結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的起吊方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及路橋建設(shè)領(lǐng)域，尤其涉及一種結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的起吊方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在假設(shè)物體是均質(zhì)的前提下，該物體重心或重心線只與其形狀有關(guān)，對(duì)于有規(guī)則 形狀的物體，其幾何中心線和重心線是重合的；對(duì)于形狀不規(guī)則的物體，該物體的重心線 可以通過計(jì)算或?qū)嶒?yàn)方法獲得，同時(shí)通過計(jì)算獲得的重心的位置也是該形狀不規(guī)則物體的 幾何中心和質(zhì)量中心。當(dāng)該物體是非均質(zhì)的前提下，該物體的幾何中心（線）和實(shí)際重心 (線）并不重合。
[0003] 對(duì)于部分預(yù)拼裝的建筑構(gòu)件其表面的輪廓形狀是近似規(guī)則和對(duì)稱的，但是其內(nèi)部 結(jié)構(gòu)并不對(duì)稱，這種建筑構(gòu)件在物理上不能被視為均質(zhì)物體，確定這類結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的建筑 構(gòu)件的重心的位置關(guān)系到該建筑構(gòu)件的起吊施工質(zhì)量，同時(shí)，對(duì)于這種建筑構(gòu)件的起吊施 工還需要保證起吊過程的平穩(wěn)，否則該建筑構(gòu)件可能會(huì)因?yàn)槠鸬踹^程中發(fā)生的傾斜或搖擺 而對(duì)該建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。
[0004]例如，如圖1所示的斜拉橋或懸索橋橋面的鋼箱梁I，該鋼箱梁I由頂板、斜腹 板、底板構(gòu)成其表面輪廓結(jié)構(gòu)，且上述結(jié)構(gòu)在鋼箱梁I表面分布均勻，因此鋼箱梁I的表面 輪廓具有幾何中心線I1 ;但是設(shè)置在鋼箱梁I內(nèi)部的橫隔板I3可能因?yàn)槭┕ひ笤陧?橋向的方向（橋面拼裝延伸的方向）上進(jìn)行不對(duì)稱分布，主要表現(xiàn)為其中所使用的橫隔板 I3的種類可能不一致（但該橫隔板I3在橫橋向方向上是對(duì)稱分布的），因此，該橫隔板 I3的布置影響了該鋼箱梁I的實(shí)際重心線I2的位置。在這種情況下，所述幾何中心線 I 1和實(shí)際重心線I2不重合。
[0005] 如圖2所示的現(xiàn)有的吊具II具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其包括向左右方向?qū)ΨQ延伸的基礎(chǔ)支 架II1、開設(shè)在所述基礎(chǔ)支架II1幾何中心線II4上的牽拉吊孔II2以及以所述幾何中心線 II 4對(duì)稱設(shè)置在所述基礎(chǔ)支架II1下方的吊耳II3。
[0006] 如圖3所示，使用所述吊具II起吊所述鋼箱梁I時(shí)，由于起吊施工標(biāo)準(zhǔn)要求吊具 II的幾何中心線II4要與鋼箱梁I的幾何中心線I1重合，因此按照所述施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行起 吊時(shí)，該鋼箱梁I在起吊過程將會(huì)發(fā)生較大傾斜，影響了該鋼箱梁I的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0007]目前有兩種應(yīng)用于起吊如前所述的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物體的不對(duì)稱吊具：
[0008] 其一，如圖4所示的三角形不對(duì)稱吊具III，該三角形不對(duì)稱吊具III配合絲桿調(diào)節(jié) 可較容易實(shí)現(xiàn)起吊重心轉(zhuǎn)移，并且由于其構(gòu)造特點(diǎn)能更有效發(fā)揮鋼材抗拉壓強(qiáng)度特性，結(jié) 構(gòu)受力明確，受力計(jì)算方便，桿件截面可盡量縮小而進(jìn)一步減少結(jié)構(gòu)用材。但是其缺點(diǎn)也較 突出，由于為得到合理的受力角度，其斜拉桿角度通常不小于45°，因此該吊具III整體工作 高度較大，對(duì)工作凈空高度有要求，因此只能與部分型號(hào)的懸臂吊機(jī)IV的配合使用；
[0009] 其二，扁擔(dān)式液壓可調(diào)吊具，其主要原理是利用鋼材抗彎拉應(yīng)力較好的特點(diǎn)，與常 規(guī)的扁擔(dān)梁相同，通過選擇不同的截面滿足所需的工作荷載，再配合可以通過移動(dòng)而改變 起吊重心位置的液壓變矩系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)重心轉(zhuǎn)移；該扁擔(dān)式液壓可調(diào)吊具工作高度要求低，可 輕易實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱鋼箱梁（或其他建筑構(gòu)件）的起吊，但是，由于液壓系統(tǒng)的引入，其構(gòu)造變 得復(fù)雜，使該吊具的造價(jià)及后期維護(hù)檢修費(fèi)用增加，并且，所述液壓變矩系統(tǒng)的可調(diào)范圍有 限，錨固點(diǎn)位置不可變，當(dāng)鋼箱梁吊點(diǎn)位置發(fā)生改變時(shí)則無法使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是，提供一種適用范圍更靈活，易于實(shí)現(xiàn)的，成本較低的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱 物的起吊方法，以及該起吊方法的應(yīng)用方法。
[0011] 為達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0012] -種結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的起吊方法，其包括以下步驟：
[0013] (1)計(jì)算確定結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的幾何中心線的位置、實(shí)際重心線的位置以及所述實(shí) 際重心線相對(duì)于所述幾何中心線的偏移方向和偏移距離；
[0014] (2)將基于所確定的幾何中心線預(yù)先固定在起吊平臺(tái)上的用于起吊該結(jié)構(gòu)不對(duì)稱 物的懸臂吊機(jī)沿著所述偏移方向移動(dòng)所述偏移距離，使得所述懸臂吊機(jī)的起吊重心線與所 確定的幾何重心線重合；
[0015] (3)提供沿所述懸臂吊機(jī)起吊重心線懸掛的用于起吊該結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的專用吊具 以使所述結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物起吊時(shí)保持平衡；
[0016] (4)將所述專用吊具與所述結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物進(jìn)行固定連接，然后進(jìn)行起吊作業(yè)，使得 所述結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物起吊時(shí)保持平衡。
[0017] 具體地，步驟（1)中，所述結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的實(shí)際重心線的位置根據(jù)以下公式進(jìn)行 計(jì)算：
[0019] 其中，!!^為所述結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物各部分的重量，Ii為所述結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物各部分分別 基于一個(gè)預(yù)設(shè)的參考面的距離，m為該結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的總重量，X為該結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的實(shí)際 重心線至所述參考面的距離。
[0020] 進(jìn)一步地，所述結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物包括相對(duì)于預(yù)設(shè)的對(duì)稱軸/面具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的部分 和不具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的部分，該結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的實(shí)際重心線的位置根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算：
[0022] 其中，Hill為該結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物中相對(duì)于所述對(duì)稱軸/面具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的各部分的重 量，L為該結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的總長(zhǎng)度，m2l為該結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物中相對(duì)于所述對(duì)稱軸/面不具有 對(duì)稱結(jié)構(gòu)的各部分的重量，I1為該結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物中相對(duì)于所述對(duì)稱軸/面不具有對(duì)稱結(jié)構(gòu) 的各部分分別與所述參考面的距離，m為該結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的總重量，X為該結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的 實(shí)際重心線至所述參考面的距離。
[0023] 步驟（1)中，所述結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物幾何中心線的位置的計(jì)算方法為根據(jù)該結(jié)構(gòu)不對(duì) 稱物的外輪廓形狀計(jì)算所述幾何中心線。
[0024] 優(yōu)選地，所述懸臂吊機(jī)整體移動(dòng)后設(shè)置用于與所述起吊平臺(tái)加強(qiáng)固定的固定加強(qiáng) 裝置。
[0025] 具體地，所述固定加強(qiáng)裝置為設(shè)置在所述懸臂吊機(jī)上的錨固加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和/或設(shè)置 在所述起吊平臺(tái)上的承重加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
[0026] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述專用吊具包括起吊支架和若干個(gè)位于該起吊支架下方的吊 耳；步驟（3)中，所述專用吊具的吊耳的幾何中心線與所述結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的幾何中心線重 合，所述起吊支架包括基礎(chǔ)支架和在該基礎(chǔ)支架上增加用于在起吊過程中平衡所述結(jié)構(gòu)不 對(duì)稱物的附加支架。
[0027] 關(guān)于所述吊具的結(jié)構(gòu)：所述基礎(chǔ)支架具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述附加支架增加在所述原 起吊支架的側(cè)面。
[0028] 進(jìn)一步地，所述吊具通過開設(shè)在所述基礎(chǔ)支架幾何中心線上的牽拉吊孔與所述懸 臂吊機(jī)進(jìn)行懸掛。
[0029] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢(shì)：
[0030] (1)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的起吊方法，針對(duì)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的實(shí)際重心線的位置 的計(jì)算方法簡(jiǎn)便可行，定位準(zhǔn)確，能快速根據(jù)該結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的質(zhì)量及質(zhì)量的分布情況計(jì) 算出實(shí)際重心線的位置；
[0031] (2)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的起吊方法，利用經(jīng)過重加工的吊具將懸臂吊機(jī)的起 吊重心線、結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的實(shí)際重心線和結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的幾何中心線進(jìn)行協(xié)調(diào)，能夠使該 結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物在起吊過程保持平衡，避免發(fā)生傾斜或搖擺；
[0032] (3)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的起吊方法，設(shè)計(jì)了專用吊具，可以根據(jù)實(shí)際施工需要 選用多種懸臂吊機(jī)，減少對(duì)所選用的懸臂吊機(jī)的種類的限制；
[0033] (4)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的起吊方法，當(dāng)懸臂吊機(jī)的起吊重心線的位置改變后， 對(duì)該懸臂吊機(jī)增加與起吊平臺(tái)加強(qiáng)固定的固定加強(qiáng)裝置，有利于懸臂吊機(jī)的穩(wěn)固性；
[0034] (5)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的起吊方法，根據(jù)被起吊物的實(shí)際結(jié)構(gòu)對(duì)所述吊具進(jìn) 行有針對(duì)性的重加工，不僅對(duì)起吊場(chǎng)景有針對(duì)性，還降低了吊具的生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0035] 圖1為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段鋼箱梁隔板分布示意圖。
[0036] 圖2為現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)對(duì)稱的吊具。
[0037] 圖3為使用圖2所示的結(jié)構(gòu)對(duì)稱的吊具起吊鋼箱梁時(shí)的狀態(tài)示意圖。
[0038] 圖4為現(xiàn)有的三角形不對(duì)稱吊具及其使用狀態(tài)示意圖。
[0039] 圖5為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱物的