球面网壳支撑结构的现场拼装方法

摘要

本发明涉及一种球面网壳支撑结构的现场拼装方法，所属钢结构技术领域，包括如下操作步骤：第一步：根据平面桁架柱的结构画出放样地线。第二步：搭设胎架。第三步：将支承节点Ⅰ和支承节点Ⅱ吊至相应的胎架上定位并固定。第四步：对齐地样线将网壳径向梁、支撑桁架弦杆、支撑桁架腹杆和支撑桁架横杆按照安装顺序依次吊装至胎架定位拼装。第五步：将支座与支撑桁架弦杆下端相连接固定。第六步：平面桁架柱拼装完成后进行检验。第七步：平面桁架柱起吊。八步：安装流程沿顺时针方向完成平面桁架柱、环向钢梁和交叉支撑钢梁的安装过程。具有操作便捷、结构稳定性好、效率高和周期短的特点。解决了现场安装工作量大成本高的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，具体涉及一种球面网壳支撑结构的现场拼装方法。

背景技术

江门中微子实验是继大亚湾中微子实验后人类对中微子的进一步探索，该项目将建造一个有效质量2万吨的液体闪烁体探测器，对人类了解物质微观的基本结构和宏观宇宙的起源与演化具有重要意义。

江门中微子实验项目采用一种中心探测器作为核心装置，中心探测器总体形状为球形，置于直径约为43.5m，深44m的水池中。

中心探测器不锈钢网壳包括不锈钢网壳结构、支承结构、支撑杆三部分组成。不锈钢网壳内径为40.1m，其内部为一个内径35.4m的有机玻璃球。支承结构主要由平面桁架柱、环向钢梁、交叉支撑钢梁三部分组成。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在工序复杂、效率低和周期长的不足，提供了一种球面网壳支撑结构的现场拼装方法，其具有操作便捷、结构稳定性好、效率高和周期短的特点。解决了现场安装工作量大成本高的问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种球面网壳支撑结构的现场拼装方法，包括如下操作步骤：

第一步：根据平面桁架柱的结构在现场拼装地面按1：1比例划出待拼装平面桁架柱的构件定位投影线画出放样地线，用水平仪全面测量放样地线平台基准面的水平，并做好记录，根据数据及实际情况，确定测量基准面的位置，并做好标志。

第二步：在平面桁架柱的交叉点位置均搭设胎架。

第三步：将支承节点Ⅰ和支承节点Ⅱ吊至相应的胎架上定位并固定。

第四步：对齐地样线将网壳径向梁、支撑桁架弦杆、支撑桁架腹杆和支撑桁架横杆按照安装顺序依次吊装至胎架定位拼装，网壳径向梁、支撑桁架弦杆、支撑桁架腹杆和支撑桁架横杆之间采用螺栓孔连接板连接固定，同时与支承节点Ⅰ和支承节点Ⅱ进行螺栓连接固定。

第五步：采用螺栓将支座与支撑桁架弦杆下端相连接固定，完成平面桁架柱的拼装过程。

第六步：平面桁架柱拼装完成后用水平仪、全站仪、水平尺、钢尺对关键质量控制点的空间坐标进行实际检测与放样地线的平台基准面数据进行对比，确保平面桁架柱的结构精准度；

第七步：平面桁架柱起吊，利用2台双钩桥机将平面桁架柱缓缓起吊，钩锁起吊点分别为平面桁架柱两侧支座及支撑桁架弦杆与网壳径向梁顶部；脱离胎架后，调整平面桁架柱的位置状态，调整完成后支座处吊点脱离，使平面桁架柱与地面呈垂直状态，吊装至安装地样线上方就位，吊装单元高空位置的调整需采用手拉葫芦进行调整；

第八步：先对平面桁架柱进行安装，接着在两相邻的平面桁架柱间安装环向钢梁，最后在两相邻的平面桁架柱与平面桁架柱间、环向钢梁与平面桁架柱间安装交叉支撑钢梁，后续支承结构的安装流程沿顺时针方向完成平面桁架柱、环向钢梁和交叉支撑钢梁的安装过程。

作为优选，当平面桁架柱的关键质量控制点的空间坐标出现误差时，采用拉马、千斤顶等工具对拼装尺寸偏差进行矫正，检测无误后方可进行下一批次平面桁架柱的拼装。

作为优选，平面桁架柱安装通过双钩桥机将平面桁架柱吊装至地样线上方，缓缓放下构件并调整位置使其对齐地样线，先用全站仪测量并调整吊装单元的就位标高，即Z轴方向，标高调整完成后，再用全站仪测量并调整吊装单元的平面位置关系，即X、Y轴方向，完成平面桁架柱的安装定位。

作为优选，环向钢梁安装前先对安装的平面桁架柱质量检查合格后，对齐地样线吊上环向梁定位并安装，环向钢梁与平面桁架柱上的牛腿节点之间采用螺栓孔连接板进行连接。

作为优选，环向钢梁与平面桁架柱定位质量检查合格后，两相邻的平面桁架柱与平面桁架柱之间、平面桁架柱与环向钢梁之间进行交叉支撑钢梁的安装，对齐地样线吊上交叉支撑钢梁定位，交叉支撑钢梁与平面桁架柱的牛腿节点之间采用螺栓孔连接板进行连接。

作为优选，不锈钢结构吊点设置时，根据本工程的性质，钢丝绳不得与不锈钢结构接触，需采用不锈钢卡扣和防割吊装布带。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种球面网壳支撑结构的现场拼装方法，与现有技术相比较，具有操作便捷、结构稳定性好、效率高和周期短的特点。解决了现场安装工作量大成本高的问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的平面桁架柱的立体结构示意图。

图3是本发明的平面桁架柱的正视结构示意图。

图4是本发明的放样及胎架布置的结构示意图。

图5是本发明的节点定位的结构示意图。

图6是本发明的平面桁架柱定位拼装的结构示意图。

图中：平面桁架柱1，环向钢梁2，交叉支撑钢梁3，支承节点Ⅰ4，网壳径向梁5，支承节点Ⅱ6，支撑桁架弦杆7，支撑桁架腹杆8，支座9，支撑桁架横杆10，胎架11，放样地线12。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1-6所示，一种球面网壳支撑结构的现场拼装方法，包括如下操作步骤：

第一步：根据平面桁架柱1的结构在现场拼装地面按1：1比例划出待拼装平面桁架柱的构件定位投影线画出放样地线12，用水平仪全面测量放样地线12平台基准面的水平，并做好记录，根据数据及实际情况，确定测量基准面的位置，并做好标志。

第二步：在平面桁架柱1的交叉点位置均搭设胎架11。

第三步：将支承节点Ⅰ4和支承节点Ⅱ6吊至相应的胎架11上定位并固定。

第四步：对齐地样线将网壳径向梁5、支撑桁架弦杆7、支撑桁架腹杆8和支撑桁架横杆10按照安装顺序依次吊装至胎架定位拼装，网壳径向梁5、支撑桁架弦杆7、支撑桁架腹杆8和支撑桁架横杆10之间采用螺栓孔连接板连接固定，同时与支承节点Ⅰ4和支承节点Ⅱ6进行螺栓连接固定。

第五步：采用螺栓将支座9与支撑桁架弦杆7下端相连接固定，完成平面桁架柱1的拼装过程。

第六步：平面桁架柱1拼装完成后用水平仪、全站仪、水平尺、钢尺对关键质量控制点的空间坐标进行实际检测与放样地线12的平台基准面数据进行对比，确保平面桁架柱1的结构精准度。

当平面桁架柱1的关键质量控制点的空间坐标出现误差时，采用拉马、千斤顶等工具对拼装尺寸偏差进行矫正，检测无误后方可进行下一批次平面桁架柱1的拼装。

第七步：平面桁架柱1起吊，利用2台双钩桥机将平面桁架柱缓缓起吊，钩锁起吊点分别为平面桁架柱1两侧支座9及支撑桁架弦杆7与网壳径向梁5顶部，不锈钢结构吊点设置时，根据本工程的性质，钢丝绳不得与不锈钢结构接触，需采用不锈钢卡扣和防割吊装布带。

脱离胎架后，调整平面桁架柱1的位置状态，调整完成后支座9处吊点脱离，使平面桁架柱1与地面呈垂直状态，吊装至安装地样线上方就位，吊装单元高空位置的调整需采用手拉葫芦进行调整。

第八步：先对平面桁架柱1进行安装，平面桁架柱1安装通过双钩桥机将平面桁架柱吊装至地样线上方，缓缓放下构件并调整位置使其对齐地样线，先用全站仪测量并调整吊装单元的就位标高，即Z轴方向，标高调整完成后，再用全站仪测量并调整吊装单元的平面位置关系，即X、Y轴方向，完成平面桁架柱1的安装定位。

接着在两相邻的平面桁架柱1间安装环向钢梁2，环向钢梁2安装前先对安装的平面桁架柱1质量检查合格后，对齐地样线吊上环向梁定位并安装，环向钢梁2与平面桁架柱1上的牛腿节点之间采用螺栓孔连接板进行连接。

最后在环向钢梁2与面桁架柱1定位质量检查合格后，两相邻的平面桁架柱1与平面桁架柱1之间、平面桁架柱1与环向钢梁2之间进行交叉支撑钢梁3的安装，对齐地样线吊上交叉支撑钢梁3定位，交叉支撑钢梁3与面桁架柱1的牛腿节点之间采用螺栓孔连接板进行连接。续支承结构的安装流程沿顺时针方向完成平面桁架柱1、环向钢梁2和交叉支撑钢梁3的安装过程。

综上所述，该球面网壳支撑结构的现场拼装方法，具有操作便捷、结构稳定性好、效率高和周期短的特点。解决了现场安装工作量大成本高的问题。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。