CN111962679A - 一种自爬升式钢结构房屋及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自爬升式钢结构房屋及其操作方法，该钢结构房屋包括房屋本体，房屋本体的侧面设置有外柱，外柱内安装有立柱，外柱与立柱之间安装有自顶升油缸，自顶升油缸通过自动插销与立柱可分离连接，立柱上等间距地设置有多个牛腿，自顶升油缸的推进行程等于立柱上两个牛腿之间的距离，外柱上对应于牛腿的位置开设有用于穿过自动插销的通孔。与现有技术相比，本发明的结构简单可靠，通过对自动插销的穿入控制，结合自顶升油缸以及立柱上等间距设置的牛腿，能够实现钢结构房屋自由升降的目的，且能根据实际情况调节升降高度，当发生洪水灾害时，能够有效防止发生洪水涌入房屋的情况。

Description

一种自爬升式钢结构房屋及其操作方法

技术领域

本发明涉及钢结构建筑技术领域，尤其是涉及一种自爬升式钢结构房屋及其操作方法。

背景技术

随着城市建设的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展十分迅速，钢结构房屋作为一种绿色环保建筑，已经被广泛应用于当前的建筑体系中。相比于传统的钢筋混凝土建筑房屋，钢结构房屋具有总量轻、用量少、施工周期短以及造型美观等优点。

目前的钢结构房屋大多是将房屋底部直接与地面接触，当发生洪涝灾害时，容易发生洪水涌入房屋的情况，影响钢结构房屋的正常使用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自爬升式钢结构房屋及其操作方法，以实现钢结构房屋自由升降的目的，防止发生洪水涌入房屋的现象。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种自爬升式钢结构房屋，包括房屋本体，所述房屋本体的侧面设置有外柱，所述外柱内安装有立柱，所述外柱与立柱之间安装有自顶升油缸，所述自顶升油缸通过自动插销与立柱可分离连接，所述立柱上等间距地设置有多个牛腿，所述自顶升油缸的推进行程等于立柱上两个牛腿之间的距离，所述外柱上对应于牛腿的位置开设有用于穿过自动插销的通孔。

进一步地，所述自顶升油缸的顶部和底部分别通过第一自动插销和第二自动插销与立柱可分离连接。

进一步地，所述牛腿包括两块平行设置的水平板，两块水平板的第一端之间、第二端之间分别通过竖直板相互连接。

进一步地，所述立柱的外壁与外柱的内壁之间设有导向轮，所述导向轮固定安装在立柱的顶部和上端。

进一步地，所述导向轮包括上导向轮和下导向轮，所述上导向轮安装在立柱的顶部，所述下导向轮安装在立柱的上端。

进一步地，所述自顶升油缸包括外钢筒，所述外钢筒内安装有可上下移动的活塞，所述外钢筒的顶部设有上节点，所述活塞的底部设有下节点，所述上节点固定安装在外柱的内壁上。

进一步地，所述上节点包括上节点竖板，所述下节点包括下节点竖板，所述上节点竖板和下节点竖板上均开设有用于穿过自动插销的通孔。

进一步地，所述立柱的底部安装有基础，所述基础与地面相接触。

进一步地，所述外柱具体为方型钢管，所述立柱具体为H型钢管。

一种自爬升式钢结构房屋的操作方法，包括以下步骤：

S1、分别控制第一自动插销和第二自动插销的穿入深浅，使外柱依次与自顶升油缸的顶部以及立柱上对应的牛腿相连接、使自顶升油缸的底部以及立柱上最下方的牛腿相连接，此时，整个钢结构房屋保持初始静止稳定状态；

S2、保持自顶升油缸的底部与立柱上对应的牛腿相连接，将第一自动插销从立柱上对应的牛腿中拔出，使外柱与立柱分离；

S3、自顶升油缸启动，向上推进一个行程，使自顶升油缸的顶部移动到立柱上的上面一个牛腿位置；

S4、将第一自动插销穿入，使自顶升油缸的顶部与立柱上对应的牛腿相连接，恢复外柱与立柱的连接；

S5、将第二自动插销从立柱上最下方的牛腿中拔出，自顶升油缸回缩，使自顶升油缸的底部向上移动至立柱上的上面一个牛腿位置，此时将第二自动插销重新穿入，使自顶升油缸的底部与立柱上对应的牛腿相连接，依次完成一次爬升过程；

S6、根据实际情况，重复步骤S2～S5，使外柱完成多次爬升过程，当自顶升油缸的顶部与立柱上最上方的牛腿相连接，则表明外柱已爬升至最高位置；

S7、根据实际情况，若要使钢结构房屋往下降至初始静止稳定状态，则采取同样控制第一自动插销和第二自动插销的方式，自顶升油缸按照推进行程往下移动，使外柱依次往下降落。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、本发明通过在房屋本体的侧面设置外柱，并在外柱内设置可分离连接的立柱，利用立柱与外柱之间的自顶升油缸，配合立柱上等间距设置的牛腿，能够使外柱沿着立柱的高度方向逐次向上爬升或下降，以此实现钢结构房屋自由升降的目的，在发生洪水灾害时，能够避免发生洪水涌入房屋的情况。

二、本发明通过在自顶升油缸的顶部和底部分别设置与立柱上牛腿对应连接的上下节点，以及将自顶升油缸安装在立柱与外柱之间、在立柱与外柱之间设置导向轮，进一步保证了本发明结构的简单可靠性，使本发明的升降高度可根据实际情况进行调节。

附图说明

图1为本发明初始静止稳定状态的结构示意图；

图2为本发明爬升过程的结构示意图；

图3为本发明爬升一次到位油缸还未回缩的结构示意图；

图4为本发明爬升一次到位油缸回缩后的结构示意图；

图5为立柱结构示意图；

图6为立柱上牛腿结构示意图；

图7为立柱与外柱在自动插销连接位置的剖面结构示意图；

图8为立柱与外柱在导向轮位置的剖面结构示意图；

图9为自顶升油缸的结构示意图；

图中标记说明：

1、外柱，2、立柱，3、上导向轮，4上导向轮，5、基础，6、牛腿，7、下导向轮，8、下导向轮，9、第一自动插销，10、第二自动插销，11、水平板，12、竖直板，13、自顶升油缸，14、外钢筒，15、活塞，16、上节点，17、上节点竖板，18、下节点，19、下节点竖板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1～图4所示，一种自爬升式钢结构房屋，包括房屋本体，房屋本体的侧面设置有外柱1，外柱1内安装有立柱2，外柱1与立柱2之间安装有自顶升油缸13，自顶升油缸13的顶部和底部分别通过第一自动插销9和第二自动插销10与立柱2可分离连接，立柱2的底部设有与地面相接触的基础5，本实施例中，外柱1具体为方型钢管，立柱2具体为H型钢管。

其中，立柱2如图5和图6所示，立柱2上等间距地设置有多个牛腿6，且立柱2上两个牛腿6之间的距离等于自顶升油缸13的推进行程，为实现外柱1与立柱2之间的可分离连接，外柱1上对应于各牛腿6的位置均开设有用于穿过自动插销(9或10)的通孔。牛腿6包括两块平行设置的水平板11，两块水平板11的第一端之间、第二端之间分别通过竖直板12相互连接，如图7所示，同样的，竖直板12上开设有用于穿过自动插销(9或10)的通孔。

此外，为保证爬升的顺畅以及爬升过程中外柱的稳定性，立柱2的外壁与外柱1的内壁之间设有导向轮，如图8所示，导向轮包括上导向轮(3或4)和下导向轮(7或8)，如图5所示，上导向轮(3或4)安装在立柱的顶部，下导向轮(7或8)安装在立柱的上端。

如图9所示，自顶升油缸13包括外钢筒14，外钢筒14内安装有可上下移动的活塞15，外钢筒14的顶部设有上节点16，活塞15的底部设有下节点18，上节点16固定安装在外柱1的内壁上，具体的，上节点16包括上节点竖板17，下节点18包括下节点竖板19，同样的，上节点竖板17和下节点竖板19上均开设有用于穿过自动插销(9或10)的通孔。

应用本发明实现钢结构房屋自由升降的具体过程为：

S1、分别控制第一自动插销9和第二自动插销10的穿入深浅，使外柱1依次与自顶升油缸13的顶部以及立柱2上对应的牛腿6相连接、使自顶升油缸13的底部以及立柱2上最下方的牛腿6相连接，此时，整个钢结构房屋保持初始静止稳定状态；

S2、保持自顶升油缸13的底部与立柱2上对应的牛腿6相连接，将第一自动插销9从立柱2上对应的牛腿6中拔出，使外柱1与立柱2分离；

S3、自顶升油缸13启动，向上推进一个行程，使自顶升油缸13的顶部移动到立柱2上的上面一个牛腿6位置；

S4、将第一自动插销9穿入，使自顶升油缸13的顶部与立柱2上对应的牛腿6相连接，恢复外柱1与立柱2的连接；

S5、将第二自动插销10从立柱2上最下方的牛腿6中拔出，自顶升油缸13回缩，使自顶升油缸13的底部向上移动至立柱2上的上面一个牛腿6位置，此时将第二自动插销10重新穿入，使自顶升油缸13的底部与立柱2上对应的牛腿6相连接，依次完成一次爬升过程；

S6、根据实际情况，重复步骤S2～S5，使外柱1完成多次爬升过程，当自顶升油缸13的顶部与立柱2上最上方的牛腿6相连接，则表明外柱1已爬升至最高位置；

S7、根据实际情况，若要使钢结构房屋往下降至初始静止稳定状态，则采取同样控制第一自动插销9和第二自动插销10的方式，自顶升油缸13按照推进行程往下移动，使外柱1依次往下降落。

具体的，将本发明应用于实际，整个钢结构房屋的结构状态主要分为：

状态0：第二自动插销10连接下节点18与牛腿6，且不与1外柱连接；第一自动插销9连接上节点16与上面间隔的一个牛腿6，此时，钢结构房屋保持静止稳定状态(如图1所示)。

状态1：当准备爬升时，第二自动插销10连接下节点18与牛腿6，不与外柱1连接；第一自动插销9从相应牛腿6的竖直板12中拔出，将外柱1的上部分与立柱2脱离。

状态2：自顶升油缸13伸长，外钢筒14与活塞15向上伸长推进一个行程，如图2所示，使上节点16从下面的牛腿6移动到上面的牛腿6位置。

状态3：第一自动插销9连接上节点16与对应的牛腿6，如图3所示，将外柱1的上部分与立柱2相连接。

状态4：第二自动插销10脱离牛腿6的竖直板12，自顶升油缸13回缩，使得下节点18从下面一个牛腿6的位置往上缩至上面一个牛腿6的位置，再将第二自动插销10连接下节点18与相应的牛腿6，且不与外柱1连接，以此完成一次自爬上过程(如图4所示)，依次类推，即可以实现钢结构房屋的自爬升全过程；

若要进行钢结构房屋的下降过程，则同样依靠对第一自动插销9和第二自动插销10的穿入控制，配合自顶升油缸13往下依次推进，从而实现外柱1依次往下降落的过程，最终恢复到如图1所示的初始静止稳定状态。

综上所述，本发明提出一种自爬升式钢结构房屋，该房屋可自由升降，且升降高度可达到几米以上，采用设备小巧，占用空间小，本发明可根据洪水的实际高度，自由调节房屋的高度，简单易行，本发明可对房屋实现自由升降，起到防水保护作用；本发明的升降高度可调节，在没有洪水的季节，房屋与地面接触，与普通房屋建筑相同；且本发明的升降设备小巧、造价低，占用空间小。

Claims (10)

1.一种自爬升式钢结构房屋，包括房屋本体，其特征在于，所述房屋本体的侧面设置有外柱(1)，所述外柱(1)内安装有立柱(2)，所述外柱(1)与立柱(2)之间安装有自顶升油缸(13)，所述自顶升油缸(13)通过自动插销与立柱(2)可分离连接，所述立柱(2)上等间距地设置有多个牛腿(6)，所述自顶升油缸(13)的推进行程等于立柱(2)上两个牛腿(6)之间的距离，所述外柱(1)上对应于牛腿(6)的位置开设有用于穿过自动插销的通孔。

2.根据权利要求1所述的一种自爬升式钢结构房屋，其特征在于，所述自顶升油缸(13)的顶部和底部分别通过第一自动插销(9)和第二自动插销(10)与立柱(2)可分离连接。

3.根据权利要求1所述的一种自爬升式钢结构房屋，其特征在于，所述牛腿(6)包括两块平行设置的水平板(11)，两块水平板(11)的第一端之间、第二端之间分别通过竖直板(12)相互连接。

4.根据权利要求1所述的一种自爬升式钢结构房屋，其特征在于，所述立柱(2)的外壁与外柱(1)的内壁之间设有导向轮，所述导向轮固定安装在立柱(2)的顶部和上端。

5.根据权利要求4所述的一种自爬升式钢结构房屋，其特征在于，所述导向轮包括上导向轮(3、4)和下导向轮(7、8)，所述上导向轮(3、4)安装在立柱(2)的顶部，所述下导向轮(7、8)安装在立柱(2)的上端。

6.根据权利要求1所述的一种自爬升式钢结构房屋，其特征在于，所述自顶升油缸(13)包括外钢筒(14)，所述外钢筒(14)内安装有可上下移动的活塞(15)，所述外钢筒(14)的顶部设有上节点(16)，所述活塞(15)的底部设有下节点(18)，所述上节点(16)固定安装在外柱(1)的内壁上。

7.根据权利要求6所述的一种自爬升式钢结构房屋，其特征在于，所述上节点(16)包括上节点竖板(17)，所述下节点(18)包括下节点竖板(19)，所述上节点竖板(17)和下节点竖板(19)上均开设有用于穿过自动插销的通孔。

8.根据权利要求1所述的一种自爬升式钢结构房屋，其特征在于，所述立柱(2)的底部安装有基础(5)，所述基础(5)与地面相接触。

9.根据权利要求1所述的一种自爬升式钢结构房屋，其特征在于，所述外柱(1)具体为方型钢管，所述立柱(2)具体为H型钢管。

10.一种基于权利要求1所述自爬升式钢结构房屋的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、分别控制第一自动插销和第二自动插销的穿入深浅，使外柱依次与自顶升油缸的顶部以及立柱上对应的牛腿相连接、使自顶升油缸的底部以及立柱上最下方的牛腿相连接，此时，整个钢结构房屋保持初始静止稳定状态；

S2、保持自顶升油缸的底部与立柱上对应的牛腿相连接，将第一自动插销从立柱上对应的牛腿中拔出，使外柱与立柱分离；

S3、自顶升油缸启动，向上推进一个行程，使自顶升油缸的顶部移动到立柱上的上面一个牛腿位置；

S4、将第一自动插销穿入，使自顶升油缸的顶部与立柱上对应的牛腿相连接，恢复外柱与立柱的连接；

S5、将第二自动插销从立柱上最下方的牛腿中拔出，自顶升油缸回缩，使自顶升油缸的底部向上移动至立柱上的上面一个牛腿位置，此时将第二自动插销重新穿入，使自顶升油缸的底部与立柱上对应的牛腿相连接，依次完成一次爬升过程；

S6、根据实际情况，重复步骤S2～S5，使外柱完成多次爬升过程，当自顶升油缸的顶部与立柱上最上方的牛腿相连接，则表明外柱已爬升至最高位置；

S7、根据实际情况，若要使钢结构房屋往下降至初始静止稳定状态，则采取同样控制第一自动插销和第二自动插销的方式，自顶升油缸按照推进行程往下移动，使外柱依次往下降落。

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