CN110182671A - 既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法，该全装配式井道分为地下结构和地上结构二部分。地下结构为预制钢筋混凝土结构，是一种无盖箱体式结构；地上结构装配标准件分为预制钢筋混凝土标准件和型钢标准件二种；预制钢筋混凝土标准件由环形圈梁、矩形板和L形板三种标准件组成；钢筋混凝土构件的装配采用螺锁连接栓机械连接；型钢标准构件是由梁、柱和联系件三种标准件组成，由螺栓装配连接；型钢标准件与预制钢筋混凝土连接采用预埋螺母连接；地上结构与地下结构的连接是通过机械连接件连接；预制混凝土墙板上预埋有安装外装饰板的连接件，节约施工成本，提高工作效率。

Description

既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体的来说涉及一种装配式结构及其安装方法。

背景技术

自上世纪50年代到上世纪90年代建造的多层建筑都没有电梯设备，这些多层建筑中居住人员多为退休人员，随着老龄化加剧，由于楼层比较高，让老年人望而却步

老旧住宅加装电梯，被不少居民、社区工作者列为“小区万难事”第一名。但随着城市进入深度老龄化，老百姓对美好生活的需求不断提升，多层住房加装电梯已成为一大“刚需”，全国城镇不少有年头的老小区都面临着是否要加装电梯的抉择。据调查，仅上海市需要加装电梯的数量高达40万台，工程量具大。

在老旧住宅中加装电梯的优点主要有以下几条：

(1)使生活更便利

需要加装电梯的小区多为老旧小区，老龄化比例高，且加装电梯惠及的人群也多为较高楼层住户，电梯使得这些人群的日常生活更加便利。

(2)关爱特殊人群

我们身边不免会存在一些因腿脚疾病等原因而上下楼不便的人士，加装楼梯使得这些特殊人群的日常出行成为可能。走出楼宇，感受生活，加装楼梯将为特殊人群带去最实在的关怀。

(3)使房屋增值

地段好、配套完善的老旧小区常因较高楼层无电梯而难以升值。加装电梯使得高层出行极为便利，老旧小区的房屋也常因加装电梯而不断升值。

(4)美化楼宇

加装电梯常常会引起居民和社区对于社区环境、楼宇软硬件设施的再次关注。加装电梯对于楼宇环境也有一定的要求，常常能够带动楼宇乃至社区设施的完善，创造更好的居住环境

虽然加装电梯有很多的好处，但也有不少的困难，加装电梯的费用一般比新装电梯采购费用高。因为加装电梯的费用不仅包括购买电梯设备费用，还包括前期的地质勘查、方案设计、图纸审查，施工中的土建基础施工、井道制作及施工、装修装饰，后期的环境修复、检验检测、维护保养等费用，所以加装电梯的整体工程费用较单台电梯设备采购费用高。

而加装电梯可以通过以下常见渠道来筹集资金：

(1)业主自筹，出资业主协商按面积、楼层确定；

(2)公积金提取，根据各地政府文件规定确定

(3)财政补贴，根据各地政府文件规定确定，加装电梯能获得政府的财政补贴。

(4)租赁与分期付款，通过引入建设资金，对确有困难的居民采用租赁及分期付款的方法来解决加装电梯的费用。

当然，也有部分老旧小区在协商达成一致并获得相关部门审核通过后采取加盖楼层，卖房盈利的方式来抵消加装电梯带来的费用。

显然，控制加装电梯的成本，缩短施工工期、减少噪音粉尘和泥浆的排放对老旧小区加装电梯是非常重要的。

旧小区加装电梯项目的顺利开展并非一蹴而就，其中电梯安装过程中，减少对居民们的影响和干扰，是设计和施工电梯井道必须考虑的问题。

目前设计和施工的电梯井道主要为现浇混凝土结构和部分装配的钢结构二种，施工工期都较长，造价不菲。混凝土结构分段预制给吊装带来难题，分构件组合对连接件要求较高；钢结构与地下结构及连接如何解决一直困扰着工程技术人员。为此，需要发明一种全装配式的井道结构来代替现有的井道结构，是建筑工程界和无电梯住宅中广大银发居民迫切盼望的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法

所述的既有建筑加装电梯的全装配式井道是由装配式地下结构和装配式地上结构二部分组成，

所述的地下结构为预制钢筋混凝土结构，是一种无盖箱体式结构；无盖箱体式地下结构是由预制钢筋混凝土矩形箱体和一个矩形底板组成；在无盖箱体的上端面预埋有连接套筒及锚固钢筋；无盖箱体式地下结构的埋设采用开槽埋入法或沉井法；无盖箱体地下结构支承在天然地基或桩基之上；矩形底板分为预制板和现浇混凝土板二种。

所述的桩基主要为预制混凝土方桩和钢管桩二种，采用静压法或植入法沉桩到位；静压法为静压静压法，利用无盖箱体地下结构埋入地下与土体之间的摩擦力提供静压反力；植入法是先引孔原位搅拌喷射固化剂形成流态自凝固化土，然后植入预制桩体。

所述的地上结构装配标准件分为预制钢筋混凝土标准件和型钢标准件二种；预制钢筋混凝土标准件由环形圈梁、矩形板和L形板三种标准件组成；钢筋混凝土构件的装配采用螺锁连接栓机械连接；型钢标准构件是由梁、柱和联系件三种标准件组成，由螺栓装配连接；型钢标准件与预制钢筋混凝土连接采用预埋螺母机械连接；地上结构与地下结构的连接是通过机械连接件连接；预制混凝土墙板上预埋有安装外装饰板的连接件；装配式地上结构的标准件中设置有连接件，提供电梯轨道、供电和通讯线路敷设的连接需要。

所述的电梯出入口的设置是通过井道结构的环形圈梁和搭接板与既有建筑的楼梯通道相连；

所述的配装式构件的连接件为机械式螺锁结构，通过螺杆、套筒、卡片及弹簧等实现机械式弹卡连接。

所述的地上结构的装配标准件全部由型钢标准件组成；采用透明材料与型钢标准件连接来封闭井道。

进一步，地上结构的装配标准件就由预制钢筋混凝土环形圈梁标准件和型钢标准件组成，采用透明材料与型钢标准件连接来封闭井道。

进一下，地上结构的装配标准件全部为预制钢筋混凝土标准件组成，外加装饰性材料。

所述的既有建筑加装电梯装配式井道的安装方法，具体步骤如下：

(1)开槽埋设地下结构，需先定位电梯井位置，分层开挖土方，到位到吊入无盖箱体地下结构，并将箱体外的间隙回填密实；

进一步，沉井法埋设地下结构，当开挖深度达1米深时，安装预制钢筋混凝土无底矩形箱体挡土，继续开挖达设计深度；将预制钢筋混凝土无底矩形箱体从顶部加压，缓慢压入到坑底部位；并用潜水泵排出坑内积水。然后将一个矩形预制混凝土板放入到矩形箱体的内部，将坑底封闭；

(2)当需要设置桩基时，应在坑底板的预留孔位置静压预制桩，反力架与矩形箱体形成的箱体连接，利用箱体自重及与土体的摩阻力提供静静压的反力；当既有建筑受静压挤土效应较敏感时，应采用引孔植入方法沉桩。

桩体沉入结束后，加防水层后再铺一层预制板与桩体及矩形箱体壁的预埋件连接形成整体，构成了无盖箱形地下结构。

(3)地上结构的安装方法为二种，一种为吊装法，利用长臂吊机，将标准化构件吊运到装配位置，由下而上分层安装到位。另一种是顶升法，即先安装电梯井道的顶盖和顶梁，内部安装相应的电梯轨道，通过安装在电梯基础内的液压千斤顶顶升，一层一层地顶升到相应的位置，在基础的四个角部安装导向稳定架，以防顶升过程发生设备卸压及倾斜问题，同时电梯井道在顶升安装过程中把外装饰面板安装到位；

(4)电梯井道安装完成后，吊入电梯等设备，敷设管线和电梯通道的设施，并在既有建筑连接处开洞，通过井道结构的环形圈梁和搭接板与既有建筑的楼梯通道相连，形成电梯的出入口。

有益效果：通过这种全装配式方法建造的电梯井道能节约施工成本1倍以上，提高工作效率3倍以上。此外，还解决了吊装与装饰的难题。消除的噪音、粉尘和垃圾的排放，缩短了施工工期，为加装电梯快速全面推进提供了一个重要的手段。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1、PC标准件装配式电梯井道结构示意图。

图2、型钢标准件装配式电梯井道结构示意图。

图3、PC标准件和型钢标准件装配的电梯井道的部分结构示意图。

图4、PC标准件装配的机械连接件示意图。

图5、装配电梯井道地下结构的PC标准件示意图。

图6、电梯井道地下结构中静压静静压施工示意图。

图7、电梯井道地下结构中植入桩施工示意图。

图8、电梯井道地上结构与地下结构的混凝土构件装配连接示意图。

图中，1—-地下结构，11—-无盖箱体，12—-底板，13—-桩基，14—静压反力架，15—反力架横梁，16—-预埋插杆连接螺母，17—预埋锁紧套筒，18—静压千斤顶，19—植入桩，2—地上结构，21—预制钢筋混凝土环形圈梁，22—预制钢筋混凝土矩形板，23—预制钢筋混凝土L形板，24—型钢柱，25—型钢梁，26—型钢连系杆，27—井道顶板，28—搭接板，29—楼梯平台，3—螺锁式机械连接件，31—螺杆，32—套筒，33—卡片，34—弹簧，35—高强树脂。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于占明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实例一、采用PC标准件装配式电梯井道结构与安装

从图1可看出，预制混凝土标准件装配式电梯井道结构是由地下结构1和地上结构2所组成。地下结构1是由无盖箱体11、底板12和桩基13组成。地下结构1是通过开槽埋设或沉井法埋设的。桩基13是利用安装在无盖箱体11顶面上的预埋连接螺母，安装一个静压反力架14和反力架横梁15，通过箱体11与周边土体的摩擦力提供反力，使用静压千斤顶18将预制桩或钢管桩13压入到地基土中，如图4所示。

预制钢筋混凝土方桩13按3米一节标准件预制，用机械式螺锁连接件3进行连接接桩，在接桩端面上涂有高强树脂35进行粘结。机械式螺锁连接件3是由螺杆31、套筒32、卡片33和弹簧34组成，如图6所示。

当既有建筑的基础承载力较低并有较大沉降时，使用的桩基3应改为无挤土效应的植入桩19，如图7，该桩是先在桩位，按预成孔搅拌喷射固化剂形成自凝固化土，在中心位置植入预制桩13形成的。

当地下结构1安装完成后，即可安装地上结构2。地上结构2是由预制钢筋混凝土环形圈梁21、预制钢筋混凝土矩形板22和预制钢筋混凝土L形板23组成，如图5所示。先将预制钢筋混凝土矩形板22和预制钢筋混凝土L形板23上预埋的预埋插杆连接螺母16上拧入螺杆31，对准无盖箱体顶面11上预埋锁紧插筒17，并压入螺杆31，并在连接面上灌注高强树脂35，即实现了混凝土面与受力主筋的连接，如图8所示。

在预制钢筋混凝土矩形板22和预制钢筋混凝土L形板23上安装预制钢筋混凝土环形圈梁21，连接方法也是采用螺锁式机械连接3，与上述的连接过程相同。

依次安装到达井道顶部，然后安装后封顶板27。在每层的预制钢筋混凝土环形圈梁21上设置一个搭接板28。在既有建筑的楼梯平台29上开洞成门，将搭接板28的一端搭上既有建筑的墙体上，形成电梯的出入口。

对于采用PC构件装配的电梯井道结构外墙面可以利用预制件上预埋的连接件安装装饰板。

实例二、采用型钢标准件装配式电梯井道结构与安装方法

图2所示为型钢标准件装配式电梯井道结构，从图中可以看出，该井道结构是由地下结构1和地上结构2所组成。地下结构1是由无盖箱体11、底板12和桩基13组成。地下结构1是通过开槽埋设或沉井法埋设的。桩基13是利用安装在无盖箱体11顶面上的预埋连接螺母，安装一个—静压反力架14和反力架横梁15，通过箱体11与周边土体的摩擦力提供反力，使用静压18将预制桩13压入到地基土中，如图4所示。

预制桩13按3米一节，由机械式螺锁连接件3进行连接接桩，在接桩端面上涂有高强树脂35进行粘结。机械式螺锁连接件3是由螺杆31、套筒32、卡片33和弹簧34组成，如图6所示。

当既有建筑的基础承载力较低并有较大沉降时，使用的桩基3应改为无挤土效应的植入桩19，如图7，该桩是先在桩位，按预成孔搅拌喷射固化剂形成自凝固化土，在中心位置植入预制桩13形成的。

当地下结构1安装完成后，即可安装地上结构2。地上结构2是由型钢标准件柱24、梁25和连系杆26组成。先将四根型钢柱24标准件的连接孔对准无盖箱体顶面11上预埋螺母，拧紧螺栓实现连接。在两侧的立柱24上安装连系杆26，采用螺栓连接，增强其稳定性。

然后在四根立柱24上安装型钢梁25，连接方法也是采用螺栓连接，与上述的连接过程相同。

依次安装到达井道顶部，然后安装后封顶板27。在每层的型钢梁25上设置一个搭接板28。在既有建筑的楼梯平台29上开洞成门，将搭接板28的一端搭上既有建筑的墙体上，形成电梯的出入口。

实例三，采用PC标准件和型钢标准件装配的电梯井道结构与安装方法

图3所示为型钢标准件与PC标准件装配的电梯井道结构，从图中可以看出，该井道结构是由地下结构1和地上结构2所组成。地下结构1是由无盖箱体11、底板12和桩基13组成。地下结构1是通过开槽埋设或沉井法埋设的。桩基13是利用安装在无盖箱体11顶面上的预埋连接螺母，安装一个—静压反力架14和反力架横梁15，通过箱体11与周边土体的摩擦力提供反力，使用静压18将预制桩13压入到地基土中，如图4所示。

预制桩13按3米一节，由机械式螺锁连接件3进行连接接桩，在接桩端面上涂有高强树脂35进行粘结。机械式螺锁连接件3是由螺杆31、套筒32、卡片33和弹簧34组成，如图6所示。

当既有建筑的基础承载力较低并有较大沉降时，使用的桩基3应改为无挤土效应的植入桩19，如图7，该桩是先在桩位，按预成孔搅拌喷射固化剂形成自凝固化土，在中心位置植入预制桩13形成的。

当地下结构1安装完成后，即可安装地上结构2。地上结构2是由型钢标准件柱24、钢筋混凝土预制环形圈梁21和连系杆26组成。先将四根型钢柱24标准件的连接孔对准无盖箱体顶面11上预埋螺母，拧紧螺栓实现连接。在两侧的立柱24上安装连系杆26，采用螺栓连接，增强其稳定性。

然后在四根立柱24上安装型钢筋混凝土预制环形圈梁21，连接方法也是采用螺栓连接，与上述的连接过程相同。

依次安装到达井道顶部，然后安装后封顶板27。在每层的钢筋混凝土预制环形圈梁21上设置一个搭接板28。在既有建筑的楼梯平台29上开洞成门，将搭接板28的一端搭上既有建筑的墙体上，形成电梯的出入口。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法，全装配式井道是由地下结构和地上结构二部分组成，其特征是，地下结构为预制钢筋混凝土结构，是一种无盖箱体式结构；地上结构装配标准件分为预制钢筋混凝土标准件和型钢标准件二种；预制钢筋混凝土标准件由环形圈梁、矩形板和L形板三种标准件组成；钢筋混凝土构件的装配采用螺锁连接栓机械连接；型钢标准构件是由梁、柱和联系件三种标准件组成，由螺栓装配连接；型钢标准件与预制钢筋混凝土连接采用预埋螺母机械连接；地上结构与地下结构的连接是通过机械连接件连接；预制混凝土墙板上预埋有安装外装饰板的连接件；

2.根据权利要求1所述的既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法，其特征是，无盖箱体式地下结构是由预制钢筋混凝土矩形箱体和一个矩形底板组成；在无盖箱体的上端面预埋有连接套筒及锚固钢筋；无盖箱体式地下结构的埋设采用开槽埋入法或沉井法；无盖箱体地下结构支承在天然地基或桩基之上；矩形底板分为预制板和现浇混凝土板二种。

3.根据权利要求1所述的既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法，其特征是，地下结构中的桩基主要为预制混凝土方桩和钢管桩二种，采用静压法或植入法沉桩到位；静压法为锚拉静压法，利用无盖箱体地下结构埋入地下与土体之间的摩擦力提供压桩反力；植入法是先引孔原位搅拌喷射固化剂形成流态自凝固化土，然后植入预制桩体。

4.根据权利要求1所述的既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法，其特征是，装配式地上结构的标准件中设置有连接件，提供电梯轨道、供电和通讯线路敷设的连接需要。

5.根据权利要求1所述的既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法，其特征是，电梯出入口的设置是通过井道结构的环形圈梁和搭接板与既有建筑的楼梯通道相连；

6.根据权利要求1所述的既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法，其特征是，配装式构件的连接件为机械式螺锁结构，通过螺杆、套筒、卡片及弹簧等实现机械式弹卡连接。

7.根据权利要求1所述的既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法，其特征是，地上结构的装配标准件全部由型钢标准件组成；采用透明材料与型钢标准件连接来封闭井道。

8.根据权利要求1所述的既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法，其特征是，地上结构的装配标准件就由预制钢筋混凝土环形圈梁标准件和型钢标准件组成，采用透明材料与型钢标准件连接来封闭井道。

9.根据权利要求1所述的既有建筑加装电梯的全装配式井道及其安装方法，其特征是，地上结构的装配标准件全部为预制钢筋混凝土标准件组成，外加装饰性材料。

10.既有建筑加装电梯装配式井道的安装方法，具体步骤如下：

(1)开槽埋设地下结构，需先定位电梯井位置，分层开挖土方，到位到吊入无盖箱体地下结构，并将箱体外的间隙回填密实；

进一步，沉井法埋设地下结构，当开挖深度达1米深时，安装预制钢筋混凝土无底矩形箱体挡土，继续开挖达设计深度；将预制钢筋混凝土无底矩形箱体从顶部加压，缓慢压入到坑底部位；并用潜水泵排出坑内积水。然后将一个矩形预制混凝土板放入到矩形箱体的内部，将坑底封闭；

(2)当需要设置桩基时，应在坑底板的预留孔位置静压预制桩，反力架与矩形箱体形成的箱体连接，利用箱体自重及与土体的摩阻力提供静压桩的反力；当既有建筑受压桩挤土效应较敏感时，应采用引孔植入方法沉桩。

桩体沉入结束后，加防水层后再铺一层预制板与桩体及矩形箱体壁的预埋件连接形成整体，构成了无盖箱形地下结构。

(3)地上结构的安装方法为二种，一种为吊装法，利用长臂吊机，将标准化构件吊运到装配位置，由下而上分层安装到位。另一种是顶升法，即先安装电梯井道的顶盖和顶梁，内部安装相应的电梯轨道，通过安装在电梯基础内的液压千斤顶顶升，一层一层地顶升到相应的位置，在基础的四个角部安装导向稳定架，以防顶升过程发生设备卸压及倾斜问题，同时电梯井道在顶升安装过程中把外装饰面板安装到位；

(4)电梯井道安装完成后，吊入电梯等设备，敷设管线和电梯通道的设施，并在既有建筑连接处开洞，通过井道结构的环形圈梁和搭接板与既有建筑的楼梯通道相连，形成电梯的出入口。