CN103072906B - 内爬式塔吊与建筑结构的连接装置及利用其的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内爬式塔吊与建筑结构的连接装置，其包括根据塔吊托架形式设计的牛腿、钢垫板、钢套管、高强螺栓、螺帽；牛腿和钢垫板分别设置于结构墙的两侧且彼此位置对应，牛腿上和钢垫板上分别设置有多个一一对应的第一对接孔和第二对接孔；钢套管被预埋在结构墙中且各个钢套管与一一对应的第一对接孔和第二对接孔位置对应且能将对应的第一对接孔和第二对接孔连通；高强螺栓穿过钢套管且两端从对应的第一对接孔和第二对接孔伸出，螺帽拧紧在高强螺栓的两端,从而将牛腿和钢垫板固定在结构墙墙面上。本发明的连接装置设计合理、受力传力路径清晰、安全牢固、对结构不影响、操作简便、可循环利用。本发明还涉及利用上述连接装置的施工方法。

Description

内爬式塔吊与建筑结构的连接装置及利用其的施工方法

技术领域

本发明属于建筑工程领域，特别涉及内爬式塔吊与建筑结构的连接装置及利用其的施工方法。

背景技术

    塔吊又称塔式起重机，是超高层建筑施工中最重要的吊装和垂直运输机械。按有无行走机构可分为移动式塔吊和固定式塔吊。固定式塔吊的塔身高度保持不变，根据装设位置的不同，又分为附着自升式和内爬式两种。内爬式塔吊在建筑物内部借助一套托架和提升系统进行爬升，不需要装设基础，全部自重(超过200吨)及荷载（超过50吨）均由托架承受。托架则通过牛腿附着于建筑物内的结构上，并将全部荷载（超过2500KN）传递给建筑物。内爬式塔吊每爬升一次都需要在建筑结构上设置一道牛腿用于支承托架。牛腿主要是采用直接预埋，或者焊接方式与建筑结构连接，焊接是先在建筑结构上预埋钢构件，然后在混凝土强度满足要求后，将牛腿焊接到预埋钢构件上成为一个整体。

    上述方式存在以下缺点。

    (1) 预埋构件较大，而超高层建筑采用的钢筋直径大且编排密，使得预埋难度大、工作量多，并影响到原结构钢筋的绑扎与编排，容易使混凝土产生冲切破坏。

    （2）焊接时产生的高温则对混凝土产生破坏，降低混凝土承载能力，以及使建筑结构产生贯穿裂缝。

    （3）预埋构件一旦位置有偏差，将无法纠正。

    （4）塔吊每次爬升，预埋构件都不能循环利用，造成材料浪费。

为此，需要提供一种改进的内爬式塔吊与建筑结构的连接装置及利用其的施工方法。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种内爬式塔吊与建筑结构的连接装置，其设计合理、受力传力路径清晰、安全牢固、对结构不影响、操作简便、可循环利用。

本发明的目的之二在于提供一种利用上述内爬式塔吊与建筑结构的连接装置的施工方法。

为达到上述目的之一，本发明采用如下技术方案：

内爬式塔吊与建筑结构的连接装置，其包括根据塔吊托架形式设计的牛腿、钢垫板、钢套管、高强螺栓、螺帽；所述牛腿和所述钢垫板分别设置于结构墙的两侧且彼此位置对应，所述牛腿上和所述钢垫板上分别设置有多个一一对应的第一对接孔和第二对接孔；所述钢套管被预埋在结构墙中且各个所述钢套管与一一对应的所述第一对接孔和所述第二对接孔位置对应且能将对应的所述第一对接孔和所述第二对接孔连通；所述高强螺栓穿过所述钢套管且两端从对应的所述第一对接孔和所述第二对接孔伸出，所述螺帽拧紧在所述高强螺栓的两端,从而将所述牛腿和所述钢垫板固定在结构墙墙面上。

  优选地，所述牛腿包括紧贴所述结构墙墙面的竖板和垂直连接于所述竖板的横板，所述竖板上设置有加劲板，所述横板上开有供塔吊托架连接的开孔。

为达到上述目的之一，本发明采用如下技术方案：

利用上述内爬式塔吊与建筑结构的连接装置的施工方法，其包括如下步骤：

（1）在结构墙施工的绑扎钢筋阶段，将所述钢套管预埋到相应的位置；

（2）当混凝土强度满足要求后，利用所述高强螺栓穿过预埋的所述钢套管，并使所述高强螺栓的两端分别穿过所述牛腿和所述钢垫板，然后按照一定的顺序，将各个所述高强螺栓的两端上拧紧螺帽，从而将所述牛腿和所述钢垫板固定在所述结构墙的墙面上。

    优选地，上述步骤（2）中螺母拧紧的方法为：先将所述高强螺栓从所述牛腿上的中间位置的孔穿过对应的所述钢套管和所述钢垫板；然后在所述高强螺栓的两端各套上第一个螺帽，完成初拧；然后按照中间至外围的对焦顺序完成其他高强螺栓的两端的螺帽的初拧，并对所述牛腿和所述钢垫板进行调平；再按照初拧得顺序完成复拧和终拧；然后再在各个所述高强螺栓的两端各套上第二个螺帽，并按照拧第一螺帽的顺序完成初拧、复拧和终拧。

    本发明的有益效果在于：该发明的内爬式塔吊与建筑结构的连接装置及利用其的施工方法，设计合理、受力传力路径清晰、安全牢固、对结构不影响、操作简便、不需要高温烧焊、可循环利用。本发明的其他有益效果将在具体实施方式部分进一步得以阐明。

附图说明

图1为该发明一个实施例的内爬式塔吊与建筑结构的连接装置的侧面示意图。

图2为图1所示内爬式塔吊与建筑结构的连接装置中牛腿的正面示意图。

图3为图2所示牛腿的侧面示意图。

图4为图2所示钢垫板的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图详细介绍本发明一个实施例的内爬式塔吊与建筑结构的连接装置。

如图1—图4所示，内爬式塔吊与建筑结构的连接装置包括根据塔吊托架形式设计的牛腿1、钢套管2、高强螺栓3、螺帽4和钢垫板5。

 其中，牛腿1和钢垫板5分别设置于结构墙20的两侧且彼此位置对应。牛腿1为钢结构构件，该牛腿的结构形式根据塔吊托架形式设计（塔吊的自得和吊载能力由塔吊型号决定），与塔吊托架匹配，并可紧固连接。牛腿与塔吊托架可采用螺栓、销轴等连接方式，连接形式包括铰接、固接等。

优选地，如图2、图3所示，牛腿1包括紧贴结构墙20墙面的竖板102和垂直连接于竖板的横板101，竖板102上设置有加劲板103，横板101上开有供塔吊托架连接的开孔1010。

其中，牛腿1上和钢垫板5上分别设置有多个一一对应的第一对接孔100和第二对接孔500。

    其中，钢套管2被预埋在结构墙20中，且各个钢套管2与一一对应的第一对接孔100和第二对接孔500位置对应且能将对应的第一对接孔100和第二对接孔500连通。在本实施例中钢套管2为圆形钢管，其直径与下述的高强螺栓匹配，其长度与结构墙20的厚度一致。钢套管2在结构墙20的绑扎钢筋阶段即被预埋到相应的位置，并与结构钢筋焊接固定。一般，一个牛腿1对应多个钢套管2，钢套管2最好在预埋时就用钢筋焊接成一个整体，以确保钢套管的定位准确，防止浇筑混凝土时走位。更优选地，在预埋钢套管2前，使用塑料纸或者其他合适的物品封住钢套管2的管口，防止管道被污染。

其中，高强螺栓3穿过对应的钢套管2且两端从对应的第一对接孔100和第二对接孔500伸出，螺帽4拧紧在高强螺栓3的两端,从而将牛腿1和钢垫板5固定在结构墙20的墙面上。

这里的高强螺栓3为大直径的高强螺栓，长度较长，能穿越结构墙20的厚度。螺帽4为高强螺帽，其材质与高强螺栓3一致，尺寸与高强螺栓3匹配。高强螺栓3两头先各用1个螺帽紧固，再各加拧1个螺帽，也就是说，高强螺栓3两头先各用2个螺帽紧固，以加强其摩擦力，充分发挥螺栓的抗拉、抗剪性能。

如图4所示，钢垫板5上开有孔500有8个，编号从10至17。当然，相应地，牛腿1的竖板102也在相应的位置分别开有8个孔。

下面结合图1—图4，详细介绍利用上述连接装置的施工方法。

   首先，在建筑结构墙20的钢筋捆绑阶段将上述钢管套2预埋到相应的位置，并且使钢管套2与结构钢筋焊结固定。当混凝土浇筑完毕，强度满足要求时，对预埋钢管套2的位置进行复测。

然后，利用高强螺栓3穿越钢套管2，将牛腿1（具体地为其竖板102紧贴结构墙20的墙面）与垫板5分别对应地连接在结构墙20的两侧，也就是使牛腿1和垫板5隔墙相对。并用螺帽按一定顺序紧固靠牢。

具体地，牛腿1的竖板102和钢垫板5上各开有8个孔，对应地预埋了8条钢套管2，每个钢管管2中穿过一个高强螺栓3，每个高强螺栓3的两端均有螺母4拧紧。

如图4所示，钢垫板5上开有8个孔500，其编号为10、11、12、13、14、15、16、17。相应的牛腿1的竖板102上的8个孔100与钢垫板5上的孔编号和顺序一样，一一对应。下面将结合图4介绍拧螺母的方法。

螺栓按下面的顺序拧紧：先将高强螺栓3先从牛腿上的中间的孔穿过钢套管2、钢垫板5；然后，在高强螺栓的两边各套上1个螺帽，并完成初拧；接着，按中间、外围的对角顺序完成初拧，并对牛腿1和钢垫板5进行调平；再按上述的顺序完成复拧、终拧；然后，再在高强螺栓的两边再各套上第2个螺帽，并按上述的程序完成初拧、复拧、终拧。

以图4所示为例，详细介绍如下：

1、    将一个高强螺栓3先从牛腿上的孔10穿过钢套管2、钢垫板5，然后在高强螺栓的两边各套上1个螺帽，并拧致初拧；然后按孔11、12、13、14、15、16、17的顺序穿各个高强螺栓3，并完成初拧。

2、    在上述工艺完成的过程中，调平牛腿1和钢垫板5。

3、    按孔10、11、12、13、14、15、16、17的顺序完成复拧。

4、    按孔10、11、12、13、14、15、16、17的顺序完成终拧。

5、    按孔10、11、12、13、14、15、16、17的顺序在高强螺栓的两边再各套上第2个螺帽，并按上述的程序完成初拧、复拧、终拧。

    上述拧紧顺序目的是为紧固整个连接装置，充份利用高强螺栓的抗拉、抗剪性能，并确保全部螺栓都能受力。

    本发明的连接装置和施工方法中的牛腿1、高强螺栓3、螺帽4、钢垫板5可重复利用，随塔吊爬升循环利用。本发明牛腿1形式包括但不限于上述图示形状，牛腿上孔的位置、分布、数量包括但不限于上图所示的位置、分布、数量。本发明的连接装置和施工方法设计合理、受力传力路径清晰、安全牢固、对结构不影响、操作简便、不需要高温烧焊、可循环利用。4页，

以上描述的仅仅是本发明的优选实施例，当然不能以此限制本发明的范围。任何对本发明技术方案的等同变换和替换，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.内爬式塔吊与建筑结构的连接装置，其特征在于：包括根据塔吊托架形式设计的牛腿、钢垫板、钢套管、高强螺栓、螺帽；所述牛腿和所述钢垫板分别设置于结构墙的两侧且彼此位置对应，所述牛腿上和所述钢垫板上分别设置有多个一一对应的第一对接孔和第二对接孔；所述钢套管被预埋在结构墙中且各个所述钢套管与一一对应的所述第一对接孔和所述第二对接孔位置对应且能将对应的所述第一对接孔和所述第二对接孔连通；所述高强螺栓穿过所述钢套管且两端从对应的所述第一对接孔和所述第二对接孔伸出，所述螺帽拧紧在所述高强螺栓的两端,从而将所述牛腿和所述钢垫板固定在结构墙墙面上。

2.如权利要求1所述的内爬式塔吊与建筑结构的连接装置，其特征在于：所述牛腿包括紧贴所述结构墙墙面的竖板和垂直连接于所述竖板的横板，所述竖板上设置有加劲板，所述横板上开有供塔吊托架连接的开孔。

3.利用权利要求1所述的内爬式塔吊与建筑结构的连接装置的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）在结构墙施工的绑扎钢筋阶段，将所述钢套管预埋到相应的位置；

（2）当混凝土强度满足要求后，利用所述高强螺栓穿过预埋的所述钢套管，并使所述高强螺栓的两端分别穿过所述牛腿和所述钢垫板，然后按照一定的顺序，将各个所述高强螺栓的两端上拧紧螺帽，从而将所述牛腿和所述钢垫板固定在所述结构墙的墙面上。

4.如权利要求3所述的施工方法，其特征在于步骤（2）中螺母拧紧的方法为：先将所述高强螺栓从所述牛腿上的中间位置的孔穿过对应的所述钢套管和所述钢垫板；然后在所述高强螺栓的两端各套上第一个螺帽，完成初拧；然后按照中间至外围的对焦顺序完成其他高强螺栓的两端的螺帽的初拧，并对所述牛腿和所述钢垫板进行调平；再按照初拧得顺序完成复拧和终拧；然后再在各个所述高强螺栓的两端各套上第二个螺帽，并按照拧第一螺帽的顺序完成初拧、复拧和终拧。