一种大型树状结构的旋转提升施工方法技术

本发明专利技术公开了一种大型树状结构的旋转提升施工方法，包括步骤：于基础面上安装大型树状结构的树干部分；于树干部分上搭设提升塔架，并于提升塔架上安装提升设备；将大型树状结构的树枝部分吊起至待提升位置，将树枝部分与树干部分相铰接，并于树枝部分与提升设备之间拉设提升索装置；启动提升设备，提升索装置向上提升树枝部分，使树枝部分绕铰接位置旋转提升至树干部分上；待树枝部分旋转提升到位后，对树枝部分及树干部分进行固定。本发明专利技术采用旋转提升法，通过在大型树状结构的树干部分上设置提升塔架及提升设备来旋转提升树枝部分，无需额外搭设脚手架或采用大型起重机械来安装树枝部分，节省了施工工序也节约了施工成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种树状建筑结构的施工领域，尤其涉及一种大型树状结构的旋转提升施工方法。
技术介绍
树状结构是空间仿生结构的一种，由德国建筑师Frei Otto在20世纪60年代基于结构形态学概念提出的一种结构形式，因其几何形体与自然界的树相似而得名。在空间结构领域，将其归类为现代刚性空间结构。树状结构简图如图1所示，有三个特点：一是由树干31和不断分级的树枝32形成空间受力体系；二是顶部荷载产生的力流沿着树枝逐级汇聚，最后传递给基础，具有传力路径直接的优点；三是与传统的单柱相比，以多点支承代替了单点支承，从而在使用功能不受影响的前提下，使顶部水平构件跨度减小，受力均匀。国内外对于树状结构的研究主要集中在三个领域：树状结构的找形优化方法，树状结构的稳定分析和节点构造，以及树状结构的施工工艺。尽管近几年树状结构在国内大量应用，但主要还集中在火车站站台雨棚、会展建筑等项目中，树状结构的高度和单柱覆盖面积都十分有限。目前对于大型树状柱的研究和应用成果较少。树状结构具有空间三维的形态和受力特性，节点一般由多根钢管以不同的空间角度汇交而成。树状结构每个构件的安装都需要严格控制其几何位置和空间角度，任何构件安装失误都可能影响整个结构的顺利安装。树状结构虽然体量较大，但大型钢结构安装方法中常用的整体吊装法、顶升法、滑移法等均无法满足树状结构施工的要求。高空散装法和单元吊装法能较好地适应树状结构的形态特点和施工要求，已被应用于多项树状结构工程。高空散装法，是将小拼单元或散件直接在设计位置进行总拼的方法，在网架网壳工程中十分常用。高空散装法分全支架法(即搭设满堂脚手架)和悬挑法两种。树状结构根据其特点宜选用全支架法进行施工。树状结构
采用高空散装法的优点是定位准确、安装精度高，缺点是需要搭设大量的拼装支架。单元吊装法，是指根据结构自身形式划分单元，分别由起重机械吊装至高空就位搁置，然后再拼装成整体的方法。树状结构可根据几何特征划分单元，各单元分别在地面进行拼装和焊接，再按照由下而上、由中间向四周的顺序吊至高空设计位置完成组装。树状结构采用单元吊装法的优点是高空作业量少，大部分焊接和拼装工作都在地面进行，拼装支架也减少很多。缺点是吊装时需要较大吨位的起重设备，构件就位难度很大，安装精度无法保证。高空散装法和单元吊装法在过去许多中小型树状结构项目取得了较好的技术和经济效果。然而对于大型树状结构，这两种方法存在局限性。当树状结构投影面积较大、树枝位置较高时采用高空散装法，搭设满堂脚手架费时费工。当施工周边场地复杂时，单元吊装法因大型起重机械难以入场而无法应用。为此，本专利技术欲提出一种适用于大型树状结构施工的旋转提升法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种无需搭设满堂脚手架，且避免大型起重机械入场、适用于在已施工完成的楼板面上进行施工的大型树状结构的旋转提升施工方法，施工操作简便且构件就位精准快捷。为实现上述技术效果，本专利技术公开了一种大型树状结构的旋转提升施工方法，包括步骤：于基础面上安装大型树状结构的树干部分；于所述树干部分上搭设提升塔架，并于所述提升塔架上安装提升设备；将大型树状结构的树枝部分吊起至待提升位置，将所述树枝部分与所述树干部分相铰接，并于所述树枝部分与所述提升设备之间拉设提升索装置；启动所述提升设备，所述提升索装置向上提升所述树枝部分，使所述树枝部分绕铰接位置旋转提升至所述树干部分上；待所述树枝部分旋转提升到位后，对所述树枝部分及所述树干部分进行固定。所述大型树状结构的旋转提升施工方法进一步的改进在于，在将大型
树状结构的树枝部分吊起至待提升位置前，预先将大型树状结构的树枝部分划分为多组提升单元，每组所述提升单元包括位于所述树干部分两侧的第一树枝及第二树枝；在将大型树状结构的树枝部分吊起至待提升位置时，依次吊起每组所述提升单元的所述第一树枝及所述第二树枝，利用所述提升设备及所述提升索装置依次将每组所述提升单元的所述第一树枝及所述第二树枝旋转提升至所述树干部分上。所述大型树状结构的旋转提升施工方法进一步的改进在于，所述提升设备包括设于所述提升塔架顶部两侧的第一提升器及第二提升器，所述提升索装置包括连接所述第一提升器的第一提升索及连接所述第二提升器的第二提升索。所述大型树状结构的旋转提升施工方法进一步的改进在于，通过以下步骤利用所述提升设备及所述提升索装置将每一组所述提升单元的所述第一树枝及所述第二树枝旋转提升至所述树干部分上：吊起所述提升单元的所述第一树枝，将所述第一树枝的第一端与所述树干部分相铰接，并于所述第一树枝的第二端与所述第一提升器之间拉设所述第一提升索；吊起所述提升单元的所述第二树枝，将所述第二树枝的第一端与所述树干部分相铰接，并于所述第二树枝的第二端与所述第二提升器之间拉设所述第二提升索；启动所述第一提升器，所述第一提升索向上提升所述第一树枝的第二端，将所述第一树枝旋转提升至所述树干部分上；启动所述第二提升器，所述第二提升索向上提升所述第二树枝的第二端，将所述第二树枝旋转提升至所述树干部分上。所述大型树状结构的旋转提升施工方法进一步的改进在于，所述第一树枝的重量等于所述第二树枝的重量；在启动所述第一提升器及所述第二提升器时，同步启动所述第一提升器及所述第二提升器，将所述第一树枝及所述第二树枝同步旋转提升至所述树干部分上。所述大型树状结构的旋转提升施工方法进一步的改进在于，所述第一树枝的重量大于所述第二树枝的重量；在启动所述第一提升器及所述第二提升器前，预先于所述第二树枝的第二端与所述树干部分的底部之间拉设背索；在启动所述第一提升器及所述第二提升器时，先启动所述第一提升器，所述第一提升索向上提升所述第一树枝的第二端，将所述第一树枝旋转提升至所述树干部分上；再启动所述第二提升器，在所述背索的作用下，所述第二提升索向上提升所述第二树枝的第二端，将所述第二树枝旋转提升至所述树干部分上。所述大型树状结构的旋转提升施工方法进一步的改进在于，待所述树枝部分旋转提升到位后，对所述树枝部分及所述树干部分进行固定的步骤包括：在每组所述提升单元的所述第一树枝旋转提升到位后，将所述第一树枝与所述树干部分进行对接，并于所述第一树枝的下方支设第一支撑胎架进行支撑；在每组所述提升单元的所述第二树枝旋转提升到位后，将所述第二树枝与所述树干部分进行对接，并于所述第二树枝的下方支设第二支撑胎架进行支撑。所述大型树状结构的旋转提升施工方法进一步的改进在于，所述提升塔架采用两端铰接的轴心受压梭形柱，所述提升塔架底部的弦杆汇交于一点，且于汇交点处设置球铰支座，所述提升塔架通过所述球铰支座与所述树干部分的顶部连接。所述大型树状结构的旋转提升施工方法进一步的改进在于，于所述树干部分上搭设提升塔架时，还包括于所述基础面与所述提升塔架之间拉设缆风索。所述大型树状结构的旋转提升施工方法进一步的改进在于，所述基础面为已施工完成的楼板面，采用轻型吊车将所述树枝部分吊起至待提升位置。本专利技术由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：(1)常规的高空散装法和单元吊装法不适用于复杂大型树状结构，采用旋转提升法可以取得较好的技术经济效果；主要通过在大型树状结构的树干部分上设置提升塔架及提升设备来旋转提升树枝部分，无需额外搭设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型树状结构的旋转提升施工方法，其特征在于，包括步骤：于基础面上安装大型树状结构的树干部分；于所述树干部分上搭设提升塔架，并于所述提升塔架上安装提升设备；将大型树状结构的树枝部分吊起至待提升位置，将所述树枝部分与所述树干部分相铰接，并于所述树枝部分与所述提升设备之间拉设提升索装置；启动所述提升设备，所述提升索装置向上提升所述树枝部分，使所述树枝部分绕铰接位置旋转提升至所述树干部分上；待所述树枝部分旋转提升到位后，对所述树枝部分及所述树干部分进行固定。

【技术特征摘要】
1.一种大型树状结构的旋转提升施工方法，其特征在于，包括步骤：于基础面上安装大型树状结构的树干部分；于所述树干部分上搭设提升塔架，并于所述提升塔架上安装提升设备；将大型树状结构的树枝部分吊起至待提升位置，将所述树枝部分与所述树干部分相铰接，并于所述树枝部分与所述提升设备之间拉设提升索装置；启动所述提升设备，所述提升索装置向上提升所述树枝部分，使所述树枝部分绕铰接位置旋转提升至所述树干部分上；待所述树枝部分旋转提升到位后，对所述树枝部分及所述树干部分进行固定。2.如权利要求1所述的大型树状结构的旋转提升施工方法，其特征在于，在将大型树状结构的树枝部分吊起至待提升位置前，预先将大型树状结构的树枝部分划分为多组提升单元，每组所述提升单元包括位于所述树干部分两侧的第一树枝及第二树枝；在将大型树状结构的树枝部分吊起至待提升位置时，依次吊起每组所述提升单元的所述第一树枝及所述第二树枝，利用所述提升设备及所述提升索装置依次将每组所述提升单元的所述第一树枝及所述第二树枝旋转提升至所述树干部分上。3.如权利要求2所述的大型树状结构的旋转提升施工方法，其特征在于：所述提升设备包括设于所述提升塔架顶部两侧的第一提升器及第二提升器，所述提升索装置包括连接所述第一提升器的第一提升索及连接所述第二提升器的第二提升索。4.如权利要求3所述的大型树状结构的旋转提升施工方法，其特征在于，通过以下步骤利用所述提升设备及所述提升索装置将每一组所述提升单元的所述第一树枝及所述第二树枝旋转提升至所述树干部分上：吊起所述提升单元的所述第一树枝，将所述第一树枝的第一端与所述树干部分相铰接，并于所述第一树枝的第二端与所述第一提升器之间拉设所述第一提升索；吊起所述提升单元的所述第二树枝，将所述第二树枝的第一端与所述树干部分相铰接，并于所述第二树枝的第二端与所述第二提升器之间拉设
\t所述第二提升索；启动所述第一提升器，所述第一提升索向上提升所述第一树枝的第二端，将所述第一树枝旋转提升至所述树干部分上；启动所述第二提升器，所述第二提升索向上提...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海洲，马荣全，张晓勇，李赟，任立港，沈海松，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31