CN113216636A - 一种悬挂钢结构逆作法施工装置及施工方法 - Google Patents

一种悬挂钢结构逆作法施工装置及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种悬挂钢结构逆作法施工装置及施工方法，其属于建筑施工技术领域，悬挂钢结构逆作法施工装置包括：核心筒，沿竖直方向设置；悬挑桁架，设置于所述核心筒上；提升组件，包括动力提升设备和柔性提升线，所述动力提升设备设置于所述悬挑桁架上，所述柔性提升线的上端与所述动力提升设备连接，下端用于与悬挂钢结构连接以提升所述悬挂钢结构。悬挂钢结构逆作法施工方法使用上述的悬挂钢结构逆作法施工装置对悬挂钢结构进行施工。本发明能够降低施工成本，简化施工流程。

Description

一种悬挂钢结构逆作法施工装置及施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种悬挂钢结构逆作法施工装置及施工方法。
背景技术
传统高层建筑多由混凝土核心筒和周边钢结构框架柱组成，钢结构的自重从上而下传到基础。
在传统施工过程中，悬挂钢结构基本采用底部设置临时支撑、从下而上顺序安装。当完成顶部的桁架层后，将钢结构的上端与顶部的桁架层连接，再拆去底部临时支撑；此时，钢结构的受力状态从支撑在底部转为悬挂在顶部。
采用从下而上的施工方法安装钢结构，施工过程中的钢结构的受力状态与施工成型后的受力状态不同，在施工时需要设置大量的临时支撑和结构加固措施，导致施工过程繁琐，施工成本增加。
因此，亟需一种悬挂钢结构逆作法施工装置及施工方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种悬挂钢结构逆作法施工装置及施工方法，以解决现有技术中存在的悬挂钢结构采用从下而上顺序安装导致的施工过程繁琐，施工成本增加的技术问题。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：
一种悬挂钢结构逆作法施工装置，包括：
核心筒，沿竖直方向设置；
悬挑桁架，设置于所述核心筒上；
提升组件，包括动力提升设备和柔性提升线，所述动力提升设备设置于所述悬挑桁架上，所述柔性提升线的上端与所述动力提升设备连接，下端用于与悬挂钢结构连接以提升所述悬挂钢结构。
可选地，所述悬挂钢结构逆作法施工装置包括至少三个所述提升组件，至少三个所述提升组件绕所述核心筒的周向间隔设置。
可选地，所述悬挂钢结构逆作法施工装置包括四个所述提升组件，四个所述提升组件绕所述核心筒的周向间隔设置。
可选地，所述提升组件还包括提升支架，所述提升支架的一端与所述悬挑桁架固定连接，所述提升支架的另一端设置有一个所述动力提升设备。
可选地，所述提升支架沿水平方向设置，每一所述提升组件包括一个所述提升支架或者两个呈夹角设置的所述提升支架。
可选地，所述动力提升设备为穿心式千斤顶或者电动卷扬机。
一种悬挂钢结构逆作法施工方法，使用上述的悬挂钢结构逆作法施工装置对悬挂钢结构进行施工，悬挂钢结构包括若干个能够依次连接的区段，所述悬挂钢结构逆作法施工方法包括以下步骤：
S1、施工核心筒；
S2、在所述核心筒上搭设悬挑桁架；
S3、在所述悬挑桁架上布设提升组件，将所述提升组件的柔性提升线的下端下放至设定位置；
S4、拼装若干个所述区段中的第一区段，将所述柔性提升线的下端与所述第一区段连接；
S5、控制所述提升组件的动力提升设备提升所述柔性提升线，使所述第一区段上升设定距离；
S6、依次拼装剩余的所述区段；且每拼装一个所述区段后将该区段与所述柔性提升线的最下端的所述区段连接，然后控制所述第一区段上升设定距离；直至完成所有的所述区段的拼装并形成所述悬挂钢结构；
S7、控制所述提升组件的动力提升设备提升所述柔性提升线，使完成拼装的所述悬挂钢结构上升至安装位置，完成所述悬挂钢结构与所述悬挑桁架的连接节点的安装。
可选地，在所述步骤S7后还需要进行以下操作：
S8、解除所述柔性提升线与所述第一区段之间的连接，拆除所述提升组件。
可选地，每一所述区段的竖向尺寸为至少一个楼层的高度，在所述悬挂钢结构逆作法施工方法中，每一所述区段的拼装均在施工现场的地面进行。
可选地，所述悬挑桁架上布设有多个所述提升组件，在所述步骤S5中，控制多个所述提升组件同步提升所述第一区段。
本发明提出的悬挂钢结构逆作法施工装置在使用时，将悬挂钢结构划分为若干个依次连接的区段；先将提升组件的柔性提升线的下端下放至设定位置，在地面上拼装若干个区段中的第一区段，随后将拼装好的第一区段与柔性提升线的下端连接，柔性提升线将第一区段提升设定距离；然后在地面依次拼装其余的区段，每拼装好一个区段，将该区段与柔性提升线的最下端的区段连接，然后将第一区段提升设定距离，直至完成所有的区段的拼装并形成悬挂钢结构；最后将悬挂钢结构提升至安装位置并完成安装即可。
本发明提出的悬挂钢结构逆作法施工装置及施工方法，使得悬挂钢结构在施工过程中的受力状态与安装完成后的受力状态相同，且能够避免现有技术中采用自下而上顺序安装的方法所需要搭设的临时支撑，降低施工成本，简化施工流程。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的悬挂钢结构逆作法施工装置的主视图；
图2是本发明实施例一提供的悬挂钢结构逆作法施工装置的俯视图；
图3是本发明实施例二提供的悬挂钢结构逆作法施工方法的流程图；
图4是本发明实施例二提供的柔性提升线的下端下放至设定位置后与第一区段连接的示意图；
图5是本发明实施例二提供的柔性提升线第一次将第一区段提升设定距离的示意图；
图6是本发明实施例二提供的第二区段与第一区段完成连接时的示意图；
图7是将图6所示状态的第一区段提升设定距离的示意图；
图8是本发明实施例二提供的第三区段与第二区段完成连接时的示意图；
图9是本发明实施例二提供的悬挂钢结构完成安装后的示意图。
图中：
1、核心筒；2、悬挑桁架；3、提升组件；31、柔性提升线；32、动力提升设备；33、提升支架；
41、第一区段；42、第二区段；43、第三区段。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
参见图1和图2，本实施例提供一种悬挂钢结构逆作法施工装置，能够以逆作法完成悬挂钢结构的安装。
具体地，本实施例中，该悬挂钢结构逆作法施工装置包括核心筒1、悬挑桁架2和提升组件3。
具体地，核心筒1沿竖直方向设置；悬挑桁架2设置于核心筒1上；可选地，悬挑桁架2可以设置在核心筒1的上端，也可以根据需要设置在核心筒1的某一设定高度。悬挑桁架2的位置根据需要进行设置即可，在此不做过多限制。
提升组件3包括动力提升设备32和柔性提升线31，动力提升设备32设置于悬挑桁架2上，柔性提升线31的上端与动力提升设备32连接，下端用于与悬挂钢结构连接以提升悬挂钢结构。
本实施例提供的悬挂钢结构逆作法施工装置在使用时，将悬挂钢结构划分为若干个依次连接的区段；先将提升组件3的柔性提升线31的下端下放至设定位置，在地面上拼装若干个区段中的第一区段，随后将拼装好的第一区段与柔性提升线31的下端连接，柔性提升线31将第一区段提升设定距离；然后在地面依次拼装其余的区段，每拼装好一个区段，将该区段与柔性提升线31的最下端的区段连接，然后将第一区段提升设定距离，直至完成所有的区段的拼装并形成悬挂钢结构；最后将悬挂钢结构提升至安装位置并完成安装即可。
本实施例提供的悬挂钢结构逆作法施工装置，使得悬挂钢结构在施工过程中的受力状态与安装完成后的受力状态相同，且能够避免现有技术中采用自下而上顺序安装的方法所需要搭设的临时支撑，降低施工成本，简化施工流程。
柔性提升线31与动力提升设备32一一对应设置。
具体地，本实施例中，悬挂钢结构逆作法施工装置包括至少三个提升组件3，至少三个提升组件3绕核心筒1的周向间隔设置。三点确定一个平面，通过设置至少三个提升组件3，当对区段进行提升时，控制所有的提升组件3同步提升区段，保证区段的稳定提升。
可选地，本实施例中，悬挂钢结构逆作法施工装置包括四个提升组件3，四个提升组件3绕核心筒1的周向间隔设置。优选地，本实施例中，提升组件3还包括提升支架33，提升支架33的一端与悬挑桁架2固定连接，提升支架33的另一端设置有一个动力提升设备32。
具体地，提升支架33沿水平方向设置。可选地，每一提升组件3包括一个提升支架33或者两个呈夹角设置的提升支架33。当然，在其它的实施例中，提升组件3上的提升支架33的数量可以根据需要进行设置，例如还可以是三个提升支架33，三个提升支架33呈“爪”状分布。具体地，本实施例中，核心筒1的横截面呈矩形，四个提升组件3分别分布在核心筒1的四个角部，核心筒1的每一角部均设置有一个提升组件3，一个提升组件3包括两个柔性提升线31，如此，使得该悬挂钢结构逆作法施工装置具有八根柔性提升线31，进而保证悬挂钢结构的稳定提升。
当然，在其它的实施例中，核心筒1的横截面还可以为其他形状，如圆形或者椭圆，在此不做过多限定。提升组件3的分布方式和数量也可以根据需要进行设置。
可选地，动力提升设备32为穿心式千斤顶或者电动卷扬机。具体地，当动力提升设备32为穿心式千斤顶时，柔性提升线31为钢绞线；当动力提升设备32为电动卷扬机时，柔性提升线31为钢丝绳。
实施例二
参见图3-图9，本实施例提供一种悬挂钢结构逆作法施工方法，使用实施例一中的悬挂钢结构逆作法施工装置对悬挂钢结构进行施工，悬挂钢结构包括若干个能够依次连接的区段，悬挂钢结构逆作法施工方法包括以下步骤：
S1、施工核心筒1；
S2、在核心筒1上搭设悬挑桁架2；
S3、在悬挑桁架2上布设提升组件3，将提升组件3的柔性提升线31的下端下放至设定位置；
S4、拼装若干个区段中的第一区段41，将柔性提升线31的下端与第一区段41连接；
S5、控制提升组件3的动力提升设备32提升柔性提升线31，使第一区段41上升设定距离；
S6、依次拼装剩余的区段；且每拼装一个区段后将该区段与柔性提升线31的最下端的区段连接，然后控制第一区段41上升设定距离；直至完成所有的区段的拼装并形成悬挂钢结构；
S7、控制提升组件3的动力提升设备32提升柔性提升线31，使完成拼装的悬挂钢结构上升至安装位置，完成悬挂钢结构与悬挑桁架2的连接节点的安装。
进一步地，在步骤S7后还需要进行以下操作：
S8、解除柔性提升线31与第一区段41之间的连接，拆除提升组件3。
具体地，本实施例中，每一区段的竖向尺寸为至少一个楼层的高度，例如可以为一个楼层的高度，两个楼层的高度或者三个楼层的高度。在悬挂钢结构逆作法施工方法中，每一区段的拼装均在施工现场的地面进行。
优选地，悬挑桁架2上布设有多个提升组件3，在步骤S5中，控制多个提升组件3同步提升第一区段41。
优选地，在步骤S7中，控制提升组件3的动力提升设备32同步提升柔性提升线31。
示例性地，本实施例中，将悬挂钢结构划分为三个区段，分别为第一区段41、第二区段42和第三区段43。采用悬挂钢结构逆作法施工方法施工悬挂钢结构时，其施工步骤为：
S1、施工核心筒1；
S2、在核心筒1的顶端搭设悬挑桁架2；
S3、在悬挑桁架2上布设提升组件3，将提升组件3的柔性提升线31的下端下放至设定位置；
S4、拼装第一区段41，将柔性提升线31的下端与第一区段41连接；
S5、控制提升组件3的动力提升设备32提升柔性提升线31，使第一区段41上升设定距离；
S6、依次拼装剩余的区段；且每拼装一个区段后将该区段与柔性提升线31的最下端的区段连接，然后控制第一区段41上升设定距离；直至完成所有的区段的拼装并形成悬挂钢结构；
具体地，步骤S6包括：
S61、拼装第二区段42，随后将第二区段42与第一区段41的下方连接，控制第一区段41上升设定距离；
S62、拼装第三区段43，随后将第三区段43与第二区段42的下方连接，控制第一区段41上升设定距离；
S7、控制提升组件3的动力提升设备32提升柔性提升线31，使完成拼装的悬挂钢结构上升至安装位置，完成悬挂钢结构与悬挑桁架2的连接节点的安装；
S8、解除柔性提升线31与第一区段41之间的连接，拆除提升组件3。
在其它的实施例中，步骤S6的具体执行根据悬挂钢结构划分的区段的数量进行调整即可，在此不再进行详细论述。
本实施例提供的悬挂钢结构逆作法施工方法，使得悬挂钢结构在施工过程中的受力状态与安装完成后的受力状态相同，且能够避免现有技术中采用自下而上顺序安装的方法所需要搭设的临时支撑，降低施工成本，简化施工流程。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变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效物界定。

Claims (10)

1.一种悬挂钢结构逆作法施工装置，其特征在于，包括：
核心筒(1)，沿竖直方向设置；
悬挑桁架(2)，设置于所述核心筒(1)上；
提升组件(3)，包括动力提升设备(32)和柔性提升线(31)，所述动力提升设备(32)设置于所述悬挑桁架(2)上，所述柔性提升线(31)的上端与所述动力提升设备(32)连接，下端用于与悬挂钢结构连接以提升所述悬挂钢结构。
2.根据权利要求1所述的悬挂钢结构逆作法施工装置，其特征在于，所述悬挂钢结构逆作法施工装置包括至少三个所述提升组件(3)，至少三个所述提升组件(3)绕所述核心筒(1)的周向间隔设置。
3.根据权利要求2所述的悬挂钢结构逆作法施工装置，其特征在于，所述悬挂钢结构逆作法施工装置包括四个所述提升组件(3)，四个所述提升组件(3)绕所述核心筒(1)的周向间隔设置。
4.根据权利要求3所述的悬挂钢结构逆作法施工装置，其特征在于，所述提升组件(3)还包括提升支架(33)，所述提升支架(33)的一端与所述悬挑桁架(2)固定连接，所述提升支架(33)的另一端设置有一个所述动力提升设备(32)。
5.根据权利要求4所述的悬挂钢结构逆作法施工装置，其特征在于，所述提升支架(33)沿水平方向设置，每一所述提升组件(3)包括一个所述提升支架(33)或者两个呈夹角设置的所述提升支架(33)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的悬挂钢结构逆作法施工装置，其特征在于，所述动力提升设备(32)为穿心式千斤顶或者电动卷扬机。
7.一种悬挂钢结构逆作法施工方法，其特征在于，使用如权利要求1-6任一项所述的悬挂钢结构逆作法施工装置对悬挂钢结构进行施工，悬挂钢结构包括若干个能够依次连接的区段，所述悬挂钢结构逆作法施工方法包括以下步骤：
S1、施工核心筒(1)；
S2、在所述核心筒(1)上搭设悬挑桁架(2)；
S3、在所述悬挑桁架(2)上布设提升组件(3)，将所述提升组件(3)的柔性提升线(31)的下端下放至设定位置；
S4、拼装若干个所述区段中的第一区段(41)，将所述柔性提升线(31)的下端与所述第一区段(41)连接；
S5、控制所述提升组件(3)的动力提升设备(32)提升所述柔性提升线(31)，使所述第一区段(41)上升设定距离；
S6、依次拼装剩余的所述区段；且每拼装一个所述区段后将该区段与所述柔性提升线(31)的最下端的所述区段连接，然后控制所述第一区段(41)上升设定距离；直至完成所有的所述区段的拼装并形成所述悬挂钢结构；
S7、控制所述提升组件(3)的动力提升设备(32)提升所述柔性提升线(31)，使完成拼装的所述悬挂钢结构上升至安装位置，完成所述悬挂钢结构与所述悬挑桁架(2)的连接节点的安装。
8.根据权利要求7所述的悬挂钢结构逆作法施工方法，其特征在于，在所述步骤S7后还需要进行以下操作：
S8、解除所述柔性提升线(31)与所述第一区段(41)之间的连接，拆除所述提升组件(3)。
9.根据权利要求7所述的悬挂钢结构逆作法施工方法，其特征在于，每一所述区段的竖向尺寸为至少一个楼层的高度，在所述悬挂钢结构逆作法施工方法中，每一所述区段的拼装均在施工现场的地面进行。
10.根据权利要求7所述的悬挂钢结构逆作法施工方法，其特征在于，所述悬挑桁架(2)上布设有多个所述提升组件(3)，在所述步骤S5中，控制多个所述提升组件(3)同步提升所述第一区段(41)。
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