一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施及吊装结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑工程领域，具体的说，是一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施及吊装结构。


背景技术：

2.目前大型综合体育场、专业足球场、综合体育馆、展缆馆等建筑物均涉及高空大跨度、大跨度悬挑、钢结构体量大、建筑高度高的特性，屋盖钢结构吊装时需采用大吨位的履带吊施工，采用建筑塔吊、大吨位履带吊在高空拼装的方法较为普遍，吊装方法一般为：(1)测量、钢构件检验复核；(2)屋盖钢构件在地面试拼；(3)大吨位履带吊就位；(4)安装临时支撑胎架(每榀的钢构件两端下设支撑胎架作为临时支点)；(5)屋盖钢构件分节吊装；(6)屋盖钢构件在高处拼装；(7)重复屋盖钢构件安装；(8)连接杆件、补杆件、檩条安装；(9)屋盖钢结构网架形成整体；(10)安全监测、整体卸载；(11)拆除临时支撑胎架；(12)履带吊退场。
3.大跨度悬挑钢结构构件吊装采用大型建筑塔吊或大吨位履带吊在高处组合拼装，受场地环境、安装高度、最大单件(榀)重量制约，起重吊装设备相对受限，通常存在有以下缺点：
4.1、高处拼装安全风险高。
5.2、高处拼装焊接量大、质量管控难度大。
6.3、大量高处拼装工效低。
7.4、高处拼装需采用大量的临时胎架作为支撑点，成本高。
8.5、大跨度悬挑钢结构构件长度长、吊装高度高，钢构件重量大、需吊装设备吨位、工作半径大、工作高度高，常规的建筑塔吊或履带吊不能满足吊装需求，需采用超大型建筑塔吊或超大吨位的履带吊，但超大吨位的履带吊或超大型建筑塔吊设备市场受限(超大吨位的市很少)，在建筑物地质、建筑外型、建筑结构(结构板不能承受超大吨位设备的荷载)受限项目，在场地受限项目，大吨位履带吊无法经常、不能就位，会制约钢构件的吊装。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于设计出一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施及吊装结构，可对大跨度悬挑钢结构构件整体采用垂直翻转提升方式安装，可避免高空吊装拼接作业所带来的问题并降低成本。
10.本实用新型通过下述技术方案实现：
11.本实用新型提供了一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，包括建筑主体、外立柱、钢立柱、临时支撑架和升降设备；所述建筑主体的顶面位于内侧的部分设置为斜坡结构面；所述外立柱和所述升降设备分别设置于所述建筑主体的外侧和内侧；所述建筑主体的顶部固定连接有所述钢立柱；所述建筑主体的顶部位于所述钢立柱的位置连接有临时支撑架，所述临时支撑架的顶部设置有轴向水平设置的销轴孔，所述钢立柱位于所述临时支撑架内侧。
12.采用上述设置结构时，建筑主体的斜坡结构面用于斜放屋盖钢构件，位于建筑主体内侧的升降设备可为屋盖钢构件的悬挑端提供上升的动力，位于建筑主体顶部的临时支撑架用于与屋盖钢构件的铰接端铰接，升降设备可代替大吨位的吊装设备来带动屋盖钢构件的悬挑端以铰接端为支点做垂直向上翻转运动直到到达设计高度。这样，屋盖钢构件可分榀地在地面完成拼装，整体提升到位后可与外立柱和钢立柱焊接。因此，采用此设置结构减少了高处作业，有利安全管控；减少了高处作业，有利于焊接质量控制；减少了高处作业，有利提高工效；减少了临时胎架量，有利降低成本；取消了大吨位起重吊装设备的使用，起重吊装设备选择面更广泛了；解决了复杂场地、大吨位起重吊装设备无法就位时大型钢构件的安装问题。
13.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述临时支撑架包括两组对称设置的斜撑柱，两组所述斜撑柱的顶端设置有所述销轴孔。
14.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述升降设备设置为液压撑杆。
15.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述升降设备包括提升胎架和卷扬机，所述卷扬机连接于所述提升胎架的顶部，所述卷扬机缠绕连接有钢绞线。
16.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述升降设备包括提升胎架和电动葫芦，所述电动葫芦连接于所述提升胎架的顶部，所述电动葫芦缠绕连接有钢绞线。
17.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述升降设备包括提升胎架、穿心式液压千斤顶和液压泵，所述穿心式液压千斤顶连接于所述提升胎架的顶部，所述穿心式液压千斤顶穿设有钢绞线，所述液压泵通过油路连接所述穿心式液压千斤顶。
18.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述提升胎架的顶部连接有千斤顶支撑架，所述穿心式液压千斤顶连接于所述千斤顶支撑架。
19.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述穿心式液压千斤顶设置有两套。
20.采用上述设置结构时，一套穿心式液压千斤顶作为主提升用的液压千斤顶，另一套作为辅助提升用的液压千斤顶，用于减小单套心式液压千斤顶上的荷载，并提高屋盖钢构件在提升时的稳定性和可靠性。
21.进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：提升胎架的四周连接有多根自上而下依次排布的缆风绳，所述缆风绳的自由端连接钢筋混凝土基础。
22.采用上述设置结构时，缆风绳的设置用于增加提升胎架整体性。
23.进一步的：所述提升胎架采用成品“口”字型构件组合成田字组合型结构。
24.本实用新型还提供了一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装结构，包括屋盖钢构件和上述的大跨度悬挑钢结构的吊装设施；所述屋盖钢构件整体放置于所述建筑主体的斜坡结构面上，所述屋盖钢构件顶端设置的预留孔与所述销轴孔同轴并穿入销轴实现所述屋盖钢构件与所述临时支撑架的铰接，所述屋盖钢构件的身段上设置有至少一个吊耳，所述钢绞线的一端连接所述吊耳上连接的绳卡连接。
25.进一步的：所述屋盖钢构件的身段上沿其长度方向依次设置有两个吊耳，一根所述钢绞线的一端连接一所述吊耳上连接的绳卡连接，另一根所述钢绞线的一端连接另一所述吊耳上连接的绳卡连接。
26.本实用新型具有以下优点及有益效果：
27.本实用新型中，建筑主体的斜坡结构面用于斜放屋盖钢构件，位于建筑主体内侧的升降设备可为屋盖钢构件的悬挑端提供上升的动力，位于建筑主体顶部的临时支撑架用于与屋盖钢构件的铰接端铰接，升降设备可代替大吨位的吊装设备来带动屋盖钢构件的悬挑端以铰接端为支点做垂直向上翻转运动直到到达设计高度。这样，屋盖钢构件可分榀地在地面完成拼装，整体提升到位后可与外立柱和钢立柱焊接。因此，采用此设置结构减少了高处作业，有利安全管控；减少了高处作业，有利于焊接质量控制；减少了高处作业，有利提高工效；减少了临时胎架量，有利降低成本；取消了大吨位起重吊装设备的使用，起重吊装设备选择面更广泛了；解决了复杂场地、大吨位起重吊装设备无法就位时大型钢构件的安装问题。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是大跨度悬挑钢结构构件采用千斤顶的吊装设施的结构示意图；
30.图2是大跨度悬挑钢结构构件采用千斤顶的吊装结构的结构示意图；
31.图中标记为：
32.1、建筑主体；2、外立柱；3、钢立柱；4、临时支撑架；41、销轴孔；5、提升胎架；6、千斤顶支撑架；7、穿心式液压千斤顶；8、钢绞线；9、液压泵；10、缆风绳；11、混凝土基础；12、土建预埋件；13、屋盖钢构件；131、吊耳。
具体实施方式
33.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地
连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.实施例1：
37.一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，可对大跨度悬挑钢结构构件整体采用垂直翻转提升方式安装，可避免高空吊装拼接作业所带来的问题并降低成本，如图1、图2所示，特别设置成下述结构：
38.该种吊装设施针对大跨度悬挑钢结构构件的吊装设计，其包括建筑主体1、外立柱2、钢立柱3、临时支撑架4和升降设备。
39.建筑主体1可为体育场主体结构等需要安装大跨度悬挑钢结构构件的建筑体。该建筑主体1的顶面位于内侧的部分设置为斜坡结构面，位于外侧的部分设置为水平面，其中，建筑主体1的内外侧只是相对概念，并不一定为建筑主体在整体结构形态上所公认的在内的一侧或在外一侧。本实施例中，将附图中位于建筑主体1右侧的区域定义为建筑主体1的内侧。外立柱2和升降设备分别设置于建筑主体1的外侧和内侧，即远离斜坡结构面的一侧和临近斜坡结构面的一侧。
40.建筑主体1的顶面的水平面部分设置有土建预埋件12，钢立柱3竖向设置，钢立柱3的底端固定连接于建筑主体1顶面的水平面部位。沿钢立柱3的四周布置有临时支撑架4，使钢立柱3位于临时支撑架4内侧，临时支撑架4包括两组对称设置的斜撑柱，两组斜撑柱的顶端预先设置有一轴向水平设置的销轴孔41，临时支撑架4的底端可拆卸地固定连接在土建预埋件12上。
41.外立柱2的底端固定连接于地面，外立柱2通过钢架与建筑主体1进行连接。
42.升降设备可采用液压撑杆，液压撑杆的底端可拆卸地固定连接在钢筋混凝土基础上，液压撑杆的顶部为自由端，用于连接在屋盖钢构件13上将其向上顶升。
43.升降设备也可采用提升胎架5配合电动卷扬机或电动葫芦或液压千斤顶的结构。提升胎架5采用成品“口”字型构件组合成田字组合型结构，提升胎架5的底端可拆卸地固定连接在钢筋混凝土基础11上。当动力设备为电动卷扬机时，卷扬机可拆卸地连接在提升胎架5顶部设置的机架上，卷扬机的卷筒上缠绕连接有钢绞线，钢绞线的自由端用于连接在屋盖钢构件13上将其向上提升。当动力设备为电动葫芦时，电动葫芦可拆卸地连接在提升胎架5的顶部机架上，电动葫芦的卷筒上缠绕连接有钢绞线，钢绞线的自由端用于连接在屋盖钢构件13上将其向上提升。本实施例的动力设备优选为穿心式液压千斤顶7，穿心式液压千斤顶7可拆卸地安装于提升胎架5顶部连接的千斤顶支撑架6上，穿心式液压千斤顶7内穿设有一根钢绞线8，钢绞线8的一端穿出穿心式液压千斤顶7呈自然垂落状态，钢绞线8的另一端用于连接在屋盖钢构件13上将其向上提升，同时，在地面设置有一液压站，液压站内的液压泵9通过油路与穿心式液压千斤顶7的油缸连接。
44.采用该种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施时，建筑主体1的斜坡结构面用于斜放屋盖钢构件13，位于建筑主体1内侧的升降设备可为屋盖钢构件13的悬挑端提供上升的动力，位于建筑主体1顶部的临时支撑架4用于与屋盖钢构件13的铰接端铰接，升降设备可代替大吨位的吊装设备来带动屋盖钢构件13的悬挑端以铰接端为支点做垂直向上翻转运动直到到达设计高度。这样，屋盖钢构件13可分榀地在地面完成拼装，整体提升到位后可与
外立柱2和钢立柱3焊接。因此，采用此设置结构减少了高处作业，有利安全管控；减少了高处作业，有利于焊接质量控制；减少了高处作业，有利提高工效；减少了临时胎架量，有利降低成本；取消了大吨位起重吊装设备的使用，起重吊装设备选择面更广泛了；解决了复杂场地、大吨位起重吊装设备无法就位时大型钢构件的安装问题。
45.作为升降设备采用了提升胎架的一种优选方案，在提升胎架5的四周布置有缆风绳10，提升胎架5一侧的缆风绳10自上而下依次布置有上中下三道，缆风绳10的顶端可拆卸地与提升胎架5连接，缆风绳10的底端可拆卸地连接在钢筋混凝土基础11上。缆风绳10的设置用于增加提升胎架5整体性。
46.作为动力设备采用穿心式液压千斤顶的一种优选方案，千斤顶支撑架6上安装有两套穿心式液压千斤顶7。一套穿心式液压千斤顶7作为主提升用的液压千斤顶，另一套作为辅助提升用的液压千斤顶，用于减小单套穿心式液压千斤顶7上的荷载，并提高屋盖钢构件13在提升时的稳定性和可靠性。
47.实施例2：
48.本实施例在上述实施例的基础上进一步提供了一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装结构，特别采用下述设置结构：
49.该种大跨度悬挑钢结构构件的吊装结构，包括屋盖钢构件13和上述实施例1中的大跨度悬挑钢结构的吊装设施。
50.屋盖钢构件13由三节拼装构成，其整体通过履带吊等起吊设备放置于建筑主体1的斜坡结构面上。屋盖钢构件13顶端为其铰接端，在铰接端处设置有预留孔，该预留孔与临时支撑架4上的销轴孔41同轴并穿入一根销轴实现屋盖钢构件13与临时支撑架4的铰接。屋盖钢构件13的身段上设置有一个或两个吊耳131。
51.以实施例1中的提升胎架5与穿心式液压千斤顶7的组合结构为例，当穿心式液压千斤顶7设置为一套时只有一根钢绞线8，此时的屋盖钢构件13上位于底端既悬挑端上设置一个吊耳131，该钢绞线8的一端与该吊耳131上连接的绳卡固定连接。当穿心式液压千斤顶7设置为两套时，会存在两根钢绞线8，此时的屋盖钢构件13上位于悬挑端和中段的位置分别设置有一个吊耳131，,一根钢绞线8的一端固定连接位于屋盖钢构件13中段上的一吊耳131上连接的绳卡，另一根钢绞线8的一端固定连接位于悬挑端上的一吊耳131上连接的绳卡。这样，一套穿心式液压千斤顶7作为主提升用的液压千斤顶，另一套作为辅助提升用的液压千斤顶，用于减小单套穿心式液压千斤顶7上的荷载，并提高屋盖钢构件13在提升时的稳定性和可靠性。
52.运用该种大跨度悬挑钢结构构件的吊装结构，通过穿心式液压千斤顶7等动力设备可将屋盖钢构件13垂直向上翻转提升，屋盖钢构件13被提升到预定标高后，将屋盖钢构件13的铰接端与外立柱2和钢立柱3焊接固定，之后可将销轴拆除后将临时支撑架4拆除，最后可将升降设备拆除。
53.因建筑物地质、建筑外型、建筑结构(结构板不能不能承受超大吨位设备的荷载)、周边环境的制约(超大吨位设备无法占位)，常规建筑塔吊、大吨位履带吊不能满足吊装的吊装需求时，运用本实施例中的大跨度悬挑钢结构构件的吊装结构可解决此技术方案问题，并可大大减少了高处作业，临时胎架量大大减少，吊装设备选择面广，效益显著，可解决复杂场地、超大吨位履带吊无法使用时的技术问题。
54.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，其特征在于：包括建筑主体(1)、外立柱(2)、钢立柱(3)、临时支撑架(4)和升降设备；所述建筑主体(1)的顶面位于内侧的部分设置为斜坡结构面；所述外立柱(2)和所述升降设备分别设置于所述建筑主体(1)的外侧和内侧；所述建筑主体(1)的顶部固定连接有所述钢立柱(3)；所述建筑主体(1)的顶部位于所述钢立柱(3)的位置连接有临时支撑架(4)，所述临时支撑架(4)的顶部设置有轴向水平设置的销轴孔(41)，所述钢立柱(3)位于所述临时支撑架(4)内侧。2.根据权利要求1所述的一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，其特征在于：所述临时支撑架(4)包括两组对称设置的斜撑柱，两组所述斜撑柱的顶端设置有所述销轴孔(41)。3.根据权利要求1或2所述的一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，其特征在于：所述升降设备设置为液压撑杆。4.根据权利要求1或2所述的一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，其特征在于：所述升降设备包括提升胎架(5)和卷扬机，所述卷扬机连接于所述提升胎架(5)的顶部，所述卷扬机缠绕连接有钢绞线。5.根据权利要求1或2所述的一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，其特征在于：所述升降设备包括提升胎架(5)和电动葫芦，所述电动葫芦连接于所述提升胎架(5)的顶部，所述电动葫芦缠绕连接有钢绞线。6.根据权利要求1或2所述的一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，其特征在于：所述升降设备包括提升胎架(5)、穿心式液压千斤顶(7)和液压泵(9)，所述穿心式液压千斤顶(7)连接于所述提升胎架(5)的顶部，所述穿心式液压千斤顶(7)穿设有钢绞线，所述液压泵(9)通过油路连接所述穿心式液压千斤顶(7)。7.根据权利要求6所述的一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，其特征在于：所述提升胎架(5)的顶部连接有千斤顶支撑架(6)，所述穿心式液压千斤顶(7)连接于所述千斤顶支撑架(6)。8.根据权利要求6所述的一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，其特征在于：所述穿心式液压千斤顶(7)设置有两套。9.根据权利要求4所述的一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，其特征在于：提升胎架(5)的四周连接有多根自上而下依次排布的缆风绳(10)，所述缆风绳(10)的自由端连接钢筋混凝土基础(11)。10.根据权利要求5所述的一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，其特征在于：提升胎架(5)的四周连接有多根自上而下依次排布的缆风绳(10)，所述缆风绳(10)的自由端连接钢筋混凝土基础(11)。11.根据权利要求6所述的一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施，其特征在于：提升胎架(5)的四周连接有多根自上而下依次排布的缆风绳(10)，所述缆风绳(10)的自由端连接钢筋混凝土基础(11)。12.一种大跨度悬挑钢结构构件的吊装结构，其特征在于：包括屋盖钢构件(13)和权利要求4-11任一项所述的大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施；所述屋盖钢构件(13)整体放置于所述建筑主体(1)的斜坡结构面上，所述屋盖钢构件(13)顶端设置的预留孔与所述销轴
孔(41)同轴并穿入销轴实现所述屋盖钢构件(13)与所述临时支撑架(4)的铰接，所述屋盖钢构件(13)的身段上设置有至少一个吊耳(131)，所述钢绞线的一端连接所述吊耳(131)上连接的绳卡连接。

技术总结
本实用新型提供了大跨度悬挑钢结构构件的吊装设施及吊装结构，涉及建筑工程领域，解决了高空拼接钢构件的问题，吊装设施中的建筑主体的顶面位于内侧的部分设置为斜坡结构面，外立柱和升降设备分别设置于建筑主体的外侧和内侧，建筑主体的顶部固定连接有钢立柱，建筑主体的顶部位于钢立柱的位置连接有临时支撑架，临时支撑架的顶部设置有轴向水平设置的销轴孔，钢立柱位于临时支撑架内侧。吊装结构中的屋盖钢构件设置于建筑主体的斜坡结构面，其顶端与临时支撑架的铰接，其身段连接升降设备。本实用新型可对大跨度悬挑钢结构构件整体采用垂直翻转提升方式安装，可避免高空吊装拼接作业所带来的问题并降低成本。接作业所带来的问题并降低成本。接作业所带来的问题并降低成本。


技术研发人员：谭神养 罗刚 杨波
受保护的技术使用者：上海建科工程咨询有限公司
技术研发日：2021.09.26
技术公布日：2022/5/25