專利名稱：非對稱結構空中姿態(tài)調(diào)整方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種大型鋼結構吊裝作業(yè)中構件翻轉、平移、提升等姿態(tài)調(diào)整方法，尤
其是一種大型非對稱鋼結構的原地翻身姿態(tài)調(diào)整方法。
背景技術：
目前，在大型鋼結構吊裝作業(yè)中，通常需要將構件作翻轉、平移、提升等動作。在對 非對稱構件原地翻轉作業(yè)中，由于構件重心偏離結構中心較多，翻轉過程受力體系變化復 雜，過程控制不易把握；且調(diào)整最終狀態(tài)也不易控制，通常與目標狀態(tài)偏離較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決大型非對稱結構空中姿態(tài)調(diào)整的技術問題，而提供一種利用滑輪 組輔助自動翻轉的非對稱結構空中姿態(tài)調(diào)整方法。
本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案是 本發(fā)明提供一種非對稱結構空中姿態(tài)調(diào)整方法，具體步驟是
(1)設計一套適用的滑輪組吊索體系輔助姿態(tài)調(diào)整機構
A.設計滑輪組吊索系 根據(jù)構件翻身過程中重心位置的變化，確定兩吊點與重心位置的距離比，同時考 慮到構件就位狀態(tài)下吊裝安全高度，確定鋼絲繩張開后的安全高度；并計算吊鉤節(jié)點水平 方向受力 TlXsinP = T2Xsina 式中，sina = Ll : AB，sinP = L2 : AC B.配置滑輪組、鋼絲繩、卸扣 根據(jù)理論計算結果，配置邊弦單門滑輪，卸扣，上中弦滑輪組及卸扣，吊鉤下應配 備雙門或三門滑輪組及卸扣。同時，配置單頭額定荷載不小于15噸的鋼絲繩。上中弦吊點 與吊鉤采用鋼絲繩走四穿法，邊弦與吊鉤采用鋼絲繩走二穿法。
(2)配置起重設備 根據(jù)翻轉姿態(tài)調(diào)整過程中的荷載工況及吊裝高度要求，現(xiàn)場配備起重設備進行抬 吊及翻轉動作配合，如履帶吊機、汽車吊、龍門吊等吊裝設備；
(3)實施翻轉姿態(tài)調(diào)整作業(yè) 各滑輪組及吊裝索具連接完成后，利用起重設備緩慢起吊將構件吊起離地面約 50cm高度，然后，利用起重設備高低抬吊，根據(jù)重心的變化，滑輪組系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)鋼絲繩的 受力及方向，結構開始自動翻轉，直至結構翻轉到目標狀態(tài)。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明設計一套滑輪組系統(tǒng)，根據(jù)非對稱結構姿態(tài)調(diào)整前 與調(diào)整后重心的變化，通過精確的理論計算分析，確定構件姿態(tài)調(diào)整前后兩種狀態(tài)下滑輪 組和鋼絲繩體系的受力情況及索具配置情況，同時找出滑輪組鋼絲繩體系自動調(diào)整過程中 與構件重心位置變化的關系曲線，來合理配置滑輪組組數(shù)及鋼絲繩長度及穿法；后利用這套滑輪組輔助調(diào)整系統(tǒng)，配合吊裝起重設備，將結構平穩(wěn)地由一種姿態(tài)調(diào)整到另一種姿態(tài)。
本發(fā)明通過采用一套滑輪組輔助調(diào)整裝置，達到非對稱結構精確調(diào)整就位的目標要求；同
時能嚴格保證非對稱結構姿態(tài)調(diào)整過程力系及力點的轉換平穩(wěn)，系統(tǒng)受力無突變，調(diào)整動 作安全可靠。


圖1是非對稱結構從運輸狀態(tài)到翻轉90°后拼裝狀態(tài)示意圖；
圖2a是滑輪組吊索具體系位置計算簡圖；
圖2b是滑輪組吊索具體系受力計算簡圖；
圖3是非對稱結構姿態(tài)調(diào)整過程示意圖。
具體實施例方式
下面結合工程實例，詳細闡述本發(fā)明實施方式。 本發(fā)明采用一套滑輪組系統(tǒng)，根據(jù)非對稱結構姿態(tài)調(diào)整前與調(diào)整后重心的變化， 通過精確的理論計算分析，確定構件姿態(tài)調(diào)整前后兩種狀態(tài)下滑輪組和鋼絲繩體系的受力 情況及索具配置情況，同時找出滑輪組鋼絲繩體系自動調(diào)整過程中與構件重心位置變化的 關系曲線，來合理配置滑輪組組數(shù)及鋼絲繩長度及穿法；后利用這套滑輪組輔助調(diào)整系統(tǒng)， 配合吊裝起重設備，將結構平穩(wěn)地由一種姿態(tài)調(diào)整到另一種姿態(tài)(圖1所示)。本工程中結 構共翻轉90° 。 本發(fā)明的具體實施方法 (1)總體上，考慮到構件重心在翻身過程中始終是動態(tài)變化的，為保證構件平穩(wěn)轉
動，設計一套滑輪組吊索體系，通過吊機抬吊過程中的動作配合進行翻身作業(yè)?，F(xiàn)場采用三
抬大型履帶吊機進行抬吊翻身。 A.滑輪組吊索體系與吊點的設計 整個翻身作業(yè)采用三臺吊機配合，吊索具的配置為溜尾吊機( 一臺150噸)采用 兩根定長鋼絲繩千斤，與下弦桿吊點連接，抬吊吊機(一臺200噸，一臺150噸)采用兩套 滑輪組鋼絲繩吊裝索具，與上中弦以及邊弦上吊點連接。
B.滑輪組吊索具體系的設計
(1)理論計算 由于滑輪組鋼絲繩體系的受力從起吊到翻身就位整個過程中一直處于荷載逐漸
增加狀態(tài)，因此，我們只對就位工況進行研究。計算簡圖如圖2a和圖2b所示 為使構件4翻身動作完成后，通過滑輪組1自動調(diào)整，構件4能基本翻轉到位，要
求鋼絲繩2及其穿索方法同時適應吊機吊高以及構件4重心位置的變化。在翻身動作中，
溜尾吊機慢慢卸載，另兩臺吊機吊鉤鉛垂線慢慢向構件重心靠攏。根據(jù)重心位置計算，兩吊
點3與重心位置的距離比約為L1 : L2=l : 2。同時考慮到就位狀態(tài)下吊裝安全高度，鋼
絲繩2張開后的安全高度為HI < 12m。 分析吊鉤節(jié)點受力，水平方向平衡方程式為 TlXsinP = T2Xsina 因此，T1 : T2 = sina : sinP，式中，sina = LI : AB，sinP = L2 : AC
考慮到節(jié)點AB長度與AC長度相當，因此，T1 : T2 = 1 : 2 按吊機5最大受力G = 85噸，根據(jù)共點力平衡，Tl = 58. 5噸，T2 = 29. 5噸。 (2)滑輪組、鋼絲繩、卸扣的配置 根據(jù)理論計算，邊弦應配置單門32噸滑輪，32噸卸扣，上中弦應配置雙門60噸滑 輪組，60噸卸扣，吊鉤下應配備雙門或三門90噸滑輪組，100噸卸扣。同時，配置單頭額定 荷載不小于15噸的鋼絲繩。上中弦吊點與吊鉤采用鋼絲繩走四穿法，邊弦與吊鉤采用鋼絲 繩走二穿法。 (2)吊機配置根據(jù)翻身過程中的工況計算及吊裝高度要求，現(xiàn)場配備三臺履帶 吊機，由于構件重心偏，就位工況下，兩臺抬吊吊機受力不均，因此，考慮抬吊采用一抬200 噸，一臺150噸履帶吊，溜尾吊機采用一臺150噸履帶吊。 (3)滑輪組1及鋼絲繩2配置(圖3):邊弦配置單門三十二噸滑輪12，三十二噸 卸扣，上中弦配置雙門六十噸滑輪組13，六十噸卸扣，吊鉤下配備雙門或三門九十噸滑輪組 11，100噸卸扣。同時，配置單頭額定荷載不小于十五噸的鋼絲繩。上中弦吊點與吊鉤采用 鋼絲繩走四穿法，邊弦與吊鉤采用鋼絲繩走二穿法。 (4)翻身作業(yè)實施三臺履帶吊同時緩慢起吊將三角區(qū)構件吊起離地面約50cm高 度，檢查履帶吊的狀況，包括機械性能及吊裝場地，同時檢查吊索具、滑輪組1以及構件4的 受力情況，確認一切正常后，兩臺抬吊吊機繼續(xù)緩慢起吊，同時滑輪組l自動調(diào)節(jié)鋼絲繩2 的受力方向，溜尾的150t履帶吊保持吊鉤高度不變，緩慢向前方行走，使吊鉤鋼絲繩一直 處于垂直狀態(tài)。直至結構9(T翻轉完成。
權利要求
一種非對稱結構空中姿態(tài)調(diào)整方法，其特征在于，具體步驟是(1)設計一套適用的滑輪組吊索體系輔助姿態(tài)調(diào)整機構A.設計滑輪組吊索系根據(jù)構件翻身過程中重心位置的變化，確定兩吊點與重心位置的距離比，同時考慮到構件就位狀態(tài)下吊裝安全高度，確定鋼絲繩張開后的安全高度；并計算吊鉤節(jié)點水平方向受力T1×sinβ＝T2×sinα式中，sinα＝L1AB，sinβ＝L2ACB.配置滑輪組、鋼絲繩、卸扣根據(jù)理論計算結果，配置邊弦單門滑輪，卸扣，上中弦滑輪組及卸扣，吊鉤下應配備雙門或三門滑輪組及卸扣；同時，配置單頭額定荷載不小于15噸的鋼絲繩；上中弦吊點與吊鉤采用鋼絲繩走四穿法，邊弦與吊鉤采用鋼絲繩走二穿法；(2)配置起重設備根據(jù)翻轉姿態(tài)調(diào)整過程中的荷載工況及吊裝高度要求，現(xiàn)場配備起重設備進行抬吊及翻轉動作配合，如履帶吊機、汽車吊、龍門吊等吊裝設備；(3)實施翻轉姿態(tài)調(diào)整作業(yè)各滑輪組及吊裝索具連接完成后，利用起重設備緩慢起吊將構件吊起離地面約50cm高度，然后，利用起重設備高低抬吊，根據(jù)重心的變化，滑輪組系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)鋼絲繩的受力及方向，結構開始自動翻轉，直至結構翻轉到目標狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非對稱結構空中姿態(tài)調(diào)整方法，具體步驟是(1)設計一套適用的滑輪組吊索體系輔助姿態(tài)調(diào)整機構，(2)配置起重設備，(3)實施翻轉作業(yè)；本發(fā)明通過采用一套滑輪組輔助調(diào)整裝置，達到非對稱結構精確調(diào)整就位的目標要求；同時能嚴格保證非對稱結構姿態(tài)調(diào)整過程力系及力點的轉換平穩(wěn)，系統(tǒng)受力無突變，調(diào)整動作安全可靠。
文檔編號B66C13/08GK101759101SQ20081004418
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權日2008年12月24日
發(fā)明者李茂興, 金東華, 顧海歡 申請人:上海市基礎工程公司