一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法与流程

1.本发明涉及无菌洁净室安装技术，特别是基因工程技术应用领域的一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法。


背景技术：

2.现有技术中，类似于集装箱式的箱体起吊方式比较多，如专利公开号为cn 113493161a，一种起吊集装箱的方法，包括将上架移动至集装箱上端，判断上架与集装箱位置误差，根据位置误差调节上架微动，且上架微动包括沿着左右方向微动；升降上架完成对集装箱的夹持。又如专利公开号为cn111252672a，提供的一种集装箱起吊方法、装置及系统，包括：获取激光测距模块采集的吊具与平车之间的距离信息；获取测重模块采集的吊具吊起物的重量信息；依据距离信息和重量信息判断集装箱是否与平车勾连，并在集装箱与平车未发生勾连时，控制起升电机转动带动吊具起吊集装箱。再如专利公开号为cn102229398a 公开的一种集装箱吊具，包括圆弧轨道总成、起吊连接装置、伸缩油缸；起吊连接装置的上端与起吊设备的起吊端连接，起吊连接装置的下端与所述圆弧轨道通过滚动副连接；倾斜油缸的一端与起吊连接装置铰接，另一端与圆弧轨道总成铰接。集装箱绕圆弧轨道旋转，降低集装箱吊具整体高度。很显然，集装箱吊具基本是以现有标准集装箱固有的吊装节点为基础，设计各种不同装置。
3.但作为基因治疗技术的可移动、模块化、智能化的无菌洁净舱，虽然有着类似于集装箱外形，但其箱体密封等级不仅必须符合现行生物医药行业法规，而且其室内还包涵基因工程所需要的所有硬件环节、符合行业法规软件以及智能化研发生产管理集成等小型设备，因此在运输、吊装过程中与普通设备具有完全不同的防震(晃)、防撞、防倾斜等级要求。
4.而且，由于无菌洁净舱的舱内空间非常宝贵，如果要加大舱体刚度，在舱体侧壁中设置纵横两个方向的受力桁架，则桁架就会占用这些空间，而且桁架会限制舱壁的门、窗以及无菌洁净环境所需的特殊装备设置，还增加了舱体制作成本。所以大多数无菌洁净舱自身整体刚度较弱，吊装时需要在顶部多点受力起吊，这也就限制了其安装使用的场景条件，致使不能从高层厂房的墙体安装窗中提升吊装，等等。而上述的公开技术以及现有的吊装技术都无法满足这些要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法，它预先在实验洁净舱底部大梁中布置一种固定式母扣，再利用母扣连接外置承重桁架，保持整个舱体平衡平稳起吊，具有安全、快速、易装易拆、重复使用等特点。
6.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法，其特征是把实验舱自身所需的侧壁受力桁架外置作为吊运受力体，包括以下内容：
7.a、在实验舱宽度两侧底部大梁中预先设置若干处内凹式母扣。
8.b、设计两副长度大于实验舱长度的桁架，桁架底部设有若干处与a步中内凹式母扣一一配合的子扣；桁架顶部设置若干个吊装节点。
9.c、把子扣与母扣在一水平位插装预配合，然后在同一水平位沿实验舱长度方向移动一段位移，消除子扣在母扣中沿实验舱宽度方向的自由度。
10.d、当子扣与母扣配合之后，对配合点进行可拆卸式辅助固定。
11.e、通过布置辅助撑杆，保持桁架处于垂直状态。
12.f、利用吊装节点把实验舱整体起吊至安装点。
13.g、拆卸时，先卸除辅助撑杆，再消除可拆卸式辅助固定，随后将桁架整体返移一段位移取出桁架，收藏下次备用。
14.前述的一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法中，作为优选，步骤b中的子扣设有钩体，内凹式母扣设有接纳口，该接纳口同时具有容纳子扣整个钩体高度尺寸的入口以及与钩体承重部位配合的限制口，当子扣处于起吊状态时，子扣位于限制口位。
15.前述的一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法中，作为优选，步骤e中，在桁架处于垂直状态时，保持桁架与实验舱受力侧面具有间隔空间。
16.前述的一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法中，作为优选，所述辅助撑杆包括连接在两副桁架之间的横撑以及交叉连接在两副桁架之间的斜撑，在布置辅助撑杆时必须对辅助撑杆和两副桁架进行张紧。
17.前述的一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法中，作为优选，步骤d中的可拆卸式辅助固定是设置在子扣和母扣配合部位、消除子扣在母扣中沿实验舱长度方向自由度的机构。
18.前述的一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法中，作为优选，消除子扣在母扣中沿实验舱长度方向自由度的机构包括位于实验舱宽度两侧底部大梁上的螺孔，以及位于桁架上与所述螺孔配合的穿螺孔，螺孔和穿螺孔通过螺栓连接。
19.前述的一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法中，作为优选，步骤c中移动一段位移的尺寸与子扣钩体的横向厚度相适配。
20.前述的一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法中，作为优选，所述桁架为长方形框或长方体结构。
21.前述的一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法中，作为优选，子扣和母扣相互配合的构件位于桁架底部朝实验舱的一侧，若干个吊装节点位于桁架顶部背离实验舱的一侧。
22.前述的一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法中，作为优选，步骤e中，辅助撑杆布置在两片桁架超出实验舱受力侧面积以外部分的桁架上。
23.本技术方案中，母扣作为实验舱本体的一部分，均匀布置在实验舱承载力最强的底座大梁上，以内凹形式设计，不占用实验舱任何空间，也不向实验舱以外延伸，在使用完毕后还可以用封盖扣着，保持外部美观清洁，防止杂物进入底梁空间。若干个母扣作为着力点，分散了整个实验舱的水平受力情况，避免实验舱在起吊过程中偏载失衡。
24.利用母扣作为着力点之后，为了避免实验舱本体任何部位不受来自起吊装置对其
的负面影响，本方法采用一种附加桁架方式对实验舱进行吊点引出，两副桁架通过子扣与母扣配合完成下点定位，吊装节点设置在桁架顶部。桁架的长度大于实验舱长度，长出部位用来布置辅助撑杆，辅助撑杆不仅保持桁架与实验舱受力侧面存有间隔空间，防止桁架对实验舱的碰撞，当然在实际起吊时，可以在桁架与实验舱侧面间隔空间中添加软质缓冲件，避免摩擦。
25.桁架在实验舱在起吊过程中始终保持垂直状态，从而保证实验舱平稳移动。
26.由于本方法中的桁架不属于实验舱本体的一部分，为了使起吊过程快速安全完成，本方案把子扣与母扣定位在一个水平位进行插装和就位，把所有子扣和所有母扣按标准节距方式设计，操作时统一动作。然后在同一水平位沿实验舱长度方向移动一段位移，来消除子扣在母扣中沿实验舱宽度方向的自由度，确定子扣起吊点，并通过可拆卸式辅助固定消除子扣在母扣中沿实验舱长度方向的自由度，操作方便，过程简单，桁架安装拆卸所需空间小。
27.实现本方法的子扣与母扣中，其中子扣具有钩体，母扣具有容纳钩体的接纳口和限制口，可拆卸式辅助固定采用螺孔和穿螺孔，结构简单，易操作易检查，就位后也易形成硬连接，安全可靠。
28.进一步，本方法中，辅助撑杆有两种基本形式，一是连接在两副桁架之间的横撑，其作用前面已述，二是交叉连接在两副桁架之间的斜撑，对桁架进行张紧，保证起吊安全。
29.由于桁架具有一定的厚度，子扣、母扣设置在桁架底部朝实验舱的一侧，吊装节点位于桁架顶部背离实验舱的一侧，尽可能地使吊装节点远离实验舱，也给一些实验舱顶部舱檐留下空间。
30.因此，与现有技术相比，本发明的有益效果是：在有限实验舱空间和不向舱外延伸前提下，减少了舱体壁中因布置桁架而损失空间；利用舱底大梁设计隐藏式起吊着力点，把起吊桁架外置，满足无菌实验舱各种功能布置；起吊时整个舱体不受任何吊具影响，安全可靠，拆装便捷，操作过程简单，完全满足现场起吊工作流程检查，可重复使用。
附图说明
31.图1是本发明的一种桁架结构示意图。
32.图2是图1的右视图。
33.图3是图1中m处局部放大结构示意图。
34.图4是图2中n处局部放大结构示意图。
35.图5是一种实验舱底部大梁部位结构示意图。
36.图6是图5中p处局部放大结构示意图。
37.图7是本发明的一种起吊作业状态实验舱端部结构示意图。
38.图中：1.桁架，101.桁架上梁，102.桁架下梁，103.子扣，104.吊装节点，105.斜撑连接位，106.横撑连接位，107.斜撑，108.横撑，2.实验舱，201.底部大梁，202.加强板，203.螺孔，204.接纳口。
具体实施方式
39.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
40.本实施例一种利用外置安装桁架实现移动式实验舱整体吊装的方法，参见图1至图7，为减小实验舱舱壁占用空间，把实验舱原本侧壁中必须要设置的纵横两方向的受力桁架外置，作为吊运受力体，其准备工作及起吊过程包括以下内容：
41.a、在实验舱2宽度两侧底部大梁201中预先设置若干处内凹式母扣。
42.b、设计两副长度大于实验舱长度、高度与实验舱高度相等的桁架1(实际应用时，桁架1的高度大于等于实验舱高度的1/8即可)，桁架1底部设有5处与内凹式母扣一一配合的子扣103；桁架1顶部设置4个吊装节点104。
43.c、把子扣103与母扣在一水平位插装预配合，然后在同一水平位沿实验舱 1长度方向移动一段位移，利用子扣103自身结构消除子扣在母扣中沿实验舱宽度方向的自由度。
44.d、当子扣103与母扣配合之后，对配合点进行可拆卸式辅助固定。
45.e、通过布置辅助撑杆，保持桁架1处于垂直状态。在桁架1处于垂直状态时，保持桁架1与实验舱2受力侧面具有间隔空间。现场吊装时，可适当使用软垫进行垫护。
46.f、由起吊设备利用吊装节点104把实验舱整体起吊至安装点。
47.g、拆卸时，先卸除辅助撑杆，再消除可拆卸式辅助固定，随后将桁架2整体返移一段位移取出桁架1，收藏下次备用。
48.下面通过桁架1具体结构以及实验舱2构造进一步进行说明：
49.桁架1结构如图1至图3所示，由桁架上梁101、桁架下梁102以及竖杆、斜杆等构成长方形框架，子扣103和母扣相互配合的构件位于桁架1底部朝实验舱2的一侧，4个吊装节点104位于桁架顶部背离实验舱2的一侧。
50.桁架1的长度大于实验舱2的长度，在桁架1两端竖杆上布置斜撑连接位 105和横撑连接位106。辅助撑杆包括连接在两副桁架1之间的横撑108，和交叉连接在两副桁架1之间的斜撑107，如图7所示，在起吊前布置辅助撑杆时，必须对辅助撑杆和两副桁架进行完全张紧。
51.子扣103设有钩状体，如图4所示。内凹式母扣加强板202设置在实验舱2 的底部大梁201上，如图5、图6所示，内凹式母扣设有接纳口204，该接纳口204同时具有容纳子扣103整个钩体高度尺寸的入口以及与钩体承重部位(即起吊着力点)配合的限制口，即当子扣103处于起吊状态时，子扣103位于限制口部位。
52.可拆卸式辅助固定是设置在子扣103和母扣配合部位、以消除子扣103在母扣中沿实验舱2长度方向自由度的机构，该机构包括位于实验舱2宽度两侧底部大梁201上的螺孔203，螺孔203位于加强板202上，以及设置在桁架1上与螺孔203配合的穿螺孔，螺孔203和穿螺孔通过螺栓连接。
53.消除子扣103在母扣中沿实验舱2宽度方向的自由度中，移动一段位移的尺寸为子扣103钩体一个横向厚度。子扣103上的钩状体到穿螺孔之间的距离等于母扣加强板202上接纳口204限制口到螺孔203之间的距离。
54.由于无菌洁净舱(实验舱2)的长度事实和安装的特殊要求，本实施例通过外置安装桁架的设计，使得实验舱2本身不需要自身立面部位的高强度桁架，而在吊运过程中由实验舱2底座承担舱内设施支撑，由外置桁架1替代提升力受力体，完全保证吊装工况安全，吊运完毕拆卸备用，不影响实验舱2包括强度在内的任何功能要求。
55.上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，如桁架1可制成厚度较小的
长方体结构；母扣接纳口202为圆孔，子扣为t形轴结构等等，在不脱离本技术方案原则的移动式无菌洁净舱领域中，任何对本发明的简单变换后的结构、方法等均属于本发明的保护范围。