Panoramica del progetto
La struttura della sala est del Capital Museum è divisa in due edifici singoli, l'edificio principale e la sala condivisa. I due edifici sono collegati dal corridoio espositivo sotterraneo e dal corridoio in struttura d'acciaio a terra. Il corridoio adotta un supporto scorrevole per rendere le due parti monomeriche a terra completamente staccate.
La struttura in acciaio della sala e del corridoio condivisi è composta dalla struttura rigida sotterranea, dalla colonna in acciaio scatolare fuori terra, dalla colonna di forma speciale e dal telaio di analisi del tetto. Il telaio di analisi del tetto adotta la struttura del telaio di analisi del tubo ad arco triangolare invertito, il lato nord è 145,2 m, il lato sud è 192,3 m. Il tetto della sala condivisa nel suo insieme è alto a sud e basso a nord, alto nelle estremità est e ovest e basso al centro. L'elevazione più elevata è 25,200 m e la sporgenza è di 9 m sul lato nord e 4,5 m sul lato sud. La campata massima del telaio del tetto è di 40 m e la differenza di altezza tra nord e sud è di circa 11 m. Il corridoio è composto principalmente dalla struttura del telaio di analisi.
Le forme principali della sezione della sala e del corridoio condivisi includono tubo tondo, scatola saldata, navetta, sezione a forma di H, ecc. Lo spessore massimo della piastra è di 50 mm. I materiali includono Q345B, Q345C, Q355B, Q390B.
Caratteristiche tecniche
Rispetto al metodo di installazione convenzionale della struttura in acciaio, la costruzione della capriata tubolare curva a triangolo invertito ultra-lunga presenta le seguenti caratteristiche.
La capriata super lunga è una capriata a triangolo invertito curvo, la capriata viene lavorata nel suo insieme nell'impianto di lavorazione, l'assemblaggio e il pre-assemblaggio della capriata vengono combinati, in base alla capacità di trasporto, il trasporto del segmento al sito dopo l'assemblaggio dell'intero sollevamento, risolvendo efficacemente il problema del sollevamento segmentato o della massa ad alta quota, la corda e la barra di supporto dell'angolo spaziale e il calcio ad alta quota estremamente difficile.
In base alle caratteristiche della grande differenza di altezza di installazione tra le due estremità della capriata, viene realizzato il design speciale del supporto a cerniera a sfera. Dopo che il supporto basso è ancorato, viene saldato direttamente con la capriata e la colonna in acciaio, mentre il supporto alto è ancorato e vengono progettati bulloni di collegamento temporanei. Durante l'installazione, il supporto è imbullonato, in modo che il supporto possa non solo rilasciare la deformazione della costruzione, ma anche soddisfare la necessità di nessuna deformazione prima che l'intero supporto venga sollecitato. Dopo che l'installazione complessiva è completata, il supporto alto viene saldato e il dispositivo di ancoraggio del supporto alto e basso viene rimosso.
In base alla differenza di altezza della posizione di installazione della capriata, vengono progettati due punti di sollevamento della fune di acciaio e del punto alto della capriata. I due punti di sollevamento del punto basso della capriata vengono sollevati direttamente dalla fune di acciaio. La fune di acciaio è collegata da due paranchi manuali, quindi la piastra di sollevamento è collegata dal grillo. Prima del sollevamento e del posizionamento, la differenza di altezza del componente deve essere regolata all'angolo predeterminato e la posizione del punto di sollevamento deve essere calcolata con precisione.
Il sito di assemblaggio deve essere liscio e solido e il telaio del pneumatico di assemblaggio deve essere posizionato nella stessa posizione del telaio del pneumatico di assemblaggio nell'impianto di lavorazione, in modo da ripristinare al massimo le condizioni di pre-assemblaggio della fabbrica e garantire efficacemente la precisione dell'assemblaggio.
Le scatole di sottofondo vengono posate sulla debole fondazione dell'area di lavoro della gru e viene eseguita la progettazione del rinforzo. Tutte le scatole di sottofondo vengono coperte orizzontalmente e le scatole di sottofondo vengono collegate nel loro insieme da piastre di collegamento temporanee.
Il metodo di posa della scatola di sottofondo per rafforzare le fondamenta risolve efficacemente il problema della debolezza della grande gru cingolata nel pavimento di riempimento.
Principio e flusso del processo
In base alle caratteristiche meccaniche dell'intero tetto in acciaio, la dimensione complessiva della capriata è lunga, la campata è ampia, la differenza di altezza tra le due estremità della singola capriata è ampia, la capriata e la colonna in acciaio sono collegate dal supporto a cerniera sferica, la forza laterale è elevata durante l'installazione della capriata e la struttura in cemento sotto la capriata è complessa, il tetto principale di un lato è stato sollevato e non vi sono condizioni di stazionamento della gru.
Ciò richiede che solo un sito unilaterale possa essere selezionato come superficie di sollevamento durante il processo di costruzione. Durante il processo di costruzione, la capriata stessa è stabile e non può muoversi lateralmente. Dovrebbe esserci una capacità di deformazione sufficiente per rilasciare lo stress e prima che la capriata e la trave collegata siano stressate nel loro insieme, il supporto non può essere spostato, ruotato e subire altre deformazioni.
Una grande gru cingolata viene utilizzata per progettare il nodo di supporto della capriata, pre-ancorare il supporto della cerniera a sfera e progettare il supporto del punto più alto come bullone temporaneo, in modo che lo sforzo e la deformazione vengano rilasciati senza problemi e garantire che l'intero supporto non si sposti prima del carico, per garantire l'integrità della struttura, migliorare la velocità di costruzione, ridurre notevolmente il periodo di costruzione e garantire la qualità e la sicurezza del progetto.
Processo di costruzione del sollevamento complessivo della capriata tubolare ad arco triangolare invertito super lunga: lavorazione e produzione delle capriate → indagine sul campo e raccolta dati → misurazione e messa in opera → movimentazione della superficie di lavoro di sollevamento → avvicinamento della grande gru cingolata → installazione delle colonne in acciaio → installazione dei supporti → assemblaggio e saldatura delle capriate a terra → sollevamento complessivo delle capriate e saldatura dei supporti → sollevamento della seconda capriata → sollevamento delle travi di collegamento tra le capriate → sollevamento dell'unità successiva → installazione complessiva del tetto completata.
Punti tecnici per l'installazione complessiva
4.1 Lavorazione delle capriate
Le capriate vengono assemblate in capriate da una singola asta nel loro insieme nell'officina di lavorazione, e le capriate intere vengono utilizzate come un gruppo di unità di lavorazione. Dopo che la lavorazione complessiva è completata, vengono divise in base alla lunghezza del trasporto e spedite al sito.
Questo schema di lavorazione equivale alla combinazione di assemblaggio in officina e pre-assemblaggio per garantire la precisione dell'aggancio della capriata in loco.
(1) Arco di curvatura del tubo di acciaio. Il tubo di acciaio è curvato da speciali attrezzature idrauliche e la maggior parte del tubo di acciaio è pressato a freddo. Se il diametro e lo spessore del tubo di acciaio sono relativamente piccoli e il materiale di base pressato a freddo è facile da rompere, viene utilizzata la pressatura a caldo.
(2) taglio della linea di intersezione del tubo di acciaio. La linea di intersezione della barra di pancia viene tagliata sull'attrezzatura speciale per il taglio della linea di intersezione.
(3) Assemblaggio delle capriate. Le capriate sono progettate nell'officina di lavorazione per telai di pneumatici di assemblaggio speciali e assemblate in sezioni nel loro insieme. Dopo l'assemblaggio, vengono divise in sezioni di trasporto, inserite nell'officina di verniciatura, sabbiate per rimuovere la ruggine, spruzzate di primer e vernice intermedia e quindi trasportate in loco.
(4) Poiché la capriata del tetto è estremamente lunga, la capriata è segmentata in base alla lunghezza del trasporto e ogni sezione non supera i 18 m.
(5) La dimensione della capriata e il valore pre-arco della capriata devono essere controllati durante l'assemblaggio in loco e il valore pre-arco deve raggiungere L/500, ovvero 107 mm, secondo i requisiti delle istruzioni di progettazione approfondite.
4.2 Indagine sul campo e raccolta dati
(1) I dati devono essere disponibili prima della costruzione della capriata: il rapporto sulla capacità portante della fondazione dell'area di sollevamento; la colonna in acciaio è saldata, la trave di collegamento della colonna in acciaio è saldata e il cordone di saldatura è qualificato; i dati della linea di base e del punto di livello; i documenti relativi alla progettazione ingegneristica.
(2) Rimuovere tempestivamente gli ostacoli presenti sul terreno della superficie di lavoro della gru cingolata.
(3) Il cantiere deve essere sostanzialmente pianeggiante e la resistenza del terreno deve soddisfare i requisiti di camminamento delle attrezzature.
(4) Dovrebbe esserci un sito di assemblaggio sufficiente e la resistenza del terreno del sito di assemblaggio dovrebbe soddisfare i requisiti.
4.3 Misurazione e stesura dei cavi
Prima della costruzione, in base al disegno di progettazione e al punto di riferimento delle coordinate, il supporto della colonna del mandrino, in particolare la coordinata del foro del perno della staffa in acciaio, viene calcolato con precisione e i dati delle coordinate vengono controllati. Utilizzando strumenti di misura per il lofting, notificare alle unità pertinenti la revisione del pay-off.
(1) Durante il periodo di sollevamento, utilizzare la stazione totale per tracciare e misurare l'intero processo.
(2) Dopo il completamento del sollevamento dei singoli componenti, ripetere il test dei componenti installati in tempo.
4.4 Movimentazione delle superfici di sollevamento
(1) L'area di camminata della gru cingolata è la pista di scavo originale o il terreno di riempimento, la pendenza locale è ampia, la superficie della pista di scavo è liscia e compatta, è ricoperta da piastre d'acciaio e sono presenti strutture di drenaggio.
(2) Il terreno dell'area di camminata della gru cingolata è coperto da cassoni di massicciata stradale, le specifiche dei cassoni di massicciata stradale sono 2 m × 6 m e la lunghezza di contatto del binario con il terreno è di 8,7 m. Secondo il calcolo di 10 cassoni di massicciata stradale che sopportano la parte inferiore dei due binari, l'area di contatto tra il cassone di massicciata stradale e il terreno è di 120 m2. Secondo il peso proprio della gru cingolata di circa 400 t, ad esempio, con carico e considerando il coefficiente dinamico di circa 480 t, la capacità portante della fondazione deve essere di circa 40 kPa.
Considerando che il braccio principale è verticale rispetto al cingolo durante il sollevamento, il valore limite del cingolo unilaterale è di 80 kPa e la capacità portante della fondazione del percorso di camminata della gru cingolata è di 96 kPa.
4.5 Grande gruppo di avvicinamento della gru cingolata
La gru cingolata adotta la condizione braccio principale + braccio ausiliario. Le parti della gru cingolata entrano nel campo e vengono assemblate dal produttore dell'attrezzatura. Per l'assemblaggio è richiesto un sito relativamente pianeggiante di 100 m di lunghezza e 10 m di larghezza.
4.6 Installazione della colonna in acciaio
(1) La colonna d'acciaio viene sollevata tramite gru cingolata.
(2) Dopo aver completato il sollevamento della colonna d'acciaio, viene sollevata la trave d'acciaio che collega la colonna d'acciaio.
(3) Dopo aver completato la correzione, la saldatura e l'ispezione della colonna e della trave in acciaio, prepararsi a sollevare il supporto della capriata.
4.7 Supporto all'installazione
(1) Il supporto adotta un supporto a cerniera a sfera in acciaio fuso.
(2) Il dispositivo di ancoraggio temporaneo viene saldato prima che il supporto della cerniera a sfera della zona bassa lasci la fabbrica e viene saldato direttamente con la colonna in acciaio dopo l'installazione.
(3) Oltre alla saldatura del dispositivo di ancoraggio temporaneo, è necessario saldare anche 4 piastre auricolari con foro rotondo lungo prima della consegna dei supporti a cerniera a sfera della zona alta. Durante l'installazione dei supporti, non vengono saldati temporaneamente alla colonna in acciaio, ma vengono solo imbullonati alle piastre auricolari per garantire che il supporto possa essere dislocato in un piccolo intervallo nel suo complesso.
(4) Dopo aver completato l'installazione complessiva della capriata e della trave di collegamento, saldare il supporto alto, rimuovere la piastra di fissaggio a foro lungo e tagliare il dispositivo di ancoraggio del supporto.
4.8 Montaggio del pavimento a capriate
(1) La lunghezza di montaggio del terreno della capriata deve essere solida e sostanzialmente piana, la piastra d'acciaio deve essere imbottita nella parte debole del sito e l'elevazione deve essere regolata assemblando il telaio del pneumatico.
(2) La posizione di progettazione del telaio del pneumatico dell'assemblaggio del traliccio deve essere coerente con la posizione di progettazione del telaio del pneumatico del segmento nell'impianto di lavorazione e le condizioni di pre-assemblaggio della fabbrica devono essere ripristinate nella massima misura possibile per garantire la qualità dell'assemblaggio.
(3) Dopo il completamento dell'assemblaggio in loco della capriata, l'interfaccia viene saldata e si completa il rilevamento dei difetti.
4.9 Sollevamento e saldatura complessivi della capriata
(1) Selezionare il cavo di sollevamento e la maniglia in base al peso della capriata, come mostrato nella Figura 1.
Figura 1 Elevazione di sollevamento della capriata del tetto singolo
(2) Il software dovrebbe essere utilizzato per calcolare e analizzare la posizione del punto di sollevamento della capriata. Prendendo come esempio la capriata della sala condivisa della Sala Est del Museo della Capitale (Figura 2), la distanza tra l'estremità sinistra del punto di sollevamento e il lato della fune è di 13,3 m e la distanza tra l'estremità destra della fune e l'estremità destra è di 14 m; Il baricentro del componente è a 26,2 m dall'estremità sinistra e 26,8 m dall'estremità destra; La lunghezza del lato sinistro della fune metallica è di 15,8 m, la lunghezza del lato destro è di 18,6 m; L'angolo è di 45 gradi. La sollecitazione massima è di 48,90 MPa.
FIG. 2 Mappa delle nubi di stress
Secondo i risultati dei calcoli sopra riportati, la deformazione dell'estremità a sbalzo durante il processo di sollevamento è pari a 20,76 mm.
Osservazioni conclusive
L'uso della tecnologia di sollevamento integrale del traliccio riduce efficacemente l'attracco in quota, realizza l'attracco con deviazione zero della corda del traliccio in campo e la deviazione complessiva dell'installazione è inferiore ai requisiti delle specifiche.
Scomponendo il periodo di costruzione della linea chiave in quello della linea non chiave assemblata a terra, il periodo di costruzione viene risparmiato di 20d, i costi meccanici e di manodopera vengono risparmiati di 1,1 milioni di yuan e i vantaggi economici sono evidenti, il che costituisce un buon riferimento per la costruzione di progetti simili.
