1.本发明涉及钢桁架施工设备技术领域，尤其涉及一种桁架平移装置及桁架安装方法。


背景技术：

2.随着国家经济建设的快速稳步增长，大跨空间结构建筑数量不断增多，大跨空间结构的类型和形式十分丰富，是由于我国钢产量的大幅度提高和新材料的不断开发利用，越来越多建筑采用钢桁架结构，例如，常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中，为此钢桁结构具有较为广泛的市场前景和较高的附加价值。然而，在钢筋桁架建筑施工时，基本上是在混凝土主体结构已经施工完毕后，才将在厂内预制完成的钢桁架结构运送至施工现场进行拼装，而每个钢桁架结构通常跨度较大，可达20米-40米以上不等，但是由于钢桁架结构焊接点多和桁架自身的结构缺陷，钢桁架在平面内的刚度较大，但在平面外的刚度小，且平面桁架越长，挠度也越大，吊装过程中产生的构件不均匀变形就越大，施工起来越困难，作业效率更低，可靠性相对较低，作业效率低下。为此。对于一些旧城建筑周围为居民生活区，起重量较小的场地，施工区域狭小，常规吊装方法不适用，使桁架结构就位安装难度更加大，如何保护混凝土屋面在吊装、安装过程无结构性损伤和破坏，是一个难以避免的问题，为此研究如何在现有狭小起重空间环境条件下，采用钢桁架平移装置对主体桁架和次梁进行快速、高效和安全的完成安装任务具有重要的现实意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提一种桁架平移装置及桁架安装方法，本发明能在起重量较小的场地以及施工狭小区域，对钢主体桁架和次梁桁架进行快速拼装和平移至安装位置，并进行快速、高效和安全的就位安装，不仅能够准确移动到指定安装位置，并且稳定可靠、灵活性好、安全性高，降低了桁架结构就位安装的难度。为了实现上述目的，本发明采用以下技术效果：
4.根据本发明的一个方面，提供了一种桁架平移装置，所述桁架平移装置包括桁架主体和竖直连接在桁架主体两端的支撑架体，所述支撑架体包括支撑底梁、第一支撑柱、第二支撑柱和行走滚轮，所述支撑底梁的两端分别支撑柱固定连接所述第一支撑柱的下端和第二支撑柱的下端，所述第一支撑柱的上端和第二支撑柱的上端呈倒v字形连接，在所述支撑底梁的底部设置有行走滚轮，在所述桁架主体下侧设置有一个或多个吊装点，在每个吊装点上设置有电动葫芦。
5.上述方案进一步优选的，在第一支撑柱的上端和第二支撑柱的上端连接处下方设置有与所述支撑底梁平行的定位支撑梁，在接近所述定位支撑梁的两端分别连接在第一支撑柱与第二支撑柱之间的内侧壁上，使定位支撑梁至第一支撑柱的上端和第二支撑柱的上端连接处之间形成放置空间，所述桁架主体的上侧设在第一支撑柱的上端和第二支撑柱的上端连接处的表面上，所述桁架主体的下侧设在所述定位支撑梁上。
6.上述方案进一步优选的，在放置空间的顶部以及第一支撑柱的上端和第二支撑柱的上端连接处之间设置有支撑台，该支撑台的两侧与所述第一支撑柱的上端内侧和第二支撑柱的上端内侧之间连接，使支撑台的表面与所述第一支撑柱的上端内侧、第二支撑柱的上端内侧形成放置槽。
7.上述方案进一步优选的，在所述定位支撑梁的中部与支撑底梁之间竖直设置有第三支撑柱，在第三支撑柱与第一支撑柱之间以及第三支撑柱与第二支撑柱之间设置有呈水平或倾斜连接的拉杆，所述定位支撑梁的两端分别沿第一支撑柱与第二支撑柱的两端向外伸出，其伸出的长度为20cm-40cm。
8.上述方案进一步优选的，所述桁架主体由两节或多节相互可拆卸的桁架连接而成，每节桁架包括上弦杆、下弦杆和支撑臂，在所述上弦杆与下弦杆之间且由首端至尾端方向依次间隔分布设置桁架支撑节，该桁架支撑节的上下两端分别连接在上弦杆和下弦杆上，所述上弦杆的两端分别对应设置在第一支撑柱的上端和第二支撑柱的上端连接处的表面上，所述下弦杆的两端分别对应设置在定位支撑梁上。
9.上述方案进一步优选的，在上弦杆外壁的上下两侧和下弦杆外壁的上下两侧每隔2m-3.5m横向设置两块对称的上角钢支撑臂、下角钢支撑臂，在上角钢支撑臂的端部与下角钢支撑臂的端部之间通过矩形管箍进行连接，在上弦杆上两侧设置的下角钢支撑臂与桁架支撑节之间以及在下弦杆上两侧设置的上角钢支撑臂与桁架支撑节之间分别连接有第一连接杆。
10.上述方案进一步优选的，所述上角钢支撑臂和下角钢支撑臂采用l80
×
6、长为0.9m的角钢，矩形管箍采用rhs200
×
14、长为250mm的矩形箍。
11.上述方案进一步优选的，在上弦杆两侧相邻的上角钢支撑臂与下角钢支撑臂(14)之间以及在下弦杆两侧相邻的上角钢支撑臂与下角钢支撑臂(14)之间分别固定铺设有行走支架，所述行走支架与矩形管箍连接，在行走支架与相近的桁架支撑节之间连有第二连接杆。
12.上述方案进一步优选的，在所述行走滚轮的滚动行走两侧设置有挡板，在所述支撑底梁的两端分别设置有移动拉钩。
13.根据本发明的另一个方面，利用本方发明的一种桁架平移装置的桁架安装方法，包括如下步骤：
14.步骤一：对桁架主体的受力情况进行分析计算，获取桁架主体的规格参数，使桁架主体满足强度要求，以及在建筑屋面铺设两条相互平行且用于行走滚轮行走的导轨，在两条平行的行走滚轮之间对称设置支撑架体；分别将每段桁架吊装至支撑架体上，将每段桁架相互连接形成桁架主体；
15.步骤二：将桁架主体的上弦杆固定于在第一支撑柱的上端和第二支撑柱的上端连接处之间的支撑台上，以及同时将桁架主体的上弦杆连接于支撑台的放置槽内，以及将桁架主体的下弦杆连接于定位支撑梁上，使桁架主体的两端分别位于放置空间内，并且支撑架体可随行走滚轮在导轨上往返移动；
16.步骤三：将预铺设的第一榀桁架吊装至屋面上，通过在桁架主体下侧的每个吊装点安装的电动葫芦调整第一榀桁架的水平和竖直位置，然后对第一榀桁架进行拼装；
17.步骤四：通过采用卷扬机拉动支撑底梁上的移动拉钩，使整个支撑架体通过行走
滚轮在导轨上行走，将拼装好的第一榀桁架平移至预安装的屋面位置上，将第一榀桁架卸装至屋面安装位置，再次拉动支撑架体并带动桁架主体平移返回至起始位置，
18.步骤五：重复步骤三，直至完成倒数第二榀桁架安装后，将桁架主体从支撑架体卸下作为最后一榀桁架安装在屋面对应位置上。
19.综上所述，本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
20.(1)、本发明的桁架平移装置能在起重量较小的场地以及施工狭小区域，对钢主体桁架和次梁桁架进行快速拼装和平移至安装位置，并进行快速、高效和安全的就位安装，不仅能够准确移动到指定安装位置，并且稳定可靠、灵活性好、安全性高，降低了桁架结构就位安装的难度，能有效保护混凝土屋面在吊装、安装过程无结构性损伤和破坏。
21.(2)、本发明的平移装置能够确保桁架主体的整体稳定性和桁架刚度，施工方法操作简便，极大地提高了工程进度和施工速度，保证施工安装可靠和施工质量，有效提高桁架安装作业效率，缩短作用周期，可以有效节约人力物力。
附图说明
22.图1是本发明的一种桁架平移装置的总体结构示意图；
23.图2是本发明的支撑架体的结构示意图；
24.图3是本发明的支撑架体的顶端安装结构示意图；
25.图4是本发明的桁架主体的结构示意图；
26.图5是本发明的钢支撑臂与矩形管箍的安装结构示意图；
27.附图中，桁架主体1，支撑架体2，吊装点3，上弦杆10，下弦杆11，支撑臂12，上角钢支撑臂13，下角钢支撑臂14，矩形管箍15，第一连接杆16，行走支架17，第二连接杆18，支撑底梁20，第一支撑柱21，第二支撑柱22，行走滚轮23，挡板23a，移动拉钩23b，定位支撑梁24，放置空间25，支撑台26，放置槽27，第三支撑柱28，拉杆29，电动葫芦30。
具体实施方式
28.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
29.结合图1和图2所示，根据本发明的一种桁架平移装置，所述桁架平移装置包括桁架主体1和竖直连接在桁架主体1两端的支撑架体2，所述支撑架体2包括支撑底梁20、第一支撑柱21、第二支撑柱22和行走滚轮23，所述支撑底梁20的两端分别支撑柱21固定连接所述第一支撑柱21的下端和第二支撑柱22的下端，所述第一支撑柱21的上端和第二支撑柱21的上端呈倒v字形连接，在所述支撑底梁20的底部设置有行走滚轮23，在所述桁架主体1下侧设置有一个或多个吊装点3，在每个吊装点3上设置有电动葫芦30，通过电动葫芦30吊装每一榀桁架在桁架平移装置上进行移动和调整其位置，在所述行走滚轮23的滚动行走两侧设置有挡板23a，挡板23a对行走滚轮23行走过程中进行限位，防止行走滚轮23在滚动过程中脱轨，在所述支撑底梁20的两端分别设置有移动拉钩23b，通过卷扬机的钢丝绳与移动拉钩23b进行连接，通过卷扬机拉动移动拉钩23b使支撑架体2通过行走滚轮23在建筑屋面铺
设的导轨上行走。
30.在本发明中，结合图1和图3所示，在第一支撑柱21的上端和第二支撑柱22的上端连接处下方设置有与所述支撑底梁20平行的定位支撑梁24，在接近所述定位支撑梁24的两端分别连接在第一支撑柱21与第二支撑柱22上，使定位支撑梁24的水平上方至第一支撑柱21的上端和第二支撑柱22的上端连接处之间形成放置空间25，且所述定位支撑梁24的两端分别沿第一支撑柱21与第二支撑柱(22)的两端向外伸出一段距离，定位支撑梁24的两端向外伸出的长度为20cm-40cm，所述桁架主体1的上侧设在第一支撑柱21的上端和第二支撑柱21的上端连接处的表面上，所述桁架主体1的下侧设在所述定位支撑梁24上；在放置空间25的顶部以及第一支撑柱21的上端和第二支撑柱22的上端连接处之间设置有支撑台26，该支撑台26的两侧与所述第一支撑柱21的上端内侧和第二支撑柱22的上端内侧之间连接，使支撑台26的表面与所述第一支撑柱21的上端内侧、第二支撑柱22的上端内侧形成放置槽27，所述桁架主体1的两端的上侧分别安装在对应一侧支撑架体2顶端的放置槽27内，所述桁架主体1的两端下侧分别放置在对应一侧的放置空间25内，可对桁架主体1的两端在定位支撑梁24上进行前后适当移动，从而可对桁架主体1两端进行有效限位和固定。
31.在本发明实施例中，结合图1和图3所示，在所述定位支撑梁24的中部与支撑底梁20之间竖直设置有第三支撑柱28，在第三支撑柱28与第一支撑柱21之间以及第三支撑柱28与第二支撑柱22之间设置有呈水平或倾斜连接的拉杆29，该拉杆29对第一支撑柱21和第二支撑柱22之间不仅能起到有效的支持强度，还对第三支撑柱28进行稳定固定作用。
32.在本发明实施例中，结合图1、图2、图3和图4所示，所述桁架主体1由两节或多节相互可拆卸的桁架连接而成，每节桁架包括上弦杆10、下弦杆11和支撑臂12，在所述上弦杆10与下弦杆1之间且由首端至尾端方向依次间隔分布设置桁架支撑节12，该桁架支撑节12的上下两端分别连接在上弦杆10和下弦杆1上，使桁架支撑节12呈竖直或倾斜连接在上弦杆10和下弦杆1上，在所述下弦杆1的下方设置3个吊装点3，在每个吊装点上安装一个电动葫芦30，所述支撑臂12呈竖直或/和倾斜连接在上弦杆10和下弦杆11之间，从而形成每一节桁架主体骨架，每一节桁架主体骨架拼装形成桁架主体1后，使所述上弦杆10的两端分别对应设置在第一支撑柱21的上端和第二支撑柱21的上端连接处的表面上，所述下弦杆11的两端分别对应设置在定位支撑梁24上，桁架主体1的上弦杆10的两端分别安装在对应一侧的支撑台26的放置槽27内，在放置槽27内设置连接螺孔，从而可方便上弦杆10通过螺栓连接在第一支撑柱21的上端与第二支撑柱22的上端之间形成的放置槽27内，从而快速地对上弦杆10进行有效限位和固定，而桁架主体1的下弦杆11的两端分别安装在对应一侧定位支撑梁24上方狭小的放置空间25内，从而可对桁架主体1进行有效限位和固定在所述定位支撑梁24内，减少桁架主体1两侧扭转偏移量，提升桁架平移过程的稳定性，从而保护在桁架平移、吊装和安装过程不发生或尽量减少与混凝土屋面之间碰撞而导致结构性损伤和破坏。
33.在本发明实施例中，结合图1、图4和图5所示，在上弦杆10外壁的上下两侧和下弦杆11外壁的上下两侧每隔2m-3.5m横向设置两块对称的上角钢支撑臂13、下角钢支撑臂14，在上角钢支撑臂13的端部与下角钢支撑臂14的端部之间通过矩形管箍15进行连接，在上弦杆10两侧设置的下角钢支撑臂14与桁架支撑节12之间以及在下弦杆11两侧设置的上角钢支撑臂13与桁架支撑节12之间分别连接有第一连接杆16；所述上角钢支撑臂13和下角钢支撑臂14采用l80
×
6、长为0.9m的角钢，矩形管箍15采用rhs200
×
14、长为250mm的矩形箍，在
上弦杆10两侧相邻的上角钢支撑臂13与下角钢支撑臂14之间以及在下弦杆11两侧相邻的上角钢支撑臂13与下角钢支撑臂14之间分别固定铺设有行走支架17，所述行走支架17与矩形管箍15连接，在行走支架17与相近的桁架支撑节12之间连有第二连接杆18，并将行走支架17的下表面与下角钢支撑臂14的上表面固定连接，所述行走支架17的上表面与上角钢支撑臂13的下表面固定连接，也可直接将行走支架17直接固定在相邻的上角钢支撑臂13表面之间或相邻下角钢支撑臂14表面上，在桁架主体1的上弦杆10的上下表面以及下弦杆11上下两两侧外壁上每间隔2m-3.5m分别焊接加装宽0.9m、l80
×
6的角钢支撑臂，每隔3米在弦杆两侧对称设置一截250mm长的rhs200
×
14矩形管箍，使角钢支撑臂与矩形管箍焊接与弦杆固定，并同时通过第一连接杆16将角钢支撑臂与对应的弦杆进行稳固和加强支撑强度，由于桁架跨度较大，一般跨度在30m左右，在静止及启动/停止时惯性力的作用下，大多数桁架的结构平面外刚度不足，为保证结构整体的平面外刚度，在上下弦杆的角钢支撑臂上铺设所述行走支架17，以及在行走支架17与桁架支撑节12之间连接第二连接杆18，同时还可以在上弦杆10和下弦杆1的相应位置分别设置与行走支架17进行连接的固定连接板16a，从而对角钢支撑臂作进一加固措施，从而进一步提升了桁架主体1的支撑强度和刚度。
34.根据本发明的另一个方面，结合图1、图2和图4所示，利用本发明的一种桁架平移装置对桁架安装的方法或过程包括如下步骤，主要是将所有主桁架构件在厂内预制完成，并分两节发运至施工现场，利用钢桁架平移装置按方案制定的先后顺序逐件从桁架主体1初始所在位置拼装后平移至安装位置就位安装；
35.步骤一：对桁架主体1的受力情况进行分析计算，获取桁架主体1的规格参数，使桁架主体1满足强度要求，桁架主体1采用q235钢材，弹性模量:2.06
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105n/mm2；泊松比:0.30；线膨胀系数:1.20
×
10-5；质量密度:7850kg/m3。按照以上参数在3d3s建立模型对桁架主体1的内力和移位进行分析验算，获取整体稳定度、抗剪应力比和长细比等相关参数，以及在建筑屋面铺设两条相互平行且用于行走滚轮23行走的导轨，将支撑架体2吊装至对应的行走轨道上，从而在两条平行的导轨之间对称设置支撑架体2，支撑架体2通过行走滚轮(23)滚动设置在导轨上；然后将每段桁架相互连接形成桁架主体1以及将拼接好的桁架主体1吊装至支撑架体2上；
36.步骤二：将桁架主体1的上弦杆10固定于在第一支撑柱21的上端和第二支撑柱21的上端连接处之间的支撑台26上，以及同时将桁架主体1的上弦杆10连接于支撑台26的放置槽26内，以及将桁架主体1的下弦杆11连接于定位支撑梁24上，使桁架主体1的两端分别位于放置空间25内，并且支撑架体2可随行走滚轮23在导轨上往返移动
37.步骤三：将预铺设的第一榀桁架吊装至屋面上(可将拼接好的桁架吊装至屋面上或可在屋面上，可通过电动葫芦30悬挂于桁架主体1上进行拼装)，通过在桁架主体1下侧的每个吊装点3安装的电动葫芦30拉动预铺设的第一榀桁架，调整第一榀桁架的水平和竖直位置，然后将第一榀桁架稳固放置在放置槽27以及定位支撑梁24至第一支撑柱21的上端和第二支撑柱22的上端连接处之间形成的放置空间25内；
38.步骤四：通过采用卷扬机拉动支撑底梁20上的移动拉钩23b，使整个支撑架体2通过行走滚轮23在导轨上行走，将拼装好的第一榀桁架平移至预安装的屋面位置上，将第一榀桁架卸装至屋面安装位置，调整第一榀桁架垂直度，并检查其侧向弯曲情况，并将第一榀桁架临时固定，再次拉动支撑架体2并带动桁架主体1平移返回至起始位置；
39.步骤五：重复步骤三至步骤四，直至完成倒数第二榀桁架，使相邻的每一榀桁架之间形成一个具有空间稳定的整体，同时对桁架与屋面之间进行校正，桁架安装在屋面混凝土梁基础上的，安装前应将桁架主体1上的防坠绳挂设在预定地脚螺栓位置并绑扎牢固，桁架起吊就位后临时固定在地脚螺栓上，从而方便校正垂直度；安装调整完成之后，最后将桁架主体1从支撑架体2卸下作为最后一榀桁架安装在屋面对应位置上。
40.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。