CN116062626A - 一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装设备及吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超高层建筑塔冠吊装施工领域，尤其是涉及一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装设备及吊装方法。吊装设备包括平台机构、支撑机构、配重机构、吊装机构和控制系统；平台机构滑动安装于导轨系统上；平台机构上安装有支撑机构，支撑机构的一侧固定连接有配重机构，支撑机构的另一侧设置有吊装机构；吊装机构与控制系统通信连接；代替传统的塔吊吊装与轨道葫芦吊装方式，幕墙吊装设备滑动设置在塔冠顶层的导轨系统上，从而实现全方位的移动吊装需求，支撑机构连接的吊装机构的吊装长适应楼体结构，同时可以实现轴向位移的调整，操作灵活，可布置多组吊装设备，以满足实际吊装需求，加快施工进度。

Description

一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装设备及吊装方法

技术领域

本发明涉及超高层建筑塔冠吊装施工领域，尤其是涉及一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装设备及吊装方法。

背景技术

目前，国内超高层建筑发展迅猛，在大部分一线及省会城市中，很多地标性建筑都有高度要求，超过300米，此类建筑结构大多采用竖向的筒体高塔结构，且此类建筑结构中，塔冠部位的外幕墙结构造型奇特，并非为直上直下的单一形状的筒体结构，内收、外收等多种变化的界面造型屡见不鲜。

传统的直上直下的单元式幕墙施工中，单元体幕墙板块的吊装设备及施工技术大多采用采用塔吊起吊或者安装轨道葫芦吊装；但在造型奇特的塔冠部位施工时，使用塔吊吊装，其吊装由地面起吊，起吊的行程高，降效严重，且受高空风力等影响较大，缆风装置并不能完全起到作用，同时，由于塔吊体型较大，设备操作的灵活性较低，很难支持多台塔吊同时作业，影响施工进度；

使用轨道葫芦吊装则需要在塔冠顶部增设延展臂延伸至楼层外，后再延展臂上再次铺设安装轨道，延展臂的铺设需要多方位加固以保证受力需求，但延展臂的延展长度有限，不满足于特殊结构的楼层吊装需求。

发明内容

为了解决以上传统塔吊吊装与轨道葫芦吊装不满足幕墙单元体板块吊装需求的技术问题，本发明提供了一种超高层建筑塔冠部位幕墙单元体板块吊装设备及吊装方法。

本发明的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装设备，包括平台机构、支撑机构、配重机构、吊装机构和控制系统；所述平台机构滑动安装于导轨系统上；所述平台机构上安装有支撑机构，所述支撑机构的一侧固定连接有配重机构，所述支撑机构的另一侧设置有吊装机构；所述吊装机构与所述控制系统通信连接。

通过使用以上技术方案，代替传统的塔吊吊装与轨道葫芦吊装方式，幕墙吊装设备滑动设置在塔冠顶层的导轨系统上，从而实现全方位的移动吊装需求，支撑机构连接的吊装机构不仅延伸出了合理的吊装长度，适应筒体结构，同时可以实现轴向位移的调整，解决塔吊吊装不灵活的缺陷，根据施工要求可在导轨系统上布置多组吊装设备，以满足实际吊装需求，加快施工进度。

作为优选，所述吊装机构包括吊装轨道、吊装移动车和吊机组件；所述吊装轨道固定安装在支撑机构上，所述吊装轨道上滑动连接有吊装移动车；所述吊装移动车上安装有吊机组件，所述吊机组件与控制系统通信连接。

作为优选，所述吊机组件包括吊机、驱动电机、吊绳和吊钩，所述吊机固定安装在吊装移动车的下部，所述吊机上缠绕设置有吊绳，所述吊绳上设置有吊钩，所述吊机通过驱动电机带动吊绳收放以实现升降吊装。

通过使用以上技术方案，吊装移动车能够带动吊机组件沿吊装轨道滑动运动，从而调整吊装距离，适应在吊装过程中的不同高度的吊机的吊装位置，实现了塔冠部位板块的灵活吊装，从而降低楼层结构带来的影响，同时有利于控制和调整幕墙单元板块的安装精度，保证了施工质量。

作为优选，所述支撑机构包括支撑立柱、支撑横梁和支撑绳索；所述支撑立柱竖向安装在平台机构的上部，所述支撑立柱上垂直设置有支撑横梁，所述支撑横梁相对于支撑立柱的一侧的梁身上固定连接有配重机构，另一侧的梁身上连接有吊装机构，所述支撑立柱的上部通过支撑绳索固定连接支撑横梁。

通过使用以上技术方案，支撑机构承载吊装设备载荷并传递给支撑机构，支撑立柱两侧的支撑横梁分别为吊装机构及配重机构提供力臂，保证受力平衡，同时支撑绳索的设置以保证两侧配重机构和吊装机构受力平衡，支撑横梁依靠自身连接结构加固即可，无需额外与楼层加固固定，同时可以提供更长的调距距离，消除轨道葫芦的吊装弊端。

作为优选，所述配重机构包括配重钢丝绳、配重箱和配重块，所述配重箱通过配重钢丝绳固定连接支撑机构，所述配重箱内设置有配重块。

通过使用以上技术方案，配重箱内的配重块的放置的总质量根据载荷情况计算确定，保证设备整体的平衡稳定性。

本发明还提供了一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装方法，包括如下操作步骤：

a，在建筑塔冠部位铺设导轨系统，并对安装完成的导轨系统进行检查试验，进行合格验收；

b，在验收合格的导轨系统上安装幕墙吊装设备；

c，使用吊装设备通过吊装锁具挂装单元体板块，并将吊装板块沿导轨系统运行至指定部位；

d，调整单元体板块位置，通过吊装设备下放单元体板块至安装部位，安装单元体板块；

e，已安装固定的幕墙单元体板块脱钩，上收吊钩至塔冠屋面，再次循环吊装幕墙单元体板块。

作为优选，步骤a中所述导轨系统包括导轨连接件和滑动摩擦导轨，所述滑动摩擦导轨布置在建筑塔冠处楼板周边，所述滑动摩擦导轨通过导轨连接件与楼板上的预埋件固定连接，以固定在塔冠部位的楼板上。

通过使用以上技术方案，不仅吸收了轨道葫芦的优点，满足多台设备作业的同时，无需外接的延展臂支撑导轨系统，导轨系统与塔冠处楼板直连保证了整体的安装强度，为吊装设备吊装提供有力的基础支持，同时双导轨的结构设计使与吊装设备连接更加稳固。

作为优选，所述导轨系统数量为两组，两组所述导轨系统相对平行设置在建筑塔冠处楼板周边位置，在两组所述导轨系统之间搭设安装幕墙吊装设备。

作为优选，所述吊装锁具悬挂单元体板块的两侧边处，所述吊装锁具的悬挂角度不小于45°。

作为优选，步骤b中根据施工要求，在导轨系统上安装幕墙吊装设备的数量不低于1台。

通过使用以上技术方案，幕墙吊装设备的安装数量根据实际施工要求决定，吸收了环形轨道的优点，可任意优化施工顺序，可以多台设备同时在不同方向楼层面同时进行吊装工作，提升了工作效率。

综上所述，本发明具有如下有益效果：

本发明的超高层建筑塔冠部位幕墙吊装设备代替传统的塔吊吊装与轨道葫芦吊装方式，幕墙吊装设备滑动设置在塔冠顶层的导轨系统上，从而实现全方位的移动吊装需求，支撑机构连接的吊装机构不仅延伸出了合理的吊装长度，适应筒体结构，同时可以实现轴向位移的调整，解决塔吊吊装不灵活的缺陷，根据施工要求可在导轨系统上布置多组吊装设备，以满足实际吊装需求，加快施工进度。

本发明中吊装移动车能够带动吊机组件沿吊装轨道滑动运动，从而调整吊装距离，适应在吊装过程中的不同位置的吊装需求，实现了塔冠部位板块的灵活吊装，从而降低楼层结构带来的影响，同时有利于控制和调整幕墙单元板块的安装精度，保证了施工质量；支撑立柱两侧的支撑横梁分别为吊装机构及配重机构提供力臂，保证受力平衡，同时支撑绳索的设置以保证两侧配重机构和吊装机构受力平衡，支撑横梁依靠自身连接结构加固即可，无需额外与楼层加固固定，可以提供更长的调距距离，消除轨道葫芦的吊装弊端。

本发明中配重箱内的配重块的放置的总质量根据载荷情况计算确定，保证设备整体的平衡稳定性，导轨系统不仅吸收了轨道葫芦的优点，满足多台设备作业的同时，无需外接的延展臂支撑导轨系统，同时导轨系统与塔冠处楼板直连保证了整体的安装强度，为吊装设备吊装提供有力的基础支持，双导轨的结构设计使与吊装设备连接更加稳固。

附图说明

图1为本发明吊装结构示意图；

图2为幕墙吊装设备结构示意图；

图3为幕墙吊装设备结构俯视图；

图4为本发明塔冠安装布局俯视图。

附图标记说明：

1、导轨系统；11、导轨连接件；12、滑动摩擦导轨；2、平台机构；3、支撑机构；31、支撑立柱；32、支撑横梁；33、支撑绳索；4、配重机构；41、配重钢丝绳；42、配重箱；43、配重块；5、吊装机构；51、吊装轨道；52、吊装移动车；53、吊装机组；531、吊机；532、驱动电机；533、吊绳；534、吊钩；6、控制系统。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1:一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装设备，如图1-图4所示，包括平台机构2、支撑机构3、配重机构4、吊装机构5和控制系统6；平台机构2滑动安装于导轨系统1上；平台机构2包括钢架平台、导轨滑块和平台驱动装置；钢架平台通过平台驱动装置带动导轨滑块沿导轨系统1滑动运动，平台驱动装置为常用的链传动或齿轮传动方式，平台驱动装置通信连接控制系统6以实现启停控制；在钢架平台上还可以增设配重设施，为吊装设备进一步增加重量，增强整体的平衡性，保证吊装平稳，在平台机构2上安装有支撑机构3，支撑机构3的一侧固定连接有配重机构4，支撑机构3的另一侧设置有吊装机构5；吊装机构5与控制系统6通信连接，以实现吊装机构5的吊停工作。

通过以上吊装设备的结构设计，代替传统的塔吊吊装与轨道葫芦吊装方式，幕墙吊装设备滑动设置在塔冠顶层的导轨系统1上，从而实现全方位的移动吊装需求，支撑机构3连接的吊装机构5不仅延伸出了更大的吊装长度，适应楼层筒体结构变化，同时可以实现轴向位移的调整，解决塔吊吊装不灵活的缺陷，。

其中，支撑机构3包括支撑立柱31、支撑横梁32和支撑绳索33；支撑立柱31竖向垂直安装在平台机构2的上部，支撑立柱31上沿水平方式设置有支撑横梁32，支撑立柱31与支撑横梁32相对垂直设置；在支撑横梁32相对于支撑立柱31的一侧的梁身上固定连接有配重机构4，配重机构4包括配重钢丝绳41、配重箱42和配重块43，配重箱42通过配重钢丝绳41螺栓组固定连接在支撑机构3的支撑横梁32上，配重箱42内设置有配重块43，配重块43的总质量根据需要的载荷情况计算确定。

在支撑横梁32相对于支撑立柱31的另一侧的梁身上固定连接有吊装机构5，支撑立柱31的上部通过支撑绳索33固定连接支撑横梁32；提供拉力以保证两侧配重机构4和吊装机构5的受力平衡；其中，吊装机构5包括吊装轨道51、吊装移动车52和吊机组件53；吊装轨道51固定安装在支撑横梁32上，吊装轨道51上滑动连接有吊装移动车52；吊装移动车52通信连接于控制系统6以带动吊装移动车52沿吊装轨道51滑动运动，从而实现轴向的位移调整以满足吊机组件53的吊装需求；吊装移动车52上安装有吊机组件53，吊机组件53与控制系统6通信连接；吊机组件53包括吊机531、驱动电机532、吊绳533和吊钩534，吊机531固定安装在吊装移动车52的下部，所述吊机531上缠绕设置有吊绳533，所述吊绳533上设置有吊钩534，吊机531通过驱动电机532带动吊绳533收放以实现升降吊装。

通过以上结构设计，吊装移动车52能够带动吊机组件53沿吊装轨道51滑动运动，从而调整吊装距离，适应在吊装过程中的不同的吊装位置，实现了塔冠部位板块的灵活吊装，从而降低楼层结构带来的影响，同时控制系统6能更精确控制和调整幕墙单元板块的安装，保证了施工质量；支撑机构3的结构设计无需额外与楼层加固固定，可以提供更长的调距距离，消除轨道葫芦的吊装弊端。

实施例2：本发明还提供了一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装方法，包括如下操作步骤：

a，在建筑塔冠部位铺设导轨系统1，导轨系统1包括导轨连接件11和滑动摩擦导轨12，滑动摩擦导轨12布置在建筑塔冠处楼板周边，滑动摩擦导轨12通过导轨连接件11与楼板上的预埋件固定连接，以固定在塔冠部位的楼板上，无需额外延展臂为导轨提供安装平台，同时导轨系统1的数量为两组，两组所述导轨系统1相对平行设置在建筑塔冠处楼板周边位置，在两组导轨系统1之间可以搭设安装幕墙吊装设备；导轨系统1的铺设过程中需要安全监督，同时在导轨系统1铺设完成后会进行合格验收使用，并进行荷载试验后才可以正常投入使用。

b，在验收合格的导轨系统1上安装幕墙吊装设备；幕墙吊装设备为本申请实施例1中的幕墙吊装设备，根据施工要求，在导轨系统上安装幕墙吊装设备的数量不低于1台，通常为2-4台不等，可以同时在不同的安装作业面进行吊装作业，且幕墙单元板块已预先通过塔吊设备分别放置在不同楼层的吊装作业平台上。

c，使用吊装设备通过吊装锁具挂装单元体板块，沿着导轨系统1移动平台机构2至指定位置，将吊装锁具连接在吊钩534上，控制吊装机构5工作，下放吊钩534，将吊装锁具的两端连接幕墙单元体板块，吊装锁具的悬挂角度不小于45°，即吊装锁具与单元体板块的水平面夹角不小于45°，使板块垂直起吊，满足施工吊装需求；控制系统6控制平台机构2沿导轨系统1缓慢滑动，移动到单元体板块安装位置上部，驻停控制导轨移动的控制系统6，驻停后，吊装设备不可在导轨上再有滑动。

d，调整单元体板块位置，通过控制系统控制吊装移动车52在吊装导轨51上缓慢前后行进，调整板块前后位置，确保单元体板块的安装位置，以便后续下方板块至可直接安装部位，控制吊机组件53下方板块至安装部位后，板块下方可略多余计算长度，以便板块安装过程中位置微调，并完成板块固定。

e，已安装固定的幕墙单元体板块脱钩，将吊钩机吊装锁具脱离板块，上收吊钩至塔冠屋面部位，再次循环吊装幕墙单元体板块施工作业。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装设备，其特征在于：包括平台机构（2）、支撑机构（3）、配重机构（4）、吊装机构（5）和控制系统（6）；所述平台机构（2）滑动安装于导轨系统（1）上；所述平台机构（2）上安装有支撑机构（3），所述支撑机构（3）的一侧固定连接有配重机构（4），所述支撑机构（3）的另一侧设置有吊装机构（5）；所述吊装机构（5）与所述控制系统（6）通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装设备，其特征在于：所述吊装机构（5）包括吊装轨道（51）、吊装移动车（52）和吊机组件（53）；所述吊装轨道（51）固定安装在支撑机构（3）上，所述吊装轨道（51）上滑动连接有吊装移动车（52）；所述吊装移动车（52）上安装有吊机组件（53），所述吊机组件（53）与控制系统（6）通信连接。

3.根据权利要求2所述的一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装设备，其特征在于：所述吊机组件（53）包括吊机（531）、驱动电机（532）、吊绳（533）和吊钩（534），所述吊机（531）固定安装在吊装移动车（52）的下部，所述吊机（531）上缠绕设置有吊绳（533），所述吊绳（533）上设置有吊钩（534），所述吊机（531）通过驱动电机（532）带动吊绳（533）收放以实现升降吊装。

4.根据权利要求1所述的一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装设备，其特征在于：所述支撑机构（3）包括支撑立柱（31）、支撑横梁（32）和支撑绳索（33）；所述支撑立柱（31）竖向安装在平台机构（2）的上部，所述支撑立柱（31）上垂直设置有支撑横梁（32）；所述支撑横梁（32）相对于支撑立柱（31）的一侧的梁身上固定连接有配重机构（4），另一侧的梁身上连接有吊装机构（5）；所述支撑立柱（31）的上部通过支撑绳索（33）固定连接支撑横梁（32）。

5.根据权利要求1所述的一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装设备，其特征在于：所述配重机构（4）包括配重钢丝绳（41）、配重箱（42）和配重块（43），所述配重箱（42）通过配重钢丝绳（41）固定连接支撑机构（3），所述配重箱（42）内设置有配重块（43）。

6.一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装方法，其特征在于，包括如下操作步骤：

a，在建筑塔冠部位铺设导轨系统（1），并对安装完成的导轨系统（1）进行检查试验，进行合格验收；

b，在验收合格的导轨系统（1）上安装幕墙吊装设备；

c，使用吊装设备通过吊装锁具挂装单元体板块，并将吊装板块沿导轨系统（1）运行至指定部位；

d，调整单元体板块位置，通过吊装设备下放单元体板块至安装部位，安装单元体板块；

e，已安装固定的幕墙单元体板块脱钩，上收吊钩至塔冠屋面，再次循环吊装幕墙单元体板块。

7.根据权利要求6所述的一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装方法，其特征在于：步骤a中所述导轨系统（1）包括导轨连接件（11）和滑动摩擦导轨（12），所述滑动摩擦导轨（12）布置在建筑塔冠处楼板周边，所述滑动摩擦导轨（12）通过导轨连接件（11）与楼板上的预埋件固定连接，以固定在塔冠部位的楼板上。

8.根据权利要求7所述的一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装方法，其特征在于：所述导轨系统（1）数量为两组，两组所述导轨系统（1）相对平行设置在建筑塔冠处楼板周边位置，在两组所述导轨系统（1）之间搭设安装幕墙吊装设备。

9.根据权利要求6所述的一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装方法，其特征在于：所述吊装锁具悬挂单元体板块的两侧边处，所述吊装锁具的悬挂角度不小于45°。

10.根据权利要求6所述的一种超高层建筑塔冠部位幕墙吊装方法，其特征在于：步骤b中根据施工要求，在导轨系统（1）上安装幕墙吊装设备的数量不低于1台。

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