CN109113306A - 一种模块化电梯井道及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化的电梯井道单体，其具体为一立方体状的中空的钢结构框体，该钢结构框体包括：钢立柱，其包括十字钢芯、套设该十字钢芯的钢制方通、以及填充钢制方通内腔的混凝土填充层；所述十字钢芯的上下两端还分别设置有方形的连接法兰，钢制方通的两端分别与上下两端的连接法兰焊接；钢梁，其用于连接相邻的两钢立柱的上端及下端，两者通过高强度螺栓连接，进而与钢立柱构成钢结构框体。

Description

一种模块化电梯井道及其施工方法

技术领域

本发明属于电梯井道的技术领域，具体涉及一种模块化电梯井道及其施工方法。

背景技术

随着现代工业技术的发展，建造房屋等建筑可以像机器生产那样，成批成套地制造。只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就成了，该建筑方式称为装配式建筑。装配式建筑的大量的建筑部品由车间生产加工完成，运输到现场进行装配作业，比原始现浇作业等大大减少。

随着人们对居住环境的要求越来越高，包括出行便利，而我国目前已经进入人口老龄化阶段，但是建于上世纪八九十年代楼房住宅且未安装电梯，为此，严重影响人们便利出行，特别是老年人，所述既有建筑加建电梯问题越来越引起民众的关注，成为一个亟待解决的社会问题。传统的既有建筑增设电梯主要是采用现场施工的砖混结构和钢结构作为电梯井道，土建施工完毕后再安装电梯设备，采用该传统浇注和钢结构的加建方法，其存在施工周期长、现场混乱、噪声大而干扰居民正常生活的缺陷，且破坏了既有建筑周遭环境，甚至还会给居民带来安全隐患。

综上所述，如何将装配式建筑与住宅加建电梯的结合，提供一种结构稳固和使用寿命长，并且拆装方便的电梯井道是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是要解决上述的技术问题，提供一种模块化电梯井道及其施工方法，该模块化电梯井道的结构稳固和使用寿命长，并且拆装方便。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述一种模块化的电梯井道单体，其具体为一立方体状的中空的钢结构框体，该钢结构框体包括：

钢立柱，其包括十字钢芯、套设该十字钢芯的钢制方通、以及填充钢制方通内腔的混凝土填充层；所述十字钢芯的上下两端还分别设置有方形的连接法兰，钢制方通的两端分别与上下两端的连接法兰焊接；

钢梁，其用于连接相邻的两钢立柱的上端及下端，进而与钢立柱构成钢结构框体。

进一步地，所述钢立柱还设置套接钢梁的套管座，该套管座通过高强度螺栓固定在钢立柱的侧壁上。

进一步地，所述钢梁的中空腔体内塞设有工字钢芯，所述钢梁与套管座通过高强度螺栓固定。

进一步地，所述钢结构框体包括四个立面和两个水平面；

其中，一立面设置有一组相互平行的竖钢，该竖钢的一端连接置于上端的钢梁，竖钢的另一端连接置于下端的钢梁；该组竖钢的间距形成该电梯井道单体的进出通道；

上述立面对应的另一立面设置有斜撑，该斜撑的端部通过高强度螺栓连接钢立柱及套管座。

进一步地，钢结构框体余下两立面均设置有横钢，其连接相邻的两钢立柱，所述横钢的两端均焊接有连接件，其通过高强度螺栓连接钢立柱。

进一步地，所述钢立柱上端的连接法兰设置有一凸芯，钢立柱的下端的连接法兰设置有匹配凸芯的安装槽。

一种模块化电梯井道，包括上述的电梯井道单体、以及固定在水泥基座上电梯底座；

水泥基座，其通过钢筋与混凝土浇注成型，所述水泥基座设置有固定电梯底座的地脚螺栓；

电梯底座，其由钢制方管首尾依次连接而成的方形底座，该电梯底座的四个边角设置有钢制凸柱，电梯井道单体的底部嵌接在凸柱之间；

其中，所述电梯井道单体依次叠设在电梯底座上；相邻两个电梯井道单体的连接法兰相互对接，并通过高强度螺栓锁紧固定。

进一步地，所述电梯井道还设置有可拆卸的钢结构连廊，其用于衔接电梯井道单体的进出通道和建筑物相应楼层的进出口。

进一步地，所述电梯井道的外层设置有可拆卸的外围玻璃防护层；所述电梯井道的顶层还设置有检修平台及防护顶盖。

一种模块化电梯井道的施工方法，其包括以下步骤：

A、构建电梯井道基础：在电梯井道施工现场根据设计要求先后进行浇筑用于承重的水泥基座，水泥基座包括承台和深埋地下的桩柱，承台低于地面设置；将电梯底座套固定在水泥基座上；

B、连接电梯井道单体：吊装事先完成预制的电梯井道单体，并通过高强度螺栓将电梯底座与电梯井道单体的下端连接法兰连接固定；架设钢结构连廊，对完成对接的电梯井道与建筑物之间架设钢结构连廊并固定；

C、吊装另一电梯井道单体叠设在前一电梯井道单体上，两者之间通过相对的芯柱和安装槽的导向对接，并通过高强度螺栓将两电梯井道单体的连接法兰连接固定；接着交替地吊装并连接安装电梯井道单体与架设钢结构连廊，直至完成整个电梯井道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明一种模块化电梯井道在施工现场外形成了模块化设计和制造，结构简单，具有施工方便、对接快速及节约成本的特点。与现有技术进行比较，本发明采用模块化的电梯井道单体连接形成，两模块化的电梯井道单体相互对接，并通过高强度螺栓固定。同时，电梯井道单体的钢立柱、钢梁等组件之间的连接，以及相邻电梯井道单体之间的连接均不采用焊接。方便日后的拆装和维护更换等。同时具有施工周期短、对接快速、安全可靠和成本低的特点，避免了传统施工扰民及环境破坏严重的现象。

2、钢立柱的内腔设置有十字钢芯和混凝土填充层，钢梁的中空腔体内塞设有工字钢芯。两者所受的荷载绝大部分由钢芯承担。钢制方通、混凝土填充层、以及钢梁仅约束钢芯的受压屈曲，使钢芯在受拉和受压下均能进入屈服，一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，另一方面具有金属阻尼器的耗能能力。使得主体结构基本处于弹性范围内。因此，可以全面提高传统的钢结构支撑框的抗震性能以及承重能力，现有的部分电梯井仅限于较低的楼层加建，而采用本发明的电梯井道具有更优越的承重和加固结构，依然适用于楼层高的建筑进行电梯建设。结构稳定，使用寿命长。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的一种模块化电梯井道的电梯井道单体示意图；

图2是本发明的一种模块化电梯井道的电梯井道单体的钢立柱结构示意图；

图3是本发明的一种模块化电梯井道的电梯井道单体的钢立柱和钢梁的剖视图；

图4是本发明的一种模块化电梯井道的立体示意图；

图5是本发明的一种模块化电梯井道的正面示意图；

图6是本发明的一种模块化电梯井道的侧面示意图；

图7是本发明的一种模块化电梯井道的后面示意图；

图中：1-电梯井道单体、11-钢立柱、111-钢制方通、112-十字钢芯、113-混凝土填充层、114-连接法兰、12-钢梁、121-工字钢芯、13-竖钢、14-横钢、15-斜撑、2-电梯底座、21-钢制凸柱、3-水泥基座、31-承台、32-桩柱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～图7所示，本发明所述的一种模块化电梯井道，其由水泥基座3、电梯底座2和若干电梯井道单体1组成。具体地，所述水泥基座3包括承台31和深埋地下的桩柱32，两者通过钢筋和混凝土一体浇注成型，用于承重整个模块化电梯井道。电梯底座2固定连接在水泥基座3上。若干的电梯井道单体1依次叠设安装在电梯底座2上。

电梯井道单体1，其具体为一立方体状的中空的钢结构框体，该钢结构框体包括四个钢立柱11、以及连接相邻钢立柱11的上端和下端的钢梁12，进而构成一包含四个立面和上下两个平行面的钢结构框体。该电梯井道单体1是一种装配式机构，可在将钢立柱11、钢梁12等机构运输至现场进行组装，亦可在车简组装运输至施工场地。

其中，所述钢立柱11包括十字钢芯112、套设该十字钢芯112的钢制方通111、以及填充钢制方通111内腔的混凝土填充层113。所述十字钢芯112的上下两端还分别设置有方形的连接法兰114，连接法兰114与十字钢芯112垂直设置，用于连接和支撑相邻的两个电梯井道单体1的板块。优选地，所述钢立柱11上端的连接法兰114设置有一凸芯，钢立柱11的下端的连接法兰114设置有匹配凸芯的安装槽。

具体地，连接法兰114的包括平面端部和立式在平面端部上的连接板。所述十字钢芯112的两端通过高强度螺栓与连接板固定。钢制方通111的一端部的一侧壁上开设有一缺口，本钢立柱11的制作时，先将十字钢芯112的一端安装一连接法兰114，将钢制方通111无缺口的一端套设十字钢芯112。此时，连接法兰114抵顶钢制方通111无缺口的端部，将两者进行焊接封闭。此时在十字钢芯112的另一端安装连接法兰114，通过钢制方通111的缺口可以组装连接法兰114和十字钢芯112。随后将该端的连接法兰114与十字钢芯112焊接。最后通过缺口往钢制方通111的内腔浇注C4混凝土，缺口可以挥发水份，C4混凝土硬化后即可完成钢立柱11的制作。

优选地，所述钢立柱11还设置套接钢梁12的套管座，其为钢制的带开口的槽体容座，容座的槽腔匹配钢梁12的外轮廓。该套管座的槽体底部通过高强度螺栓固定在钢立柱11的上端及下端的侧壁上，仅设置在一组相邻的立面上。套管座的开口向钢梁12的方向延伸，组装时，将钢梁12的两端对接插入两个钢立柱11的套管座上，然后通过高强度螺栓连接固定。套管座可以实现快速对接安装的定位功能，在车间组装时，方便快速。同时，钢结构框体的组件之间全通过高强度螺栓连接，无焊接部分。日后的拆装维护都极为方便容易。

优选地，所述钢梁12的中空腔体内塞设有工字钢芯121，钢立柱11和钢梁12都内置有钢芯，所受的荷载绝大部分由钢芯承担，钢制方通111、混凝土填充层113、以及钢梁12的外套筒仅约束钢芯的受压屈曲，使钢芯在受拉和受压下均能进入屈服，一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，另一方面具有金属阻尼器的耗能能力。使得主体结构基本处于弹性范围内。因此，可以全面提高传统的钢结构支撑框的抗震性能以及承重能力，现有的部分电梯井仅限于较低的楼层加建，而采用本发明的电梯井道具有更优越的承重和加固结构，依然适用于楼层高的建筑进行电梯建设。

具体地，为了加固和稳定电梯井道单元，在原有的钢结构框体上增设斜撑15、横钢14和竖钢13等。其中，在钢结构框体的一立面设置有一组相互平行的竖钢13，该竖钢13的一端连接置于上端的钢梁12，竖钢13的另一端连接置于下端的钢梁12；该组竖钢13的间距形成该电梯井道单体1的进出通道。用于后期安装电梯门和衔接建筑楼梯的钢结构连接廊。

上述立面对应的另一立面设置有斜撑15，该斜撑15的端部设置有直角连接件，直角连接件的一直角边板通过高强度螺栓连接钢立柱11，另一直角边板连接套管座。所述斜撑15可为屈曲约束支撑。钢结构框体余下两立面均设置有横钢14，其连接相邻的两钢立柱11，所述横钢14的两端均焊接有平板连接件，其通过高强度螺栓连接钢立柱11的侧壁。

电梯底座2，其由四根钢制方管通过高强度螺栓首尾连接而成一框体状的方形底座。电梯底座2的四个边角设置有钢制凸柱21，现有的电梯井道为了加固底部，多用水泥浇注成一槽体底座，电梯井道嵌入在槽体内，本发明的钢制凸柱21的结构代替了原有方式，电梯井道嵌接在钢制凸柱21之间，通过钢制凸柱21夹设钢立柱11，进而加固和稳定电梯井道，无需浇注等繁琐的步骤。具体地，电梯底座2通过活动地脚螺栓固定在水泥基座3上。

优选地，当电梯井道内部电梯组件完善以及与建筑墙体连接完毕后，在电梯井道的外层设置可拆卸的外围玻璃防护层；所述电梯井道的顶层还设置有检修平台及防护顶盖。

一种模块化电梯井道的施工方法，其包括以下步骤：

A、构建电梯井道基础：在电梯井道施工现场根据设计要求先后进行浇筑用于承重的水泥基座，水泥基座包括承台和深埋地下的桩柱，承台低于地面设置；将电梯底座套固定在水泥基座上；

B、连接电梯井道单体：吊装事先完成预制的电梯井道单体，并通过高强度螺栓将电梯底座与电梯井道单体的下端连接法兰连接固定；架设钢结构连廊，对完成对接的电梯井道与建筑物之间架设钢结构连廊并固定；

C、吊装另一电梯井道单体叠设在前一电梯井道单体上，两者之间通过相对的芯柱和安装槽的导向对接，并通过高强度螺栓将两电梯井道单体的连接法兰连接固定；接着交替地吊装并连接安装电梯井道单体与架设钢结构连廊，直至完成整个电梯井道。

本发明所述的一种模块化电梯井道工作原理是：

1、本发明一种模块化电梯井道在施工现场外形成了模块化设计和制造，结构简单，具有施工方便、对接快速及节约成本的特点。与现有技术进行比较，本发明采用模块化的电梯井道单体连接形成，两模块化的电梯井道单体相互对接，并通过高强度螺栓固定。同时，电梯井道单体的钢立柱、钢梁等组件之间的连接，以及相邻电梯井道单体之间的连接均不采用焊接。方便日后的拆装和维护更换等。同时具有施工周期短、对接快速、安全可靠和成本低的特点，避免了传统施工扰民及环境破坏严重的现象。

2、钢立柱的内腔设置有十字钢芯和混凝土填充层，钢梁的中空腔体内塞设有工字钢芯。两者所受的荷载绝大部分由钢芯承担。钢制方通、混凝土填充层、以及钢梁仅约束钢芯的受压屈曲，使钢芯在受拉和受压下均能进入屈服，一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，另一方面具有金属阻尼器的耗能能力。使得主体结构基本处于弹性范围内。因此，可以全面提高传统的钢结构支撑框的抗震性能以及承重能力，现有的部分电梯井仅限于较低的楼层加建，而采用本发明的电梯井道具有更优越的承重和加固结构，依然适用于楼层高的建筑进行电梯建设。结构稳定，使用寿命长。

本实施例所述一种模块化电梯井道的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种模块化的电梯井道单体，其特征在于,其具体为一立方体状的中空的钢结构框体，该钢结构框体包括：

钢立柱，其包括十字钢芯、套设该十字钢芯的钢制方通、以及填充钢制方通内腔的混凝土填充层；所述十字钢芯的上下两端还分别设置有方形的连接法兰，钢制方通的两端分别与上下两端的连接法兰焊接；

钢梁，其用于连接相邻的两钢立柱的上端及下端，两者通过高强度螺栓连接，进而与钢立柱构成钢结构框体。

2.根据权利要求1所述的模块化的电梯井道单体，其特征在于：

所述钢立柱还设置套接钢梁的套管座，该套管座通过高强度螺栓固定在钢立柱的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的模块化的电梯井道单体，其特征在于：

所述钢梁的中空腔体内塞设有工字钢芯，所述钢梁与套管座通过高强度螺栓固定。

4.根据权利要求2所述的模块化的电梯井道单体，其特征在于,所述钢结构框体包括四个立面和两个水平面；

其中，一立面设置有一组相互平行的竖钢，该竖钢的一端连接置于上端的钢梁，竖钢的另一端连接置于下端的钢梁；该组竖钢的间距形成该电梯井道单体的进出通道；

上述立面对应的另一立面设置有斜撑，该斜撑的端部通过高强度螺栓连接钢立柱及套管座。

5.根据权利要求4所述的模块化的电梯井道单体，其特征在于：

钢结构框体余下两立面均设置有横钢，其连接相邻的两钢立柱，所述横钢的两端均焊接有连接件，其通过高强度螺栓连接钢立柱。

6.根据权利要求1所述的模块化的电梯井道单体，其特征在于：

所述钢立柱上端的连接法兰设置有一凸芯，钢立柱的下端的连接法兰设置有匹配凸芯的安装槽。

7.一种模块化电梯井道，其特征在于，包括上述权利要求1至6任意一项所述的电梯井道单体、以及固定在水泥基座上电梯底座；

水泥基座，其通过钢筋与混凝土浇注成型，所述水泥基座设置有固定电梯底座的地脚螺栓；

电梯底座，其由钢制方管首尾依次连接而成的方形底座，该电梯底座的四个边角设置有钢制凸柱，电梯井道单体的底部嵌接在凸柱之间；

其中，所述电梯井道单体依次叠设在电梯底座上；相邻两个电梯井道单体的连接法兰相互对接，并通过高强度螺栓锁紧固定。

8.根据权利要求7所述的模块化电梯井道，其特征在于，

所述电梯井道还设置有可拆卸的钢结构连廊，其用于衔接电梯井道单体的进出通道和建筑物相应楼层的进出口。

9.根据权利要求7所述的模块化电梯井道，其特征在于：

所述电梯井道的外层设置有可拆卸的外围玻璃防护层；所述电梯井道的顶层还设置有检修平台及防护顶盖。

10.一种模块化电梯井道的施工方法，其特征在于，其包括以下步骤：

A、构建电梯井道基础：在电梯井道施工现场根据设计要求先后进行浇筑用于承重的水泥基座，水泥基座包括承台和深埋地下的桩柱，承台低于地面设置；将电梯底座套固定在水泥基座上；

B、连接电梯井道单体：吊装事先完成预制的电梯井道单体，并通过高强度螺栓将电梯底座与电梯井道单体的下端连接法兰连接固定；架设钢结构连廊，对完成对接的电梯井道与建筑物之间架设钢结构连廊并固定；

C、吊装另一电梯井道单体叠设在前一电梯井道单体上，两者之间通过相对的芯柱和安装槽的导向对接，并通过高强度螺栓将两电梯井道单体的连接法兰连接固定；接着交替地吊装并连接安装电梯井道单体与架设钢结构连廊，直至完成整个电梯井道。