一种易于检修的柱面网壳屋面及其检修方法技术领域
本发明涉及柱面网壳的设计和维修领域，具体涉及柱面网壳屋面的结构和检修方
法。
背景技术
随着国家对环保要求的提高，对露天原料厂需要进行封闭设计，柱面网壳这种结
构形式被越来越广泛地在料场封闭中采用。
然而由于设计时网壳主体结构的设计使用年限一般为50年，屋面板等围护结构的
设计使用年限一般为15年，柱面网壳的圆弧形断面性质使得检修工人无法立足其上，围护
结构的到期更换就成为柱面网壳使用过程需要解决的问题。实际使用中，由于屋面板与外
界直接接触，受堆厂区内腐蚀性雨水，强光照，有毒烟气，局部强风等因素的影响，屋面板的
破坏会更加频繁，实际使用年限可能远小于15年，而且破坏区域有很大的随机性，这给屋面
检修带来很大的困难。
同时由于料厂中柱面网壳往往具有跨度大，矢高高，屋面面积大的性质，传统的依
靠起重机托运检修工人进行屋面检修的方式只能在有限高度范围内进行，而检修工人只能
立足于起重机之上，检修工人离壳面的距离也难以掌控，实际操作起来十分不便，有可能会
发生安全事故。同时，由于厂区内构筑物交错，起重机能到达的区域也十分有限，另外起重
机的频繁开动、调拨，费用昂贵，经济性较差，所以该方式已不能完全满足柱面网壳屋面的
检修要求。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供了一种易于检修的柱面网壳屋面及检修方法。本发
明的柱面网壳屋面使得工人检修时方便安全，且能全方位无死角检修。
本发明一种易于检修的柱面网壳屋面，它包括柱面网壳、屋面板、上弦节点球、若
干个小立柱、若干道爬梯；屋面板覆盖在柱面网壳上，上弦节点球设置在柱面网壳的上弦
上，小立柱设置在上弦节点球上，其上端高出屋面板；每道爬梯均由地面通往屋面，其上端
固定在柱面网壳上。
这样，检修工人检修柱面网壳屋面时，通过爬梯上到屋面，将安全绳套在小立柱
上，从而保证检修的安全。
进一步地，小立柱沿网壳纵向上弦节点球宜通长设置，小立柱沿网壳纵向可以采
用直线排列、间隔错排等形式，小立柱沿壳面可布置若干道；小立柱可选用圆管、方管、圆
钢、方钢、型钢等材料。
为了进一步保证了检修工人在检修时的安全，柱面网壳屋面还包括防止安全绳脱
落的装置，防止安全绳脱落的装置设置在小立柱上。
防止安全绳脱落装置有以下几种方式：
第一种方式：防止安全绳脱落装置为柱帽，柱帽固定在小立柱的上端头，且其截面
尺寸大于小立柱的截面尺寸。柱帽防止套在小立柱上的安全绳脱落。
第二种方式：防止安全绳脱落装置为安全孔，安全孔为小立柱上的径向通孔。安全
绳穿在安全孔内，不会发生脱落。
第三种方式：防止安全绳脱落装置为若干道拉索，每道拉索将若干个小立柱串成
一个整体。安全绳也可系在拉索上。
以上三种防止安全绳脱落的装置可以共同设置或任意搭配设置。
拉索与小立柱的具体连接方式又可分为以下三种：
拉索从若干个小立柱上的孔中穿过。拉索缠绕在小立柱上后靠在若干个小立柱的
同一侧的侧面上，呈直线状。拉索缠绕在小立柱上后从前一个小立柱的一个侧面绕到后一
个小立柱的另一个侧面，依次类推，呈折线状。
本发明一种易于检修的柱面网壳屋面的检修方法，其具体步骤：
①检修工人通过爬梯上到壳顶；②检修工人可将随带上去的安全绳固定在小立柱
及拉索上，并可在壳顶相对平整的纵向走道上来回行走；③检修工人可通过安全绳的收放
和安全绳固定点在网壳小立柱及拉索上的选取，来检修屋面任意区域。
具体地说：本发明柱面网壳屋面需要检修时，检修工人通过爬梯登上壳顶到达屋
面后，由于柱面网壳壳顶局部相对平整，该平整区域恰好可以成为检修的纵向走道，检修工
人可在该纵向走道上来回行走。检修工人想到达某一指定检修区域时，可将随带上去的安
全绳固定在离其最近的小立柱及拉索上，通过安全绳的收放便可到达。当安全绳长度不足
时，检修人员可先移动至下一排小立柱及拉索处，通过将安全绳固定在新的小立柱及拉索
上来继续检修。
本发明中检修工人通过爬梯可随时方便地上下壳顶，并可在壳顶相对平整的纵向
走道上来回行走，并可通过安全绳在小立柱及拉索上的选点以及安全绳的收放，对整个屋
面进行全方位无死角的检修。本发明易于检修的柱面网壳屋面及检修方法解决了传统依靠
起重机检修屋面中的区域性，局限性，不经济性等问题，且避免了安全事故的发生。
附图说明
图1是本发明易于检修的柱面网壳屋面的平面布置图；
图2是沿图1中A-A线的剖视图；
图3是沿图1中B-B线的剖视图；
图4是图2的壳顶局部放大图；
图5是本发明的小立柱与拉索连接示意图；
图6是本发明的小立柱示意图一；
图7是本发明的小立柱示意图二；
图8是本发明小跨度柱面网壳检修平面布置图一；
图9是本发明小跨度柱面网壳检修平面布置图二。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的描述。
实施例1
如图1-图6所示，本发明一种易于检修的柱面网壳屋面，包括在柱面网壳1上弦节
点球2上设置高于屋面的小立柱3，小立柱3在网壳设计时即考虑预留。小立柱3材料优先选
用圆管，圆管可与上弦节点球2较好吻合，圆管与上弦节点球2通过焊接或者螺栓连接形成
整体。小立柱侧身考虑兼做屋面檩条5在该处的支点。小立柱3杆件具体大小由计算确定。
小立柱3柱顶设置柱帽4，柱帽4可采用柱头封板的形式，设置柱帽4是为了防止工
人检修时安全绳8从柱头脱落，对安全绳8起束缚作用，同时也能防止小立柱3内积水。小立
柱3侧身在设计时可考虑兼做屋面檩条5在该处的支点，可在小立柱3侧边焊接节点板或角
钢作为檩条5的檩托12过渡。
小立柱3高出屋面板9太短会影响检修工人7的使用，高出屋面板9太长又会影响整
个柱面网壳1的建筑美观，所以小立柱3高出屋面板9的距离应在一定的范围内，以便检修工
人7可以很便捷地把安全绳8固定其上。
对于大跨度柱面网壳，从检修方便的角度，小立柱3沿网壳纵向上弦节点球2宜通
长设置，同时每个小立柱3间可设置拉索10连成整体。拉索10与小立柱3的连接，可通过在小
立柱3上留孔，使拉索10穿过的方式，拉索10需在其每一段的端头与小立柱3可靠连接。整个
网壳可根据检修需要设置多道小立柱3，与此相配合地也可设置多道拉索10，这样就可以有
更多的检修固定点选择。
屋面板9在小立柱3处可局部开口，屋面板9与突出屋面的小立柱3之间的间隙需做
密封处理，以防止雨水渗入网壳内部。
整个柱面网壳1设置由地面通往壳顶的爬梯6，爬梯6可根据网壳纵向长度设置一
道及多道，爬梯6在柱面网壳1施工完成时即安装固定在网壳上，爬梯6需与小立柱3或上弦
节点球2可靠连接。爬梯6可选用耐腐蚀材质制作，或涂装防腐涂料，以增加其耐久性。爬梯6
易沿整个柱面网壳1纵向均匀设置，以减少检修工人7在壳顶来回走动的距离。
检修工人7可通过爬梯6上下壳顶，检修工人7登上壳顶后，由于柱面网壳1壳顶局
部相对平整，该平整区域恰好可以成为检修的纵向走道，检修工人7可在该纵向走道上来回
行走。检修工人7想到达某一指定检修区域时，可将随带上去的安全绳8固定在离其最近的
小立柱3及拉索10上，通过安全绳8的收放便可到达。当安全绳8长度不足时，检修人员可先
移动至下一排小立柱3及拉索10处，通过将安全绳8固定在新的小立柱3及拉索10上来继续
检修。
屋面检修工作可由多名检修工人7在气候条件较好时配合进行，检修时可选择多
点固定以对检修工人7进行保护，以确保检修工作顺利进行。
实施例2
在上述实施例的基础上，如图6、图7所示，小立柱3除选用圆管外，还可选用方管、
圆钢、方钢、型钢等材料。
实施例3
在上述实施例的基础上，如图6、图7所示，小立柱高出屋面的部分上设置防止安全
绳脱落的装置，当选用圆管方管等空心截面材料时，可在柱顶设置柱帽4，柱帽4可采用柱头
封板的形式，柱帽4与柱身围焊连接，柱帽4可以对安全绳8起束缚作用，同时也能防止小立
柱3内部积水。当选用圆钢、方钢、型钢等实心截面材料时，除可在柱头处设置柱帽4外，还可
通过在立柱侧身开孔11的方式来束缚安全绳8，开孔数可根据需要开设一个或多个，开孔11
直径应保证安全绳8能顺利穿过，工人检修时可将安全绳8穿过此孔来固定。
另外小立柱3柱头可还通过弯折，加设拉环，增加导轮、局部切肢等方式来为防止
安全绳脱落，但实际工程中，小立柱3的选取及防止安全绳脱落装置的设置，需综合考虑施
工方便，经济节约，便于使用等因素。
实施例4
在上述实施例的基础上，如图5所示，拉索10与小立柱3的连接，除可通过在小立柱
3上留孔，使钢索10穿过的方式外，也可使钢索10遇小立柱3缠绕的方式通过，缠绕后可使拉
索10沿小立柱3一边通过(呈直线状)，也可沿小立柱3交叉通过(呈折线状)。拉索10需在其
每一段端头与小立柱3可靠连接。
实施例5
在上述实施例的基础上，如图8、图9所示，对于跨度较小的柱面网壳1，上弦节点球
2间距也往往较小，此时也可以不设置拉索10，仅在壳面设置一道或多道小立柱3来实现检
修。由于小立柱3间的距离较近，仅使用小立柱3作为固定点也可使检修覆盖全屋面。
实施例6
在上述实施例的基础上，如图8、图9所示，小立柱3在屋面的排列方式，也并是要求
一成不变的，既可以采用直线排列，也可以采用间隔错排等形式，排列形式的选取应该使柱
面网壳1的整体美观达到最佳、检修最为便利为宜。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在
本发明的保护范围之内。