CN108104475A - 自爬式楼层内混凝土布料装备及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自爬式楼层内混凝土布料装备及其施工方法，属于建筑施工技术领域。所述混凝土布料装备，包括若干附着于核心筒上的附墙装置、两根平行间隔设置的爬升导轨、液压爬升机构和回转支撑结构，爬升导轨通过附墙装置固定在核心筒的外立面上，液压爬升机构可以带动回转支撑结构在爬升导轨上爬升，回转支撑结构包括若干回转支撑单元，可以实现调整混凝土布料的半径，在以泵管最大长度为半径的范围内实现混凝土全覆盖、连续布料，并能实现在多楼层布料，操作方便、节约人工、降低成本并明显提高了施工效率。所述施工方法，针对楼层内混凝土布料施工，具有工序简单、操作方便、易于工人掌握的优点。

Description

自爬式楼层内混凝土布料装备及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种自爬式楼层内混凝土布料装备及其施工方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术

在目前的超高层建筑中，钢筋混凝土核心筒加外围钢结构或外围混合结构成为了超高层建筑的基本形式。在核心筒施工中，一般采用在整体提升钢平台上安装布料机来进行混凝土浇筑，布料机随着钢平台的提升而提升。在外围施工中，为了在钢结构吊装中的安全性考虑，一般是钢结构吊装完成后铺设该层的压型钢板组合楼板，然后再吊装上一层的钢结构。外围钢结构吊装往往要滞后于核心筒施工8—10层，外围钢结构楼层面的混凝土浇筑施工要滞后于外围钢结构吊装4—6层，这样就导致了钢平台上的布料机无法在外围钢结构楼层面施工中应用。于是，在楼层面混凝土浇筑时，该层已存在施工完毕的核心筒和钢结构，导致了楼层面混凝土浇筑受到诸多限制。

目前，楼层面混凝土浇筑通常采用“退管法”，即先从距垂直爬升管较远处开始浇筑，通过拆管边退边泵，最后进行距爬升管较近处的混凝土浇筑。此方法进行混凝土浇筑时只能沿着泵管布置方向一条直线进行浇筑，需要人工将混凝土扒至泵管无法浇筑的地方，存在泵管铺设时间长、施工效率低、劳动强度大和污染施工环境等诸多问题，无法满足现代施工的要求。

发明内容

针对现有的楼层面混凝土浇筑采用“退管法”时，混凝土浇筑仅能沿直线进行，存在泵管铺设时间长、施工效率低、劳动强度大和污染施工环境等诸多问题，本发明提供了一种自爬式楼层内混凝土布料装备，包括若干附着于核心筒上的附墙装置、两根平行间隔设置的爬升导轨、液压爬升机构和回转支撑结构，爬升导轨通过附墙装置固定在核心筒的外立面上，液压爬升机构可以带动回转支撑结构在爬升导轨上爬升，回转支撑结构包括若干回转支撑单元，可以实现调整混凝土布料的半径，在以泵管最大长度为半径的范围内实现混凝土全覆盖、连续布料，并能实现在多楼层布料，操作方便、节约人工、降低成本并明显提高了施工效率。同时，本发明还提供了一种自爬式楼层内混凝土布料装备的施工方法，工序简单、操作方便。

为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

本发明提供的自爬式楼层内混凝土布料装备，包括：

若干附着于核心筒上的附墙装置；

两根平行间隔设置的爬升导轨，通过所述附墙装置固定于核心筒的外立面上；

液压爬升机构，包括附着于所述爬升导轨上的液压顶升装置、与所述液压顶升装置固定连接的爬架；以及

设置于所述爬架上的回转支撑结构，所述回转支撑结构包括依次连接的若干回转支撑单元，所述回转支撑单元包括支撑架、用于所述支撑架旋转的回转支座、与所述支撑架连接的支撑悬臂、通过抱箍固定在所述支撑悬臂上的泵管，所述泵管两端设置有连接弯管；相邻两个所述回转支撑单元通过所述回转支座和设置于所述支撑架顶部的钢索连接；相邻两个所述回转支撑单元的连接弯管通过可旋转管箍固定连接。

优选为，所述回转支撑结构包括3个回转支撑单元。

优选为，所述附墙装置包括设置于所述核心筒上的预埋螺杆、位于所述预埋螺杆上的锥形预埋螺母、通过锁紧螺母固定在所述预埋螺杆上的附墙支座、固定在所述附墙支座上的附墙靴；所述爬升导轨固定在所述附墙靴上。

优选为，所述附墙靴上设置有销孔，承重销插入所述销孔中且两端伸出所述销孔；所述爬架上端侧部设置有承重板，所述承重板设置有卡槽，所述卡槽卡扣在所述承重销上。

优选为，所述爬架下端侧部设置有水平的U型反力支撑架，所述反力支撑架的开口端设置有滚轮，所述滚轮支撑于核心筒外立面上。

优选为，所述核心筒外立面上设置有竖向泵管，所述竖向泵管通过可旋转管箍连接至所述回转支撑结构靠近核心筒一端的弯管上。

优选为，所述液压顶升装置包括上防坠器、下防坠器和位于二者之间的液压千斤顶，所述爬升导轨上设置有卡孔，所述上防坠器、下防坠器上设置有与所述卡孔对应的卡爪。

优选为，所述楼层板上预留供所述自爬式楼层内混凝土布料装备爬升的爬升孔。

本发明还提供了一种自爬式楼层内混凝土布料装备的施工方法，包括如下步骤：

S1.根据核心筒大小及楼层板面积，确定如权利要求1至8任一项所述的自爬式楼层内混凝土布料装备的数量、位置及回转支撑单元的数量及长度，在核心筒施工时预埋若干预埋螺杆和锥形预埋螺母，并在施工压型钢板时预留爬升孔；将附墙支座和附墙靴固定在所述预埋螺杆上，并将两根爬升导轨固定在所述附墙靴上；在第N层楼层内，组装液压爬升机构和回转支撑结构，形成所述自爬式楼层内混凝土布料装备，在核心筒外立面上安装竖向泵管，并用可旋转管箍将所述回转支撑结构的靠近核心筒一端的弯管与所述竖向泵管固定连接；

S2.通过旋转回转支撑单元，从而调整布料半径，从楼层板一侧依次开始布料浇筑第N层混凝土，直至所述自爬式楼层内混凝土布料装备的覆盖范围内的楼层板的混凝土均浇筑完毕；

S3.拆除所述回转支撑结构的弯管与所述竖直泵管之间的连接，将所述回转支撑单元向核心筒方向旋转回收，使所述回转支撑结构的重心向液压爬升机构偏移；通过液压爬升机构向上爬升，使所述回转支撑结构爬升至第N+1层，设置于核心筒外立面上的竖向泵管向上延伸至第N+1层；然后通过可旋转管箍将回转支撑结构的靠近核心筒一端的弯管与所述竖向泵管固定连接；

S4.将所述回转支撑单元展开，并通过旋转回转支撑单元，从而调整布料半径，从楼层板一侧依次开始布料浇筑第N层的爬升孔及第N+1层混凝土，直至所述自爬式楼层内混凝土布料装备的覆盖范围内的楼层板的混凝土均浇筑完毕；

S5.重复步骤S3和S4，直至所有楼层的混凝土浇筑完毕后，拆除所述自爬式楼层内混凝土布料装备。

优选为，所述液压爬升机构向上爬升一层后，液压爬升机构的承重板搭接在附墙靴的承重销上。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：(1)回转支撑结构包括若干回转支撑单元，通过改变相邻回转支撑单元的夹角，可以调整混凝土布料的半径，在以泵管最大长度为半径的范围内实现混凝土全覆盖、连续布料；(2)回转支撑结构设置在爬架上，爬架通过导轨和附墙装置支撑于核心筒上，从而为回转支撑机构提供稳定支撑，结构巧妙、受力合理、整体稳定；(3)楼层板上预留有爬升孔，自爬式楼层内混凝土布料装备可沿爬升导轨爬升，在不同楼层内进行混凝土布料。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的自爬式楼层内混凝土布料装备的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的附墙装置的结构示意图；

图3为本发明一实施例中的液压爬升机构的结构示意图；

图4为本发明一实施例中的回转支撑单元的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的在核心筒周围布设自爬式楼层内混凝土布料装备的示意图；

图6-9为本发明一实施例提供的自爬式楼层内混凝土布料装备的施工过程示意图。

图中标号如下：

自爬式楼层内混凝土布料装备10；核心筒11；核心筒外立面11a；楼层板12；预留孔12a；竖向泵管13；

附墙装置100；预埋螺杆110；锥形预埋螺母120；锁紧螺母130；附墙支座140；附墙靴150；销孔151；承重销152；爬升导轨200；

液压爬升机构300；液压顶升装置310；上防坠器311；下防坠器312；液压千斤顶313；爬架320；承重板321；U型反力支撑架322；

回转支撑结构400；回转支撑单元401；钢索402；可旋转管箍403；支撑架410；回转支座420；支撑悬臂430；泵管440；弯管441；抱箍连接件442。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的自爬式楼层内混凝土布料装备及其施工方法作进一步详细说明。结合下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

请参阅图1所示，本实施例提供的自爬式楼层内混凝土布料装备10，包括若干附着于核心筒上的附墙装置100、两根平行间隔设置的爬升导轨200、液压爬升机构300和回转支撑结构400。其中，爬升导轨200通过附墙装置100固定在核心筒的外立面上，爬升导轨200垂直于楼层板。

作为举例，附墙装置100的具体结构可参考图2所示，包括预埋在核心筒上的预埋螺杆110、位于预埋螺杆110上的锥形预埋螺母120、通过锁紧螺母130固定在预埋螺杆110上的附墙支座140、固定在附墙支座140上的附墙靴150。平行间隔设置的两根爬升导轨200固定在附墙靴150上，并将液压爬升机构300的作用力通过预埋螺杆110传递至核心筒上。

参图3所示，液压爬升机构300包括附着于爬升导轨200上的液压顶升装置310和固定在液压顶升装置310上的爬架320。作为举例，液压顶升装置310包括上防坠器311、下防坠器312和位于二者之间的液压千斤顶313，爬升导轨200上设置有卡孔，上防坠器311、下防坠器312上设置有与卡孔对应的卡爪。液压爬升机构300的爬升过程为：下防坠器312的卡爪卡入爬升导轨200的卡孔中，上防坠器311的卡爪从卡孔中移出，液压千斤顶313伸缸顶升上防坠器311爬升一定高度；然后上防坠器311的卡爪卡入爬升导轨200的卡孔中，下防坠器312的卡爪从卡孔中移出，液压千斤顶313缩缸牵引下防坠器312向上爬升一定高度。于是，在液压千斤顶313伸缸、缩缸的操作下，上防坠器311、下防坠器312实现交替爬升，从而带动爬架320向上爬升。

当爬架320爬升到位后，为减轻卡爪的负重，优选为，如图2所示，附墙靴150上设置有销孔151，承重销152插入销孔151中且两端伸出销孔151，如图3所示，爬架320上端侧部设置有承重板321，承重板321设置有卡槽，卡槽卡扣在承重销152上，爬架320及回转支撑结构400的作用力通过承重板321传递至附墙靴150上，进一步通过预埋螺杆110传递至核心筒上。

为了使爬架320保持平衡并方便爬升，优选为，爬架320下端侧部设置有水平的U型反力支撑架322，U型反力支撑架322的开口端设置有滚轮。U型反力支撑架322支撑于核心筒的外立面上，可为爬架320底部提供支撑反力，设置滚轮可降低爬升阻力，更方便爬架320爬升。

结合图1和图4所示，回转支撑结构400包括依次连接的若干回转支撑单元401，回转支撑单元401包括支撑架410、用于支撑架410旋转的回转支座420、与支撑架410连接的支撑悬臂430、通过抱箍连接件442固定在支撑悬臂430上的泵管440。泵管440两端设置有连接弯管441，相邻两个回转支撑单元401通过回转支座420和设置于支撑架410顶部的钢索402连接。相邻两个回转支撑单元401的连接弯管441通过可旋转管箍403固定连接，在回转支撑单元401旋转时，泵管440在可旋转管箍403处一起旋转。优选为，如图1所示，回转支撑结构400包括3个回转支撑单元401，通过回转支座420可以旋转回转支撑单元401，从而调整相邻回转支撑单元401之间的夹角，从而改变混凝土布料的半径，在以泵管440最大长度为半径的范围内实现混凝土全覆盖、连续布料。

为了方便自爬式楼层内混凝土布料装备10通过爬升导轨200自由爬升，在不同楼层内进行混凝土布料，优选为，楼层板上预留供自爬式楼层内混凝土布料装备10爬升的爬升孔。

综上，本实施例提供的自爬式楼层内混凝土布料装备10具有如下优点：(1)回转支撑结构400包括若干回转支撑单元401，通过改变相邻回转支撑单元401的夹角，可以调整混凝土布料的半径，在以泵管440最大长度为半径的范围内实现混凝土全覆盖、连续布料；(2)回转支撑结构400设置在爬架320上，爬架320通过导轨和附墙装置100支撑于核心筒11上，从而为回转支撑机构提供稳定支撑，结构巧妙、受力合理、整体稳定；(3)楼层板上预留有爬升孔，自爬式楼层内混凝土布料装备10可沿爬升导轨200爬升，在不同楼层内进行混凝土布料。

实施例二

本实施例提供了一种自爬式楼层内混凝土布料装备10的施工方法，结合图1至图9所示，对该施工方法作进一步描述。该施工方法包括如下步骤：

S1.结合图5和图6所示，根据核心筒11大小及楼层板12面积，确定自爬式楼层内混凝土布料装备10的数量、位置及回转支撑单元401数量及长度，在核心筒11施工时预埋若干预埋螺杆110和锥形预埋螺母120，并在施工压型钢板时预留爬升孔12a；将附墙支座140和附墙靴150固定在预埋螺杆110上，并将两根爬升导轨200固定在附墙靴150上。在第N层楼层内，组装液压爬升机构300和回转支撑结构400，形成自爬式楼层内混凝土布料装备10，在核心筒外立面11a上安装竖向泵管，并用可旋转管箍403将回转支撑结构400的靠近核心筒11一端的弯管441与竖向泵管13固定连接。

S2.通过旋转回转支撑单元401，从而调整布料半径，从楼层板12一侧依次开始布料浇筑第N层混凝土，直至自爬式楼层内混凝土布料装备10的覆盖范围内的楼层板12的混凝土均浇筑完毕。

S3.如图7所示，拆除回转支撑结构400的弯管441与竖直泵管440之间的连接，将回转支撑单元401回收，使回转支撑结构400的重心向液压爬升机构300偏移；如图8所示，通过液压爬升机构300向上爬升，使回转支撑结构400爬升至第N+1层，设置于核心筒外立面11a上的竖向泵管13向上延伸至第N+1层；然后通过可旋转管箍403将回转支撑结构400的靠近核心筒11一端的弯管441与竖向泵管13固定连接。若爬升轨道200的高度不足时，在爬升前，将爬升轨道200向上延伸一定长度，在爬升后，拆除已施工楼层的爬升轨道200。楼层板12上设置有爬升孔12a，爬升前，将回转支撑单元401回收，方便回转支撑结构400从爬升孔12a中向上爬升。

S4.将回转支撑单元401展开，并通过旋转回转支撑单元401，从而调整布料半径，从楼层板12一侧依次开始布料浇筑第N层的爬升孔12a及第N+1层混凝土，直至自爬式楼层内混凝土布料装备10的覆盖范围内的楼层板12的混凝土均浇筑完毕。

S5.重复步骤S3和S4，直至所有楼层的混凝土浇筑完毕后，拆除自爬式楼层内混凝土布料装备10。

进一步，在液压爬升机构300停止爬升后，将液压爬升机构300的承重板321搭接在附墙靴150的承重销152上，从而减轻液压爬升机构300的负荷，提高设备的使用寿命，并使设备受力更加合理，使施工更加安全。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种自爬式楼层内混凝土布料装备，其特征在于，包括：

若干附着于核心筒上的附墙装置；

两根平行间隔设置的爬升导轨，通过所述附墙装置固定于核心筒的外立面上；

液压爬升机构，包括附着于所述爬升导轨上的液压顶升装置、与所述液压顶升装置固定连接的爬架；以及

设置于所述爬架上的回转支撑结构，所述回转支撑结构包括依次连接的若干回转支撑单元，所述回转支撑单元包括支撑架、用于所述支撑架旋转的回转支座、与所述支撑架连接的支撑悬臂、通过抱箍固定在所述支撑悬臂上的泵管，所述泵管两端设置有连接弯管；相邻两个所述回转支撑单元通过所述回转支座和设置于所述支撑架顶部的钢索连接；相邻两个所述回转支撑单元的连接弯管通过可旋转管箍固定连接。

2.如权利要求1所述的一种自爬式楼层内混凝土布料装备，其特征在于，所述回转支撑结构包括3个回转支撑单元。

3.如权利要求1或2所述的一种自爬式楼层内混凝土布料装备，其特征在于，所述附墙装置包括设置于所述核心筒上的预埋螺杆、位于所述预埋螺杆上的锥形预埋螺母、通过锁紧螺母固定在所述预埋螺杆上的附墙支座、固定在所述附墙支座上的附墙靴；所述爬升导轨固定在所述附墙靴上。

4.如权利要求3所述的一种自爬式楼层内混凝土布料装备，其特征在于，所述附墙靴上设置有销孔，承重销插入所述销孔中且两端伸出所述销孔；所述爬架上端侧部设置有承重板，所述承重板设置有卡槽，所述卡槽卡扣在所述承重销上。

5.如权利要求4所述的一种自爬式楼层内混凝土布料装备，其特征在于，所述爬架下端侧部设置有水平的U型反力支撑架，所述反力支撑架的开口端设置有滚轮，所述滚轮支撑于核心筒外立面上。

6.如权利要求1所述的一种自爬式楼层内混凝土布料装备，其特征在于，所述核心筒外立面上设置有竖向泵管，所述竖向泵管通过可旋转管箍连接至所述回转支撑结构靠近核心筒一端的弯管上。

7.如权利要求1所述的一种自爬式楼层内混凝土布料装备，其特征在于，所述液压顶升装置包括上防坠器、下防坠器和位于二者之间的液压千斤顶，所述爬升导轨上设置有卡孔，所述上防坠器、下防坠器上设置有与所述卡孔对应的卡爪。

8.如权利要求1所述的一种自爬式楼层内混凝土布料装备，其特征在于，所述楼层板上预留供所述自爬式楼层内混凝土布料装备爬升的爬升孔。

9.一种自爬式楼层内混凝土布料装备的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.根据核心筒大小及楼层板面积，确定如权利要求1至8任一项所述的自爬式楼层内混凝土布料装备的数量、位置及回转支撑单元的数量及长度，在核心筒施工时预埋若干预埋螺杆和锥形预埋螺母，并在施工压型钢板时预留爬升孔；将附墙支座和附墙靴固定在所述预埋螺杆上，并将两根爬升导轨固定在所述附墙靴上；在第N层楼层内，组装液压爬升机构和回转支撑结构，形成所述自爬式楼层内混凝土布料装备，在核心筒外立面上安装竖向泵管，并用可旋转管箍将所述回转支撑结构的靠近核心筒一端的弯管与所述竖向泵管固定连接；

S2.通过旋转回转支撑单元，从而调整布料半径，从楼层板一侧依次开始布料浇筑第N层混凝土，直至所述自爬式楼层内混凝土布料装备的覆盖范围内的楼层板的混凝土均浇筑完毕；

S3.拆除所述回转支撑结构的弯管与所述竖直泵管之间的连接，将所述回转支撑单元向核心筒方向旋转回收，使所述回转支撑结构的重心向液压爬升机构偏移；通过液压爬升机构向上爬升，使所述回转支撑结构爬升至第N+1层，设置于核心筒外立面上的竖向泵管向上延伸至第N+1层；然后通过可旋转管箍将回转支撑结构的靠近核心筒一端的弯管与所述竖向泵管固定连接；

S4.将所述回转支撑单元展开，并通过旋转回转支撑单元，从而调整布料半径，从楼层板一侧依次开始布料浇筑第N层的爬升孔及第N+1层混凝土，直至所述自爬式楼层内混凝土布料装备的覆盖范围内的楼层板的混凝土均浇筑完毕；

S5.重复步骤S3和S4，直至所有楼层的混凝土浇筑完毕后，拆除所述自爬式楼层内混凝土布料装备。

10.如权利要求9所述的一种自爬式楼层内混凝土布料装备的施工方法，其特征在于，

所述液压爬升机构向上爬升一层后，液压爬升机构的承重板搭接在附墙靴的承重销上。