián)?支撐在筒倉上。鋼管桁架2上部搭設(shè)滿堂腳手架支撐體系。
[0028]下面結(jié)合圖3對施工方法進行說明?
[0029]鋼管桁架2隨滑模提升平臺在地面同時組裝，滑模提升系統(tǒng)包括提升架4、平臺5、模板6、上圍圈71、下圍圈72、爬升桿8、千斤頂9組成。筒倉施工完漏斗以后，在漏斗上方開始進行滑模施工，圍繞筒倉一圈布滿滑模提升系統(tǒng)，將鋼管桁架2吊至漏斗上方與滑模提升系統(tǒng)組裝，鋼管桁架2上弦的端部通過直角扣件固定于滑模提升系統(tǒng)的上圍圈71上，下弦的端部過直角扣件固定于下圍圈72上，然后隨著滑模提升系統(tǒng)托帶至倉頂施工層施工位置。施工時，在筒倉漏斗上方開始滑模施工，圍繞筒倉一圈布滿滑模提升系統(tǒng)，混凝土由模板6的上口向模板套槽內(nèi)澆灌，當模板套槽內(nèi)最下層的混凝土達到一定的強度后，模板套槽依賴千斤頂9的提升力通過提升架4，沿已澆灌混凝土的筒壁10，向上滑升一段高度，這樣一邊向模板套槽內(nèi)澆灌混凝土一邊將模板套槽向上滑升，使已成型的混凝土不斷脫模，如此連續(xù)循環(huán)施工至設(shè)計的高度，隨著滑模提升系統(tǒng)將鋼管桁架2托帶至倉頂施工層施工位置。然后將鋼管桁架2和滑模提升系統(tǒng)分離，拆除滑模提升系統(tǒng):將爬升桿8留在筒倉倉壁里面，鋼管桁架2上部斜拉第一圈鋼絲繩Ia于筒倉的爬升桿8上，下部被一圈下?lián)?支撐在筒倉上；在鋼管桁架2上方搭設(shè)滿堂支架；然后澆筑大環(huán)梁，再斜拉第二道鋼絲繩lb，澆筑錐殼，最后斜拉第三圈鋼絲繩lc，澆筑小環(huán)梁，依次完成大環(huán)梁11、斜錐殼12、小環(huán)梁13和平臺梁板14的施工，形成倉頂，等倉頂施工完畢以后，再拆除鋼管桁架支撐體系，從而倉頂施工完畢。
【權(quán)利要求】
1.一種筒倉倉頂鋼管桁架支撐體系施工方法，包括下列步驟: 1)利用鋼管及扣件搭設(shè)成由一系列的平面桁架組成的正交正放的空間桁架結(jié)構(gòu)，稱之為鋼管桁架(2)，鋼管桁架(2)的尺寸根據(jù)筒倉的筒壁(10)的內(nèi)徑確定； 2)準備滑模提升系統(tǒng)，整個滑模提升系統(tǒng)包括提升架(4)、平臺(5)、模板(6)、上圍圈(71)、下圍圈(72)、爬升桿(8)和千斤頂(9)； 3)鋼管桁架(2)上弦的端部通過直角扣件固定于滑模提升系統(tǒng)的上圍圈(71)上，下弦的端部通過直角扣件固定于下圍圈(72)上； 4)在筒倉漏斗上方開始滑模施工，將鋼管桁架(2)托帶至倉頂施工層施工位置。 5)鋼管桁架(2)上部斜拉第一圈鋼絲繩(Ia)于筒倉的爬升桿(8)上，下部被一圈下?lián)?3)支撐在筒倉上，方法為:將第一圈鋼絲繩(Ia)的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架(2)下弦的靠近筒壁10的節(jié)點上，另一端捆綁在筒倉的一個爬升桿(8)上； 6)將爬升桿(8)留在筒倉倉壁里面，拆除滑模提升系統(tǒng)； 7)在鋼管桁架(2)上方搭設(shè)滿堂支架； 8)澆筑大環(huán)梁(11)，再斜拉第二圈鋼絲繩(lb)，澆筑錐殼(12)，最后斜拉第三圈鋼絲繩(lc)，澆筑小環(huán)梁(13)，依次完成大環(huán)梁(11)、斜錐殼(12)、小環(huán)梁(13)和平臺梁板(14)的施工，形成倉頂，斜拉兩圈鋼絲繩的方法如下:第二圈鋼絲繩(Ib)的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架(2)下弦中部與端部之間的節(jié)點上，另一端固定在在筒倉的大環(huán)梁(11)上；第三圈鋼絲繩(Ic)的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架(2)下弦靠近中部的節(jié)點上，另一端固定在在筒倉的斜錐殼(12)上； 9)等倉頂施工完畢以后，再拆除鋼管桁架支撐體系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒倉倉頂鋼管桁架支撐體系施工方法，其特征在于，步驟4)的滑模施工方法為:圍繞筒倉一圈布滿滑模提升系統(tǒng)，混凝土由模板(6)的上口向模板套槽內(nèi)澆灌，當模板套槽內(nèi)最下層的混凝土達到一定的強度后，模板套槽依賴千斤頂(9)的提升力通過提升架(4)，沿已澆灌混凝土的筒壁(10)，向上滑升一段高度，這樣一邊向模板套槽內(nèi)澆灌混凝土一邊將模板套槽向上滑升，使已成型的混凝土不斷脫模，如此連續(xù)循環(huán)施工至筒倉倉頂施工的部位，隨著滑模提升系統(tǒng)將鋼管桁架(2)托帶至倉頂施工層施工位置。
3.—種權(quán)利要求1所述的施工方法采用的筒倉倉頂鋼管桁架支撐體系，包括第一圈鋼絲繩(la)、第二圈鋼絲繩(lb)、第三圈鋼絲繩(lc)、鋼管桁架(2)、下?lián)?3)和預留在筒倉(10)上部的一圈爬升桿(8);鋼管桁架(2)為由建筑用腳手架鋼管及扣件搭設(shè)成的空間桿件體系，由一系列的平面桁架組成的正交正放的空間桁架結(jié)構(gòu)，尺寸根據(jù)筒倉的筒壁(10)的內(nèi)徑確定；鋼管桁架(2)上部斜拉三圈鋼絲繩于筒倉上，第一圈鋼絲繩(Ia)的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架(2)下弦的靠近筒壁10的節(jié)點上，另一端捆綁在筒倉的一個爬升桿(8)上；第二圈鋼絲繩(Ib)的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架(2)下弦中部與端部之間的節(jié)點上，另一端固定在在筒倉的大環(huán)梁(11)上；第三圈鋼絲繩(Ic)的每根鋼絲繩一端捆綁在鋼管桁架(2)下弦靠近中部的節(jié)點上，另一端固定在在筒倉的斜錐殼(12)上；鋼管桁架(2)的下部被一圈下?lián)?3)支撐在筒倉上，在鋼管桁架(2)上部搭設(shè)滿堂腳手架支撐體系。
【文檔編號】E04G3/24GK103806639SQ201310465932
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】王鐵成, 李勤山, 趙海龍, 汪源, 王文星 申請人:天津大學, 平煤神馬建工集團有限公司