CN113323415B - 一种钢结构施工装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工装置领域，具体公开了一种钢结构施工装置，包括两片对称设置的侧墙，所述侧墙端部之间设置有操作平台；所述侧墙顶端设置有固定滑轨，固定滑轨与侧墙顶端平行，固定滑轨靠近操作平台的端部上开设有同轴线的嵌入槽，嵌入槽内滑动连接有辅助滑轨，固定滑轨上设置有动力车；侧墙的端部上固定有竖向设置的支撑板，支撑板垂直于辅助滑轨，支撑板侧面上开设有竖向设置的滑槽，滑槽内滑动连接有滑座，滑座与辅助滑轨端部之间铰接有支撑杆；滑槽两侧侧壁上开设有若干连接槽，连接槽内均滑动连接有限位销，限位销与连接槽之间均固定有复位弹簧；本发明意在通过整体提升与高空滑移组合施工方法来解决狭小现场环境下大跨度屋面钢结构安装难题。

Description

一种钢结构施工装置及方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体公开了一种钢结构施工装置及方法。

背景技术

随着社会经济的飞速发展以及人民生活水平的日益提高，为了建造更大、更强、更长的各种超大型复杂结构物来满足人们对生活空间的追求。与传统的砖混结构及钢筋混凝土框架结构相比，钢结构在使用功能、设计、施工、综合经济效益等方面都具有明显的优势。大跨度钢结构随之被发展起来。大跨度钢结构具有单榀重量大、建筑造型复杂、施工过程的受力状态与设计成型时受力状态相差甚远以及与混凝土结构交叉施工的特点。

在大跨钢结构屋盖施工过程，通常需根据钢结构特点、现场条件等选择高空散拼、整体/分块提升、整体/分块顶升、高空滑移施工等施工方式。在某些场地受限条件下，大跨钢结构屋盖需采取整体提升与高空滑移组合施工方法进行施工，这时需解决整体提升系统与滑移系统间如何安全平稳过渡难题。

发明内容

本发明意在提供一种钢结构施工装置及方法，通过整体提升与高空滑移组合施工方法以解决大跨钢结构屋盖采取整体提升与高空滑移组合施工方式时，钢结构的整体提升系统与滑移系统布置难题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

一种钢结构施工装置，包括两片对称设置的侧墙，所述侧墙端部之间设置有操作平台，操作平台上固定提升装置；所述侧墙顶端设置有固定滑轨，固定滑轨与侧墙顶端平行，固定滑轨靠近操作平台的端部上开设有同轴线的嵌入槽，嵌入槽内滑动连接有辅助滑轨，固定滑轨上设置有动力车；侧墙的端部上固定有竖向设置的支撑板，支撑板垂直于辅助滑轨，支撑板侧面上开设有竖向设置的滑槽，滑槽内滑动连接有滑座，滑座与辅助滑轨端部之间铰接有支撑杆；滑槽两侧侧壁上开设有若干水平朝向的连接槽，连接槽内均滑动连接有限位销，限位销与连接槽之间均固定有复位弹簧，所述限位销移动端底部为弧形，所述滑座两侧固定有与限位销配合的限位块。

通过提升装置直线提升钢结构后，再将辅助滑轨滑出，使辅助滑轨位于钢结构下方，并将动力车移动至钢结构正下方；当辅助滑轨滑出固定滑轨时，辅助滑轨通过支撑杆带动滑座在滑槽内向上滑动，滑座滑动至与限位销接触时，滑座将接触到的限位销挤压滑动回限位孔内，在滑座滑过该限位销后，该限位销在复位弹簧的作用下滑动回初始位置并抵住卡块，从而限制滑座向下滑动；当辅助滑轨停止滑动后，滑座同样停止滑动，限位销通过与卡块之间的配合防止滑座向下滑动，从而通过支撑杆对辅助滑轨进行支撑，防止辅助滑轨受钢结构的重压而弯曲变形，无法顺利的对钢结构进行滑移。

有益效果：本方案中，将辅助滑轨收纳在固定滑轨内，避免滑轨端部对钢结构的直线提升造成影响；通过提升装置直线提升钢结构，相对于吊装方式来说，无需广阔无障碍的空间，同时提升的精度更高，能够更为精确的放置在滑轨上，也无需人工牵引，能够有效的提高施工效率并减小人工。

可选地，所述嵌入槽向上贯穿固定滑轨，辅助滑轨顶端伸出嵌入槽与固定滑轨顶端齐平；固定滑轨两侧均开设有平行于固定滑轨的第一限位槽，辅助滑轨两侧开设有平行于第一限位槽的第二限位槽，第二限位槽与第一限位槽的纵截面尺寸大小相同；所述动力车底面两侧对称设置有连接板，连接板的一端固定有竖向设置的转轴，转轴转动连接在动力车底面，且转轴上均设置有扭簧；所述连接板的相向面上均固定有两块伸入第一限位槽的限位板，限位板之间转动连接有水平设置的滚轮，滚轮与第一限位槽内壁相抵；所述限位板上固定有用于驱动滚轮的动力装置。

通过转轴与扭簧的配合，使连接板朝相向方向摆动，使限位板与滚轮伸保持伸入第一限位槽、第二限位槽中，确保滚轮能够与第一限位槽、第二限位槽侧壁贴合，保证动力车的动力大小能够带动钢结构移动；此外，通过限位板与第一限位槽、第二限位槽的上下端之间的配合，从而对动力车进行拉伸，防止动力车与钢结构倾翻。

可选地，所述动力装置包括水平朝向的驱动电机，驱动电机固定在限位板上，驱动电机的输出端上固定有主动锥齿轮，转轴上固定有与从动锥齿轮啮合的从动锥齿轮。

驱动电机通过主动锥齿轮与从动锥齿轮驱动转动，从而驱动滚轮转动为动力车提供动力。

可选地，所述固定滑轨的端部上固定有连接第一限位槽与第二限位槽的倾斜块；所述滚轮周测开设有若干驱动齿，所述第一限位槽、第二限位槽与倾斜块的侧壁上均开设有与驱动齿啮合的从动齿。

通过设置倾斜块，将第一限位槽与第二限位槽连接，确保滚轮能够在第一限位槽与第二限位槽之间正常移动；通过从动齿与驱动齿之间的配合，提高滚轮与第一限位槽、第二限位槽、倾斜块之间的作用力，从而提高对动力车提供的动力。

可选地，所述滑座底端开设有两条竖直朝上的通槽，通槽分别位于滑槽的两侧，所述限位销的端部伸入通槽内；所述通槽内竖向滑动连接有顶销，顶销与限位销垂直，且顶销顶端端面为弧形。

向上推动顶销，利用顶销将限位销均挤压回连接槽内，使滑座能够向下移动；当滑座向下移动至初始位置，再将顶销向下滑动，限位销在复位弹簧的作用下复位，等待下一次作业。

可选地，所述提升装置为穿心千斤顶。

穿心千斤顶操作简单，性能可靠，并最大节约钢绞线。

可选地，所述嵌入槽侧壁上固定有与第二限位槽配合的导向块。

通过导向块与第二限位槽之间的配合，起到限位与导向的作用。

一种钢结构施工装置的方法，包括以下步骤：

1)、在侧墙上安装好固定滑轨、辅助滑轨、支撑板，将辅助滑轨滑入固定滑轨内；再将操作平台固定于侧墙外壁上，将穿心千斤顶安装在操作平台上；

2)、利用穿心千斤顶将钢结构向上整体提升，确保钢结构高于固定滑轨；将辅助滑轨滑出，使辅助滑轨位于钢结构下方，同时启动两侧侧墙上的驱动电机反转，驱动电机驱动滚轮反转，通过滚轮上驱动齿与从动齿之间的啮合，从而驱动动力车朝向辅助滑轨滑动，动力车经由倾斜块移动至辅助滑轨上并沿辅助滑轨继续移动，直至两侧的动力车均处于钢结构的正下方，关闭驱动电机；再驱动穿心千斤顶将钢结构放置在动力车上，并将钢结构固定在动力车上；通过转轴与扭簧的配合，使连接板朝相向方向摆动，使限位板与滚轮伸保持伸入第一限位槽、第二限位槽中，确保滚轮上的驱动齿时刻与从动齿啮合，保证动力车的动力；

3)、当辅助滑轨滑出固定滑轨时，辅助滑轨通过支撑杆带动滑座在滑槽内向上滑动，滑座滑动至与限位销接触时，滑座将接触到的限位销挤压滑动回限位孔内，在滑座滑过该限位销后，该限位销在复位弹簧的作用下滑动回初始位置并抵住卡块，从而限制滑座向下滑动；当辅助滑轨停止滑动后，滑座同样停止滑动，限位销通过与卡块之间的配合防止滑座向下滑动，从而通过支撑杆对辅助滑轨进行支撑；

4)、同时启动驱动电机正转，驱动电机驱动滚轮反转，通过滚轮上驱动齿与从动齿之间的啮合，从而驱动动力车朝向固定滑轨滑动，从而带动钢结构移动；动力车由倾斜块移动至固定滑轨上，并沿固定滑轨方向继续移动，直至动力车带动钢结构移动至所需位置，关闭驱动电机；

5)、在侧墙与钢结构之间安装液压缸，并将钢结构与动力车的连接拆除，通过液压缸将钢结构向上顶升，使钢结构脱离动力车，并启动驱动电机反转，使动力车运动至初始状态，便于下次移送钢结构；

6)、向上推动顶销，利用顶销将限位销均挤压回连接槽内，使滑座能够向下移动；反向推动辅助滑轨，使辅助滑轨复位，辅助滑轨通过支撑杆带动滑座向下移动至初始位置，再将顶销向下滑，限位销在复位弹簧的作用下复位，等待下一次作业。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为图1中B处的放大示意图；

图4为本发明实施例中动力车的结构示意图；

图5为图4中C处的放大示意图；

图6为本发明实施中支撑板的纵向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：侧墙1、操作平台2、固定滑轨3、滑动滑轨4、支撑板5、滑槽6、限位销7、复位弹簧8、限位块9、滑座10、支撑杆11、第一限位槽12、第二限位槽13、连接板14、限位板15、动力车16、滚轮17、驱动电机18、主动锥齿轮19、从动锥齿轮20、倾斜块21、驱动齿22、从动齿23、顶销24、通槽25、穿心千斤顶26、转轴27。

实施例

如图1、图2、图3、图4、图5与图6所示：

一种钢结构施工装置，包括两片对称设置的侧墙1，所述侧墙1端部之间设置有操作平台2，操作平台2上固定提升装置；所述侧墙1顶端设置有固定滑轨3，固定滑轨3与侧墙1顶端平行，固定滑轨3靠近操作平台2的端部上开设有同轴线的嵌入槽，嵌入槽内滑动连接有辅助滑轨，固定滑轨3上设置有动力车16；侧墙1的端部上固定有竖向设置的支撑板5，支撑板5垂直于辅助滑轨，支撑板5侧面上开设有竖向设置的滑槽6，滑槽6内滑动连接有滑座10，滑座10与辅助滑轨端部之间铰接有支撑杆11；滑槽6两侧侧壁上开设有若干水平朝向的连接槽，连接槽内均滑动连接有限位销7，限位销7与连接槽之间均固定有复位弹簧8，所述限位销7移动端底部为弧形，所述滑座10两侧固定有与限位销7配合的限位块9。

通过提升装置直线提升钢结构后，再将辅助滑轨滑出，使辅助滑轨位于钢结构下方，并将动力车16移动至钢结构正下方；当辅助滑轨滑出固定滑轨3时，辅助滑轨通过支撑杆11带动滑座10在滑槽6内向上滑动，滑座10滑动至与限位销7接触时，滑座10将接触到的限位销7挤压滑动回限位孔内，在滑座10滑过该限位销7后，该限位销7在复位弹簧8的作用下滑动回初始位置并抵住卡块，从而限制滑座10向下滑动；当辅助滑轨停止滑动后，滑座10同样停止滑动，限位销7通过与卡块之间的配合防止滑座10向下滑动，从而通过支撑杆11对辅助滑轨进行支撑，防止辅助滑轨受钢结构的重压而弯曲变形，无法顺利的对钢结构进行滑移。

有益效果：本方案中，将辅助滑轨收纳在固定滑轨3内，避免滑轨端部对钢结构的直线提升造成影响；通过提升装置直线提升钢结构，相对于吊装方式来说，无需广阔无障碍的空间，同时提升的精度更高，能够更为精确的放置在滑轨上，也无需人工牵引，能够有效的提高施工效率并减小人工。

可选地，所述嵌入槽向上贯穿固定滑轨3，辅助滑轨顶端伸出嵌入槽与固定滑轨3顶端齐平；固定滑轨3两侧均开设有平行于固定滑轨3的第一限位槽12，辅助滑轨两侧开设有平行于第一限位槽12的第二限位槽13，第二限位槽13与第一限位槽12的纵截面尺寸大小相同；所述动力车16底面两侧对称设置有连接板14，连接板14的一端固定有竖向设置的转轴27，转轴27转动连接在动力车16底面，且转轴27上均设置有扭簧；所述连接板14的相向面上均固定有两块伸入第一限位槽12的限位板15，限位板15之间转动连接有水平设置的滚轮17，滚轮17与第一限位槽12内壁相抵；所述限位板15上固定有用于驱动滚轮17的动力装置。

通过转轴27与扭簧的配合，使连接板14朝相向方向摆动，使限位板15与滚轮17伸保持伸入第一限位槽12、第二限位槽13中，确保滚轮17能够与第一限位槽12、第二限位槽13侧壁贴合，保证动力车16的动力大小能够带动钢结构移动；此外，通过限位板15与第一限位槽12、第二限位槽13的上下端之间的配合，从而对动力车16进行拉伸，防止动力车16与钢结构倾翻。

可选地，所述动力装置包括水平朝向的驱动电机18，驱动电机18固定在限位板15上，驱动电机18的输出端上固定有主动锥齿轮19，转轴27上固定有与从动锥齿轮20啮合的从动锥齿轮20。

驱动电机18通过主动锥齿轮19与从动锥齿轮20驱动转动，从而驱动滚轮17转动为动力车16提供动力。

可选地，所述固定滑轨3的端部上固定有连接第一限位槽12与第二限位槽13的倾斜块21；所述滚轮17周测开设有若干驱动齿22，所述第一限位槽12、第二限位槽13与倾斜块21的侧壁上均开设有与驱动齿22啮合的从动齿23。

通过设置倾斜块21，将第一限位槽12与第二限位槽13连接，确保滚轮17能够在第一限位槽12与第二限位槽13之间正常移动；通过从动齿23与驱动齿22之间的配合，提高滚轮17与第一限位槽12、第二限位槽13、倾斜块21之间的作用力，从而提高对动力车16提供的动力。

可选地，所述滑座10底端开设有两条竖直朝上的通槽25，通槽25分别位于滑槽6的两侧，所述限位销7的端部伸入通槽25内；所述通槽25内竖向滑动连接有顶销24，顶销24与限位销7垂直，且顶销24顶端端面为弧形。

向上推动顶销24，利用顶销24将限位销7均挤压回连接槽内，使滑座10能够向下移动；当滑座10向下移动至初始位置，再将顶销24向下滑动，限位销7在复位弹簧8的作用下复位，等待下一次作业。

可选地，所述提升装置为穿心千斤顶26。

穿心千斤顶26操作简单，性能可靠，并最大节约钢绞线。

可选地，所述嵌入槽侧壁上固定有与第二限位槽13配合的导向块。

通过导向块与第二限位槽13之间的配合，起到限位与导向的作用。

一种钢结构施工装置的方法，包括以下步骤：

1)、在侧墙1上安装好固定滑轨3、辅助滑轨、支撑板5，将辅助滑轨滑入固定滑轨3内；再将操作平台2固定于侧墙外壁上，将穿心千斤顶26安装在操作平台2上；

2)、利用穿心千斤顶26将钢结构向上直线提升，确保钢结构高于固定滑轨3；将辅助滑轨滑出，使辅助滑轨位于钢结构下方，同时启动两侧侧墙1上的驱动电机18反转，驱动电机18驱动滚轮17反转，通过滚轮17上驱动齿22与从动齿23之间的啮合，从而驱动动力车16朝向辅助滑轨滑动，动力车16经由倾斜块21移动至辅助滑轨上并沿辅助滑轨继续移动，直至两侧的动力车16均处于钢结构的正下方，关闭驱动电机18；再驱动穿心千斤顶26将钢结构放置在动力车16上，并将钢结构固定在动力车16上；通过转轴27与扭簧的配合，使连接板14朝相向方向摆动，使限位板15与滚轮17伸保持伸入第一限位槽12、第二限位槽13中，确保滚轮17上的驱动齿22时刻与从动齿23啮合，保证动力车16的动力；

3)、当辅助滑轨滑出固定滑轨3时，辅助滑轨通过支撑杆11带动滑座10在滑槽6内向上滑动，滑座10滑动至与限位销7接触时，滑座10将接触到的限位销7挤压滑动回限位孔内，在滑座10滑过该限位销7后，该限位销7在复位弹簧8的作用下滑动回初始位置并抵住卡块，从而限制滑座10向下滑动；当辅助滑轨停止滑动后，滑座10同样停止滑动，限位销7通过与卡块之间的配合防止滑座10向下滑动，从而通过支撑杆11对辅助滑轨进行支撑；

4)、同时启动驱动电机18正转，驱动电机18驱动滚轮17反转，通过滚轮17上驱动齿22与从动齿23之间的啮合，从而驱动动力车16朝向固定滑轨3滑动，从而带动钢结构移动；动力车16由倾斜块21移动至固定滑轨3上，并沿固定滑轨3方向继续移动，直至动力车16带动钢结构移动至所需位置，关闭驱动电机18；

5)、在侧墙1与钢结构之间安装液压缸，并将钢结构与动力车16的连接拆除，通过液压缸将钢结构向上顶升，使钢结构脱离动力车16，并启动驱动电机18反转，使动力车16运动至初始状态，便于下次移送钢结构；

6)、向上推动顶销24，利用顶销24将限位销7均挤压回连接槽内，使滑座10能够向下移动；反向推动辅助滑轨，使辅助滑轨复位，辅助滑轨通过支撑杆11带动滑座10向下移动至初始位置，再将顶销24向下滑，限位销7在复位弹簧8的作用下复位，等待下一次作业。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (5)

1.一种钢结构施工装置，包括两片对称设置的侧墙，所述侧墙端部之间设置有操作平台，操作平台上固定提升装置；其特征在于：所述侧墙顶端设置有固定滑轨，固定滑轨与侧墙顶端平行，固定滑轨靠近操作平台的端部上开设有同轴线的嵌入槽，嵌入槽内滑动连接有辅助滑轨，固定滑轨上设置有动力车；侧墙的端部上固定有竖向设置的支撑板，支撑板垂直于辅助滑轨，支撑板侧面上开设有竖向设置的滑槽，滑槽内滑动连接有滑座，滑座与辅助滑轨端部之间铰接有支撑杆；滑槽两侧侧壁上开设有若干水平朝向的连接槽，连接槽内均滑动连接有限位销，限位销与连接槽之间均固定有复位弹簧，所述限位销移动端底部为弧形，所述滑座两侧固定有与限位销配合的限位块；所述嵌入槽向上贯穿固定滑轨，辅助滑轨顶端伸出嵌入槽与固定滑轨顶端齐平；固定滑轨两侧均开设有平行于固定滑轨的第一限位槽，辅助滑轨两侧开设有平行于第一限位槽的第二限位槽，第二限位槽与第一限位槽的纵截面尺寸大小相同；所述动力车底面两侧对称设置有连接板，连接板的一端固定有竖向设置的转轴，转轴转动连接在动力车底面，且转轴上均设置有扭簧；所述连接板的相向面上均固定有两块伸入第一限位槽的限位板，限位板之间转动连接有水平设置的滚轮，滚轮与第一限位槽内壁相抵；所述限位板上固定有用于驱动滚轮的动力装置；所述固定滑轨的端部上固定有连接第一限位槽与第二限位槽的倾斜块；所述滚轮周测开设有若干驱动齿，所述第一限位槽、第二限位槽与倾斜块的侧壁上均开设有与驱动齿啮合的从动齿；所述滑座底端开设有两条竖直朝上的通槽，通槽分别位于滑槽的两侧，所述限位销的端部伸入通槽内；所述通槽内竖向滑动连接有顶销，顶销与限位销垂直，且顶销顶端端面为弧形。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构施工装置，其特征在于：所述动力装置包括水平朝向的驱动电机，驱动电机固定在限位板上，驱动电机的输出端上固定有主动锥齿轮，转轴上固定有与从动锥齿轮啮合的从动锥齿轮。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构施工装置，其特征在于：所述提升装置为穿心千斤顶。

4.根据权利要求3所述的一种钢结构施工装置，其特征在于：所述嵌入槽侧壁上固定有与第二限位槽配合的导向块。

5.根据权利要求4所述的一种钢结构施工装置的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、在侧墙上安装好固定滑轨、辅助滑轨、支撑板，将辅助滑轨滑入固定滑轨内；再将操作平台固定于侧墙外壁上，将穿心千斤顶安装在操作平台上；

2)、利用穿心千斤顶将钢结构向上直线提升，确保钢结构高于固定滑轨；将辅助滑轨滑出，使辅助滑轨位于钢结构下方，同时启动两侧侧墙上的驱动电机反转，驱动电机驱动滚轮反转，通过滚轮上驱动齿与从动齿之间的啮合，从而驱动动力车朝向辅助滑轨滑动，动力车经由倾斜块移动至辅助滑轨上并沿辅助滑轨继续移动，直至两侧的动力车均处于钢结构的正下方，关闭驱动电机；再驱动穿心千斤顶将钢结构放置在动力车上，并将钢结构固定在动力车上；通过转轴与扭簧的配合，使连接板朝相向方向摆动，使限位板与滚轮伸保持伸入第一限位槽、第二限位槽中，确保滚轮上的驱动齿时刻与从动齿啮合，保证动力车的动力；

3)、当辅助滑轨滑出固定滑轨时，辅助滑轨通过支撑杆带动滑座在滑槽内向上滑动，滑座滑动至与限位销接触时，滑座将接触到的限位销挤压滑动回限位孔内，在滑座滑过该限位销后，该限位销在复位弹簧的作用下滑动回初始位置并抵住卡块，从而限制滑座向下滑动；当辅助滑轨停止滑动后，滑座同样停止滑动，限位销通过与卡块之间的配合防止滑座向下滑动，从而通过支撑杆对辅助滑轨进行支撑；

4)、同时启动驱动电机正转，驱动电机驱动滚轮反转，通过滚轮上驱动齿与从动齿之间的啮合，从而驱动动力车朝向固定滑轨滑动，从而带动钢结构移动；动力车由倾斜块移动至固定滑轨上，并沿固定滑轨方向继续移动，直至动力车带动钢结构移动至所需位置，关闭驱动电机；

5)、在侧墙与钢结构之间安装液压缸，并将钢结构与动力车的连接拆除，通过液压缸将钢结构向上顶升，使钢结构脱离动力车，并启动驱动电机反转，使动力车运动至初始状态，便于下次移送钢结构；

6)、向上推动顶销，利用顶销将限位销均挤压回连接槽内，使滑座能够向下移动；反向推动辅助滑轨，使辅助滑轨复位，辅助滑轨通过支撑杆带动滑座向下移动至初始位置，再将顶销向下滑，限位销在复位弹簧的作用下复位，等待下一次作业。

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