一种用于高重心立柱的防倾斜安装方法及安装系统与流程

1.本发明涉及建筑构件的运输或装配技术领域，特别是涉及一种用于高重心立柱的防倾斜安装方法及安装系统。


背景技术：

2.建筑施工中，立柱是极为普遍的承载力构件，负责将上层结构的重量传递到下层结构乃至于地基上，其安装位置及垂直度都是对其承载力有着重要影响的指标，其中立柱的垂直度对立柱承载力的影响尤为严重，立柱只有在严格垂直时，才能确保上层结构的重量顺利传递到下层结构。
3.柱脚是将立柱固定在安装基础上的结构，分为能传递剪力（也即不让立柱底部在安装基础上乱动）和弯矩（也即不让立柱歪掉）的刚接柱脚，以及能传递剪力但不能传递弯矩的铰接柱脚。铰接柱脚由于不能传递弯矩，在立柱受到较大的水平方向的力的时候会使立柱歪掉。其中，刚接柱脚有外露式（整个柱位于安装基础上且下端外露）、外包式（整个柱位于安装基础上但下端被包起来）、埋入式（柱下端埋在安装基础内）三种，且承载弯矩的能力依次增强，而铰接柱脚只有外露式一种。
4.出于美观或受力需求，建筑施工中有时也会用到诸如倒锥型立柱这样的高重心立柱，这种立柱由于重心高，不能靠自己稳定立住不歪，只能采用刚接柱脚安装。但刚接柱脚由于需要承载弯矩，因此其结构更复杂，采用刚接柱脚的立柱的安装过程也更长，而倒锥型立柱这样的高重心立柱是很容易歪掉的，在安装过程中必须进行临时固定，目前常用的临时固定手段是采用缆风绳，但效果并不好，而定位架效果更差，基本不能阻止立柱倾斜。
5.申请人在实际施工中发现，采用缆风绳进行临时固定的倒锥型立柱，即使已调整到竖直状态，但在柱脚完全安装完毕后依然再次出现一定程度的倾斜，这对于包砼柱脚或埋入式柱脚而言是致命的，因为没法再次调正。大幅增加缆风绳的数量（翻倍乃至于翻4倍）可减小倾斜，但这会明显提升施工成本。
6.申请人还发现，在没有强风的时候，倒锥型立柱发生的倾斜的方向是随机的。


技术实现要素：

7.本发明提供一种用于高重心立柱的防倾斜安装方法及安装系统。
8.解决的技术问题是：诸如倒锥型立柱这样的高重心立柱，在安装过程中容易倾斜，缆风绳及定位架等常用的防歪手段效果均不佳。
9.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于高重心立柱的防倾斜安装方法，用于安装重心靠近柱顶的立柱；包括以下步骤：步骤一：吊装立柱，并将立柱下端连接到安装基础上的安装位置，使立柱下端不能在水平面内移动，但倾斜角度可调；步骤二：在每根立柱上分别安装倾斜角调节装置；步骤三：测量并调节立柱倾斜角度，使立柱与地面垂直，然后锁定倾斜角调节装
置，使立柱保持在垂直状态；步骤四：通过刚性固定杆将相邻的立柱固定连接为一体，所述刚性固定杆水平设置、安装高度靠近立柱的重心的高度、且与各立柱可拆卸连接；步骤五：用刚接柱脚将立柱固定在安装基础上，使立柱倾斜角不可变，然后拆除倾斜角调节装置以及刚性固定杆。
10.进一步，各立柱的安装位置在安装基础上不共线设置，每个立柱至少与两个相邻的立柱通过刚性固定杆固定连接，且自每个立柱向外延伸的各刚性固定杆中，至少有两个刚性固定杆在竖直方向上的投影不共线。
11.进一步，所述立柱的安装位置在安装基础上呈矩阵状排布，所述刚性固定杆围合成网格状结构，且网格状结构中还包括设置在每个网格的对角线上、用于防止网格变形的刚性固定杆。
12.进一步，所述倾斜角调节装置为以立柱为中心呈放射状排布的缆风绳，每根立柱上设置至少三根缆风绳，各缆风绳上分别设置有紧绳装置。
13.进一步，所述紧绳装置为花篮螺栓或带有锁定装置的紧绳器。
14.进一步，每根立柱上安装四根缆风绳，各缆风绳上端分别锚固在立柱的顶部侧面，且下端分别斜向下向正东、正西、正南、及正北方向延伸并锚固在安装基础上，各缆风绳收紧后与地面的夹角相同。
15.进一步，每根所述刚性固定杆的两端分别锚固在两根相邻的立柱顶端。
16.进一步，所述刚性固定杆为型钢，并与立柱通过螺栓连接。
17.进一步，步骤五中，所述刚接柱脚为包砼柱脚，并在包砼柱脚的包脚混凝土凝固后拆除倾斜角调节装置以及刚性固定杆。
18.一种用于高重心立柱的防倾斜安装系统，其特征在于：用于实施上述的防倾斜安装方法，包括用于将立柱临时连接在安装基础上的临时铰接柱脚、用于调节立柱倾斜角的倾斜角调节装置、用于将相邻的立柱连为一体的刚性固定杆、以及用于最终将立柱固定在安装基础上的刚接柱脚。
19.本发明一种用于高重心立柱的防倾斜安装方法及安装系统与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明中，通过刚性固定杆将各立柱连为一体，不仅使立柱随机发生的倾斜能够相互抵消，而且使得在场所有地脚螺栓等固定立柱底部的设备、缆风绳等防倾斜的设备均能作用于每一根立柱，相当于每根立柱都带有大量的地脚螺栓及缆风绳，有效抑制立柱的倾斜；本发明中，自每根立柱向外延伸的各刚性固定杆中，至少有两个刚性固定杆在竖直方向上的投影不共线，从而确保了立柱向各个方向的倾斜均能有效传递到别的立柱上；本发明中，刚性固定杆水平锚固在立柱顶部，不仅可利用到立柱顶部与梁连接的构件，方便刚性固定杆的安装，而且由于立柱顶部靠近立柱的重心且还是立柱发生倾斜时水平位移最大的区域，能够用很小的力就有效抑制立柱倾斜；本发明中，缆风绳上带有紧绳装置，不仅允许采用调整缆风绳长度的方式调整立柱倾斜角，而且对缆风绳施加了预应力，能够更有效地抑制缆风绳倾斜。
附图说明
20.图1是本发明中的安装系统在使用时的结构示意图；图2是刚性固定杆及缆风绳的排布示意图，部分缆风绳被刚性固定杆遮挡；其中，1
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立柱，2
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缆风绳，3
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刚性固定杆。
具体实施方式
21.如图1
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2所示，一种用于高重心立柱的防倾斜安装方法，用于安装重心靠近柱顶的立柱1；包括以下步骤：步骤一：吊装立柱1，并将立柱1下端连接到安装基础上的安装位置，使立柱1下端不能在水平面内移动，但倾斜角度可调；本实施例中，采用地脚螺栓将立柱1下端锚固在安装基础上，形成一个临时固定用的铰接柱脚，立柱1本身仍可调整倾斜角。
22.步骤二：在每根立柱1上分别安装倾斜角调节装置。
23.步骤三：测量并调节立柱1倾斜角度，使立柱1与地面垂直，然后锁定倾斜角调节装置，使立柱1保持在垂直状态。
24.步骤四：通过刚性固定杆3将相邻的立柱1固定连接为一体，刚性固定杆3水平设置、安装高度靠近立柱1的重心的高度、且与各立柱1可拆卸连接；本实施例中，刚性固定杆3的安装是在脚手架上进行的，这里的脚手架还用来进行上层结构施工，由于刚性固定杆3和缆风绳2都固定在立柱1顶，因而这些不同部分的工作面相同，能够采用同一套脚手架施工。注意这里在安装刚性固定杆3时，需要时刻监控着立柱1的倾斜角，确保刚性固定杆3在安装完毕后，立柱1是垂直的。
25.步骤五：用刚接柱脚将立柱1固定在安装基础上，使立柱1倾斜角不可变，然后拆除倾斜角调节装置以及刚性固定杆3；本实施例中，刚接柱脚为包砼柱脚，并在包砼柱脚的包脚混凝土凝固后拆除倾斜角调节装置以及刚性固定杆3，埋入式柱脚同理，混凝土凝固后才能拆除倾斜角调节装置以及刚性固定杆3。
26.各立柱1的安装位置在安装基础上不共线设置，每个立柱1至少与两个相邻的立柱1通过刚性固定杆3固定连接，且自每个立柱1向外延伸的各刚性固定杆3中，至少有两个刚性固定杆3在竖直方向上的投影不共线。这样的做的目的是确保立柱1向各个方向的倾斜均能有效传递到别的立柱1上。
27.实际使用中，由于立柱1往往不是在同一排上的，只需要把每根立柱1都跟相邻的立柱1连起来，即可达到这样的效果，当然，如果出现现场只有一排立柱1的情况，则应该把每根立柱1的至少一根立柱1通过刚性固定杆3固定在这一排立柱1所在的排面之外的区域上，比如固定在地面上或者墙上，但实际施工中几乎不会碰上这种状况。
28.本实施例中，立柱1的安装位置在安装基础上呈矩阵状排布，刚性固定杆3围合成网格状结构，且网格状结构中还包括设置在每个网格的对角线上、用于防止网格变形的刚性固定杆3。这样可有效对立柱1进行固定。
29.倾斜角调节装置为以立柱1为中心呈放射状排布的缆风绳2，每根立柱1上设置至少三根缆风绳2，缆风绳2下端通过地锚固定在安装基础上。各缆风绳2上分别设置有紧绳装置。当然实际使用中，除了缆风绳2之外，还可以通过相邻的脚手架上的螺栓对立柱1的倾斜
角进行细微调整。
30.紧绳装置可选用花篮螺栓或带有锁定装置的紧绳器。其中如果立柱1较为细长的话，宜采用紧绳器，以获得较大的调整范围，而若立柱1较短粗，宜采用花篮螺栓，这样结构简单且调节力较大。当然，如果条件不允许的话，也可以把缆风绳2做成双股绳，然后用棍棒绞紧双股绳。
31.每根立柱1上安装四根缆风绳2，各缆风绳2上端分别锚固在立柱1的顶部侧面，且下端分别斜向下向正东、正西、正南、及正北方向延伸并锚固在安装基础上，各缆风绳2收紧后与地面的夹角相同。这样做的目的是为了与坐标系配合，方便调整倾斜角。
32.每根刚性固定杆3的两端分别锚固在两根相邻的立柱1顶端。这样不仅可利用到立柱1顶部与梁连接的构件，方便刚性固定杆3的安装，而且由于立柱1顶部靠近立柱1的重心且还是立柱1发生倾斜时水平位移最大的区域，能够用很小的力就有效抑制立柱1倾斜。
33.刚性固定杆3为型钢，并与立柱1通过螺栓连接。本实施例中，选用400mm*200mm*8mm方钢管作为刚性固定杆3。
34.一种用于高重心立柱的防倾斜安装系统，其特征在于：用于实施上述的防倾斜安装方法，包括用于将立柱1临时连接在安装基础上的临时铰接柱脚、用于调节立柱1倾斜角的倾斜角调节装置、用于将相邻的立柱1连为一体的刚性固定杆3、以及用于最终将立柱1固定在安装基础上的刚接柱脚。
35.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。