一种钢结构大跨度网架高空对接装置及施工方法与流程

本发明属于建筑施工，涉及一种钢结构大跨度网架高空对接装置及施工方法。

背景技术：

1、大跨度钢结构网架广泛应用于体育场馆、工业厂房、交通枢纽等大空间公共建筑领域。此类网架结构通常具有跨度大、自重相对较轻、整体柔性较强的特点，现阶段施工现场普遍采用“地面拼装-整体吊装-高空对位-逐点固定”的施工工艺。在高空吊装对接作业过程中，悬空状态的网架极易受到高空风荷载、吊车钢绳微摆、结构自身残余应力释放以及吊装设备微小振动等多重因素耦合影响，产生持续晃动、平面偏移、小幅倾斜甚至扭转等现象，导致高空精准对位的施工难度极大，传统仅靠人工拉拽、撬棍辅助的粗犷式对位方式已难以满足现代工程对精度与效率的要求。

2、现阶段大跨度钢网架高空对接作业中，下放是否到位的判定主要依赖高空作业人员近距离目视观察，或地面指挥人员通过对讲设备远程喊话沟通。受高空视野受限、通讯延迟、信号干扰、风雨天气等不利因素叠加影响，存在对位精度控制难度大、施工效率偏低、误判率较高的问题。同时，高空近距离观察作业要求作业人员长时间悬空探身，不仅劳动强度大，而且面临极高的高空坠落、物体打击等安全风险，已成为制约大跨度网架安全、高效施工的瓶颈环节。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明为了解决现有大跨度钢网架高空对接作业中，下放到位状态的判定主要依赖人工近距离目视或远程喊话指挥，存在对位精度差、施工效率低、通讯滞后及高空作业安全风险大的问题，提供一种钢结构大跨度网架高空对接装置及施工方法。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种钢结构大跨度网架高空对接装置，包括两组支撑筒体，两组支撑筒体与两个网架一一对应，且支撑筒体的顶端安装于网架的一侧，吊装时，利用支撑筒体的重量保持支撑筒体垂直于地面；

4、连接座，设置在支撑筒体的顶部，连接座包括固定套设在支撑筒体顶端的安装盒，安装盒的顶部弹性设有定位座，定位座呈v形，利用v形开口对网架定位；

5、视觉反馈机构，设置于支撑筒体的下端，视觉反馈机构包括相连通于支撑筒体一侧的安装座，安装座内转动设有转轴，转轴的外端固定设有翻板，翻板的顶部涂覆醒目反光漆，且转轴通过拉绳与定位座传动连接；

6、其中，网架下放时驱动定位座向下移动，并利用拉绳驱动转轴旋转，驱动翻板翻动，翻板上表面的醒目反光漆随翻转指向吊车驾驶员的视线方向，以指示下放是否到位。

7、进一步，连接座还包括垂直固定于安装盒内的两个导向杆ⅰ，两个导向杆ⅰ的外壁滑动套设有升降板，安装盒的顶部贯穿滑动设有滑柱，滑柱的两端分别与定位座的底部和升降板的顶部固定连接；导向杆ⅰ的外壁套设有碟簧，碟簧的两端分别与安装盒的底壁和升降板的底部抵接；支撑筒体的顶端外壁开设有矩形口，升降板的一端通过矩形口延伸至支撑筒体内；支撑筒体顶端内部转动设有导向轮，拉绳的顶端绕过导向轮固定于升降板的顶部。

8、进一步，视觉反馈机构还包括固定套设在转轴外壁的收卷筒，拉绳的底端固定并绕设在收卷筒上；安装座的内端外壁套设有发条，发条的两端分别与安装座的内壁和转轴的外壁抵接；其中，升降板向下拉动拉绳顶端移动时，利用导向轮的换向驱动拉绳的中段向上移动，以驱动转轴旋转。

9、进一步，支撑筒体由多个连接筒体拼接而成；位于上方多个连接筒体的底部均固定设有万向球ⅰ；位于下方多个连接筒体的顶部均开设有与万向球ⅰ相适配的锥孔，万向球ⅰ的外壁套设有压环，压环固定于下方连接筒体的顶部，以对万向球ⅰ限位，且万向球ⅰ在锥孔内摆动；锥孔的底部开设有定位孔，万向球ⅰ的底部一体形成有与定位孔相互配合的定位筒；连接筒体依次下放触地时，上方定位筒与锥孔底部弧面以及定位孔配合，对下方的连接筒体纠偏。

10、进一步，支撑筒体还包括固定于下方连接筒体内的固定板以及滑动设于下方连接筒体底端的顶升机构，顶升机构的输出端与固定板固定连接，利用顶升机构调节下方连接筒体的高度，以适配不同高低场地。

11、进一步，顶升机构的下方设有基座，顶升机构的底部固定设有万向球ⅱ，万向球ⅱ嵌设于基座内，以适配复杂场地。

12、进一步，定位座还包括开设于定位座两侧的矩形槽以及水平滑动于矩形槽内的推板，两个推板的相互靠近一侧均开设有与网架相适配的夹槽；安装盒的顶部固定安装有两组与相对应推板配合使用的楔条；网架下放驱动定位座下移时，利用两组楔条驱动两个推板相互靠近对网架夹持。

13、进一步，推板的一侧贯穿滑动设有导向杆ⅱ，导向杆ⅱ的一端固定于矩形槽内，导向杆ⅱ的外壁套设有弹簧，弹簧的两端分别与矩形槽的一侧内壁和推板的一侧内壁抵接。

14、进一步，位于顶端连接筒体的顶部固定设有固定抱箍，固定抱箍上通过螺栓固定设有活动抱箍，利用固定抱箍和活动抱箍将支撑筒体连接于网架上；固定抱箍和活动抱箍的内壁均设有衬套，且固定抱箍和活动抱箍合并后，其衬套内壁与网架杆件之间具有0.5~2mm的转动间隙，使网架杆件在吊装过程中可相对于衬套内壁自由转动，以释放结构扭转变形。

15、一种钢结构大跨度网架高空对接施工方法，采用上述的钢结构大跨度网架高空对接装置进行施工，包括以下步骤：

16、s1、根据网架设计高度选取相应数量的连接筒体，将多节连接筒体依次拼接形成两组支撑筒体，通过顶端抱箍将两组支撑筒体分别装配于两个待对接网架的预设支撑点位上，使支撑筒体依靠自重竖直悬挂；

17、s2、吊车将两个网架同步吊升至高空预定对接位置，两组支撑筒体随网架同步上升并保持竖直姿态；

18、s3、缓慢下放网架，调节支撑筒体底部的顶升机构使两个网架分别调平；支撑筒体触地过程中，通过万向球ⅰ、锥孔、定位孔与定位筒的配合自动完成各连接筒体的姿态纠偏；

19、s4、网架节点接触定位座的v形开口并沿v形斜面向下滑移，完成初步容错对位；

20、继续下放网架，网架节点下压定位座带动升降板同步下移，升降板通过拉绳、导向轮及收卷筒联动驱动转轴旋转，带动翻板翻转，使翻板表面的反光漆朝向吊车驾驶员，目视确认对接到位；

21、s5、对网架对接位置进行固定焊接或螺栓连接，解除支撑筒体与网架的抱箍连接，顶升机构复位，将支撑筒体下放至地面并拆卸收纳。

22、本发明的有益效果在于：

23、1、本发明所公开的钢结构大跨度网架高空对接装置，两组分段拼接式支撑筒体配合网架同步吊装作业，支撑筒体可依靠自身重力自然竖直下垂。支撑筒体采用多组连接筒体拼接结构，可根据现场施工高度灵活增减装配数量，适配不同工况的高度需求，同时通过万向球ⅰ、锥孔、定位孔与定位筒的相互配合，使多段筒体拼接位置具备多方向柔性摆动能力，可自适应抵消网架吊装晃动偏差与装配应力，且触地过程中能够自动完成筒体姿态纠偏，保证整体支撑结构竖直同轴，大幅提升支撑稳定性与对接精度。

24、2、本发明所公开的钢结构大跨度网架高空对接装置，连接座通过v型定位座实现大容差容错对位，可对高空晃动、偏移、倾斜的网架节点自动收拢归位，降低高空精准对位的施工难度，同时通过楔条、推板、弹簧的联动配合，实现网架下放过程中的自动对中夹持，无需人工辅助定位，可有效锁定网架对接姿态，避免落位后侧向偏移、小幅晃动的问题。

25、3、本发明所公开的钢结构大跨度网架高空对接装置，视觉反馈机构依托拉绳、导向轮、收卷筒、转轴与翻板的联动配合，将网架的竖向下放行程转化为翻板的角度翻转动作，通过翻板表面的醒目反光漆实现对接到位状态的远距离可视化反馈，同时搭配发条可实现翻板自动复位，保证结构循环作业的稳定性。

26、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。