CN115162743A - 上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，包括步骤：1、铺设上环向索；2、下径向索通过下径向索提升工装连刚性外环；3、上斜索通过上斜索提升工装连刚性外环；4、上环向索通过内环索提升工装连刚性外环；5、提升上环向索，上斜索随上环向索同步提升；6、铺设下环向索，下径向索和下径向索提升工装连下环向索；7、提升下径向索；8、上环向索与下环向索间装环索间撑杆和环向交叉索；9、交替提升下径向索下径向索与上斜索间装径向索撑杆；10、整体提升所有下径向索至上斜索安装完成；11、继续整体提升所有下径向索，拆除上斜索提升工装；12、张拉所有下径向索至下径向索与刚性外环锚接，拆除剩余提升工装。

Description

上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法

技术领域

本发明涉及一种索网结构的施工方法，尤其涉及一种上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法。

背景技术

目前，在建筑工程中，越来越多的大跨度屋盖结构采用索网结构形式，其特点在于索网结构体系轻盈，能够在没有中间支承的情况下覆盖较大跨度的空间，而且能够承受远大于索自重的荷载。此类建筑屋盖外观设计可以通过索网的不同编织搭配方式，配合附属结构及利用膜材进行表面覆盖，形成各类复杂造型。

上斜交下径向双层柔性索网结构体系，主要是由外压环，上层斜交索网，下层径向索网，内环索和撑杆组成的自平衡体系，是一种新颖的结构形式。整体结构体系上层斜交索网直接承受屋面荷载，并以支反力形式通过撑杆和内环索传递部分屋面荷载，下径向索则承受撑杆传递支反力和内环索的集中荷载。现有技术的上斜交下径向双层柔性索网结构体系在施工过程中，上层索系的提升施工难度大，且上层索系与下层索系之间距离较大，无法安装撑杆，影响双层柔性索网结构体系的整体稳定性和施工进度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，利用交替提升下径向索及同步提升上斜索的方式实现上斜交下径向双层柔性索网结构的整体提升成型，优化了施工工序，降低了施工难度，并解决了现有技术中上层索系与下层索系之间距离较大而无法安装撑杆的技术问题。

本发明是这样实现的：

一种上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，所述的上斜交下径向双层柔性索网结构包括刚性外环、上环向索、下环向索、连接在上环向索与刚性外环之间的上斜索、连接在下环向索与刚性外环之间的下径向索、以及连接在上斜索与下径向索之间的撑杆；

所述的上斜交下径向双层柔性索网结构采用提升系统提升施工，所述的提升系统包括下径向索提升工装、上斜索提升工装和内环索提升工装；

所述的提升施工方法包括以下步骤：

步骤1：铺设上环向索，并在上环向索上安装上环索索夹；

步骤2：在上环向索的外侧四周依次铺设下径向索，并安装下径向索提升工装，每根下径向索分别通过下径向索提升工装与刚性外环连接；

步骤3：在上环向索的外侧四周依次铺设上斜索，并安装上斜索提升工装，每根上斜索分别通过上斜索提升工装与刚性外环连接；

步骤4：安装内环索提升工装，上环向索通过内环索提升工装与刚性外环连接；

步骤5：通过内环索提升工装将上环向索提升至设定高度，使上环向索与看台之间的距离满足下环向索的铺设施工条件；同时，上斜索随上环向索同步提升，且此时上斜索处于悬空松垂状态；

步骤6：铺设下环向索，并在下环向索上安装下环索索夹，将下径向索的固定端通过下环索索夹连接至下环向索；

步骤7：通过下径向索提升工装牵引提升下径向索；

步骤8：在上环向索与下环向索之间间隔安装环索间撑杆和环向交叉索；

步骤9：依次交替提升下径向索，并在下径向索与上斜索之间安装径向索撑杆；

步骤10：通过下径向索提升工装整体提升所有下径向索，下径向索的可调节端向刚性外环的方向移动；与此同时，通过上斜索提升工装牵引整体提升所有上斜索，使上斜索的可调节端靠近刚性外环，直至上斜索安装完成；

步骤11：继续通过下径向索提升工装整体提升所有下径向索，使所有下径向索同步张拉，并拆除上斜索提升工装；

步骤12：安装张拉所有下径向索，直至下径向索与刚性外环锚接就位，拆除下径向索提升工装和内环索提升工装，完成上斜交下径向双层柔性索网结构的施工。

所述的步骤1包括以下分步骤：

步骤1.1：在建筑结构内根据上环向索的施工位置进行原位标注；

步骤1.2：根据原位标注位置临时设置支撑胎架，将上环向索铺设于支撑胎架上；

步骤1.3：在支撑胎架上将上环索索夹间隔安装在上环向索上。

所述的下径向索提升工装包括第一提升千斤顶、主动牵引工装和第一牵引反力工装锚具，下径向索与刚性外环的连接方法是：

步骤2.1：刚性外环的内圈上形成有径向工装耳板，主动牵引工装的连接端与径向工装耳板可转动式连接；

步骤2.2：在主动牵引工装的提升端安装第一牵引反力工装锚具，安装第一提升千斤顶，主动牵引工装的另一端为自由端并穿过第一提升千斤顶；

步骤2.3：下径向索的可调节端与第一牵引反力工装锚具固定连接。

所述的径向工装耳板沿刚性外环的径向设置，径向工装耳板与刚性外环焊接成一体式结构。

所述的上斜索提升工装包括第二提升千斤顶、第二牵引反力工装锚具和辅助提升牵引工装，上斜索与刚性外环的连接方法是：

步骤3.1：上斜索包括上层上斜索和下层上斜索，由下至上依次铺设下层上斜索和上层上斜索，下层上斜索与上层上斜索之间交叉连接且节点处通过斜索索夹连接固定，形成上斜索；

步骤3.2：刚性外环的内圈上形成有斜向工装耳板，辅助提升牵引工装的一端轴与斜向工装耳板可转动式连接；

步骤3.3：在辅助提升牵引工装的提升端安装第二牵引反力工装锚具，安装第二提升千斤顶，辅助提升牵引工装的另一端为自由端并穿过第二提升千斤顶；

步骤3.4：上斜索的可调节端与第二牵引反力工装锚具固定连接。

所述的斜向工装耳板位于刚性外环的内圈与下径向索提升工装之间，斜向工装耳板与刚性外环的径向之间呈锐角夹角，斜向工装耳板与刚性外环焊接成一体式结构。

所述的内环索提升工装包括第三提升千斤顶和提升附加索，所述的步骤4包括以下分步骤：

步骤4.1：所述的刚性外环的顶部形成有一对牵引设备插耳支座，提升附加索的一端通过第三提升千斤顶安装在一对牵引设备插耳支座上；

步骤4.2：提升附加索的另一端通过上环索索夹与上环向索可转动式连接。

所述的一对牵引设备插耳支座位于下径向索提升工装和上斜索提升工装的上方，一对牵引设备插耳支座与刚性外环焊接成一体式结构。

所述的步骤9包括以下分步骤：

步骤9.1：将所有下径向索间隔划分为奇数轴和偶数轴两个批次，并在每根下径向索上沿下环向索的径向轴线由内环向外环划分若干环撑杆安装点，该若干环撑杆安装点位于斜索索夹的下方；奇数轴批次的下径向索与下环向索上设置环索间撑杆的下环索索夹连接，奇数轴批次的下径向索与下环向索的连接点作为该下径向索的第一环撑杆安装点；偶数轴批次的下径向索与下环向索上不设置环索间撑杆的下环索索夹连接，偶数轴批次的下径向索上的各环撑杆安装点与奇数轴批次的下径向索上的各环撑杆安装点交错设置；

步骤9.2：通过下径向索提升工装牵引提升奇数轴批次的下径向索，使内环索系同步提升，与此同时，通过上斜索提升工装牵引整体提升所有上斜索，使上斜索的可调节端向靠近刚性外环的方向移动，当偶数轴批次的下径向索上第二环撑杆安装点与上斜索的斜索索夹之间的垂直距离大于径向索撑杆的长度，即具备径向索撑杆的安装条件，在偶数轴批次的下径向索上第二环撑杆安装点与上斜索之间安装径向索撑杆；

步骤9.3：通过下径向索提升工装牵引提升偶数轴批次的下径向索，使内环索系同步提升，与此同时，通过上斜索提升工装牵引整体提升所有上斜索，使上斜索的可调节端向靠近刚性外环的方向移动，当奇数轴批次的下径向索上第三环撑杆安装点与上斜索的斜索索夹之间的垂直距离大于径向索撑杆的长度，即具备径向索撑杆的安装条件，在奇数轴批次的下径向索上第三环撑杆安装点与上斜索之间安装径向索撑杆；

步骤9.4：重复步骤9.2和步骤9.3，交替提升奇数轴批次和偶数轴批次的下径向索，直至完成所有下径向索上径向索撑杆的安装。

所述的在步骤10中，下径向索提升至上环向索的高度与刚性外环的顶面等高，此时上斜索两端距离最小，且提升附加索开始不提供向上的分力，通过上斜索提升牵引工装牵引上斜索的可调节端，使其能与刚性外环连接，上斜索即安装完成。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明由于采用提升附加索提升上环向索，再张拉下径向索来托举整个索网结构，继而实现上斜交下径向双层柔性索网结构的整体提升成型，并通过斜索索夹和径向索索夹及施工过程对索夹高度的控制，避免在施工中由于环向分力导致索夹转动情况发生。

2、本发明由于采用下径向索交替提升的方式，即先提升奇数轴批次的下径向索，再提升偶数轴批次的下径向索；在提升奇数轴批次的下径向索时，偶数轴批次的下径向索随之松弛，在距离满足要求后安装径向索撑杆，解决了现有技术中上层索系与下层索系之间距离较大而无法安装撑杆的技术问题，充分运用了索结构，减少索结构的提升工装设备，提高施工效率，节省工期。

附图说明

图1是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法的施工立体图；

图2是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法的施工立面图；

图3是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中径向工装耳板的结构示意图；

图4是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中斜向工装耳板的结构示意图；

图5是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中内环索提升工装的安装示意图；

图6是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中上斜索提升工装的安装示意图；

图7是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中下径向索提升工装的安装示意图；

图8是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤1的施工示意图；

图9是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤2的施工示意图；

图10是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤3的施工示意图；

图11是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤4的施工示意图；

图12是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤5的施工示意图；

图13是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤6的施工示意图；

图14是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤7的施工示意图；

图15是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤8的施工示意图；

图16是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤9.1和步骤9.2的施工示意图；

图17是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤9.3的施工示意图；

图18是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤9.4的施工示意图；

图19是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤10的施工示意图；

图20是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤11的施工示意图；

图21是本发明上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法中步骤12的施工示意图；。

图中，1-刚性外环，21-上环向索，22-下环向索，31-上环索索夹，32-下环索索夹，4-上斜索，41-上层上斜索，42-下层上斜索，5-斜索索夹，6-下径向索，7-径向索索夹，8-环向交叉索，91-环索间撑杆，92-径向索撑杆，10-牵引设备插耳支座，111-第一提升千斤顶，112-第二提升千斤顶，113-第三提升千斤顶，12-提升附加索，13-径向工装耳板，14-主动提升牵引工装，151-第一牵引反力工装锚具，152-第二牵引反力工装锚具，16-斜向工装耳板，17-辅助提升牵引工装。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参见附图1和附图2，一种上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，所述的上斜交下径向双层柔性索网结构包括刚性外环1、上环向索21、下环向索22、连接在上环向索21与刚性外环1之间的上斜索4、连接在下环向索22与刚性外环1之间的下径向索6、以及连接在上斜索4与下径向索6之间的撑杆。

优选的，上环向索21和下环向索22可采用等分的两段索连接而成。上斜索4与刚性外环1和上环向索21之间、下径向索6与刚性外环1和下环向索22之间均采用栓接形式连接，形成自平衡结构体系。

所述的上斜交下径向双层柔性索网结构采用提升系统提升施工，所述的提升系统包括下径向索提升工装、上斜索提升工装和内环索提升工装；所述的提升施工方法包括以下步骤：

请参见附图8，步骤1：铺设上环向索21，并在上环向索21上安装上环索索夹31。

所述的步骤1包括以下分步骤：

步骤1.1：在建筑结构内根据上环向索21的施工位置进行原位标注。

步骤1.2：根据原位标注位置临时设置支撑胎架(图中未示出)，将上环向索21铺设于支撑胎架上。

步骤1.3：在支撑胎架上将上环索索夹31间隔安装在上环向索21上。

以体育场馆为例，可在体育场馆内原位标注上环向索21的施工位置并临时设置支撑胎架，便于上环向索21的铺设和上环索索夹31的安装。

请参见附图3、附图7和附图9，步骤2：在上环向索21的外侧四周依次铺设下径向索6，并安装下径向索提升工装，每根下径向索6分别通过下径向索提升工装与刚性外环1连接。

优选的，可利用体育场馆的看台临时设置支撑胎架，用于下径向索6的铺装。下径向索6根据方向分为可调节端和固定端，可调节端布置在索网结构的外环，便于锚具的安装和局部微调，固定端布置在索网结构的内环。

所述的下径向索提升工装包括第一提升千斤顶111、主动牵引工装14和第一牵引反力工装锚具151，优选的，主动牵引工装14可采用钢绞线，钢绞线的规格可根据实际工程施工需求确定，下径向索6与刚性外环1的连接方法是：

步骤2.1：刚性外环1的内圈上形成有径向工装耳板13，主动牵引工装14的连接端通过销轴与径向工装耳板13可转动式连接。

所述的径向工装耳板13沿刚性外环1的径向设置，径向工装耳板13与刚性外环1焊接成一体式结构，确保牵引张拉时的受力稳定。

步骤2.2：在主动牵引工装14的提升端安装第一牵引反力工装锚具151，安装第一提升千斤顶111，主动牵引工装14的另一端为自由端并穿过第一提升千斤顶111。

通过第一提升千斤顶111配合第一牵引反力工装锚具151，不断收短主动牵引工装14实现提升功能。第一提升千斤顶111可采用顶程油缸类千斤顶，其工作原理是：提升前，千斤顶内下部先锁止钢绞线，油缸顶程，配合牵引反力工装锚具实现反力工装提升；随后千斤顶内上部索止钢绞线，下部松钢绞线，收缩油缸，如此反复。利用千斤顶和牵引反力工装锚具配合工作，收短钢绞线实现钢绞线的提升功能属于本领域中常规的提升技术手段，此处不再赘述。

步骤2.3：下径向索6的可调节端与第一牵引反力工装锚具151固定连接。

请参见附图4、附图6和附图10，步骤3：在上环向索21的外侧四周依次铺设上斜索4，上斜索4位于下径向索6的上方，并安装上斜索提升工装，每根上斜索4分别通过上斜索提升工装与刚性外环1连接。

优选的，可采用步骤2中临时设置的支撑胎架铺装上斜索4。

所述的上斜索提升工装包括第二提升千斤顶112、第二牵引反力工装锚具152和辅助提升牵引工装17，优选的，辅助提升牵引工装17可采用钢绞线，钢绞线的规格可根据实际工程施工需求确定，上斜索4与刚性外环1的连接方法是：

步骤3.1：上斜索4包括上层上斜索41和下层上斜索42，由下至上依次铺设下层上斜索42和上层上斜索41，下层上斜索42与上层上斜索41之间交叉连接且节点处通过斜索索夹5连接固定，调节索标记方向点朝向，并拧紧索夹螺栓，形成上斜索4。

上斜索4根据交叉点的空间位置分为上下两层，即上层上斜索41和下层上斜索42，与下径向索6相同，上斜索4的可调节端布置在索网结构的外环，上斜索4的固定端布置在索网结构的内环。

上斜索4采用常规的双层索网结构，其连接方式采用现有的施工工艺，此处不再赘述。

步骤3.2：刚性外环1的内圈上形成有斜向工装耳板16，辅助提升牵引工装17的一端通过销轴与斜向工装耳板16可转动式连接。

所述的斜向工装耳板16位于刚性外环1的内圈和与下径向索提升工装连接的径向工装耳板13之间，斜向工装耳板16与刚性外环1的径向之间呈锐角夹角，斜向工装耳板16与刚性外环1焊接成一体式结构，确保牵引张拉时的受力稳定。优选的，可在刚性外环1、径向工装耳板13和斜向工装耳板16之间设置加劲肋，进一步提高径向工装耳板13和斜向工装耳板16的受力稳定性。

步骤3.3：在辅助提升牵引工装17的提升端安装第二牵引反力工装锚具152，安装第二提升千斤顶112，辅助提升牵引工装17的另一端为自由端并穿过第二提升千斤顶112，通过第二提升千斤顶112配合第二牵引反力工装锚具152，不断收短辅助提升牵引工装17实现提升功能。

第二提升千斤顶112可采用顶程油缸类千斤顶，其工作原理与第一提升千斤顶111相同，此处不再赘述。

步骤3.4：上斜索4的可调节端与第二牵引反力工装锚具152固定连接。

请参见附图4、附图5和附图11，步骤4：安装内环索提升工装，上环向索21通过内环索提升工装与刚性外环1连接。

所述的内环索提升工装包括第三提升千斤顶113和提升附加索12，优选的，提升附加索12可采用钢绞线，钢绞线的规格可根据实际工程施工需求确定，所述的步骤4包括以下分步骤：

步骤4.1：所述的刚性外环1的顶部形成有一对牵引设备插耳支座10，提升附加索12的一端通过第三提升千斤顶113安装在一对牵引设备插耳支座10上。优选的，第三提升千斤顶113可采用顶程油缸类千斤顶，利用第三提升千斤顶113的顶升实现提升附加索12的收短，从而实现对上环向索21的提升功能。

第三提升千斤顶113作为提升点，所述的一对牵引设备插耳支座10位于与下径向索提升工装连接的径向工装耳板13和与上斜索提升工装连接的斜向工装耳板16的上方，一对牵引设备插耳支座10与刚性外环1焊接成一体式结构，确保牵引张拉时的受力稳定。

步骤4.2：提升附加索12的另一端通过上环索索夹31的耳板经销轴与上环向索21可转动式连接。

请参见附图12，步骤5：通过内环索提升工装将上环向索21提升至设定高度，使上环向索21与看台之间的距离满足下环向索22的铺设施工条件；同时，上斜索4随上环向索21同步提升至设定高度，上斜索4的可调节端通过上斜索牵引工装提升靠近刚性外环1，且此时上斜索4处于悬空松垂状态。

具体的，内环索提升工装的第三提升千斤顶113启动并牵引提升附加索12，使上环向索21在提升附加索12的牵引下提升至设定高度。

优选的，上环向索21与看台之间的距离根据下环向索22铺设施工所需的高度确定，可根据不同的建筑工程灵活调整，需保证提升附加索12的延长线能穿过上环索索夹31的中心，避免上环索索夹31转动的情况出现。

请参见附图13，步骤6：铺设下环向索22，并在下环向索22上安装下环索索夹32，将下径向索6的固定端通过下环索索夹32连接至下环向索22。

优选的，下环向索22可采用步骤1中的支撑胎架铺设。

请参见附图14，步骤7：通过下径向索提升工装牵引提升下径向索6。

具体的，下径向索提升工装的第二提升千斤顶112和主动提升牵引工装14同步工作，主动提升牵引工装14收短并牵引下径向索6，下径向索6直接受力，从而使下径向索6通过下径向索提升工装提升至指定高度。

优选的，下径向索6提升的设定高度与上环向索21第一次提升高度之间的距离需满足上环向索21与下环向索22之间安装环索间撑杆91、环向交叉索8的施工条件。

请参见附图15，步骤8：在上环向索21与下环向索22之间间隔安装环索间撑杆91和环向交叉索8，环索间撑杆91和环向交叉索8的上端通过上环索索夹31与上环向索21连接，环索间撑杆91和环向交叉索8的下端通过下环索索夹32与下环向索22连接，形成内环索系。

待环索间撑杆91和环向交叉索8安装完成后，下径向索6处于受力状态，而上斜索4受力较小处于自然悬垂状态，因而下径向索6与上斜索4的间距离小于径向索撑杆92的长度，暂时不具备安装上斜索4与下径向索6之间的撑杆安装条件。

优选的，可每间隔一个下环索索夹32设置一根环索间撑杆91，相邻两根环索间撑杆91之间设置环向交叉索8。

请参见附图16至附图18，步骤9：依次交替提升下径向索6，并在下径向索6与上斜索4之间安装径向索撑杆92。

所述的步骤9包括以下分步骤：

步骤9.1：将所有下径向索6间隔划分为奇数轴和偶数轴两个批次，并在每根下径向索6上沿下环向索22的径向轴线由内环向外环划分若干环撑杆安装点，该若干环撑杆安装点位于斜索索夹5的下方。

具体的，若某体育场馆中下径向索6共56根，依次标记为1，2，3，…，56，其中，1、3、5、…、55属于奇数轴批次，2、4、6、…、56属于偶数轴批次；每根下径向索6上从与下环向索22的连接点向与刚性外环1的连接点依次划分3环撑杆安装点。由于上层上斜索41与下层上斜索42的交叉连接结构导致了径向索撑杆92在每一环均交替出现，奇数轴批次的下径向索6与下环向索22上设置环索间撑杆91的下环索索夹32连接，奇数轴批次的下径向索6与下环向索22的连接点作为该下径向索6的第一环撑杆安装点，用于安装环索间撑杆91，在每根奇数轴批次的下径向索6上安装两根径向索撑杆92和一根环索间撑杆91。偶数轴批次的下径向索6与下环向索22上不设置环索间撑杆91的下环索索夹32连接，在每根偶数轴批次的下径向索6上安装三根径向索撑杆92，偶数轴批次的下径向索6上的各环撑杆安装点与奇数轴批次的下径向索6上的各环撑杆安装点交错设置，使相邻两根下径向索6上的径向索撑杆92位置交错，且所有下径向索6上按距离划分共形成6环撑杆安装点。

步骤9.2：通过下径向索提升工装牵引提升奇数轴批次的下径向索6，使内环索系同步提升，由于偶数批次的下径向索6未受牵引提升，两端距离缩小出现松弛状态，产生向下的挠度，与此同时，通过上斜索提升工装牵引整体提升所有上斜索4，使上斜索4的可调节端向靠近刚性外环1的方向移动，当偶数轴批次的下径向索6上第二环撑杆安装点与上斜索4的斜索索夹5之间的垂直距离大于径向索撑杆92的长度，即具备径向索撑杆92的安装条件，在偶数轴批次的下径向索6上第二环撑杆安装点与上斜索4之间通过径向索索夹7和斜索索夹5安装径向索撑杆92，安装该径向索撑杆92的过程中由奇数轴批次的下径向索6提供向上的分力。

径向索撑杆92的下端通过径向索索夹7与下径向索6连接，径向索撑杆92的上端通过斜索索夹5与上层上斜索41和下层上斜索42的交叉处连接。

步骤9.3：通过下径向索提升工装牵引提升偶数轴批次的下径向索6，使内环索系同步提升，由于奇数轴批次的下径向索6未受牵引提升，两端距离缩小出现松弛状态，产生向下的挠度，与此同时，通过上斜索提升工装牵引整体提升所有上斜索4，使上斜索4的可调节端向靠近刚性外环1的方向移动，当奇数轴批次的下径向索6上第三环撑杆安装点与上斜索4的斜索索夹5之间的垂直距离大于径向索撑杆92的长度，即具备径向索撑杆92的安装条件，在奇数轴批次的下径向索6上第三环撑杆安装点与上斜索4之间通过径向索索夹7和斜索索夹5安装径向索撑杆92，安装该径向索撑杆92的过程中由偶数轴批次的下径向索6提供向上的分力。

步骤9.4：重复步骤9.2和步骤9.3，交替提升奇数轴批次和偶数轴批次的下径向索6，直至完成所有下径向索6上径向索撑杆92的安装。

全部径向索撑杆92安装完成后，此时所有下径向索6同时受力，上斜索4的可调节端接近刚性外环1。

请参见附图19，步骤10：通过下径向索提升工装整体提升所有下径向索6，使所有下径向索6同步张拉，下径向索6的可调节端进一步向靠近刚性外环1的方向移动；与此同时，通过上斜索提升工装牵引整体提升所有上斜索4，使上斜索4的可调节端靠近刚性外环1，直至上斜索4安装完成。

所述的在步骤10中，下径向索6作为提升的主动力索，下径向索6提升至上环向索21的高度与刚性外环1的顶面等高，此时上斜索4两端距离最小，且提升附加索12开始不提供向上的分力，通过上斜索提升牵引工装牵引上斜索4的可调节端，使其能与刚性外环1连接，上斜索4即安装完成。

请参见附图20，步骤11：继续通过下径向索提升工装整体提升所有下径向索6，使所有下径向索6同步张拉，并拆除上斜索提升工装。

由于提升附加索12已经不再提供向上分力并处于松弛状态，可以开始拆除提升附加索12。拆除步骤为通过吊装带和卡环把提升附加索12固定在径向索索夹7附近，随后从第三提升千斤顶113端部切断提升附加索12，最后将第三提升千斤顶113及剩余提升附加索12吊至地面，完成拆除。

请参见附图21，步骤12：安装张拉所有下径向索6，直至下径向索6与刚性外环1锚接就位，拆除下径向索提升工装和内环索提升工装，完成上斜交下径向双层柔性索网结构的施工。

在步骤12中，下径向索6作为提升的主动力索，内环索系及上斜索的索力被动增加，所有索力及节点位置逐步趋向索网结构的设计初始态目标，使索网结构施工成型，即可拆除下径向索提升工装和内环索提升工装。

在本发明中，上层索系由上斜索4和上环向索21组成，两部分索通过上环索索夹31连接，下层索系由下径向索和下环向索22组成，两部分索通过下环索索夹32连接。由于上斜索4的索力方向与环向索21存在一定夹角，在施工过程中可能存在沿环向分力的情况，通过直接张拉上斜索4，提升上层索系可能出现环索索夹位置偏位，因而采用提升附加索12辅助提升上层索系，再张拉下径向索6来托举整个索网结构，继而实现双层索网整体提升的施工方法，并通过斜索索夹5和径向索索夹7及施工过程对索夹高度的控制，避免在施工中出现索夹转动情况。

上层上斜索41与下层上斜索42的交叉连接结构导致了径向索撑杆92在每一环均交替出现，为了保证径向索撑杆92安装过程中径向索撑杆92的长度小于对应斜索索夹5和径向索索夹7间的距离，并且满足相应下径向索6的索力较小且处于松弛状态的条件，采用了下径向索6交替提升的方式，即先提升奇数轴批次的下径向索6，再提升偶数轴批次的下径向索6。在提升奇数轴批次的下径向索6时，偶数轴批次的下径向索6随之松弛，当距离满足要求后安装径向索撑杆92，反之亦然。本发明的提升施工方法充分运用了索结构，减少索结构的提升工装设备，提高施工效率，节省工期。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，其特征是：所述的上斜交下径向双层柔性索网结构包括刚性外环(1)、上环向索(21)、下环向索(22)、连接在上环向索(21)与刚性外环(1)之间的上斜索(4)、连接在下环向索(22)与刚性外环(1)之间的下径向索(6)、以及连接在上斜索(4)与下径向索(6)之间的撑杆；

所述的上斜交下径向双层柔性索网结构采用提升系统提升施工，所述的提升系统包括下径向索提升工装、上斜索提升工装和内环索提升工装；

所述的提升施工方法包括以下步骤：

步骤1：铺设上环向索(21)，并在上环向索(21)上安装上环索索夹(31)；

步骤2：在上环向索(21)的外侧四周依次铺设下径向索(6)，并安装下径向索提升工装，每根下径向索(6)分别通过下径向索提升工装与刚性外环(1)连接；

步骤3：在上环向索(21)的外侧四周依次铺设上斜索(4)，并安装上斜索提升工装，每根上斜索(4)分别通过上斜索提升工装与刚性外环(1)连接；

步骤4：安装内环索提升工装，上环向索(21)通过内环索提升工装与刚性外环(1)连接；

步骤5：通过内环索提升工装将上环向索(21)提升至设定高度，使上环向索(21)与看台之间的距离满足下环向索(22)的铺设施工条件；同时，上斜索(4)随上环向索(21)同步提升，且此时上斜索(4)处于悬空松垂状态；

步骤6：铺设下环向索(22)，并在下环向索(22)上安装下环索索夹(32)，将下径向索(6)的固定端通过下环索索夹(32)连接至下环向索(22)；

步骤7：通过下径向索提升工装牵引提升下径向索(6)；

步骤8：在上环向索(21)与下环向索(22)之间间隔安装环索间撑杆(91)和环向交叉索(8)；

步骤9：依次交替提升下径向索(6)，并在下径向索(6)与上斜索(4)之间安装径向索撑杆(92)；

步骤10：通过下径向索提升工装整体提升所有下径向索(6)，下径向索(6)的可调节端向刚性外环(1)的方向移动；与此同时，通过上斜索提升工装牵引整体提升所有上斜索(4)，使上斜索(4)的可调节端靠近刚性外环(1)，直至上斜索(4)安装完成；

步骤11：继续通过下径向索提升工装整体提升所有下径向索(6)，使所有下径向索(6)同步张拉，并拆除上斜索提升工装；

步骤12：安装张拉所有下径向索(6)，直至下径向索(6)与刚性外环(1)锚接就位，拆除下径向索提升工装和内环索提升工装，完成上斜交下径向双层柔性索网结构的施工。

2.根据权利要求1所述的上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，其特征是：所述的步骤1包括以下分步骤：

步骤1.1：在建筑结构内根据上环向索(21)的施工位置进行原位标注；

步骤1.2：根据原位标注位置临时设置支撑胎架，将上环向索(21)铺设于支撑胎架上；

步骤1.3：在支撑胎架上将上环索索夹(31)间隔安装在上环向索(21)上。

3.根据权利要求1所述的上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，其特征是：所述的下径向索提升工装包括第一提升千斤顶(111)、主动牵引工装(14)和第一牵引反力工装锚具(151)，下径向索(6)与刚性外环(1)的连接方法是：

步骤2.1：刚性外环(1)的内圈上形成有径向工装耳板(13)，主动牵引工装(14)的连接端与径向工装耳板(13)可转动式连接；

步骤2.2：在主动牵引工装(14)的提升端安装第一牵引反力工装锚具(151)，安装第一提升千斤顶(111)，主动牵引工装(14)的另一端为自由端并穿过第一提升千斤顶(111)；

步骤2.3：下径向索(6)的可调节端与第一牵引反力工装锚具(151)固定连接。

4.根据权利要求3所述的上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，其特征是：所述的径向工装耳板(13)沿刚性外环(1)的径向设置，径向工装耳板(13)与刚性外环(1)焊接成一体式结构。

5.根据权利要求1所述的上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，其特征是：所述的上斜索提升工装包括第二提升千斤顶(112)、第二牵引反力工装锚具(152)和辅助提升牵引工装(17)，上斜索(4)与刚性外环(1)的连接方法是：

步骤3.1：上斜索(4)包括上层上斜索(41)和下层上斜索(42)，由下至上依次铺设下层上斜索(42)和上层上斜索(41)，下层上斜索(42)与上层上斜索(41)之间交叉连接且节点处通过斜索索夹(5)连接固定，形成上斜索(4)；

步骤3.2：刚性外环(1)的内圈上形成有斜向工装耳板(16)，辅助提升牵引工装(17)的一端轴与斜向工装耳板(16)可转动式连接；

步骤3.3：在辅助提升牵引工装(17)的提升端安装第二牵引反力工装锚具(15)，安装第二提升千斤顶(112)，辅助提升牵引工装(17)的另一端为自由端并穿过第二提升千斤顶(112)；

步骤3.4：上斜索(4)的可调节端与第二牵引反力工装锚具(152)固定连接。

6.根据权利要求5所述的上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，其特征是：所述的斜向工装耳板(16)位于刚性外环(1)的内圈与下径向索提升工装之间，斜向工装耳板(16)与刚性外环(1)的径向之间呈锐角夹角，斜向工装耳板(16)与刚性外环(1)焊接成一体式结构。

7.根据权利要求1所述的上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，其特征是：所述的内环索提升工装包括第三提升千斤顶(113)和提升附加索(12)，所述的步骤4包括以下分步骤：

步骤4.1：所述的刚性外环(1)的顶部形成有一对牵引设备插耳支座(10)，提升附加索(12)的一端通过第三提升千斤顶(113)安装在一对牵引设备插耳支座(10)上；

步骤4.2：提升附加索(12)的另一端通过上环索索夹(31)与上环向索(21)可转动式连接。

8.根据权利要求7所述的上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，其特征是：所述的一对牵引设备插耳支座(10)位于下径向索提升工装和上斜索提升工装的上方，一对牵引设备插耳支座(10)与刚性外环(1)焊接成一体式结构。

9.根据权利要求1所述的上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，其特征是：所述的步骤9包括以下分步骤：

步骤9.1：将所有下径向索(6)间隔划分为奇数轴和偶数轴两个批次，并在每根下径向索(6)上沿下环向索(22)的径向轴线由内环向外环划分若干环撑杆安装点，该若干环撑杆安装点位于斜索索夹(5)的下方；奇数轴批次的下径向索(6)与下环向索(22)上设置环索间撑杆(91)的下环索索夹(32)连接，奇数轴批次的下径向索(6)与下环向索(22)的连接点作为该下径向索(6)的第一环撑杆安装点；偶数轴批次的下径向索(6)与下环向索(22)上不设置环索间撑杆(91)的下环索索夹(32)连接，偶数轴批次的下径向索(6)上的各环撑杆安装点与奇数轴批次的下径向索(6)上的各环撑杆安装点交错设置；

步骤9.2：通过下径向索提升工装牵引提升奇数轴批次的下径向索(6)，使内环索系同步提升，与此同时，通过上斜索提升工装牵引整体提升所有上斜索(4)，使上斜索(4)的可调节端向靠近刚性外环(1)的方向移动，当偶数轴批次的下径向索(6)上第二环撑杆安装点与上斜索(4)的斜索索夹(5)之间的垂直距离大于径向索撑杆(92)的长度，即具备径向索撑杆(92)的安装条件，在偶数轴批次的下径向索(6)上第二环撑杆安装点与上斜索(4)之间安装径向索撑杆(92)；

步骤9.3：通过下径向索提升工装牵引提升偶数轴批次的下径向索(6)，使内环索系同步提升，与此同时，通过上斜索提升工装牵引整体提升所有上斜索(4)，使上斜索(4)的可调节端向靠近刚性外环(1)的方向移动，当奇数轴批次的下径向索(6)上第三环撑杆安装点与上斜索(4)的斜索索夹(5)之间的垂直距离大于径向索撑杆(92)的长度，即具备径向索撑杆(92)的安装条件，在奇数轴批次的下径向索(6)上第三环撑杆安装点与上斜索(4)之间安装径向索撑杆(92)；

步骤9.4：重复步骤9.2和步骤9.3，交替提升奇数轴批次和偶数轴批次的下径向索(6)，直至完成所有下径向索(6)上径向索撑杆(92)的安装。

10.根据权利要求1所述的上斜交下径向双层柔性索网结构的提升施工方法，其特征是：所述的在步骤10中，下径向索(6)提升至上环向索(21)的高度与刚性外环(1)的顶面等高，此时上斜索(4)两端距离最小，且提升附加索(12)开始不提供向上的分力，通过上斜索提升牵引工装牵引上斜索(4)的可调节端，使其能与刚性外环(1)连接，上斜索(4)即安装完成。

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