一种索承网格结构索系牵引张拉一体化施工方法及设备技术

本发明专利技术提供了一种索承网格结构索系牵引张拉一体化施工方法及设备，涉及建筑工程技术领域，解决了现有技术中的用于索承网格结构索系在进行张拉和牵引施工时耗时耗力且效果不佳的技术问题。本发明专利技术的施工方法将所有牵引点划分了相互间隔分布的竖直牵引点和斜向牵引点，通过采用竖直牵引和径向牵引相配合的方式进行施工，一方面降低了钢结构支撑架的安全风险，大幅度的降低了各牵引点的牵引力值，也能够人为的避开离径向索过近的支撑架；另一方面使得索网位形更加直观；使得牵引效率倍增，施工工期更加可控。

【技术实现步骤摘要】
一种索承网格结构索系牵引张拉一体化施工方法及设备
本专利技术涉及建筑工程
，尤其是涉及一种索承网格结构索系牵引张拉一体化施工方法及设备。
技术介绍
目前在体育场馆建设过程中体育馆的钢结构形式有的采用大开口车辐式索承网格结构，索承网格结构是一种新型杂交预应力空间结构体系。这种结构是在单层网壳的基础上改进形成的，既保留了单层网壳性能及结构形式上的优点，又吸收了张拉整体结构思想的净化。整个结构由单层球面网壳、撑杆及预应力索系构成。由于体育馆跨度较大，体育馆屋盖需要采用钢结构支撑架进行支撑，以便保证整体结构的稳定性。预应力索系包括环索和与环索相连接的径向索，施工时，在地面上将环索和径向索进行拼装然后利用牵引设备将索系牵引至安装位置进行就位，然后再完成索系的张拉成型即可。本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：现有的索系整体牵引施工的方法一般是采用全部垂直牵引或全部径向索斜向牵引。竖直牵引的牵引点布置在环索的正上方，固定着力点布置在钢结构屋盖的正上方的相应位置，然后利用工装索(钢绞线)牵引环索就位安装。斜向提升固定着力点布置在径向索就位耳板处，利用工装索(钢绞线)牵引径向索就位安装，因径向索与环索连接，环索也就完成了就位安装。但是目前采用全径向牵引的缺点是：由于是斜向牵引，因斜向的竖直分力需与环索重量平衡，导致需要较大的牵引力值；对牵引设备要求较高；由于牵引力值较大，在牵引路线上发生碰撞钢结构支架的风险较大；所有牵引点均参与索的位形控制，从而对牵引的同步性要求较高；而且整个径向牵引过程对施工精度要求较高，工期较长。全竖直牵引的缺点是：所有牵引点均采用竖直提升，无法控制索系往中心收拢的自然特性，若索系收拢方向上有钢结构支撑架，会出现碰撞造成事故，因此，在全竖直牵引过程中需要投入人为因素的干预，造成耗时耗力且有效不佳。另外，在现有的牵引就位阶段如果需要的牵引力值较小，用于牵引设备的液压泵可以使用低压力的电磁换向阀，实现整个牵引阶段的计算机控制；而在张拉成型阶段，张力值增大，液压泵必须改用手动换向阀，才能实现张拉形成，因此，在牵引和张拉这两个阶段，使用了两种设备，施工期间需要进行设备的拆卸及替换，导致施工成本较高，效率低，工期长，施工阶段不能连接的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种索承网格结构索系牵引张拉一体化施工方法及设备，以解决现有技术中的用于索承网格结构索系在进行张拉和牵引施工时耗时耗力且效果不佳的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种索承网格结构索系牵引张拉一体化施工方法，其特征在于，所述索承网格结构包括环形设置的支撑架、设置在所述支撑架上部的屋盖网格结构以及设置在所述屋盖网格结构下方的索系结构，其中，所述索系结构包括环向索以及与所述环向索相连接的径向索，在将所述支撑架和所述屋盖网格结构安装完成后，将所有所述索系结构在地面上完成拼装，再对拼装完成的所有索系进行牵引张拉成型施工，其中，所述施工方法还包括如下步骤：将所述径向索围绕所述环向索的周向设置成沿所述环向索径向向外延伸的车辐式结构；所述径向索的端部与所述环向索相铰接；在所述环向索上设置两组牵引点，其中，第一组牵引点为在所述环向索上每两个相邻的所述径向索之间设置的竖直牵引点；第二组牵引点为在所述径向索与所述环向索的连接点处设置的斜向牵引点；并且所述第一组牵引点与所述第二组牵引点相互间隔布置。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述施工方法还包括：将所述第一组牵引点布置在所述环向索的正上方，并在所述环向索正上方对应的屋盖网格结构的相应位置布置所述第一组牵引点的竖直牵引固定着力点；在所述径向索的就位耳板处安装所述第二组牵引点的斜向牵引固定着力点。本专利技术还提供了一种索承网格结构索系牵引张拉一体化设备，所述设备用于完成前述的施工方法，所述设备至少包括工装索、用于固定所述工装索的牵引固定件以及设置在所述工装索的远离所述牵引固定件一端的起重牵引装置，其中，所述牵引固定件能够固定至所述竖直牵引固定着力点和所述斜向牵引固定着力点。根据本专利技术的一种优选实施方式，被牵引索设置在至少两个所述工装索之间，并通过反力架与所述起重牵引装置形成连接，所述起重牵引设备与液压泵站相连接提供动力，所述液压泵站在其内部设置的高压电磁换向阀的作用下实现对索系张拉或牵引不同阶段的换向以及动力支撑。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述被牵引索包括径向索和环向索，当所述被牵引索为环向索时，在所述起重牵引设备的底部与用于固定环向索的环索索夹相连接，通过所述起重牵引设备带动所述环索索夹运行以便对所述环向索作竖直牵引。根据本专利技术的一种优选实施方式，当所述被牵引索为径向索时，所述工装索的远离牵引固定件的一端设置有反力架，所述反力架与所述被牵引索相互垂直设置；所述反力架的两侧与所述工装索相连接，所述工装索穿过所述反力架设置。根据本专利技术的一种优选实施方式，在所述反力架的下方，所述工装索依次穿过力传感器和起重牵引装置，且所述力传感器的上端抵接至所述反力架的底部，所述力传感器的下端抵接至所述起重牵引装置。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述起重牵引装置包括穿心式千斤顶；所述起重牵引装置上设置有位移传感器。根据本专利技术的一种优选实施方式，力传感器和/或位移传感器与控制系统通信连接，其中，所述力传感器和所述位移传感器能够将其实时采集的力值及位移数据反馈至所述控制系统。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述控制系统与液压泵站形成通信连接，所述控制系统基于有限元分析结果并结合接收的来自所述力传感器和所述位移传感器的力值及位移数据向所述液压泵站发出控制指令，控制所述液压泵站向所述起重牵引装置提供合适的动力实现对索系的牵引和/或张拉。基于上述技术方案，本专利技术实施例的索承网格结构索系牵引张拉一体化施工方法至少具有如下技术效果：本专利技术提供的索承网格结构索系牵引张拉一体化施工方法将牵引点划分为数量相同的第一组牵引点和第二组牵引点，第一组牵引点和第二组牵引点相互间隔分布，将第一组牵引点采用竖直牵引的方法进行牵引，将第二组牵引点采用斜向牵引的方式进行牵引，通过采用竖直牵引和径向牵引相配合的方式进行施工，一方面降低了钢结构支撑架的安全风险，大幅度的降低了各牵引点的牵引力值，也能够人为的避开离径向索过近的支撑架；另一方面使得索网位形更加直观；使得牵引效率倍增，施工工期更加可控。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。图1是本专利技术适用的体育场的三维立体图；图2是本专利技术的径向索和环向索的就位安装示意图；图3是本专利技术的两组牵引点的模型示意图；图4是本专利技术的索承网格结构索系牵引张拉一体化设备的一种优选实施方式的结构示意图。图中：21-支撑架；22-屋盖网格结构；23-环向索；24-径向索；25-第一组牵引点；26-第二组牵引点；27-竖直牵引固定着力点；28-斜向牵引固定着力点；29-环向索就位位置；11-牵引固定件；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种索承网格结构索系牵引张拉一体化施工方法，其特征在于，所述索承网格结构包括环形设置的支撑架(21)、设置在所述支撑架(21)上部的屋盖网格结构(22)以及设置在所述屋盖网格结构(22)下方的索系结构，其中，所述索系结构包括环向索(23)以及与所述环向索(23)相连接的径向索(24)，在将所述支撑架(21)和所述屋盖网格结构(22)安装完成后，将所有所述索系结构在地面上完成拼装，再对拼装完成的所有索系进行牵引张拉成型施工，其中，所述施工方法还包括如下步骤：将所述径向索(24)围绕所述环向索(23)的周向设置成沿所述环向索(23)径向向外延伸的车辐式结构；所述径向索(24)的端部与所述环向索(23)相铰接；在所述环向索(23)上设置两组牵引点，其中，第一组牵引点(25)为在所述环向索(23)上每两个相邻的所述径向索(24)之间设置的竖直牵引点；第二组牵引点(26)为在所述径向索(24)与所述环向索(23)的连接点处设置的斜向牵引点；并且所述第一组牵引点(25)与所述第二组牵引点(26)相互间隔布置。

【技术特征摘要】
1.一种索承网格结构索系牵引张拉一体化施工方法，其特征在于，所述索承网格结构包括环形设置的支撑架(21)、设置在所述支撑架(21)上部的屋盖网格结构(22)以及设置在所述屋盖网格结构(22)下方的索系结构，其中，所述索系结构包括环向索(23)以及与所述环向索(23)相连接的径向索(24)，在将所述支撑架(21)和所述屋盖网格结构(22)安装完成后，将所有所述索系结构在地面上完成拼装，再对拼装完成的所有索系进行牵引张拉成型施工，其中，所述施工方法还包括如下步骤：将所述径向索(24)围绕所述环向索(23)的周向设置成沿所述环向索(23)径向向外延伸的车辐式结构；所述径向索(24)的端部与所述环向索(23)相铰接；在所述环向索(23)上设置两组牵引点，其中，第一组牵引点(25)为在所述环向索(23)上每两个相邻的所述径向索(24)之间设置的竖直牵引点；第二组牵引点(26)为在所述径向索(24)与所述环向索(23)的连接点处设置的斜向牵引点；并且所述第一组牵引点(25)与所述第二组牵引点(26)相互间隔布置。2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述施工方法还包括：将所述第一组牵引点(25)布置在所述环向索(23)的正上方，并在所述环向索(23)就位位置的正上方对应的屋盖网格结构(22)的相应位置布置所述第一组牵引点(25)的竖直牵引固定着力点(27)；在所述径向索(24)的就位耳板处安装所述第二组牵引点(26)的斜向牵引固定着力点(28)。3.一种索承网格结构索系牵引张拉一体化设备，其特征在于，所述设备用于完成前述权利要求1或2所述的施工方法，所述设备至少包括工装索(19)、用于固定所述工装索(19)的牵引固定件(11)以及设置在所述工装索(19)的远离所述牵引固定件(11)一端的起重牵引装置(15)，其中，所述牵引固定件(11)能够将工装索(19)的一端固定至所述竖直牵引固定着力点(27)和/或所述斜向牵引固定着力点(28)。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，被牵引索(12)设置在至少两个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱中义，吴文奇，王章毅，李博，叶江常，
申请(专利权)人：北京奇力建通工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11