一种圆形结构定点旋转随动方法
技术领域
本发明涉及一种随动方法，特别涉及一种圆形结构定点旋转随动方法，属于建筑施工技术领域。
背景技术
体育馆是室内进行体育比赛，体育锻炼亦或是举办演唱会的建筑，体育馆按使用性质可分为比赛馆和练习馆两类；按体育项目可分为篮球馆、冰球馆、田径馆等；按体规模可分为大、中、小型，一般按观众席位多少划分，中国现把观众席超过8000个的称为大型体育馆，少于3000个的称为小型体育馆，介于两者之间的称为中型体育馆，有时，体育馆也作为演艺中心进行各种表演活动。
一般情况下，体育馆主体屋盖及外围护为钢架结构，屋面为大跨度钢桁架结构，这给馆顶安装带来了极大的技术难题，现有安装方案难以满足施工安全规范和进度要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆形结构定点旋转随动方法，以解决上述背景技术中提出的目前体育馆主体屋盖及外围护为钢架结构，屋面为大跨度钢桁架结构，这给馆顶安装带来了极大的技术难题，现有安装方案难以满足施工安全规范和进度要求的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种圆形结构定点旋转随动方法，包括以下安装步骤：
(1.1)将100t汽车吊进馆顶内，在馆顶中部的拼装胎架上安装中心环和中心环支撑桁架，并搭建拼装平台；
(1.2)在拼装平台下侧安装液压爬行器及其他滑移设备，并调试动力系统；
(1.3)在馆顶上安装滑移临时结构，利用拼装平台在拼装胎架上拼装第一个滑移单元；
(1.4)将第一个滑移单元顺时针旋转滑移18°，拼装第二个滑移单元；
(1.5)将已拼装的第二个滑移单元顺时针旋转滑移18°，拼装第三个滑移单元；
(1.6)按照上述步骤，逐步累积滑移安装，直至最后一个滑移单元；
(1.7)拼装第九个单元，主馆屋盖拼装完毕。
作为优选，所述步骤(1.1)中在Z-5轴和Z-11轴之间以及Z-35轴和Z-41轴之间区域设置拼装平台，用来拼装屋盖结构。
作为优选，所述步骤(1.2)中动力系统由泵源液压系统及电气控制系统组成。
作为优选，所述步骤(1.3)中馆顶主桁架之间的角度为18°，且以每两榀对称的主桁架屋盖作为一个滑移单元。
作为优选，所述泵源液压系统为爬行器提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应的动作，且每台泵站有两个独立工作的单泵。
作为优选，所述馆顶总共划分为9个单元，分7次滑移到位，第9个单元以在原位拼装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种圆形结构定点旋转随动方法，馆顶采用“定点安装，对称旋转累积滑移施工”的方法进行施工，现场投入两台400t履带吊用于馆顶钢结构安装，两台履带吊停在Z-5轴～Z-11轴之间和Z-35轴～Z-41轴之间位置，在“Z-5轴～Z-11轴之间”和“Z-35轴～Z-41轴之间”位置拼装钢结构，每拼装好一个单元后，采用液压同步推进装置，将钢构沿顺时针方向旋转滑移18°，即可逐次进行施工，极大地节省了人力物力，保障施工过程可以安全有续进行，是较为先进的馆体穹顶施工技术。
附图说明
图1为本发明的侧面剖切图；
图2为本发明的滑移单元划分图；
图3为本发明拼装第一个滑移单元的立体示意图；
图4为本发明拼装第三个滑移单元的立体示意图；
图5为本发明拼装第九个滑移单元的立体示意图；
图6为本发明安装第一个滑移单元的俯视结构图；
图7为本发明安装第二个滑移单元的俯视结构图；
图8为本发明安装第N个滑移单元的俯视结构图；
图9为本发明滑移单元安装完毕后的俯视结构图；
图10为本发明中内环中心点支撑胎架的组装示意图；
图11为本发明顶推系统的布设示意图；
图12为本发明轨道安装的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如图1-12所示，一种圆形结构定点旋转随动方法，包括以下安装步骤：
(1.1)将100t汽车吊进馆顶内，在馆顶中部的拼装胎架上安装中心环和中心环支撑桁架，并搭建拼装平台；
(1.2)在拼装平台下侧安装液压爬行器及其他滑移设备，并调试动力系统；
(1.3)在馆顶上安装滑移临时结构，利用拼装平台在拼装胎架上拼装第一个滑移单元；
(1.4)将第一个滑移单元顺时针旋转滑移18°，拼装第二个滑移单元；
(1.5)将已拼装的第二个滑移单元顺时针旋转滑移18°，拼装第三个滑移单元；
(1.6)按照上述步骤，逐步累积滑移安装，直至最后一个滑移单元；
(1.7)拼装第九个单元，主馆屋盖拼装完毕。
其中，所述步骤(1.1)中在Z-5轴和Z-11轴之间以及Z-35轴和Z-41轴之间区域设置拼装平台，用来拼装屋盖结构，其中，内环中心点支撑胎架用17组装配式支撑架拼装而成，高度29.05m，每组支撑架对称方向拉2道缆风绳，用型钢组成的框架上部铺设钢板,胎架安装顺序为：路基箱铺设→组装支撑架→连接支撑架→铺设钢板→拉缆风绳，然后在支撑架顶部铺设滚杠，滚杠规格为Ф40圆钢，长度600mm，每个支架顶部一组，一组为4根，在滚杠端头和环向，设置限位卡板，拼装平台架设在胎架上，拼装平台架可沿滑移轨道运动，滑移轨道设置在拼装胎架外圈设置滑移轨道，设置与格构式钢柱柱脚位置，外圈轨道采取43kg钢轨的形式，中心环下方支撑胎架上不设置轨道，中心环支撑胎架顶部设置滚轴，滑移技术措施主要包括滑移支座及胎架结构，滑移支座为屋盖与轨道连接结构，将荷载传递至轨道并用于与爬行器连接，胎架结构承受滑移过程中的中心环竖向力和摩擦力。
其中，所述步骤(1.2)中动力系统由泵源液压系统及电气控制系统组成，使得拼装平台能够被驱动旋转滑动，滑移为“外环驱动，内环随动”，外环采用液压同步顶推装置驱动滑动摩檫，主动滑移，内环采用滚杠(轴)滚动摩擦，随动滑移，外环采用液压同步顶推装置驱动，主动滑移，外环驱动带动内环滚杠同步旋转移动，外环转动300mm带动内环随动45mm，按照此种方法重复顶推，每个单元旋转角度为18°，外环旋转距离为24000mm，内环旋转距离为3600mm。
其中，所述步骤(1.3)中馆顶主桁架之间的角度为18°，且以每两榀对称的主桁架屋盖作为一个滑移单元，滑移过程中，由于顶推点设置在格构式柱柱脚位置，为防止格构式柱脚产生变形，在单元一至七和单元十至单元十六格构式柱脚之间设置加固杆件，增强整体性。
其中，所述泵源液压系统为爬行器提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应的动作，且每台泵站有两个独立工作的单泵，爬行器为TLPG-1000自锁型液压爬行器，它是一种能自动夹紧轨道形成反力，从而实现推移的设备。此设备可抛弃反力架，省去了反力点的加固问题，省时省力，且由于与被移构件刚性连接，同步控制较易实现，就位精度高,其使用流程为：液压爬行器的楔型夹块具有单向自锁作用，当油缸伸出时，夹块工作夹紧，自动锁紧滑移轨道；油缸缩回时，夹块松开，与油缸同方向移动，爬行器夹紧装置中楔块与滑移轨道夹紧，爬行器液压缸前端活塞杆销轴与滑移构件连接，爬行器液压缸伸缸，推动滑移构件向前滑移，爬行器液压缸伸缸一个行程，构件向前滑移，一个行程伸缸完毕，滑移构件不动，爬行器液压缸缩缸，使夹紧装置中楔块与滑移轨道松开，并拖动夹紧装置向前滑移，爬行器一个行程缩缸完毕，拖动夹紧装置向前滑移，一个爬行推进行程完毕，再次执行步骤1工序，如此往复使构件滑移至最终位置。
其中，所述馆顶总共划分为9个单元，分7次滑移到位，第9个单元以在原位拼装，每拼装好一个单元后，采用液压同步推进装置，将钢构沿顺时针方向旋转滑移18°，屋盖滑移重量约1390t，共配置6台顶推器，间隔一个柱一台顶推器，6台顶推器位置分别为A1、A2、A3、B1、B2、B3。在外圈设置滑移轨道，设置于格构式钢柱柱脚位置，轨道采取43kg钢轨，摩擦系数取0.2，屋盖滑移重量约1390t，所以轨道的摩擦阻力f1＝1390×0.2＝278t，总的侧向反力约100t，所以侧向的摩擦阻力f2＝100×0.2＝20t，配置6台顶推器，总的推力F＝600t，富裕系数n＝600/(278+20)＝2.01>1.25，满足施工要求。
具体的，内环及斗屏桁架安装时，内环分六段，在支架顶部整体拼装，首先在顶部放好定位线，安装时做好临时定位和防倾倒措施，斗屏桁架在地面拼装，采用汽车吊场内吊装；定点对称安装主桁架时，先利用全站仪在内环上标记好主桁架安装定位点，确保主桁架与内环连接位置准确，再利用全站仪在看台支架上放好需要安装主桁架的辐射轴线，同时利用吊机吊装起步单元主桁架；外环与“Y”型倾斜格构柱整体安装时，先利用Tekla软件将需要拼装的构件直接在模型中拼装好，并在模型中确定拼装胎架的参数，拼装时利用全站仪控制好“Y”型分叉角度以及外环和格构柱相对尺寸关系，这是吊装顺利与否的第一步，然后整体安装外环与“Y”型倾斜格构柱时，调整好整体外倾角度以及柱子环向垂直度。
本发明的中心思想为：第一步：安装滑移临时结构，在拼装胎架上拼装第一个滑移单元，安装液压爬行器及其他滑移设备，并调试液压系统；第二步：启动液压泵站，将拼装完成的第一个滑移单元弧线向前滑移约18°，停止滑移；第三步：在拼装胎架上拼装第二个滑移单元；第四步：重复前面的步骤，将所有的滑移单元均滑移到位；第五步：将单元8、9和18、19的原位拼装完成，整体卸载。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
