CN114599848A - 用于自爬升结构的锚固装置 - Google Patents

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CN114599848A CN202080055829.5A CN202080055829A CN114599848A CN 114599848 A CN114599848 A CN 114599848A CN 202080055829 A CN202080055829 A CN 202080055829A CN 114599848 A CN114599848 A CN 114599848A
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玛丽安·佩雷斯·艾比
约瑟夫·曼努埃尔·索拉祖·埃查韦
阿玛尼亚·马丁内斯·马丁内斯
塞尔吉奥·赛兹·加西亚
里卡多·迭戈·加拉曼迪
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Abstract

本发明涉及一种用于在垂直或近垂直混凝土表面上使用的类型的自爬升结构的锚固装置，所述锚固装置使用了在预浇铸的混凝土塔中的金属插件以及在自爬升结构中的互锁尖状物，互锁尖状物设置成具有转动和摆动运动。本发明提供了以下主要优点：使塔混凝土上的拉伸和剪切载荷最小化，具有最大的接触和优化的载荷分布，同时还实现可能的联接定位和对准误差的自校正。所有这些实现了改善载荷从爬升装置到混凝土壁和总体结构的传输和分布，这允许比现有装置提升和承受更大尺寸的载荷。

Description

用于自爬升结构的锚固装置
技术领域
如其标题所指示的，本说明书涉及一种用于垂直混凝土表面和近垂直混凝土表面上使用的类型的自爬升结构的锚固装置，例如在完全或部分预浇铸的混凝土塔的组装和维护中，所述自爬升结构能够用于起重机、平台和其他辅助元件的支撑。所述锚固装置使用了在预浇铸的混凝土塔中的金属插件以及在自爬升结构中的互锁尖状物，互锁尖状物设置成具有转动(giratorio)和摆动(balancín)运动。
本发明涉及垂直和近垂直混凝土表面所使用的自爬升结构的领域。
背景技术
目前已知大量自爬升装置和结构在建筑领域中使用，其中专利EP2725166“用于在导轨引导式自爬升模板系统的帮助下创建混凝土段的方法”、EP1899549“自爬升模板上的爬升缸”、WO2009117986“具有爬升导轨延伸件的导轨引导式自爬升模板系统”、EP2365159“用于建筑物中的建筑工程的自爬升周边保护系统”以及WO2008061922“具有爬升靴或引导靴的建筑工业领域中的自爬升系统”。然而，所有这些均具有共同的问题，即，它们需要附接至待加工表面的轨道、引导件或导轨，或者在任何情况下，需要针对每个情况明确设计和制造的不能再利用的元件，因此，爬升系统的成本增加，这使得其组装和随后拆卸的成本复杂化及增加，并且仅可以应用于至少在一个方向上接近平坦的表面，这意味着在许多情况下它们不适用于例如具有自由变化的截面的多段预浇铸混凝土塔。
设备也是已知的，如在专利ES2085196“混凝土的自爬升模板和连续支撑的系统”中所描述的设备，所述设备使用锚固锥来紧固到壁上，但所述设备不是自主爬升的结构，而是用于坝的模板，从底部拆除并且以相对手动的方式朝向顶部升高。
同样地，存在一些装置，例如在专利ES2695626“垂直混凝土表面和近垂直混凝土表面上的自爬升装置以及操作方法”中所描述的装置，这些装置具有锚固到工作壁上的器件，其包括来自锚固底盘的突起，所述突起出现在与工作壁相邻的面上，设置有侧向地布置在所述突起上的一个或多个可操作锁定元件，所述突起的形状和尺寸与工作壁中的锚固壳体重合，所述锚固壳体布置成垂直线，这些锚固壳体具有锁定壳体，锁定壳体的形状、尺寸和位置与所述锁定元件的一致。所述锚固底盘的突起和所述工作壁中的锚固壳体的形状是截头棱锥或截头锥体。所使用的这种类型的锚固装置呈现出以下问题：在将锚固元件定位在塔架模块中以及将侧向锁定元件对准以用于它们的致动方面均要求很高的精度，测量中的任何轻微偏差、材料中的任何污垢或膨胀、或不对准的情况下会导致联接失效，这阻碍了所述自支撑结构的正确操作，这可能是不可能解决或偏移的。
此外，起重机在混凝土塔中的锚固是脆弱的，因为混凝土不能很好地承受拉伸或剪切载荷，因此，为了不削弱塔，起重机的连接对区段(dovela)的影响必须是最小的，在这些实施例中情况并非如此。
发明内容
为了解决目前存在的将自支撑结构固定在混凝土表面上、使拉伸和剪切载荷最小化并且允许自校正可能的联接定位和对准误差的问题，已经设想作为本发明的对象的用于自爬升结构的锚固装置，所述锚固装置包括：
-位于所述垂直或近垂直混凝土表面上的多个金属插件，垂直或近垂直混凝土表面例如是塔或混凝土表面，是预浇铸或原位构建的，所述金属插件在所述垂直或近垂直混凝土表面上的不同高度处形成壁中的开口，
-位于所述自爬升结构中的互锁尖状物，所述互锁尖状物具有适于插入和联接在所述金属插件中的分布和尺寸，定位在所述自爬升结构的每个不同的框架中，所有框架可以是可移动的，或者一些框架是固定的，所述互锁尖状物设置有水平和垂直位移器件以及设置有相对于预浇铸或原位构建的塔或混凝土表面的接近和远离器件。
金属插件和互锁尖状物可以分布成一个接一个地，或成对分布，或以三个或更多个的组分布。
壁中的开口可以是通孔开口，在这种情况下，所述金属插件成形为中空体，所述中空体在其两端终止于具有较大尺寸的两个周向端面，从而限定了共同的通孔开口。而且，它们可以不是通孔开口，而是采用中空或凹部的形状，在这种情况下，金属插件在一个端部处封闭。
互锁尖状物包括：内轴，其设置有球形端部；主体，其包围所述内轴的所述球形端部，并且设置成相对于所述球形端部能够自由旋转运动，所述主体的下部是半圆形的；以及端板，其附接至所述主体的前端和后端，并且从所述主体向下突出。
在联接位置，所述互锁尖状物插入不同的所述金属插件，使得所述互锁尖状物的每个主体的下部与其对应的金属插件的中空体的内部相接触，从而将所述自爬升结构的重量传输到所述塔并且由于所述重量而维持其位置，同时所述端板装配成抵靠所述金属插件的周向端面，从而阻挡互锁尖状物的任何水平移位，因此防止它们松脱。
所述互锁尖状物如果成对则固定至中央臂的两端，所述中央臂设置成依靠轴相对于组件的主支撑件自由旋转运动。可选地，所述互锁尖状物在所述主体上以及在所述端板上均设置有多个斜切面(chaflane)。
本发明的优点
所提出的用于自爬升结构的这种锚固装置提供了优于目前可获得的设备的多个优点，最重要的是，由于它使用了适当尺寸的圆形金属插件，所以垂直和近垂直混凝土表面的混凝土上的拉伸和剪切载荷被最小化。
另一值得注意的优点是，为了确保载荷的均匀、居中分布，已经使用了球形支撑件，在支撑点处和在该支撑件上具有相同的半径，从而保证了最大的接触和优化的载荷分布。
此外，应注意的是，为了吸收塔中的金属插件和自支撑结构中的互锁尖状物的制造中的任何误差，后者设置有必要的关节(articulaciones)以确保相同半径的表面之间的完全接触，这允许优化力的传输。
另一重要优点是，中央臂的摆动系统能够在一定程度上吸收在起重机与垂直或近垂直混凝土表面之间、或在塔(或混凝土表面)的锚固装置与起重机爬升框架之间的对准误差。球形支撑件的倾斜连同“尖状物”的中央支撑臂的倾斜提供了支撑(即使在它们偏离中心时)，有助于任何可能的联接定位和对准误差的自校正。
还应当强调的是，除了吸收互锁尖状物对垂直和近垂直混凝土表面的误差的这种能力之外，尖状物的非常设计还有利于它们进入和定心在垂直和近垂直混凝土表面中。为此，它们具有一系列引导斜切面以引导它们的进入，并且遵循这种效果，球形支撑件在中央轴上的自由旋转和中央臂的自由旋转有助于尖状物进入和正确支撑在金属插件中。
本发明的另外优点是，因为在互锁尖状物上存在可以吸收制造和对准误差并且在垂直和近垂直混凝土表面的区段的中央区域中传输支撑载荷的球形支撑件，所以向所述区段的载荷传递主要是压缩，这是混凝土最好承受的。
要强调的另一最重要的优点是，在垂直和近垂直混凝土表面上的支撑是通过简单地添加金属插件来实现的，金属插件通过焊线或其他装置被焊接、固定到所述区段的内部加强件上，使得横向载荷通过混凝土加强件被传输到混凝土上，并且它们(在它们最简单的解决方案中)是翻转部件，当所述区段在其制造过程中被混凝土浇筑时这些部件能够固定到模具上，实际上成本没有变化或增加。
另一额外的优点是，在可替换实施例中，在纽扣孔形状中，能够吸收更大的对准误差，使得在这些的顶部处存在更大的进入公差，这样提供了甚至更好地保证互锁尖状物能进入所述塔中，然后在下降时以如同它们在形状上完全是圆形相同的方式进行支撑和定心。
还必须强调的是，在此呈现的本发明可以应用于支撑任何装置或机器(例如起重机或工作平台)的任何自爬升结构，可以应用及使用在适于待爬升结构或区域的平坦的或弯曲的、垂直的以及近垂直的表面上，表面可以具有自由形式和可变倾斜度、具有可变长度的推进或单元运动。
附图说明
为了更好地理解本发明的目的，在附图中示出了用于自爬升结构的锚固装置的优选的实际实施例。
在所述附图中，图1示出了垂直或近垂直混凝土表面的总体视图，在这个示例中，所述垂直或近垂直混凝土表面由模块化预制混凝土塔组成，具有支撑起重机的自爬升结构，示出了顶部联接的放大细节，自爬升结构的或多或少的中间联接的放大细节，以及预制混凝土塔的区段之一中的一些金属插件的放大细节，顶部联接是自机动的以及沿着所述自爬升结构是可移动的。
图2示出了自爬升结构的中央部分的放大的细节，其中可以看到这些框架之一，其互锁尖状物被撤回，以及定位在前一框架下方的另一框架，另一框架的互锁尖状物插入金属插件中。
图3示出了壁中具有通孔开口的实施例中，从塔内部看到的进入金属插件的互锁尖状物的细节。
图4示出了组件的一组互锁尖状物、中央臂和主支撑件的正视图。
图5示出了组件的一组互锁尖状物、中央臂和主支撑件的主视图，其中一个互锁尖状物和中央臂的一部分以剖视图示出其内部元件。
图6示出了组件的一组互锁尖状物、中央臂和主支撑件的主视图，其中中央臂、主支撑件和轴以剖视图示出它们的内部元件。
图7a示出了金属插件的透视图，图7b示出了金属插件的截面图的透视图，在这两种情况下，实施例中在壁中具有通孔开口。
图8a示出了面向金属插件的互锁尖状物的透视图，图8b以垂直剖视图示出了这些相同元件，图8c以水平剖视图示出了它们。
图9a、图9b、图9c、图9d和图9e示出了两个金属插件以及中央臂上的两个互锁尖状物的简化视图，具有互锁尖状物和中央臂两者的旋转轴线，示出了它们如何在互锁尖状物的插入中以及金属插件的定位中抵消各种水平和垂直未对准。
图10a示出了圆形的金属插件，图10b示出了具有纽扣孔形状的金属插件。
具体实施方式
在涉及附图的以下描述中可以更好地理解本发明的构造和特征。
如在图1中可见，示出了用于自爬升结构(2)的锚固装置，类型是在垂直和近垂直混凝土表面上使用的，例如用在预浇铸的混凝土塔(1)的组装和维护中，所述自爬升结构(2)能够用于支撑起重机(3)、平台以及其他辅助元件。如图1、图2、图3、图4、图5和图6中所示出的，所述锚固装置包括：
-位于所述垂直或近垂直混凝土表面(1)上的多个金属插件(5)，所述金属插件固定至区段的内部加强件，分布在所述垂直或近垂直混凝土表面(1)上的不同高度，所述金属插件在所述区段的壁中形成开口，
-位于所述自爬升结构(2)中的互锁尖状物(6)，所述互锁尖状物具有适于插入和联接在所述金属插件(5)中的分布和尺寸，定位在所述自爬升结构(2)的框架(4a，4b和4c)中，所述互锁尖状物(6)设置有水平和垂直位移器件(7)以及设置有相对于所述垂直或近垂直混凝土表面(1)的接近和远离器件(8)。
所述壁中的这些开口可以是通孔开口，在这种情况下，如图7a和图7b所示，所述金属插件(5)成形为中空体(15)，所述中空体在其两端终止于具有较大尺寸的两个周向端面(16)，从而限定了共同的通孔开口。设计了替代实施例，其中壁开口不是通孔，而是采用中空或凹部的形式。在这两种情况下，它们可以采用圆形形状，如图10a中所示；或者可替代地如图10b中所示采用纽扣孔形状，其中顶部比底部宽，底部的形状是半圆形的。
如图8a、图8b和图8c中所示，所述互锁尖状物(6)包括：
-内轴(13)，其设置有球形端部，
-主体(12)，其包围所述内轴(13)的所述球形端部，并且设置成相对于所述球形端部能够自由旋转运动，所述主体(12)的下部是半圆形的，以及
-端板(14)，其附接至所述主体(12)的前端和后端，并且所述端板在底部从所述主体(12)突出。
在图2中所示的联接位置，所述互锁尖状物(6)插入一些所述金属插件(5)，使得所述互锁尖状物(6)的每个主体(12)的下部与其对应的所述金属插件(5)的所述中空体(15)的内部接触，同时所述端板(14)保持装配成抵靠所述金属插件(5)的周向端面(16)。
在优选实施例中，所述互锁尖状物(6)在每个框架(4a、4b和4c)上的相同高度处成对地分布，所述金属插件(5)以两组垂直对准地分布于相同高度处，在每个高度处建立在所述垂直或近垂直混凝土表面(1)上的联接。在一个替代实施例中，所述互锁尖状物(6)在每个框架(4a，4b，4c)上分布一个，所述金属插件(5)垂直对准地分布，每个高度处分布一个金属插件，以建立在所述垂直或近垂直混凝土表面(1)上的联接。技术上可以实施其他变体，其中在每个框架上具有三个或更多个互锁尖状物(6)的组，相应地在每个高度处具有三个或更多个金属插件(5)的组。
在优选实施例中，所述框架(4b和4c)中的两个是自机动的并且能沿着所述自爬升结构(2)移动，所述框架中的至少一个是固定至所述自爬升结构(2)的框架(4a)。还可以设想替代实施例，其中所有框架(4a、4b和4c)是自机动的并且能沿着所述自爬升结构(2)移动。
所述互锁尖状物(6)如果成对分组，则依靠所述内轴(13)的后端被成对地固定至中央臂(9)的两端，所述中央臂(9)设置成依靠轴(11)相对于组件的主支撑件(10)自由旋转运动，如图4、图5和图6所示。优选地，所述互锁尖状物(6)在所述主体(12)上以及在所述端板(14)上均设置有多个斜切面。
本领域技术人员将容易理解的是，只要技术上可以进行组合，则不同实施例的特性可以与其他可能的实施例的特性组合。
参考示例或实施例的所有信息构成本发明的说明书的一部分。

Claims (12)

1.一种用于垂直或近垂直混凝土表面上的自爬升结构的锚固装置，其特征在于，所述锚固装置包括：
-位于所述垂直或近垂直混凝土表面(1)上的多个金属插件(5)，所述金属插件固定至区段的内部加强件，分布在所述垂直或近垂直混凝土表面(1)上的不同高度，所述金属插件在所述区段的壁中形成开口，
-位于所述自爬升结构(2)中的互锁尖状物(6)，所述互锁尖状物具有适于插入和联接在所述金属插件(5)中的分布和尺寸，定位在所述自爬升结构(2)的框架(4a，4b和4c)中，所述互锁尖状物(6)设置有水平和垂直位移器件(7)以及设置有相对于所述垂直或近垂直混凝土表面(1)的接近和远离器件(8)，
并且所述互锁尖状物(6)包括
-内轴(13)，其设置有球形端部，
-主体(12)，其包围所述内轴(13)的所述球形端部，并且设置成相对于所述球形端部能够自由旋转运动，所述主体(12)的下部是半圆形的，以及
-端板(14)，其附接至所述主体(12)的前端和后端，并且在底部从所述主体(12)突出。
2.根据前述权利要求所述的用于自爬升结构的锚固装置，其中，所述金属插件(5)成形为中空体(15)，所述中空体在其两端终止于具有较大尺寸的两个周向端面(16)，从而限定了共同的通孔开口。
3.根据前述权利要求中任一项所述的用于自爬升结构的锚固装置，其中，由所述金属插件(5)形成的所述壁中的所述开口是通孔开口。
4.根据权利要求1所述的用于自爬升结构的锚固装置，其中，由所述金属插件(5)形成的所述壁中的所述开口不是通孔开口，而是形成中空或凹部。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用于自爬升结构的锚固装置，其中，所述互锁尖状物(6)在每个框架(4a，4b，4c)上分布一个，所述金属插件(5)垂直对准地分布，每个高度处分布一个金属插件，以建立在所述垂直或近垂直混凝土表面(1)上的联接。
6.根据前述权利要求1至4中任一项所述的用于自爬升结构的锚固装置，其中，所述互锁尖状物(6)在每个框架(4a、4b和4c)上的相同高度处成对地分布，所述金属插件(5)以两组垂直对准地分布于相同高度处，在每个高度处建立在所述垂直或近垂直混凝土表面(1)上的联接。
7.根据权利要求1所述的用于自爬升结构的锚固装置，其中，所述互锁尖状物(6)依靠所述内轴(13)的后端被成对地固定至中央臂(9)的两端，所述中央臂(9)设置成依靠轴(11)相对于组件的主支撑件(10)自由旋转运动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的用于自爬升结构的锚固装置，其中，所述框架(4a、4b和4c)是自机动的并且能沿着所述自爬升结构(2)移动。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的用于自爬升结构的锚固装置，其中，所述框架(4b和4c)中的两个是自机动的并且能沿着所述自爬升结构(2)移动，所述框架中的至少一个是固定至所述自爬升结构(2)的框架(4a)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的用于自爬升结构的锚固装置，其中，所述互锁尖状物(6)在所述主体(12)上以及在所述端板(14)上均设置有多个斜切面。
11.根据前述权利要求中任一项所述的用于自爬升结构的锚固装置，其中，所述金属插件(5)采用从由圆形形状和纽扣孔形状构成的组中选择的形状，在所述纽扣孔形状中顶部比底部宽，底部的形状是半圆形的。
12.根据前述权利要求中任一项所述的用于自爬升结构的锚固装置，其中，在联接位置，所述互锁尖状物(6)插入一些所述金属插件(5)，使得所述互锁尖状物(6)的每个主体(12)的下部与其对应的所述金属插件(5)的所述中空体(15)的内部接触，同时所述端板(14)保持装配成抵靠所述金属插件(5)的周向端面(16)。
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