CN207003664U - 便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，包括下支撑架和上支撑架，且上支撑架设置在下支撑架的正上方，所述上支撑架上安装有液压缸，液压缸中设置有油杆，油杆底部穿过上支撑架后与下支撑架固定，顶升时以下支撑架或上支撑架为支点，上支撑架或下支撑架均能在液压缸和油杆作用下能够向上移动，同时下支撑架能够插入到上支撑架中。该顶升结构通过对系统结构受力优化，变单点或少点支撑为适度且满足最小标准化和组装化要求的多点支撑，此来极大的减少每个支撑点受力，并通过优化主要支撑构件的受力模式，尽量发挥标准件的可靠抗力，所需顶升空间小，所需顶升油缸能够采用现有普通油缸，易于组装和维护，节约成本。

Description

便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构

技术领域

本实用新型涉及一种超高层建筑用顶升结构，具体涉及一种便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构。

背景技术

超高层通常指40层以上或高度200米以上的建筑。并且超高层一般采用筒体结构以及钢结构。目前国内超高层建筑施工普遍采用上海建工的整体爬升钢平台模架体系和中国建筑的大顶模模架体系。

现有超高层建筑施工技术的模架体系为少支点(一般为四支点)的大顶模模架体系和有多支点的整体爬升钢平台模架体系。

1、它们的顶升系统一个共同的缺点是模架自重大，顶升高度高，重心高，即通常称为头重脚轻现象。

2、它们的另一个共同缺点是在一个工程使用后，很难改造用于另外的工程项目。

3、对少支点体系油缸的顶升力要求十分巨大，采用的都是特制油缸，适用范围狭窄；万一遇到油缸故障维修保养相当麻烦，几乎无法更换，对施工工期造成影响。

4、对多支点油缸体系顶升力略有降低，但油缸支撑及连接方式麻烦，需要在建筑结构上预留专门的连接孔洞，一个标准层顶升需要分为两步进行，操作麻烦，效率不高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有顶升系统顶升高度高、顶升力巨大而需要专门特殊定制顶升油缸和顶升系统，其目的在于提供一种便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，该顶升结构所需顶升空间小，能够合理地分布顶升力，使得所需顶升油缸能够采用现有普通油缸，易于组装和维护，节约成本。

本实用新型通过下述技术方案实现：

便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，包括下支撑架和上支撑架，且上支撑架设置在下支撑架的正上方，所述上支撑架上安装有液压缸，液压缸中设置有油杆，油杆底部穿过上支撑架后与下支撑架固定，顶升时以下支撑架或上支撑架为支点，上支撑架或下支撑架均能在液压缸和油杆作用下能够向上移动，同时下支撑架能够插入到上支撑架中。目前随着建筑科技的进步，人们越来越崇尚超高层建筑，超高层建筑施工普遍采用的爬顶升系统由于模架自重大，导致其在进行顶升时重心高，稳定性差，同时在高空中风力大，存在很大的安全隐患，为了保证其安全，需要进一步增大顶升力，从而使得顶升时需要的油缸功率大，因此需要专门特殊定制顶升油缸和顶升系统，这种定制顶升油缸和顶升系统只能适用于该项目和施工现场，在其它的项目和施工现场不具备通用性，就造成施工成本增加，而本方案则是采用系统总控和标准化加精细化的设计理念，通过对系统结构受力优化，变单点或少点支撑为适度的多点支撑，同时满足标准化和组装化要求，此来极大的减少每个支撑点受力，并通过优化主要支撑构件的受力模式，尽量发挥标准件的可靠抗力，设计出便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构。这种顶升结构在进行顶升时根据标准层高其一步到位，顶升高度仅为标准层高，顶升的重心较低，结构稳定而不易倾斜，而且一次顶升到位操作简便，效率高，减少在混凝土墙上的开孔，使得墙体结构不受破坏和影响。

液压缸由若干个依次连接且同轴的筒体构成，并且筒体的连接处形成密封，最下方的筒体与上支撑架固定，最上方的筒体与操作平台固定。筒体的连接处均设置有导向连接板，每个连接处的导向连接板均为两块，且对称设置在筒体的两侧并贴紧固定，筒体的连接处位于该导向连接板的范围中，且采用高强度螺栓连接。液压缸的工作行程按照满足建筑标准层高来确定，使液压缸一次顶升到位。特殊楼层采用多一次预埋，多一次顶升方式解决，使采用的液压缸通用性更好且今后不同工地的重复利用率更高。为了使得筒体连接时更加稳固同时防止倾斜，设计了导向连接板，其对筒体连接处进行限位和加强，满足使用时的受力和稳定性。

下支撑架和上支撑架上均设置有连接件，连接件穿过对应的下支撑架或上支撑架后与剪力墙中的预埋件连接。下支撑架包括水平架一，水平架一为内部中空的矩形框架，水平架一下方设置有两块相互平行的竖直杆一，竖直杆一的顶端均与水平架一垂直固定，且竖直杆一均贴合在剪力墙上，连接件垂直穿过竖直杆一并与剪力墙中的预埋件连接，在水平架一和竖直杆一之间设置有两根相互平行的斜杆一，斜杆一的两端分别与水平架一和其中一根竖直杆一固定，相互连接的竖直杆一、斜杆一和水平架一组成一个直角三角形。上支撑架包括水平架二，水平架二为内部中空的矩形框架，下支撑架设置在矩形框架的端面范围中，水平架二下方设置有两块相互平行的竖直杆二，竖直杆二的顶端均与水平架二垂直固定，且竖直杆二均贴合在剪力墙上，连接件垂直穿过竖直杆二并与剪力墙中的预埋件连接，在水平架二和竖直杆二之间设置有两根相互平行的斜杆二，斜杆二的两端分别与水平架二和其中一根竖直杆二固定，相互连接的竖直杆二、斜杆二和水平架二组成一个直角三角形。水平架一的顶面和水平架二的顶面均固定有安装板，液压缸固定在水平架二上的安装板上，油杆固定在水平架一的安装板上。水平架二上设置有法兰连接基座，法兰连接基座固定在水平架二上的安装板上，液压缸底部固定在法兰连接基座上，油杆顶部穿过法兰连接基座后插入到液压缸中。水平架一的上方设置有安装座，安装座固定在水平架一的安装板上，油杆的底端插入到安装座中并固定。安装座的顶面内凹形成安装槽，油杆的底端插入到安装槽中，安装槽中设置有锁紧销，锁紧销同时穿过油杆和安装座。通过这种结构设计，能够大大增加支撑架的稳定性，使得其在顶升过程中，自身能够保持稳定，保证了顶升过程中的安全可靠，竖直杆一、斜杆一、水平架、竖直杆二和斜杆二均采用型钢制成。顶升到位后，其装卸也方便，大大提高工作效率。

其具体的顶升方法是：

第一步：准备工作，检查各层堆码材料是否符合设计要求，不可局部材料堆码超过设计要求；同时除上下支撑架与建筑连接外，其余任何部位(包括模板)与建筑没有连接和干涉。

第二步：先拆除上支撑架与建筑连接的连接件，再次确认各顶升部位与建筑无干涉。

第三步：开动动力系统按照要求进行顶升作业，同时注意观察系统压力及电气有无异常，直到上支撑架和整个架体到达下一连接部位停止。

第四部：连接好上支撑架的连接件，检查所有连接好后，拆除下支撑架的连接件，开动顶升液压缸，使得油杆收缩至下一层的连接位置，到位后连接好下支撑架的连接件，完成一个标准层的顶升工作。

这种顶升方法步骤简便，能够一次性顶升到位，同时整个顶升过程重心稳定，将顶升时的力量通过连接件传递到墙体中，而且在顶升过程中，由于是标准层高顶升，所以在每层的墙体上最多是与连接件对应的孔洞，没有多余的其它孔洞，对建筑墙体没有影响和破坏。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：该顶升结构通过对系统结构受力优化，变单点或少点支撑为适度且满足标准化和组装化要求的多点支撑，极大的减少每个支撑点受力，并通过优化主要支撑构件的受力模式，尽量发挥标准件的可靠抗力，所需顶升空间小，所需顶升油缸能够采用现有普通油缸，易于组装和维护，并且可以用于其它高层建筑施工，利用率大大提高，节约成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为顶升时的准备状态图；

图4为顶升时上支撑架拆除固定状态图；

图5为顶升时上支撑架顶升到位并固定状态图；

图6为顶升时下支撑架顶升到位并固定状态图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-导向连接板，2-高强度螺栓，3-液压缸，4-固定销，5-法兰连接基座，6-连接件一，7-上支撑架，8-油杆，9-剪力墙，10-连接件二，11-下支撑架，12-上安装板，13-安装座，14-下安装板，15-锁紧销。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1、图2所示，便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，包括下支撑架11和上支撑架7，且上支撑架7设置在下支撑架11的正上方，所述上支撑架7上安装有液压缸3，液压缸3中设置有油杆8，油杆8底部穿过上支撑架7后与下支撑架11固定，顶升时以下支撑架11或上支撑架7为支点，上支撑架7或下支撑架11均能在液压缸3和油杆8作用下能够向上移动，同时下支撑架11能够插入到上支撑架7中。在进行顶升时通过上支撑架7和下支撑架11分别做支点，实现向对应的顶升，能够使得顶升一次到位，而且这种结构所需顶升空间小，能够合理地分布顶升力，使得所需顶升油缸能够采用现有普通油缸，易于组装和维护，节约成本。

实施例2：

如图1、图2所示，在实施例1的基础上，液压缸3由若干个依次连接且同轴的筒体构成，并且筒体的连接处形成密封，最下方的筒体与上支撑架7固定，最上方的筒体与操作平台固定。筒体的连接处均设置有导向连接板1，每个连接处的导向连接板1均为两块，且对称设置在筒体的两侧并贴紧固定，筒体的连接处位于导向连接板1的范围中。一般导向连接板1是设置在每个筒体的端头处，通过高强度螺栓2来进行连接，使得导向连接板1穿过通道后能够形成与筒体的贴紧，使得固定时定位和限位都更加精确。筒体的数量和长度根据高层建筑实际层高常用模数来设定，液压缸的工作行程按照满足建筑标准层高来确定，使液压缸一次顶升到位。特殊楼层采用多一次预埋，多一次顶升方式解决，使采用的液压缸通用性更好且今后不同工地的重复利用率更高。还在油缸上有正方形开口，便于意外情况更换油缸。油缸和油缸承载结构基本模数采用3米高度，本实施项目按模数加高高度为4.5米，具体的针对性项目标准层高按照优先数系原则加高，使整个系统满足几乎所有高层建筑的施工要求，使所有结构件和主要液压件最大限度提高利用率。

实施例3：

如图1、图2所示，在上述实施例的基础上，在下支撑架11和上支撑架7上均设置有连接件，连接件穿过对应的下支撑架11或上支撑架7后与剪力墙9中的预埋件连接。其中与上支撑架7连接的连接件命名为连接件一6，与下支撑架11连接的连接件命名为连接件二10，连接件一6和连接件二10均采用2颗10.9级M36高强度连接螺栓。下支撑架11和上支撑架7的具体结构是：下支撑架11包括水平架一，水平架一为内部中空的矩形框架，水平架一下方设置有两块相互平行的竖直杆一，竖直杆一的顶端均与水平架一垂直固定，且竖直杆一均贴合在剪力墙9上，连接件垂直穿过竖直杆一并与剪力墙9中的预埋件连接，在水平架一和竖直杆一之间设置有两根相互平行的斜杆一，斜杆一的两端分别与水平架一和其中一根竖直杆一固定，相互连接的竖直杆一、斜杆一和水平架一组成一个直角三角形。上支撑架7包括水平架二，水平架二为内部中空的矩形框架，下支撑架设置在矩形框架的端面范围中，水平架二下方设置有两块相互平行的竖直杆二，竖直杆二的顶端均与水平架二垂直固定，且竖直杆二均贴合在剪力墙9上，连接件垂直穿过竖直杆二并与剪力墙9中的预埋件连接，在水平架二和竖直杆二之间设置有两根相互平行的斜杆二，斜杆二的两端分别与水平架二和其中一根竖直杆二固定，相互连接的竖直杆二、斜杆二和水平架二组成一个直角三角形。水平架一的顶面和水平架二的顶面均固定有安装板，液压缸3固定在水平架二上的上安装板12上，油杆8固定在水平架一的下安装板14上。水平架二上设置有法兰连接基座5，法兰连接基座5固定在水平架二上的上安装板12上，液压缸3底部固定在法兰连接基座5上，油杆8顶部穿过法兰连接基座5后插入到液压缸3中。水平架一的上方设置有安装座13，安装座13固定在水平架一的下安装板14上，油杆8的底端插入到安装座13中并固定。液压缸3还有另一种固定方式，其顶部通过销轴连接固定在操作平台上，底部不和上支撑架7固定，油杆8的底端插入到安装座13中并固定，安装座13的顶面内凹形成安装槽，油杆8的底端插入到安装槽中，安装槽中设置有锁紧销15，锁紧销15同时穿过油杆8和安装座13。安装板都是采用矩形方钢构成，而下安装板12为一根矩形方钢用于法兰连接基座5夹持，上安装板12由于油杆8要穿过，所以为两根矩形方钢。上支撑架7的尺寸要大于下支撑架11，上支撑架7如果从竖向剖开后侧视方向可以看作是两个直角三角形，下支撑架11和油杆8则是能够从该两个直角三角形之间穿过，形成顶升，同时为了进一步增加稳定性，还在下支撑架11中设置有多根肋板，肋板将下支撑架11中的两个直角三角形连接起来，使得结构更加稳定，同时还在上支撑架7的每个直角三角形中、下支撑架11的每个直角三角形中都设置有多根肋板进行连接，使得其分为多个小三角形，使得稳定性得到加强。支撑架的结构通过上述方式设计，能够保证使用过程中的稳定性，而且在满足支撑的同时整体结构简化，使得操作过程简便，顶升支撑结构能有效克服现有模架体系的缺点，具有承载好，自重轻，连接可靠且操作简便。每一支撑架体采用空间三角桁架结构，受力明确，具有很高的承载能力，单点能够承受80吨的竖向荷载。

本实用新型的设计采用逆向思维，首先按照市场上普遍采用的成熟可靠的顶升油缸的最大承载力F来确定支撑点的个数n(n＝P/F,P-单元总荷载)。以南宁华润东写字楼为例：核心筒分六个模块，最大模块单元的自重为100吨，各种活荷载80吨，取用最不利的效应设计值为240吨，目前市场上普遍采用的成熟可靠的顶升油缸的最大承载力为80吨(缸径150MM)，支撑点个数n＝240/80＝3,每一模块采用为4个顶升油缸。

控制系统也采用同样的设计思路选取市场最成熟可靠的液压控制系统(系统的额定压力p满足油缸最大承载力F的要求,p＝F/S,S-油缸面积)以南宁华润东写字楼为例：系统需要的额定压力为：p＝800000/70650＝11.4Mpa,根据市场供货可有系统压力15Mpa、20Mpa、25Mpa、30Mpa、35Mpa等供选择，根据经济比较选取额定压力25MPA的系统，既能保证足够的富裕和安全又有很好的经济性。

支撑油缸的结构设计采用40号槽钢组合的型钢桁架结构，制造简单，受力明晰、可靠，既保证了受力的强度要求又具有很好的稳定性。同时油缸置于双槽钢中间，便于对油缸的保护，在工作状态或转运时不会因为意外对油缸造成碰撞损害。

油缸和油缸承载结构基本模数采用3米高度，使整个系统满足几乎所有高层建筑的施工要求，具体的针对性项目标准层高按照优先数系原则加高(比如南宁华润东写字楼设计为总高度为5米)，使所有结构件和主要液压件最大限度提高利用率。

油缸与支撑结构的连接采用销轴连接，便于提高安装拆卸的效率，还在油缸的承载结构在顶部开有一个方形孔洞，为由于意外情况油缸更换留有更换空间，便于意外损坏情况发生时对油缸更换，不影响施工工期。

如图3至图6所示，便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构的顶升方法，其包括以下步骤：

第一步：准备工作，检查各层堆码材料是否符合设计要求，不可局部材料堆码超过设计要求；同时除上下支撑架与建筑连接外，其余任何部位(包括模板)与建筑没有连接和干涉。

第二步：拆除上支撑架与建筑连接的两个10.9级M36的高强度螺栓，再次确认各顶升部位与建筑无干涉。

第三步：开动系统按照要求进行顶升作业，同时注意观察系统压力及电气有无异常，直到上支撑架和整个架体到达下一连接部位停止。

第四部：连接好上支撑架的两个10.9级M36高强螺栓，检查所有连接好后，拆除下支撑架的两个10.9级M36高强螺栓，开动顶升油缸收缩至下一层的连接位置，到位后连接好两个10.9级M36高强螺栓，完成一个标准层的顶升工作。

本方案采用的油缸为通用压力和缸径的普通油缸，全是标准的液压元器件，使任一原件维护保养和更换相当方便，加上特殊的结构构造设计，万一遇到油缸故障而不便维修时可以马上用自有的任一油缸很方便地进行更换并完成顶升作业，进度影响最小，其由于逆向的设计思路，超高层施工完成所有部件均可用于普通高层建筑施工，利用率达到最大化。而且对建筑结构没有特殊要求，施工完成对建筑结构不留下任何影响。对所有顶升系统支撑结构在保证安全和可靠性前提下进行标准化和优化设计使自重最轻，操作简便，功效高并实现经济性最好。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，其特征在于，包括下支撑架(11)和上支撑架(7)，且上支撑架(7)设置在下支撑架(11)的正上方，所述上支撑架(7)上安装有液压缸(3)，液压缸(3)中设置有油杆(8)，油杆(8)底部穿过上支撑架(7)后与下支撑架(11)固定，顶升时以下支撑架(11)或上支撑架(7)为支点，上支撑架(7)或下支撑架(11)均能在液压缸(3)和油杆(8)作用下能够向上移动，同时下支撑架(11)能够插入到上支撑架(7)中。

2.根据权利要求1所述的便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，其特征在于，所述液压缸(3)由若干个依次连接且同轴的筒体构成，并且筒体的连接处形成密封，最下方的筒体与上支撑架(7)固定，最上方的筒体与操作平台固定。

3.根据权利要求2所述的便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，其特征在于，所述筒体的连接处均设置有导向连接板(1)，每个连接处的导向连接板(1)均为两块，且对称设置在筒体的两侧并贴紧固定，筒体的连接处位于该导向连接板(1)的范围中。

4.根据权利要求1所述的便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，其特征在于，所述下支撑架(11)和上支撑架(7)上均设置有连接件，连接件穿过对应的下支撑架(11)或上支撑架(7)后与剪力墙(9)中的预埋件连接。

5.根据权利要求4所述的便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，其特征在于，所述下支撑架(11)包括水平架一，水平架一为内部中空的矩形框架，水平架一下方设置有两块相互平行的竖直杆一，竖直杆一的顶端均与水平架一垂直固定，且竖直杆一均贴合在剪力墙(9)上，连接件垂直穿过竖直杆一并与剪力墙(9)中的预埋件连接，在水平架一和竖直杆一之间设置有两根相互平行的斜杆一，斜杆一的两端分别与水平架一和其中一根竖直杆一固定，相互连接的竖直杆一、斜杆一和水平架一组成一个直角三角形。

6.根据权利要求5所述的便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，其特征在于，所述上支撑架(7)包括水平架二，水平架二为内部中空的矩形框架，下支撑架设置在矩形框架的端面范围中，水平架二下方设置有两块相互平行的竖直杆二，竖直杆二的顶端均与水平架二垂直固定，且竖直杆二均贴合在剪力墙(9)上，连接件垂直穿过竖直杆二并与剪力墙(9)中的预埋件连接，在水平架二和竖直杆二之间设置有两根相互平行的斜杆二，斜杆二的两端分别与水平架二和其中一根竖直杆二固定，相互连接的竖直杆二、斜杆二和水平架二组成一个直角三角形。

7.根据权利要求6所述的便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，其特征在于，所述水平架一的顶面和水平架二的顶面均固定有安装板，液压缸(3)固定在水平架二上的安装板上，油杆(8)固定在水平架一的安装板上。

8.根据权利要求7所述的便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，其特征在于，所述水平架二上设置有法兰连接基座(5)，法兰连接基座(5)固定在水平架二上的安装板上，液压缸(3)底部固定在法兰连接基座(5)上，油杆(8)顶部穿过法兰连接基座(5)后插入到液压缸(3)中。

9.根据权利要求7所述的便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，其特征在于，所述水平架一的上方设置有安装座(13)，安装座(13)固定在水平架一的安装板上，油杆(8)的底端插入到安装座(13)中并固定。

10.根据权利要求9所述的便于组装和维护的整体爬升钢平台顶升结构，其特征在于，所述安装座(13)的顶面内凹形成安装槽，油杆(8)的底端插入到安装槽中，安装槽中设置有锁紧销(15)，锁紧销(15)同时穿过油杆(8)和安装座(13)。