CN102587643A - 大吨位长行程油缸顶升模架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大吨位长行程油缸顶升模架，包括5个顶升装置，钢桁架，设置在所述钢桁架上部的顶部工作平台，以及吊挂在钢桁架下部的内挂架装置、外挂架装置和模板装置，所述钢桁架由2根高主桁架和9根高次桁架交替设置成井子型钢结构平台，并且所述的主次桁架具由标准的桁架单元拼装组成。本发明的顶升模架用于具有狭长型高层或超高层核心筒的施工，该模架突破了传统施工模式的束缚，采用五支点非对称布置的方式，有利于增大平台核心区域的面积，并且将支撑布置在靠近外墙的区域有利于减小悬挑区域的面积，提高了结构的稳定性；各部件采用以满足模数为主的标准组件组成，成本低、拆卸方便，能够在不同的工程中周转使用，有利于降低成本并且缩短工期。

Description

大吨位长行程油缸顶升模架

技术领域

本发明属于建筑机械领域，涉及一种顶升模架，尤其涉及一种应用于高层以及超高层建筑核心筒施工用的大吨位长行程油缸顶升模架。

背景技术

现有的整体顶升模架体系中的支撑立柱通常采用固定长度的大直径钢管柱作为竖向支撑柱，并且需根据不同建筑的结构特点专门定制，采用焊缝连接，施工工期长，施工造价高，安装拆卸困难，无法周转使用，所以增加了施工成本与施工难度。通常的整体顶升模架体系中的钢平台是根据在施的工程核心筒形状，采用定制式的焊接空间钢桁架平台，该平台上悬挂挂架和模板，同时平台可以用来堆载、安置施工机械、布置走道。但由于现有的空间钢桁架平台采用型钢焊接连接而成，焊接工艺繁琐复杂，不但搭设起来耗时耗力，而且使用完以后拆卸起来也很麻烦，所以大大的延长了施工工期，此外，由于平台是焊接而成的，使用结束后需破坏性拆卸，不能重复周转使用，只能废弃，所以会浪费大量的材料，增加施工成本。

另外，现有技术中通常采用稳定的三角形支撑体系，或者四角对称的支撑体系。例如广州珠江新城西塔工程核心筒结构复杂，平面、立体结构形式变化多，结构中有3面短墙平面位置没有发生变化，因此将顶升模板系统支撑点设置在靠近3面短墙的位置，采用3台大行程油缸顶升模板施工；而深圳京金融中心工程采用4台大行程油缸顶升模架施工。然而对于具有较为狭长结构的核心筒，采用三角形支撑或者四角对称支撑将不得不增加悬挑区域的长度，从而减少了操作平台的承载能力，并且给施工带来安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种大吨位长行程油缸顶升模架，其适用于具有狭长型高层或超高层核心筒的施工。本发明的大吨位长行程油缸顶升模架突破了传统施工模式的束缚，采用五支点非对称布置的方式，有利于增大顶模钢平台核心区域的面积，并且尽量将支撑布置在靠近外墙的区域有利于减小悬挑区域的面积，以提高结构的稳定性；另外本发明的钢桁架体系采用标准件装配结构，各部件采用以满足模数为主的标准组件组成，成本低、拆卸方便，并且能够在不同的工程中周转使用，有利于降低成本并且缩短工期。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种大吨位长行程油缸顶升模架，包括5个顶升装置，由该5个非对称设置的顶升装置支撑的钢桁架，设置在所述钢桁架上部的顶部工作平台，以及吊挂在钢桁架下部的内挂架装置、外挂架装置和模板装置，其特征在于：所述钢桁架由2根2.4m高主桁架和9根1.7m高次桁架构成，主次桁架由6节标准的6m主桁架单元拼装而成；第1排次桁架至第4排次桁架由4节标准的6m次桁架单元组成，其中第3排次桁架中间两节设置成双排形式；第6排次桁架由3节标准的6m桁架单元组成，第5排次桁架、第8排次桁架、第9排次桁架由2节标准的6m桁架单元组成；所述的9根1.7m高次桁架平行设置，第2排次桁架至第1排次桁架的间距为4100mm，第3排次桁架至第2排次桁架的间距为6050mm，第4排次桁架至第3排次桁架的间距为6000mm，第6排次桁架至第4排次桁架的间距为5950mm，第7排次桁架至第6排次桁架的间距为3120mm，第8排次桁架至第7排次桁架的间距为6000mm，第9排次桁架至第8排次桁架的间距为2875mm：第1顶升装置位于第2主桁架上并且其至第1排次桁架的垂直距离为3350mm，第1排次桁架一端至第1顶升装置的水平距离为6925mm，第2排次桁架至第1顶升装置的水平距离为7425mm，第3排次桁架至第1顶升装置的水平距离为6725mm，第4排次桁架至第1顶升装置的水平距离为6925mm，第6排次桁架至第1顶升装置的水平距离为6925mm，第7排次桁架至第1顶升装置的水平距离为4000mm，第8排次桁架至第1顶升装置的水平距离为2230mm，第9排次桁架至第1顶升装置的水平距离为3150mm；第2顶升装置位于第1主桁架上，其至第1顶升装置的水平距离为10150mm，其至第1顶升装置的垂直距离为3350mm；第3顶升装置位于第3排次桁架上，其至第1顶升装置的水平距离为5750mm，其至第1顶升装置的垂直距离为6700mm；第4顶升装置位于第2主桁架与第5排次桁架的交叉点处，其至第1顶升装置的水平距离为500mm，其至第1顶升装置的垂直距离为15800mm；第5顶升装置位于第1主桁架上，其至第1顶升装置的水平距离为7275mm，其至第1顶升装置的垂直距离为24470mm。

优选地，所述顶升装置的主立柱由外方管和内方管组成，内方管与其上部的钢桁架连接，外方管与支腿连接，所述的顶升装置还包括支腿桁架、导向腿和连接在支腿桁架与导向腿之间的顶升油缸，所述支腿桁架包括支腿桁架主体和连接在支腿桁架上的2个支腿以及2个支腿驱动油缸，所述导向腿包括导向腿主体和导向腿驱动油缸。

优选地，所述标准的6m主桁架单元包括端部开有螺孔的主桁架上弦杆、端部开有螺孔的主桁架下弦杆和间隔焊接连接在主桁架上弦杆与主桁架下弦杆之间的主桁架竖向腹杆以及在两个主桁架竖向腹杆之间斜向连接的2根主桁架斜向腹杆，所述的主桁架上弦杆、主桁架下弦杆、主桁架竖向腹杆和主桁架斜向腹杆均采用H型钢构成。

优选地，所述标准的6m次桁架单元包括端部开有螺孔的次桁架上弦杆、端部开有螺孔的次桁架下弦杆和间隔焊接连接在次桁架上弦杆与次桁架下弦杆之间的次桁架竖向腹杆以及在两个次桁架竖向腹杆之间斜向连接的2根次桁架斜向腹杆，所述的次桁架上弦杆、次桁架下弦杆、次桁架竖向腹杆和次桁架斜向腹杆均采用H型钢构成。

优选地，主桁架和次桁架在交叉位置处通过桁架连接器可拆卸地连接。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

①本发明创新地采用了五支点非对称布置的大吨位长行程顶升模板体系，特别适用于具有狭长非对称结构的核心筒施工工程；有利于增大顶模钢平台核心区域的面积，并且尽量将支撑布置在靠近外墙的区域有利于减小悬挑区域的面积，以提高结构的稳定性。

②各部件采用以满足模数为主的标准组件组成，成本低，拆装方便，多种组合提高了系统对不同工程的适应性；本发明的模架体系在超层建筑截面变化时实现只需对模板进行适当改造，而支撑系统始终保持不变。各构件以螺栓连接和销轴连接为主，便于安装拆卸和过程调整，当提模施工完成后，可将标准件与非标准件拆下，实现了支撑立柱、钢平台、挂架、模板等组件的周转使用，有效的降低了工程造价。

③本发明的顶升支撑点位于墙顶上，无步距的限制，上升高度可根据实际情况随意调整；由于整个桁架位于结构墙体之上，不存在结构整体坠落问题，安全可靠。

④本发明的模架体系各主要系统内部及系统之间均采用可拆卸连接，安装拆卸方便，配合不同建筑物的标准件组合实现模架周转使用，可降低模架成本。可拆卸连接以及可调节设计使模架在墙体变截面处理等方面具有很大的灵活性，适应性更强，有效的降低了施工难度。本发明在提模施工结束后，可采用分块回收，拆卸容易，降低了拆除的难度。

⑤本发明根据核心筒的形状布置钢平台的主受力桁架和次受力桁架，使钢平台主要由满足模数的标准件组成，在各组件间通过可拆卸连接，将组件拼装为装配式可变钢桁架平台，所以搭设起来非常简单，大大加快了施工工期，降低了施工成本。

⑥本发明的模架可形成一个独立、封闭、安全的作业空间；模架的钢桁架既用来悬挂模板、挂架，底梁上有满铺的平台，同时也是材料的堆场以及施工机械的附着物；整个平台和模板、挂架通过液压顶升系统完成自爬升，减少了施工过程中对塔吊的依赖，节省了劳动力，提高了施工效率。

⑦本发明的模架体系中，顶升支撑点位于浇筑好并具备一定强度的墙顶上，无步距的限制，上升高度可根据实际情况随意调整。混凝土浇筑好后，马上可以加接绑扎钢筋，绑扎钢筋的时间正是现浇混凝土的养护期，从而有利于提高施工效率，节省工期；另外本发明的整个桁架位于结构墙体之上，不存在结构整体坠落问题。

附图说明

图1：本发明的大吨位长行程油缸顶升模架的结构示意图；

图2：钢桁架与顶升装置的位置示意图；

图3：顶升装置结构示意图；

图4：主桁架标准单元结构示意图；

图5：次桁架标准单元结构示意图；

图6：外挂架装置的结构示意图；

图7：模板装置的结构示意图；

图中，各附图标记所表示的含义为：

10-顶升装置、20-钢桁架、30-顶部工作平台、40-内挂架装置、50-外挂架装置、60-模架装置；101-第1顶升装置、102-第2顶升装置、103-第3顶升装置、104-第4顶升装置、105-第5顶升装置、201-第1主桁架、202-第2主桁架、211-第1排次桁架、212-第2排次桁架、213-第3排次桁架、214-第4排次桁架、215-第5排次桁架、216-第6排次桁架、217-第7排次桁架、218-第8排次桁架、219-第9排次桁架；11-主立柱、12-支腿桁架、13-支腿、14-支腿油缸、15-导向腿、16-顶升油缸、17-导向腿油缸、18-托架；21-主桁架上弦杆、22-主桁架下弦杆、23-主桁架竖向腹杆、24-主桁架斜向腹杆；26-次桁架上弦杆、27-次桁架下弦杆、28-次桁架竖向腹杆、29-次桁架斜向腹杆；51-连接装置、52-旋转轴、53-外挂架H型钢、54-外套管、55-安德固脚手架；61-吊挂移动轮、62-调节花篮螺栓、63-模板吊环、64-模板。

具体实施方式

下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

如附图1所示，本发明的大吨位长行程油缸顶升模架包括：顶升装置10、钢桁架20、设置在所述钢桁架上部的顶部工作平台30，以及吊挂在钢桁架下部的内挂架装置40、外挂架装置50和模板装置60，用于具有狭长型不规则形状的核心筒的施工。

其中所述的顶升模架一共包括5个顶升装置10，如附图3所示，所述顶升装置10的主立柱11由外方管和内方管组成，内方管通过托架18与其上部的钢桁架20连接，外方管与支腿13连接，所述的顶升装置10还包括支腿桁架12、导向腿15和连接在支腿桁架12与导向腿15之间的顶升油缸16，所述支腿桁架12包括支腿桁架主体和连接在支腿桁架上的2个支腿13以及2个支腿驱动油缸14，所述导向腿15包括导向腿主体和导向腿驱动油缸17；本发明的顶升装置选用中型液压顶模，可选择规格型号为：CSWMG--120型，额定载荷120吨；每个顶升装置均包括1个115t液压油缸，有效行程为4.5m，液压顶模系统额定顶升速度0.086米/分，自爬速度：0.26米/分；液压油缸驱动的主立柱坐在浇筑好并有13Mpa强度以上的墙顶上。

如附图2、4-5所示，所述钢桁架由2根2.4m高主桁架和9根1.7m高次桁架构成，主次桁架由6节标准的6m主桁架单元拼装而成；第1排次桁架211至第4排次桁架214由4节标准的6m次桁架单元组成，其中第3排次桁架213中间两节设置成双排形式；第6排次桁架216由3节标准的6m桁架单元组成，第5排次桁架215、第8排次桁架218、第9排次桁架219由2节标准的6m桁架单元组成；所述的9根1.7m高次桁架平行设置，第2排次桁架212至第1排次桁架211的间距为4100mm，第3排次桁架213至第2排次桁架212的间距为6050mm，第4排次桁架214至第3排次桁架213的间距为6000mm，第6排次桁架216至第4排次桁架214的间距为5950mm，第7排次桁架217至第6排次桁架216的间距为3120mm，第8排次桁架218至第7排次桁架217的间距为6000mm，第9排次桁架219至第8排次桁架218的间距为2875mm；第1顶升装置101位于第2主桁架202上并且其至第1排次桁架211的垂直距离为3350mm，第1排次桁架211一端至第1顶升装置101的水平距离为6925mm，第2排次桁架212至第1顶升装置101的水平距离为7425mm，第3排次桁架213至第1顶升装置101的水平距离为6725mm，第4排次桁架214至第1顶升装置101的水平距离为6925mm，第6排次桁架216至第1顶升装置101的水平距离为6925mm，第7排次桁架217至第1顶升装置101的水平距离为4000mm，第8排次桁架218至第1顶升装置101的水平距离为2230mm，第9排次桁架219至筑1顶升装置101的水平距离为3150mm；第2顶升装置102位于第1主桁架101上，其至第1顶升装置101的水平距离为10150mm，其至第1顶升装置101的垂直距离为3350mm；第3顶升装置103位于第3排次桁架213上，其至第1顶升装置101的水平距离为5750mm，其至第1顶升装置101的垂直距离为6700mm；第4顶升装置104位于第2主桁架102上，其至第1顶升装置101的水平距离为500mm，其至第1顶升装置101的垂直距离为15800mm；第5顶升装置105位于第1主桁架101上，其至第1顶升装置101的水平距离为7275mm，其至第1顶升装置101的垂直距离为24470mm。如图4所示，所述标准的6m主桁架单元包括端部开有螺孔的主桁架上弦杆21、端部开有螺孔的主桁架下弦杆22和间隔焊接连接在主桁架上弦杆与主桁架下弦杆之间的主桁架竖向腹杆23以及在两个主桁架竖向腹杆之间斜向连接的2根主桁架斜向腹杆24，所述的主桁架上弦杆21、主桁架下弦杆22、主桁架竖向腹杆23和主桁架斜向腹杆24均采用H型钢构成。其中主桁架上、下弦杆采用的规格为：H300×200×8×12，材质为Q345；竖向腹杆的规格为H200×200×8×12，材质为Q345；斜向腹杆的规格为H300×200×8×12，材质为Q345。如图5所示，所述标准的6m次桁架单元包括端部开有螺孔的次桁架上弦杆26、端部开有螺孔的次桁架下弦杆27和间隔焊接连接在次桁架上弦杆26与次桁架下弦杆27之间的次桁架竖向腹杆28以及在两个次桁架竖向腹杆之间斜向连接的2根次桁架斜向腹杆29，所述的次桁架上弦杆、次桁架下弦杆、次桁架竖向腹杆和次桁架斜向腹杆均采用H型钢构成。次桁架上、下弦杆采用的规格为：H300×200×8×12，材质为Q345；竖向腹杆的规格为H150×100×6×9，材质为Q345；斜向腹杆的规格为H150×150×7×10，材质为Q345。主桁架和次桁架在交叉位置处通过桁架连接器可拆卸地连接。

作为示例性地，如附图6所示，所述外挂架装置采用装配式，其包括主要包括连接装置51、旋转轴52、外挂架H型钢53、外套管54和安德固脚手架55。内挂架结构与其结构类似。如附图7所示，所述模板装置主要包括吊挂移动轮61、调节花篮螺栓62、模板吊环63和模板。挂架体系设计是采用装配式组合结构，首层吊杆长度为2.5m，其余各层吊杆长度为2.0m，每层竖向吊杆通过定型接头连接，其上采用专用紧固件固定H型钢。挂架布置时以顺墙面布置为原则，确保每面墙体或连梁的两侧均有挂架。挂架横距0.7米，标准纵距2.5米和1.5米，步距2.0米，外排立杆设置一道安全防护栏杆，外侧固定安装钢板网，挂架内外均设置斜梁拉杆，保证架体的整体稳定性。挂架在转角处设置非标准纵距，如果外墙外挂架有内收时应朝向弧形墙体的圆心。外墙弧形区域一般可以设计计部分可变区格，外弧形墙体内收时，可变区格形状发生变化以保证其两侧标准区格可以朝圆心方向移动。在上部墙体内收较大变化时，可适当调节非标段的长度。外挂三角架长度为0.3-0.5m，预留一部分模板背楞和对拉螺杆的空间。挂架操作层的踏板采用钢踏板，但底部一层挂架需要全封闭。正常施工中，三角架处于悬挂状态；在拆模时，外挂三角架拆除，使挂架与墙体之间保持一定距离，为退模留出一定空间，并留出清理面板的作业空间，同时避免挂架被墙体拉扯而发生危险。挂架利用钢平台下挂设的吊架梁作为挂架的吊点及滑动轨道，当墙体截面变化时，通过移动滑轮实现挂架沿轨道梁滑移，调整挂架与墙体间的距离。安全防护包括挂架外立面防护、水平防护、钢平台临边防护、爬梯安全防护、电线电缆防护、液压装置油路防护等。挂架外侧立面与钢平台四周临边采用直径1.5mm，网眼不大于30mm的钢板网封闭防护，水平及竖向防护均采用角钢骨架加钢板网的形式，保证使用耐久性的同时，避免火灾隐患；钢平台内临边采用焊接护栏杆防护；液压装置油路固定在工字钢或槽钢内侧进行防护。超高层建筑垂直运输通道为从钢结构楼面到挂架下部相连接的步梯系统。步梯结构采用安德固钢制专用步梯。钢步梯挂于顶升平台边缘的次桁架H型钢下部，在上部设置导链结构，实现钢梯的独立提升功能。钢梯在一般情况均为落于下部钢结构楼面，仅在下部楼面施工时，采用导链临时提起并与混凝土超高层建筑结构进行临时拉接固定。超高层建筑的短轴两侧，任何时刻均要保证至少一部钢梯处于可用状态。大模板吊挂在次桁架或者是次桁架下部H型钢上，通过移动轮连接，移动轮下连接可调节M20花篮螺栓，花篮螺栓与模板上部吊环连接。

另外，本发明的大吨位长行程油缸顶升模架还包括控制系统，作为示例性地，所述的控制系统包括液控系统和电控系统；所述液控系统包括通过液压油管路顺序连接的液压泵、用于控制液压油流向的电磁换向阀、用于控制液压油流量的电磁比例阀、平衡阀、用于驱动所述支撑系统的主油缸、小油缸、以及驱动所述液压泵的电动机；所述电控系统包括用于输出电信号控制所述电磁换向阀、电磁比例阀以及电动机的控制台，用于采集主油缸的行程数据并传送至控制台的行程传感器，和用于采集小油缸的行程数据并传送至控制台的限位传感器。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，不能解释为以此限定本发明的范围，凡在本发明的权利要求书要求保护的范围内所做出的等同的变形和改变的实施方式均在本发明所要求保护的范围内。

Claims (5)

1.一种大吨位长行程油缸顶升模架，包括5个顶升装置，由该5个非对称设置的顶升装置支撑的钢桁架，设置在所述钢桁架上部的顶部工作平台，以及吊挂在钢桁架下部的内挂架装置、外挂架装置和模板装置，其特征在于：所述钢桁架由2根2.4m高主桁架和9根1.7m高次桁架构成，主次桁架由6节标准的6m主桁架单元拼装而成；第1排次桁架至第4排次桁架由4节标准的6m次桁架单元组成，其中第3排次桁架中间两节设置成双排形式；第6排次桁架由3节标准的6m桁架单元组成，第5排次桁架、第8排次桁架、第9排次桁架由2节标准的6m桁架单元组成；所述的9根1.7m高次桁架平行设置，第2排次桁架至第1排次桁架的间距为4100mm，第3排次桁架至第2排次桁架的间距为6050mm，第4排次桁架至第3排次桁架的间距为6000mm，第6排次桁架至第4排次桁架的间距为5950mm，第7排次桁架至第6排次桁架的间距为3120mm，第8排次桁架至第7排次桁架的间距为6000mm，第9排次桁架至第8排次桁架的间距为2875mm；第1顶升装置位于第2主桁架上并且其至第1排次桁架的垂直距离为3350mm，第1排次桁架一端至第1顶升装置的水平距离为6925mm，第2排次桁架至第1顶升装置的水平距离为7425mm，第3排次桁架至第1顶升装置的水平距离为6725mm，第4排次桁架至第1顶升装置的水平距离为6925mm，第6排次桁架至第1顶升装置的水平距离为6925mm，第7排次桁架至第1顶升装置的水平距离为4000mm，第8排次桁架至第1顶升装置的水平距离为2230mm，第9排次桁架至第1顶升装置的水平距离为3150mm；第2顶升装置位于第1主桁架上，其至第1顶升装置的水平距离为10150mm，其至第1顶升装置的垂直距离为3350mm；第3顶升装置位于第3排次桁架上，其至第1顶升装置的水平距离为5750mm，其至第1顶升装置的垂直距离为6700mm；第4顶升装置位于第2主桁架与第5排次桁架的交叉点处，其至第1顶升装置的水平距离为500mm，其至第1顶升装置的垂直距离为15800mm；第5顶升装置位于第1主桁架上，其至第1顶升装置的水平距离为7275mm，其至第1顶升装置的垂直距离为24470mm。

2.权利要求1所述的大吨位长行程油缸顶升模架，其特征在于所述顶升装置的主立柱由外方管和内方管组成，内方管与其上部的钢桁架连接，外方管与支腿连接，所述的顶升装置还包括支腿桁架、导向腿和连接在支腿桁架与导向腿之间的顶升油缸，所述支腿桁架包括支腿桁架主体和连接在支腿桁架上的2个支腿以及2个支腿驱动油缸，所述导向腿包括导向腿主体和导向腿驱动油缸。

3.权利要求1所述的大吨位长行程油缸顶升模架，其特征在于所述标准的6m主桁架单元包括端部开有螺孔的主桁架上弦杆、端部开有螺孔的主桁架下弦杆和间隔焊接连接在主桁架上弦杆与主桁架下弦杆之间的主桁架竖向腹杆以及在两个主桁架竖向腹杆之间斜向连接的2根主桁架斜向腹杆，所述的主桁架上弦杆、主桁架下弦杆、主桁架竖向腹杆和主桁架斜向腹杆均采用H型钢构成。

4.权利要求1所述的大吨位长行程油缸顶升模架，其特征在于所述标准的6m次桁架单元包括端部开有螺孔的次桁架上弦杆、端部开有螺孔的次桁架下弦杆和间隔焊接连接在次桁架上弦杆与次桁架下弦杆之间的次桁架竖向腹杆以及在两个次桁架竖向腹杆之间斜向连接的2根次桁架斜向腹杆，所述的次桁架上弦杆、次桁架下弦杆、次桁架竖向腹杆和次桁架斜向腹杆均采用H型钢构成。

5.权利要求1所述的大吨位长行程油缸顶升模架，其特征在于主桁架和次桁架在交叉位置处通过桁架连接器可拆卸地连接。

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