一种桁架组装用胎架结构及应用所述的胎架结构进行桁架组装的方法【技术领域】，更具体地说，是涉及一种桁架组装用胎架结构，本发明同时还涉及应用所述的胎架结构进行桁架组装的方法。[0002]目前，钢结构的大型公共建筑，如展馆、车站、体育场等，多采用空间桁架体系，以达到建筑上的大跨度空间及建筑立面造型的需求。这类建筑通常空间跨度大、受力复杂、制作安装要求精度高。采用桁架体系形成大跨度空间是设计人员首选的结构方案。桁架有两管桁架、多管桁架等几种类型。根据不同的桁架类型其现场拼接安装方式也有不同的施工措施，跨度不足够大的情况下，可以采用整体吊装方案；跨度过大的情况下，可采用高空胎架拼接或整体滑移方案，但无论那种方案桁架自身的制作拼装精度直接关系到现场安装能否按有效精度顺利安装。因此可控的桁架拼装工艺尤其重要。当前一般的桁架拼装工艺多采用二维拼装方案，即将空间桁架拆分为多个平面桁架拼装然后组装成空间桁架。平面桁架通过预先在调平好的地面(或台面)放样制作。制作完成后再在专用的胎架内完成空间组装。这种传统工艺在桁架类型比较简单，且是单曲面的情况下尚可操作，但随着越来越多新颖的空间钢结构型式的出现，如多曲面桁架，空间扭转桁架的。这种桁架精度要求更高，这种传统的拼装方式就不能满足各种复杂结构的桁架的组装要求。另外，传统的拼装方式在组成空间桁架时需要专用的、与之相适应的胎架。而每个工程的桁架曲率都不尽相同，这样就造成了胎架不能重复利用，形成了不必须要的资源浪费。
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供一种结构简单，能够适应不同结构桁架组装要求，避免了现有技术中先将桁架拆分为多个平面桁架拼装，然后组装成空间桁架过程中桁架各部件多次倒运的问题，降低平面拼装的不可控制的误差，确保桁架组装精度和质量，最终提高桁架组装效率的桁架组装用胎架结构。[0004]要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为:[0005]本发明为一种桁架组装用胎架结构，所述的胎架结构包括左地轨，右地轨，所述的左地轨和右地轨上分别安装多个能够分别沿左地轨和右地轨自由滑动的左竖向滑竿和右竖向滑竿，每个左竖向滑竿和一个右竖向滑竿上套装多个用于支撑桁架的桁架主管的横向托杆，每个横向托杆两端分别设置为能够沿左竖向滑竿和右竖向滑竿上下移动的结构。[0006]所述的每个横向托杆上表面分别设置从横向托杆左端部延伸到横向托杆右端部的开槽，开槽内设置多个能够沿开槽左右移动的横向调节器，横向调节器上设置电磁吸盘，电磁吸盘与电源连通。
[0007]所述的左地轨和右地轨均设置为截面呈工字形的结构，纵向调节器包括纵向调节器I和纵向调节器II，多个左竖向滑竿分别通过纵向调节器I与左地轨连接，多个右竖向滑竿分别通过纵向调节器II与右地轨连接，纵向调节器I和纵向调节器II上分别设置T型的卡槽，纵向调节器I和纵向调节器II分别通过各自的卡槽活动卡装在左地轨和右地轨上。
[0008]所述的左竖向滑竿和右竖向滑竿均为丝杆结构，横向托杆两端活动套装在一个左竖向滑竿和一个右竖向滑竿上，套装在左竖向滑竿上的每个横向托杆下部设置一个调节螺母I，调节螺母I均套装在左竖向滑竿上，套装在右竖向滑竿上的每个横向托杆下部分别设置一个调节螺母II，调节螺母II均拧装在右竖向滑竿上。
[0009]所述的横向调节器还包括滑动底座，所述的滑动底座上设置两个凸起部，两个凸起部之间设置存在间隙的结构，电动吸盘通过穿过两个凸起部的转动轴活动安装在两个凸起部之间。
[0010]所述的左地轨和右地轨包括本体部I和本体部II，本体部I和本体部II上分别设置多个穿孔I和穿孔II，纵向调节器I和纵向调节器II上分别设置定位孔I和定位孔II，穿过定位孔I和任一穿孔I的螺栓I将纵向调节器I与左地轨连接，穿过定位孔II和任一穿孔II的螺栓II将纵向调节II与右地轨连接。
[0011]所述的横向托杆包括上排横向托杆和下排横向托杆，上排横向托杆两端头分别套装一个提升块，左竖向滑竿和一个右竖向滑竿顶部分别设置提升电机，两个丝杆一端分别与两个提升电机的驱动轮啮合连接，两个丝杆另一端分别与两个提升块连接，提升电机正反向转动时，丝杆设置为能够带动提升块升降的结构。
[0012]所述的下排横向托杆的两端分别套装在左竖向滑竿和右竖向滑竿上，套装在左竖向滑竿上的下排横向托杆的上部和下部分别设置一个调节螺母I，套装在右竖向滑竿上的下排横向托杆的上部和下部分别设置一个调节螺母II，所述的下排横向托杆分别设置为通过两个调节螺母I和两个调节螺母II的旋动调节升降高度的结构。
[0013]本发明同时还涉及一种应用上述的桁架组装用胎架结构进行桁架组装的方法，所述的桁架组装方法的步骤为:
[0014]I)确定需要组装的桁架尺寸，调节多个左竖向滑竿间的距离，调节多个右竖向滑竿间的距离，调节每个横向托杆的高度，调节每个横向调节器的位置及同一开槽内的横向调节器之间的距离；
[0015]2 )将多根桁架主管原材分别通过弯管机加工成符合曲度要求的桁架主管(27 )，然后将多根桁架主管放置在横向托杆上，电源控制电动吸盘通电，每个电动吸盘分别吸紧放置在该电动吸盘上的祐1架主管；
[0016]3)在多根桁架主管之间焊接直腹杆、斜腹杆和支座，完成后，桁架焊接完毕，拆除胎架结构的横向托杆，取下组装完成的桁架；
[0017]4)开始另一个桁架的组装。
[0018]确定需要组装的桁架尺寸后，通过桁架尺寸数据确定桁架曲率、组装控制点参数，利用计算机软件模拟出前述的组装控制点的各自坐标，根据桁架曲率、组装控制点参数，调节多个左竖向滑竿之间的距离，调节多个右竖向滑竿之间的距离，调节每个横向托杆的高度，调节每个横向调节器的位置及同一开槽内的横向调节器之间的距离。
[0019]所述的桁架焊接完毕，通过两个提升电机正向转动控制两个丝杆转动，带动两个提升块向上升起，横向托杆脱离横向托杆下部的调节螺母I和调节螺母II，此时以起吊装置移开横向托杆，即可取下组装完成的桁架，然后通过两个提升电机反向转动控制两个丝杆转动，带动两个提升块向下降落，所述的横向托杆再次抵靠在横向托杆下部的调节螺母I和调节螺母II上。
[0020]采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果:
[0021]本发明所述的桁架组装用胎架结构及应用所述的胎架结构进行桁架组装的方法，最根本的是为了解决多曲率、多支管、多控制点、造型复杂的不同管桁架难以拼装和精度难以保证的问题。通过本发明所述的技术方案，能够方便快捷地实现一种胎架组装完成不同结构的桁架的目的，减少额外的工装投入。与此同时，本发明所述的胎架结构，通过同时实现一个方向或多个方向的调节，完成能完成任意尺寸、高度、宽度、曲率的桁架的组装，在组装桁架的过程中，不仅能够保证桁架的精度，而且降低了作业的风险和难度。通过辅助计算机三维技术可以使拼装过程中控制点可视、可测、可控。桁架在调整好支撑点的途胎架上，能一次性完成空间拼装，避免了现有技术组装桁架时对桁架各部件的多次倒运，最终提高了拼装工作效率、缩短了桁架的组装流程。



[0022]下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明:
[0023]图1为本发明所述的桁架组装用胎架结构的结构示意图；
[0024]图2为本发明所述的桁架组装用胎架结构组装桁架时的结构示意图；
[0025]图3为本发明所述的桁架组装用胎架结构组装另一种结构的桁架时的结构示意图；
[0026]图4为本发明所述的桁架组装用胎架结构的纵向调节器I与左地轨连接的放大结构示意图；
[0027]图5为本发明所述的桁架组装用胎架结构的纵向调节器II与右地轨连接的放大结构示意图；
[0028]图6为本发明所述的桁架组装用胎架结构的左竖向滑竿、右竖向滑竿与横向托杆连接的结构示意图；
[0029]图7为本发明所述的桁架组装用胎架结构的横向调节器与横向托杆的开槽连接的局部放大结构示意图；
[0030]图8为本发明所述的桁架组装用胎架结构的横向调节器的结构示意图；
[0031]附图中标记分别为:1、左地轨；2、右地轨；3、左竖向滑竿；4、右竖向滑竿；5、桁架主管；6、横向托杆；7、开槽；8、横向调节器；9、电磁吸盘；10、纵向调节器I ;11、纵向调节器II ;12、卡槽；13、调节螺母I ;14、调节螺母II ;15、滑动底座；16、凸起部；17、转动轴；18、本体部I ;19、本体部II ;20、穿孔I ;21、穿孔II ;22、上排横向托杆；23、下排横向托杆；24、提升块；25、提升电机；26、丝杆；27、桁架；28、纵向调节器。

[0032]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明:[0033]如附图1一附图8所示，本发明为一种桁架组装用胎架结构，所述的胎架结构包括左地轨1，右地轨2，所述的左地轨I和右地轨2上分别安装多个能够分别沿左地轨I和右地轨2自由滑动的左竖向滑竿3和右竖向滑竿4，每个左竖向滑竿3和一个右竖向滑竿4上套装多个用于支撑祐1架27的祐1架主管5的横向托杆6,每个横向托杆6两端分别设置为能够沿左竖向滑竿3和右竖向滑竿4上下移动的结构。
[0034]采用本发明的技术方案，建立了一种在X、Y、Z (笛卡尔坐标系中三个方向)方向上在一定范围内都可以任意调节的桁架组装用胎架结构，并且配备毫米级的调节装置。通过设置能够分别沿左地轨和右地轨自由滑动的左竖向滑竿和右竖向滑竿，实现了桁架组装用胎架结构在X轴向的任意调节，通过横向托杆沿左竖向滑竿和右竖向滑竿的上下移动，实现了桁架组装用胎架结构在Y轴向的任意调节，通过在横向托杆上的开槽内设置的横向调节器能够沿开槽左右移动，实现了桁架组装用胎架结构在Z轴向的任意调节，这样的结构设置，使得本发明所述的桁架组装用胎架结构，能同时实现一个方向或多个方向的调节，能完成任意尺寸、高度、宽度、曲率的桁架的组装，实现了胎架结构的通用性。
[0035]所述的每个横向托杆6上表面分别设置从横向托杆6左端部延伸到横向托杆6右端部的开槽7，开槽7内设置多个能够沿开槽7左右移动的横向调节器8，横向调节器8上设置电磁吸盘9，电磁吸盘9与电源连通。这样，当需要组装的桁架的桁架主管放置到横向托杆上的多个电磁吸盘时，通过电源向电磁吸盘通电，电磁托盘可靠地吸附桁架主管,避免桁架主管在组装过程中发生晃动。
[0036]所述的左地轨I和右地轨2均设置为截面呈工字形的结构，纵向调节器28包括纵向调节器I 10和纵向调节器II 11，多个左竖向滑竿3分别通过纵向调节器I 10与左地轨I连接，多个右竖向滑竿4分别通过纵向调节器II 11与右地轨2连接，纵向调节器I 10和纵向调节器II 11上分别设置T型的卡槽12，纵向调节器I 10和纵向调节器II 11分别通过各自的卡槽12活动卡装在左地轨I和右地轨2上。上述结构的设置，多个左竖向滑竿3和多个右竖向滑竿4能够分别通过纵向调节器I 10和纵向调节器II 11调节在左地轨I和右地轨2上的位置，实现了多个左竖向滑竿3和多个右竖向滑竿4在X轴向的任意调节。
[0037]所述的左竖向滑竿3和右竖向滑竿4均为丝杆结构，横向托杆6两端活动套装在一个左竖向滑竿3和一个右竖向滑竿4上，套装在左竖向滑竿3上的每个横向托杆6下部设置一个调节螺母I 13，调节螺母I 13均套装在左竖向滑竿3上，套装在右竖向滑竿4上的每个横向托杆6下部分别设置一个调节螺母II 14，调节螺母II 14均拧装在右竖向滑竿4上。通过调节螺母I 13和调节螺母II 14的旋装升降，即可实现横向托杆的上下升降，从而能够达桁架组装用胎架结构在Y轴向的任意调节。
[0038]所述的横向调节器8还包括滑动底座15，所述的滑动底座15上设置两个凸起部16，两个凸起部16之间设置存在间隙的结构，电动吸盘9通过穿过两个凸起部16的转动轴17活动安装在两个凸起部16之间。这样的结构，电动吸盘9相对于卡装在横向托盘的开槽内的滑动底座为活动结构，因此，当不同结构桁架的桁架主管放置在多个横向调节器上时，横向调节器的电动吸盘能够在一定范围内发生转动，确保电磁吸盘表面更好地与桁架主管实现贴合，提高了电磁吸盘对桁架主管的吸附性能，增加了桁架主管在焊接各种附件时的可靠性。
[0039]所述的左地轨I和右地轨2包括本体部I 18和本体部II 19，本体部I 18和本体部II 19上分别设置多个穿孔I 20和穿孔II 21，纵向调节器I 10和纵向调节器II 11上分别设置定位孔I和定位孔II，穿过定位孔I和任一穿孔I 20的螺栓I将纵向调节器I 10与左地轨I连接，穿过定位孔II和任一穿孔II 21的螺栓II将纵向调节II 11与右地轨2连接。当左竖向滑竿3和右竖向滑竿4分别在左地轨I和右地轨2上移动到适应桁架组装的位置后，通过螺栓I和螺栓II分别实现对纵向调节器I 10和纵向调节器II 11的固定定位，最终实现了左竖向滑竿3和右竖向滑竿4的位置规定，便于进行桁架的组装。
[0040]所述的横向托杆6包括上排横向托杆22和下排横向托杆23,上排横向托杆22两端头分别套装一个提升块24，左竖向滑竿3和一个右竖向滑竿4顶部分别设置提升电机25，两个丝杆26 —端分别与两个提升电机25的驱动轮啮合连接，两个丝杆26另一端分别与两个提升块24连接，提升电机25正反向转动时，丝杆26设置为能够带动提升块24升降的结构。当所述的桁架27焊接完毕，通过两个提升电机25正向转动，控制两个丝杆26转动，两个丝杆26转动带动两个提升块24向上升起，横向托杆6脱离横向托杆6下部的调节螺母I 13和调节螺母II 14，此时以起吊装置移开横向托杆6，即可取下组装完成的桁架27。
[0041]通过上述的结构设置，当桁架焊接完成后，提升电机25整体提升桁架27和上排横向托杆22至一定高度，这样调节螺母I 13和调节螺母II 14不再承受桁架重量，便于调节螺母I 13和调节螺母II 14的拆除(调节螺母I 13和调节螺母II 14在承受桁架27重量时很难拆卸)，更重要的是避免逐一拆除调节螺母I 13、调节螺母II 14和横向托杆引起的不均匀变形，导致桁架27的拼装精度降低。如果没有提升电机25的整体提升，通常做法是通过吊机吊起桁架27至一定高度，然后逐一拆除横向托杆。这种通过吊机起吊的做法是通过2-3个吊点起吊，但这种方法很难保证桁架27的整体稳定性，给拆除调节螺母I 13、调节螺母II 14和横向托杆带来困难。长时间让吊机控制桁架也是一种资源成本的浪费。
[0042]所述的下排横向托杆23的两端分别套装在左竖向滑竿3和右竖向滑竿4上，套装在左竖向滑竿3上的下排横向托杆6的上部和下部分别设置一个调节螺母I 13，套装在右竖向滑竿4上的下排横向托杆6的上部和下部分别设置一个调节螺母II 14，所述的下排横向托杆6分别设置为通过两个调节螺母I 13和两个调节螺母II 14的旋动调节升降高度的结构。
[0043]本发明同时还涉及一种应用上述的桁架组装用胎架结构进行桁架组装的方法，所述的桁架组装方法的步骤为:
[0044]I)确定需要组装的桁架27尺寸，调节多个左竖向滑竿3间的距离，调节多个右竖向滑竿4间的距离，调节每个横向托杆6的高度，调节每个横向调节器8的位置及同一开槽7内的横向调节器8之间的距离；
[0045]2)将多根桁架主管原材分别通过弯管机加工成符合曲度要求的桁架主管(27)，然后将多根桁架主管5放置在横向托杆6上，电源控制电动吸盘通电，每个电动吸盘9分别吸紧放置在该电动吸盘9上的桁架主管5 ；
[0046]3)在多根桁架主管5之间焊接直腹杆、斜腹杆和支座，完成后，桁架27焊接完毕，拆除胎架结构的横向托杆6，取下组装完成的桁架27 ；
[0047]4)开始另一个桁架27的组装。
[0048]利用本发明所述的胎架结构及所述的组装方法进行桁架组装的主要流程:
[0049]一、根据具体项目施工图提供设计基础数据，确定钢结构桁架外观尺寸、曲率要求、拼装控制点等参数，利用计算机三维技术将二维图纸转换为三维空间模型。目前可利用的三维仿真软件包括Autocad、3D3S、Tekla Xsteel等,这些软件技术成熟,应用广泛,能精确的模拟出所需要控制点的坐标。
[0050]二、依据计算机三维技术计算出空间桁架的控制点坐标，通过调节胎架横向托杆、Y向调节器的位置确定好控制点。将已经通过弯管机成型的桁架主管安置并固定在多胎架上，复测并微调Y向调节器的空间坐标。
[0051]三、当浮点坐标与通过计算机三维计算的坐标复核一致后进行空间桁架的拼接和空间桁架中次杆件(包括直腹杆、斜腹杆、支座等)的连接。
[0052]四、完成桁架中所有杆件拼装后，将完整的一段桁架卸除。调整横向托杆、Y向调节器以适应另一种类型的桁架的拼装，实现空间桁架的多用途使用。
[0053]确定需要组装的桁架27尺寸后，通过桁架27尺寸数据确定桁架27曲率、组装控制点参数，利用计算机软件模拟出前述的组装控制点的各自坐标，根据桁架27曲率、组装控制点参数，调节多个左竖向滑竿3之间的距离，调节多个右竖向滑竿4之间的距离，调节每个横向托杆6的高度，调节每个横向调节器8的位置及同一开槽7内的横向调节器8之间的距离。
[0054]所述的桁架27焊接完毕，通过两个提升电机25正向转动控制两个丝杆26转动，带动两个提升块24向上升起，横向托杆6脱离横向托杆6下部的调节螺母I 13和调节螺母II 14，此时以起吊装置移开横向托杆6，即可取下组装完成的桁架27，然后通过两个提升电机25反向转动控制两个丝杆26转动，带动两个提升块24向下降落，所述的横向托杆6再次抵靠在横向托杆6下部的调节螺母I 13和调节螺母II 14上。
[0055]本发明所述的桁架组装用胎架结构及应用所述的胎架结构进行桁架组装的方法，最根本的是为了解决多曲率、多支管、多控制点、造型复杂的不同管桁架难以拼装和精度难以保证的问题。通过本发明的方案，还能够实现一种胎架组装完成不同结构的桁架的目的，减少额外的工装投入。与此同时，本发明所述的胎架结构，通过同时实现一个方向或多个方向的调节，完成能完成任意尺寸、高度、宽度、曲率的桁架的组装，在组装桁架的过程中，不仅能够保证桁架的精度，而且降低了作业的风险和难度。通过辅助计算机三维技术可以使拼装过程中控制点可视、可测、可控。桁架在调整好支撑点的途胎架上，能一次性完成空间拼装，避免了现有技术组装桁架时对桁架各部件的多次倒运，最终提高了拼装工作效率、缩短了拼装流程。
[0056]上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。