一種用內鋼管吊裝和運輸圓石柱的方法
【專利摘要】一種用內鋼管吊裝和運輸圓石柱的方法，首先按規(guī)定結構尺寸和材質要求制作帶有吊裝組件的圓石柱；然后按距圓石柱兩端0.207L處作為吊點及支承點將圓石柱吊至掛車上運送至現(xiàn)場；再用A、B兩臺吊車在距圓石柱兩端0.207L處起吊，圓石柱吊至一定高度后A吊車停吊，B吊車繼續(xù)將圓石柱吊至豎直狀態(tài)后拆除A吊車鋼絲繩，B吊車將圓石柱吊至指定位置，落地后拆除B吊車的鋼絲繩和鋼吊梁，取出鋼棒，從圓石柱中吊出內鋼管。該方法在圓石柱起吊運輸過程中由圓石柱自身重力產(chǎn)生的最大拉應力相當于傳統(tǒng)吊裝方法的15.3％～11.3％，吊裝及運輸安全性提高；圓石柱吊至豎直狀態(tài)時，圓石柱通過內鋼管由底鋼盤托住，不存在被拉斷的可能。
【專利說明】
一種用內鋼管吊裝和運輸圓石柱的方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及建筑物的運輸及安裝，特別是一種用內鋼管吊裝和運輸圓石柱的方 法。
【背景技術】
[0002] 圓石柱一般用于景觀、路標等場合，作為特殊固定建筑物使用。
[0003] 為適應圓石柱的運輸和現(xiàn)場吊裝，傳統(tǒng)方法是在圓石柱在制作時，在圓石柱的兩 端部預埋鋼筋，預埋鋼筋與置于圓石柱兩端的鋼板焊接成整體，在鋼板上焊接吊耳。運輸圓 石柱時，在圓石柱兩端的吊耳上分別穿鋼絲繩，利用起吊裝置將圓石柱水平吊起放在掛車 上，將兩端墊起，運至安裝現(xiàn)場。然后再利用起吊裝置將圓石柱從掛車上吊起，卸至地面;拆 除圓石柱一端的鋼絲繩和吊耳，使該端著地，由起吊裝置利用圓石柱另一端的吊耳和鋼絲 繩將圓石柱由水平狀態(tài)立起，至豎直狀態(tài)后，再將圓石柱豎直吊起，離開地面，安放到指定 位置，固定后完成圓石柱的安裝。
[0004] 用上述傳統(tǒng)方法運輸和吊裝圓石柱時，因石材為脆性材料，材料的容許拉應力[0] 較低，圓石柱在吊裝、運輸及安裝過程中容易出現(xiàn)折斷或拉斷現(xiàn)象。主要表現(xiàn)為：
[0005] 1、將圓石柱起吊到掛車上及在掛車運輸過程中，圓石柱呈水平狀態(tài)，圓石柱重力 引起的圓石柱跨中下緣彎曲拉應力有時會超過圓石柱石材的容許拉應力[0]，由此導致圓 石柱在該過程中被折斷。
[0006] 2、圓石柱運至施工現(xiàn)場，由水平狀態(tài)吊至豎直狀態(tài)過程中，一端著地，另一端起 吊，此時圓石柱呈傾斜狀態(tài)，圓石柱重力引起的圓石柱跨中下緣彎曲拉應力有時會超過圓 石柱石材的容許拉應力[0]，由此導致圓石柱在該過程中被折斷或拉斷。
[0007] 3、圓石柱起吊至豎直狀態(tài)并離開地面后，圓石柱自身重力引起的軸向拉應力有時 會超過圓石柱石材的容許拉應力[0]，由此導致圓石柱在此過程中被拉斷。

【發(fā)明內容】

[0008] 針對上述運輸和吊裝圓石柱傳統(tǒng)方法存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種用內 鋼管吊裝和運輸圓石柱的方法，降低圓石柱在運輸和吊裝過程中發(fā)生折斷或拉斷的幾率。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的用內鋼管吊裝和運輸圓石柱的方法，包括以下步 驟：
[0010] 步驟1、制作帶有吊裝組件的圓石柱
[0011] 利用模板制作圓石柱時，在圓石柱中設置由底鋼盤、鋼絲繩限位鋼筋、塑料管、內 鋼管和鋼棒組成的吊裝組件；
[0012] 底鋼盤預埋于圓石柱的Bg端;底鋼盤由底鋼板、底鋼管和加勁板組成;底鋼板與圓 石柱的截面相同，底鋼板的中心與底鋼管的一端垂直焊接;底鋼管的外徑d=(0.1~0.3)D， 底鋼管的長度為(0.2~0.3)D，底鋼管的最小截面面積
[0014] 其中
[0015] D:圓石柱的直徑(mm)，
[0016] d:底鋼管的外徑(mm)，
[0017] P:圓石柱采用石材的容重(N/mm3)，
[0018] L:圓石柱的長度(謹），
[0019] (5S:底鋼管采用鋼材的設計抗拉強度(MPa);
[0020] 底鋼管與底鋼板間焊接均勻布置的一組加勁板；
[0021] 所述塑料管與底鋼管的管孔孔徑相同，沿圓石柱軸線預埋在圓石柱中，與底鋼管 對接；
[0022] 所述內鋼管插入對接的底鋼管和塑料管中，內鋼管的材質和最小截面面積與底鋼 管相同，內鋼管的長度應使其一端插到底鋼管的底端后另一端露出圓石柱Tg端20cm;
[0023] 在距底鋼管頂端IOcm處的圓石柱上開設徑向穿過底鋼管和內鋼管的孔洞a;在距 圓石柱的Bg端0.207L處的圓石柱兩側面上預埋鋼絲繩限位鋼筋;在距圓石柱的Tg端0.207L 處的圓石柱上開設貫穿塑料管和內鋼管的孔洞b，孔洞b與鋼絲繩限位鋼筋處于同一平面； 在內鋼管距其露出端IOcm處開設孔洞c。
[0024]在孔洞a和孔洞b中分別插入所述鋼棒，并分別用螺帽將鋼棒與圓石柱相固定， [0025]鋼棒由Q235級鋼制成，其最小直徑為
[0027] 式中
[0028] D:圓石柱的直徑(mm)，
[0029] d:底鋼管的外徑(mm)，
[0030] P:圓石柱采用石材的容重(N/mm3)，
[0031] L:圓石柱的長度(mm)，
[0032] σν:鋼棒采用鋼材的設計抗剪強度(MPa);
[0033] 步驟2、將圓石柱起吊至掛車并運至施工場地
[0034]圓石柱制作完成后，將鋼絲繩分別兜住距離圓石柱兩端0.207L處，用吊車將圓石 柱起吊至掛車上，在距圓石柱兩端0.207L處分別放置墊塊；
[0035]運輸過程中，掛車行駛速度不得超過20公里/小時；
[0036]圓石柱運至施工場地后，用吊車取與上述相同的吊點將圓石柱從掛車起吊至平整 場地上；
[0037] 步驟3、吊裝圓石柱
[0038] 米用A吊車和B吊車配合吊裝圓石柱；
[0039] 將鋼絲繩穿過所述圓石柱預埋的鋼絲繩限位鋼筋后掛于A吊車；
[0040] 在鋼吊梁兩端分別系鋼絲繩，鋼絲繩的下端分別與穿過孔洞b的鋼棒的兩端相連， 鋼絲繩的長度為0.207L+50~I OOcm，利用B吊車起吊鋼吊梁的中部；
[0041] 所述鋼吊梁采用Q235級型鋼制成，其抗彎截面模量
[0042] 式中
[0043] D:圓石柱的直徑(mm)，
[0044] d:底鋼管的外徑(mm)，
[0045] P:圓石柱采用石材的容重(N/mm3)，
[0046] L:圓石柱的長度(mm)，
[0047] 18:鋼棒兩吊點之間的距離(mm)，
[0048] 〇sd:鋼吊梁采用鋼材的設計抗拉強度(MPa);
[0049] A吊車和B吊車同時起吊，將圓石柱水平吊至離地面高度大于A吊車鋼絲繩與底鋼 板的距離后，A吊車停止起吊，B吊車繼續(xù)起吊，直至圓石柱呈豎直狀態(tài)后拆除A吊車的鋼絲 繩，通過移動B吊車將圓石柱吊至指定位置，落地后拆除B吊車的鋼絲繩和鋼吊梁，再將鋼棒 從圓石柱上拆除，然后在內鋼管的孔洞c中穿鋼絲繩，用A吊車或B吊車將內鋼管從圓石柱中 吊出，截除圓石柱的鋼絲繩限位鋼筋外露部分，完成圓石柱的吊裝。
[0050] 為保證圓石柱運輸和吊裝安全，須滿足下式才能采用本發(fā)明方法進行圓石柱運輸 和吊裝：
[0052] 式中
[0053] [0]:圓石柱石材的容許拉應力(MPa)
[0054] D:圓石柱的直徑(mm)，
[0055] p:圓石柱采用石材的容重(N/mm3)，
[0056] L:圓石柱的長度(mm) 〇
[0057] 本發(fā)明運輸和吊裝圓石柱的方法與傳統(tǒng)方法相比，其有益效果是：
[0058] 1、用傳統(tǒng)方法吊裝及運輸圓石柱時，吊點及掛車上圓石柱的支承點均位于圓石柱 的兩端，其受力相當于簡支梁，圓石柱在自重作用下，最大拉應力發(fā)生在跨中下緣，其值為
;本發(fā)明中，起吊圓石柱的吊點及掛車上圓石柱的支承點按距圓石柱端部0.207L處設 置，其受力相當于兩端帶挑臂的簡支梁，自重作用下圓石柱的最大拉應力發(fā)生在吊點(支承 點）處上緣和圓石柱中部下緣處：
，圓石柱在重力作用下產(chǎn) 生的最大拉應力相當于傳統(tǒng)吊裝方法的
，當d=(0.1~0.3)D時，圓石柱 在重力作用下產(chǎn)生的最大拉應力僅相當于傳統(tǒng)吊裝方法的15.3%~11.3%，使吊裝及運輸 圓石柱的安全性大大提高，圓石柱在吊裝和運輸過程中發(fā)生折斷的幾率大大降低。
[0059] 2、用傳統(tǒng)方法起吊圓石柱至豎直狀態(tài)時，在圓石柱自重作用下圓石柱內產(chǎn)生軸向 拉應力，導致圓石柱易被拉斷。本發(fā)明方法起吊圓石柱采取用底鋼管和內鋼管將圓石柱底 部兜住的方式，使圓石柱在自重作用下產(chǎn)生軸向壓應力，而不是傳統(tǒng)方法的拉應力，圓石柱 的受力性質發(fā)生改變；同時按規(guī)定的最小截面面積計算公式選取底鋼管和內鋼管，確保底 鋼管和內鋼管能夠承受吊裝圓石柱時的豎向荷載;按照規(guī)定的直徑計算公式選取鋼棒，確 保鋼棒具有可靠的抗剪強度;按照規(guī)定的抗彎截面模量計算公式選取鋼吊梁，確保鋼吊梁 具有可靠的抗彎強度;綜合采用多種舉措，使圓石柱在起吊過程中發(fā)生拉斷的幾率大大降 低。
【附圖說明】
[0060] 圖1為圓石柱的結構不意圖；
[0061] 圖2為圖1中底鋼盤的左視圖；
[0062] 圖3為圖2的A-A斷面圖；
[0063] 圖4為現(xiàn)場水平起吊圓石柱的參考圖；
[0064] 圖5為起吊圓石柱至豎直狀態(tài)的參考圖。
[0065]圖中：1_圓石柱，2-鋼絲繩，3-底鋼盤，4-底鋼管，5-加勁板，6-底鋼板，7-孔洞a，8_ 內鋼管，9-孔洞b，10-塑料管，11-鋼絲繩限位鋼筋，12-鋼吊梁，13-鋼棒，14-螺帽，15-孔洞 Co
【具體實施方式】
[0066]以下結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0067] 本實施例為對一長度L= 10000mm、直徑D = 750mm、石材為人工大理石的圓石柱進 行運輸和吊裝。人工大理石的容許拉應力[σ ] = 8. OMPa，容重P = 0.0000238N/mm3。
[0068] 首先通過計算確定該圓石柱是否可采用本發(fā)明方法進行運輸和吊裝：
[0069]
,符合本發(fā)明的使用 條件，可以采用本發(fā)明方法進行運輸和吊裝。
[0070] 運輸及吊裝按以下步驟進行：
[0071] 步驟1、制作帶有吊裝組件的圓石柱
[0072] 結合圖1至圖3,利用模板制作圓石柱1時，在圓石柱中設置由底鋼盤3、鋼絲繩限位 鋼筋11、塑料管10、內鋼管8和鋼棒13組成的吊裝組件；
[0073]底鋼盤預埋于圓石柱的Bg端;底鋼盤由底鋼板6、底鋼管4和加勁板5組成；其中底 鋼板由直徑750mm、厚12mm的Q235鋼板制作；采用Q235級鋼制成的外徑d = 150mm、高度為 250_、壁厚為2.5mm的鋼管作為底鋼管，將其一端垂直焊接在底鋼板的中心處。
[0074] 查《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》(JTG D64-2015)表3.2.1得底鋼管采用Q235級鋼的 設計抗拉強度cs = 190MPa，根據(jù)底鋼管最小截面面積計算公式，底鋼管的最小截面面積
所選底鋼管的實 際截面面積為1158mm2,滿足要求。
[0075]在底鋼管與底鋼板間焊接均勻布置的8塊厚8mm的Q235級鋼板，作為加勁板。
[0076] 沿圓石柱的軸線預埋外徑為150mm、長度為9750mm、壁厚為2.5mm的塑料管10,使其 與底鋼管對接，形成孔道。
[0077]在塑料管和底鋼管對接形成的孔道中插入外徑為d= 120mm、長度為10200mm、壁厚 為2.5mm、由Q235級鋼制成的內鋼管8,內鋼管的實際截面面積為923mm2,大于要求的最小截 面面積531 .Omm2,內鋼管8插入塑料管和底鋼管后露出圓石柱Tg端20cm。
[0078] 在距底鋼管頂端IOcm處的圓石柱上開設直徑20mm、徑向穿過底鋼管和內鋼管的孔 洞a7;在距圓石柱的Bg端0.207L處的圓石柱兩側面上預埋限制鋼絲繩滑動的鋼絲繩限位鋼 筋11，鋼絲繩限位鋼筋由直徑12mm的HPB300級鋼制成；在距圓石柱的Tg端0.207L處的圓石 柱上開設直徑20mm、徑向穿過塑料管和內鋼管的孔洞b9,并使孔洞b與鋼絲繩限位鋼筋處于 同一平面;在內鋼管距其露出端IOcm處開設直徑為20mm的孔洞cl5。
[0079] 在孔洞a和孔洞b中分別插入直徑18mm、由Q235級鋼制成的鋼棒13,并分別用螺帽 14將鋼棒與圓石柱相固定；
[0080] 查《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》(JTG D64-2015)表3.2.1得鋼棒采用Q235級鋼的設 計抗剪強度σν= I IOMPa，則鋼棒的最小直徑
[0082] 鋼棒的實際直徑為18mm，滿足要求。
[0083] 步驟2、將圓石柱起吊至掛車并運送至施工場地
[0084]圓石柱制作完成后，采用鋼絲繩2兜住距離圓石柱兩端2070mm處將圓石柱起吊至 掛車上，在距離圓石柱兩端2070mm處分別放置木質墊塊；
[0085]運輸過程中，掛車行駛速度不得大于20公里/小時；
[0086]圓石柱運送至施工場地后，采取與步驟1相同的吊點將圓石柱從掛車起吊至平整 場地上；
[0087] 步驟3、吊裝圓石柱
[0088] 結合圖4和圖5,采用A吊車和B吊車配合吊裝圓石柱；
[0089] 在圓石柱距其Bg端2070mm處，將鋼絲繩2穿過鋼絲繩限位鋼筋后掛置于A吊車；
[0090]在由Q235級型鋼制成的兩片20a槽鋼背靠背構成的鋼吊梁12的兩端分別系長度為 300cm的鋼絲繩2,鋼絲繩的下端分別與穿過孔洞b的鋼棒的兩端相連，鋼棒兩吊點之間的距 離lg = 800mm;利用B吊車起吊鋼吊梁的中部。
[0091] 查《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》(JTG D64-2015)表3.2.1得鋼吊梁采用〇235級型鋼 的設計抗拉強度〇sd= 190MPa，則鋼吊梁最小抗彎截面模量
[0092]
鋼吊梁的實際抗彎截面模量為1.73 X 105mm3，滿足要求；
[0093] A吊車和B吊車同時起吊，將圓石柱水平吊至尚地面2500mm后，A吊車停止起吊，B吊 車繼續(xù)起吊，直至圓石柱呈豎直狀態(tài)后，拆除A吊車的鋼絲繩;通過移動B吊車將圓石柱吊至 指定位置，落地后先拆除B吊車的鋼絲繩和鋼吊梁，再拆除孔洞a和孔洞b中的鋼棒，然后在 內鋼管的孔洞c中穿鋼絲繩，用A吊車將內鋼管從圓石柱中吊出，截除鋼絲繩限位鋼筋外露 部分，完成圓石柱的吊裝。
【主權項】
1. 一種用內鋼管吊裝和運輸圓石柱的方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟1、制作帶有吊裝組件的圓石柱 利用模板制作圓石柱（1)時，在圓石柱中設置由底鋼盤(3)、鋼絲繩限位鋼筋（11)、塑料 管（10)、內鋼管(8)和鋼棒(13)組成的吊裝組件； 底鋼盤預埋于圓石柱的Bg端;底鋼盤由底鋼板(6)、底鋼管(4)和加勁板(5)組成;底鋼 板與圓石柱的截面相同，底鋼板的中心與底鋼管的一端垂直焊接;底鋼管的外徑d=(0.1~ 〇. 3) D，底鋼管的長度為(0.2~0.3) D，底鋼管的最小截面面積 其中D:圓石柱的直徑， d:底鋼管的外徑， P:圓石柱采用石材的容重， L:圓石柱的長度， 〇s:底鋼管采用鋼材的設計抗拉強度； 底鋼管與底鋼板間焊接均勻布置的一組加勁板(5); 所述塑料管（10)與底鋼管的管孔孔徑相同，沿圓石柱軸線預埋在圓石柱中，與底鋼管 對接； 所述內鋼管（8)插入對接的底鋼管和塑料管中，內鋼管的材質和最小截面面積與底鋼 管相同，內鋼管的長度應使其一端插到底鋼管的底端后另一端露出圓石柱Tg端20cm; 在距底鋼管頂端l〇cm處的圓石柱上開設徑向穿過底鋼管和內鋼管的孔洞a(7);在距圓 石柱的Bg端0.207L處的圓石柱兩側面上預埋鋼絲繩限位鋼筋（11);在距圓石柱的Tg端 0.207L處的圓石柱上開設貫穿塑料管和內鋼管的孔洞b(9)，孔洞b與鋼絲繩限位鋼筋處于 同一平面;在內鋼管距其露出端1 〇cm處開設孔洞c (15); 在孔洞a和孔洞b中分別插入所述鋼棒（13)，并分別用螺帽（14)將鋼棒與圓石柱相固 定， 鋼棒由Q235級鋼制成，其最小直徑為 式中D:圓石柱的直徑， d:底鋼管的外徑， P:圓石柱采用石材的容重， L:圓石柱的長度， σν:鋼棒采用鋼材的設計抗剪強度； 步驟2、將圓石柱起吊至掛車并運至施工場地 圓石柱制作完成后，將鋼絲繩(2)分別兜住距離圓石柱兩端0.207L處，用吊車將圓石柱 起吊至掛車上，在距圓石柱兩端0.207L處分別放置墊塊； 運輸過程中，掛車行駛速度不得超過20公里/小時； 圓石柱運至施工場地后，用吊車取與上述相同的吊點將圓石柱從掛車起吊至平整場地 上； 步驟3、吊裝圓石柱 米用A吊車和B吊車配合吊裝圓石柱； 將鋼絲繩(2)穿過所述圓石柱預埋的鋼絲繩限位鋼筋（11)后掛于A吊車； 在鋼吊梁（12)兩端分別系鋼絲繩(2)，鋼絲繩的下端分別與穿過孔洞b的鋼棒的兩端相 連，鋼絲繩的長度為0.207L+50~100cm，利用B吊車起吊鋼吊梁的中部；所述鋼吊梁采用Q235級型鋼制成，其抗彎截面模量 式中 D:圓石柱的直徑， d:底鋼管的外徑， P:圓石柱采用石材的容重， L:圓石柱的長度， lg:鋼棒兩吊點之間的距離， 〇sd:鋼吊梁采用鋼材的設計抗拉強度； A吊車和B吊車同時起吊，將圓石柱水平吊至離地面高度大于A吊車鋼絲繩與底鋼板的 距離后，A吊車停止起吊，B吊車繼續(xù)起吊，直至圓石柱呈豎直狀態(tài)后拆除A吊車的鋼絲繩，通 過移動B吊車將圓石柱吊至指定位置，落地后拆除B吊車的鋼絲繩和鋼吊梁，再將鋼棒從圓 石柱上拆除，然后在內鋼管的孔洞c中穿鋼絲繩，用A吊車或B吊車將內鋼管從圓石柱中吊 出，截除圓石柱的鋼絲繩限位鋼筋外露部分，完成圓石柱的吊裝。
【文檔編號】B66C1/22GK105923534SQ201610561613
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年7月15日
【發(fā)明人】薛興偉, 李宏男
【申請人】沈陽建筑大學