CN208934392U - 建筑施工用模架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种建筑施工用模架，包括用于设置在建筑体内侧的内部爬升单元，所述内部爬升单元包括第二爬升系统及顶升系统，所述第二爬升系统和顶升系统上均设置有施工操作平台和施工设备、施工材料容纳平台，所述内部爬升单元还包括吊升系统及提升装置，所述吊升系统上设置有施工操作平台和施工设备、施工材料容纳平台，所述提升装置用于为吊升系统提供向上的牵引力，以使得吊升系统可沿着建筑体内的核心筒或井道，在竖直方向上被提升；还包括用于实现吊升系统与建筑体固定连接的连接件。本模架实施易于实现，同时相较于现有模架体系，在保证施工效率的情况下具有更好的经济性。

Description

建筑施工用模架

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，特别是涉及一种建筑施工用模架。

背景技术

世界范围超高层建筑施工的模架体系主要有2010年竣工的828米高的世界最高建筑阿联酋迪拜哈利法塔采用的DOKA模架体系，这代表了前世界超高层建筑施工最高水平；目前国内超高层建筑施工普遍采用并居于世界领先技术的模架体系有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。

前者的缺点是：平台有效承载不足，无法满足布料机安装和施工材料堆码的要求。后者的缺点是克服了前者的缺点能满足材料堆码和布料机在平台布设的要求，并适当的提高了部分施工功效，但带来的新缺点是：平台自重过大，重心过高，安装准备周期长，安装过程中耗费的时间长并通常需要停工配合；在顶升时架体和建筑结构的连接需专门设计和对建筑主体进行改动，使每次架体顶升的准备和顶升作业时间过长；主要作业面有效作业空间不足，相对前者提高的工期不明显，且重复利用效果差，一次性投入高，综合经济效益相比前者并无突出优势。

针对现有技术中模架体系存在的优势和问题，现有技术中，出现了如申请号为2017105747240，实用新型创造名称为一种超高层建筑施工综合模架系统的技术方案，该技术方案相较于现有技术，提供了一种承载力更好、自重轻、重心低、结构安全性好的技术方案；该技术方案提供了一种可系统化、集成化和模块化的技术方案；该技术方案提供了一种适应性好、利于施工灵活性的技术方案；该技术方案提供了一种经济性好的技术方案。

进一步优化用于建筑施工的模架的结构设计，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对上述提出的进一步优化用于建筑施工的模架的结构设计，是本领域技术人员亟待解决的技术问题，本实用新型提供了一种建筑施工用模架，本模架实施易于实现，同时相较于现有模架体系，在保证施工效率的情况下具有更好的经济性。

本方案的技术手段如下，建筑施工用模架，包括用于设置在建筑体内侧的内部爬升单元，所述内部爬升单元包括第二爬升系统及顶升系统，所述第二爬升系统和顶升系统上均设置有施工操作平台和施工设备、施工材料容纳平台，所述内部爬升单元还包括吊升系统及提升装置，所述吊升系统上设置有施工操作平台和施工设备、施工材料容纳平台，所述提升装置用于为吊升系统提供向上的牵引力，以使得吊升系统可沿着建筑体内的核心筒或井道，在竖直方向上被提升；

还包括用于实现吊升系统与建筑体固定连接的连接件。

作为本领域技术人员，在高层建筑施工领域，所述爬升系统即为模架中的爬模或爬模系统，所述顶升系统即为模架中的顶模或顶模系统，两者均为由电控系统和液压系统控制或驱动爬升，同时作为本领域技术人员，以上吊升系统上设置有施工操作平台和施工设备、施工材料容纳平台，实际上仅仅需要设置为如吊升系统包括钢结构架，以上钢结构架提供空间以作为所述施工操作平台、施工设备容纳平台以及施工材料容纳平台即可，而所述钢结构架亦可采用以现有爬模、顶模上钢结构架等同或类似的设计，即吊升系统区别于现有的爬模和顶模，为一种提模或提模系统的形式。以上提升装置用于为吊升系统提供牵引力即可，具体实现方式可采用卷扬机为动力，优选采用高层建筑施工中所必备的塔吊，这样通过合理利用建筑施工器具，达到减小模架投入的目的。

本方案中，采用顶模、爬模、提模三系统结合的模架综合体系，本综合体系不仅利用现有的爬模和顶模，从承载力角度考虑使得整体体系具有较大的承载能力，以满足如钢筋、临时施工机具堆放及布料机布置的要求；提供如建筑体上钢结构架空中调整承载平台；提供如空中钢筋预处理、建筑体钢结构架空中焊接施工操作平台。这样，不仅减少了材料、设备等的吊运次数，省略或简化了工器具、材料转场过程，设置施工配套的附属设施等，在模架空间的保障下，将地面设备及相关作业工序移至高处作业面，增加了机械设备效率的同时人工效率亦得到提高，每层施工累计节约塔吊及设备时间可达6h，若果按照建筑体层数为90层计算，可节约时间540h，约67.5个正常工作日，进而减少项目施工的整体投入。

现有技术中，由于现有爬模、顶模一般采用到电控系统和液压驱动系统提供动力，同时需要设定特定的结构以及与建筑体的连接形式以用于爬模、顶模运动轨迹约束；同时作为本领域技术人员，现有技术中，由于爬模、顶模中均需要采用多个顶升支点，故爬模、顶模中电控系统、液压构件以及桁架复杂，电控系统、液压构件以及桁架投入大，同时需要考虑爬模、顶模运动过程中各顶升支点工作的协调性，故爬模、顶模还具有爬升或顶升控制难度大、控制要求高、成本过大等问题。

现有技术中，针对特定横截面积的模架，若顶模系统的设置和运行总成本为A，爬模系统一般为0.6A，而本方案中，由于采用到了吊升系统，即提模，由于相对于爬模和顶模，省略了电控系统、液压驱动系统和特殊桁架，在结构上仅包括钢结构架和必要的连接件即可，故提模的运行和设置总成本仅为0.3A，故采用以上模架体系，可有效控制建筑施工用模架的成本，如：在建筑体最先发生结构变化的井筒采用提模系统，减少了电控系统、液压构件及特殊桁架的投入，同时利用塔吊提升一次性到位，施工效率比爬模、顶模系统更加快捷。同时针对这样的施工位置，最小的材料用量拿来作为最先完工的部位，同时塔吊的提升能力亦满足对提模系统本身及其上材料、设备总重量的要求；针对某一超高层工程实例，按照主流施工方案需要采用6个顶模单元(每个顶模单元费用为A)，总费用为6A，经过分析在保证现场施工作业要求的前提下优化为2个顶模系统，2个爬模系统，2个提模系统，则总费用为：2A+2*0.6A+2*0.3A＝3.8A，总费用节约率为36％，具体到耗钢量：若将提模改用顶模系统将会增加约16个机位，直接增加钢材用量192吨，若将爬模系统改用顶模系统，直接增加钢材用量70吨，总费用节约524万元(顶模每吨综合单价以2万计)。极大的降低了项目设备使用成本。

以上模架中同时包括顶模、爬模和提模的设置方式，主要考虑到现有提升装置的提升能力和施工可行性，如现有技术中，塔吊的选择时都要留有一定的安全储备，一般超高层建筑施工需要用塔吊的最大起吊能力为50T，在实际施工中多采用最大起吊能力为64T的塔吊，塔吊选择时留下的安全储备除了应对施工中的偶遇突发事件，也为模架方案优化采用提模提供了基础。故设置首先考虑同时包括顶模、爬模：顶模和爬模可自行顶升或爬升，不需要采用到塔吊配合工作，吊升系统(提模)采用塔吊富余的起重能力提升，一部提升到位(不需要过多的准备时间)功效更高；这样，利于优化对塔吊工时的综合使用，使得塔吊的工作最优于整个建筑施工进度；故采用以上方式，方便建筑施工人员合理利用爬模、顶模和提模各自的特点作为不同材料、设备、施工作业面承载体，以使得整个模架和塔吊达到最佳的协同运行，以利于项目达到最佳的经济效益和整体工程进度。

作为本领域技术人员，以上连接件采用现有技术中顶模、爬模所采用的连接件即可，不但满足了三个体系几乎相同的承载力，还实现了最大程度的通用化和标准化。

本方案中，针对吊升系统，吊升相较于现有的爬模和顶模，位置跨度更大时亦可一次到位，这样减少了模架爬升阶段的人工成本和爬升效率；吊升系统相较于爬模和顶模，具有更简单的控制操作和更轻量化的钢结构设计，爬模、顶模和提模共同组成模架系统，这样，单独核心筒或井道的模架可模块化设计，使得模架整体既可多平台或多系统同步顶升施工，也可以单平台或单系统单独顶升施工以应对不同的施工工序的需求。对施工过程中应对不同的突发情况，提供能够做出不同的应对措施的有利条件，减少了时间风险、安全风险等。同时由于可模块化的单独顶升，相应的人员投入可以得到有效控制，从最少的4人顶升编制到根据实际需求灵活配置，进而控制劳务成本。

针对吊升系统，由于通过提升装置提供驱动力，如采用钢丝缆绳、吊带等，相较于顶模和爬模各机位或顶升支点的匹配控制，使得吊升系统的使用更加简单和高效。

更进一步的技术方案为：

作为一种更为完善的模架系统：还包括用于设置在建筑体外侧的第一爬升系统。

为使得吊升系统的自重以及其上设备、材料的重量对提升装置的提升能力要求更低或针对建筑体的不同区域，能够具有更多的提模设置点以方便施工，设置为：所述吊升系统的数量为多个，各吊升系统与建筑体之间均具有连接件。

作为提升装置的具体实现形式，所述提升装置为塔吊。

作为本领域技术人员，由于提升装置如采用塔吊，由于塔吊包括起重吊臂和包括柔性的吊绳，在吊车工作的过程中，极大可能造成被吊物的运动轨迹与核心筒或井道避免相交而造成顶升系统撞击建筑体，故设置为：所述吊升系统上还设置有用于约束吊升系统在核心筒内运动轨迹或井道内运动轨迹的约束装置。

具体的，所述约束装置包括用于安装在建筑体上的导轨及固定于吊升系统上的导向轮，所述导向轮通过嵌入导轨中，所述导轨用于限定导向轮的运动轨迹。本方案中，可通过沿着核心筒或井道，安装条形的轨道，以上轨道沿着核心筒或井道的壁面在竖直方向上延伸，在安装时，通过使得导向轮与轨道相互约束，且轨道通过限制导向轮仅能沿着轨道的延伸方向滑动即可实现目的。

由于提升装置如采用塔吊，由于塔吊包括起重吊臂和包括柔性的吊绳，在吊车工作的过程中，极大可能造成被吊物的运动轨迹与核心筒或井道避免相交而造成顶升系统撞击建筑体，故设置为：还包括包裹于吊升系统外侧的撞击缓冲装置。

所述缓冲装置为柔性垫。

本实用新型具有以下有益效果：

现有技术中，由于现有爬模、顶模一般采用到电控系统和液压驱动系统提供动力，同时需要设定特定的结构以及与建筑体的连接形式以用于爬模、顶模运动轨迹约束；同时作为本领域技术人员，现有技术中，由于爬模、顶模中均需要采用多个顶升支点，故爬模、顶模中电控系统、液压构件以及桁架复杂，电控系统、液压构件以及桁架投入大，同时需要考虑爬模、顶模运动过程中各顶升支点工作的协调性，故爬模、顶模还具有爬升或顶升控制难度大、控制要求高、成本过大等问题。

现有技术中，针对特定横截面积的模架，若顶模系统的设置和运行总成本为A，爬模系统一般为0.6A，而本方案中，由于采用到了吊升系统，即提模，由于相对于爬模和顶模，省略了电控系统、液压驱动系统和特殊桁架，在结构上仅包括钢结构架和必要的连接件即可，故提模的运行和设置总成本仅为0.3A，故采用以上模架体系，可有效控制建筑施工用模架的成本，如：在建筑体最先发生结构变化的井筒采用提模系统，减少了电控系统、液压构件及特殊桁架的投入，同时利用塔吊提升一次性到位，施工效率比爬模、顶模系统更加快捷。同时针对这样的施工位置，最小的材料用量拿来作为最先完工的部位，同时塔吊的提升能力亦满足对提模系统本身及其上材料、设备总重量的要求；针对某一超高层工程实例，若改用顶模系统将会增加约16个机位，直接增加钢材用量192吨，若改用爬模系统，直接增加钢才用量70吨，降低了项目设备使用成本。

以上模架中同时包括顶模、爬模和提模的设置方式，主要考虑到现有提升装置的提升能力和施工可行性，如现有技术中，塔吊的选择时都要留有一定的安全储备，一般超高层建筑施工需要用塔吊的最大起吊能力为50T，在实际施工中多采用最大起吊能力为64T的塔吊，塔吊选择时留下的安全储备除了应对施工中的偶遇突发事件，也为模架方案优化采用提模提供了基础。故设置首先考虑同时包括顶模、爬模：顶模和爬模可自行顶升或爬升，不需要采用到塔吊配合工作，吊升系统(提模)采用塔吊富余的起重能力提升，一部提升到位(不需要过多的准备时间)功效更高；这样，利于优化对塔吊工时的综合使用，使得塔吊的工作最优于整个建筑施工进度；故采用以上方式，方便建筑施工人员合理利用爬模、顶模和提模各自的特点作为不同材料、设备、施工作业面承载体，以使得整个模架和塔吊达到最佳的协同运行，以利于项目达到最佳的经济效益和整体工程进度。

本方案中，针对吊升系统，吊升相较于现有的爬模和顶模，位置跨度更大时亦可一次到位，这样减少了模架爬升阶段的人工成本和爬升效率；吊升系统相较于爬模和顶模，具有更简单的控制操作和更轻量化的钢结构设计，爬模、顶模和提模共同组成模架系统，这样，单独核心筒或井道的模架可模块化设计，使得模架整体既可多平台或多系统同步顶升施工，也可以单平台或单系统单独顶升施工以应对不同的施工工序的需求。对施工过程中应对不同的突发情况，提供能够做出不同的应对措施的有利条件，减少了时间风险、安全风险等。同时由于可模块化的单独顶升，相应的人员投入可以得到有效控制，从最少的4人顶升编制到根据实际需求灵活配置，进而控制劳务成本。

针对吊升系统，由于通过提升装置提供驱动力，如采用钢丝缆绳、吊带等，相较于顶模和爬模各机位或顶升支点的匹配控制，使得吊点匹配吊升系统的重心位置更易于实现。

附图说明

图1是本实用新型所述的建筑施工用模架一个具体实施例的剖视图。

图中的附图标记分别为：1、建筑体，2、第一爬升系统，3、第二爬升系统，4、吊升系统，5、顶升系统，6、提升装置。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1所示，建筑施工用模架，包括用于设置在建筑体1内侧的内部爬升单元，所述内部爬升单元包括第二爬升系统3及顶升系统5，所述第二爬升系统3和顶升系统5上均设置有施工操作平台和施工设备、施工材料容纳平台，所述内部爬升单元还包括吊升系统4及提升装置6，所述吊升系统4上设置有施工操作平台和施工设备、施工材料容纳平台，所述提升装置6用于为吊升系统4提供向上的牵引力，以使得吊升系统4可沿着建筑体1内的核心筒或井道，在竖直方向上被提升；

还包括用于实现吊升系统4与建筑体1固定连接的连接件。

作为本领域技术人员，在高层建筑施工领域，所述爬升系统即为模架中的爬模或爬模系统，所述顶升系统5即为模架中的顶模或顶模系统，同时作为本领域技术人员，以上吊升系统4上设置有施工操作平台和施工设备、施工材料容纳平台，实际上仅仅需要设置为如吊升系统4包括钢结构架，以上钢结构架提供空间以作为所述施工操作平台、施工设备容纳平台以及施工材料容纳平台即可，而所述钢结构架亦可采用以现有爬模、顶模上钢结构架等同或类似的设计，即吊升系统4区别于现有的爬模和顶模，为一种提模或提模系统的形式。以上提升装置6用于为吊升系统4提供牵引力即可，具体实现方式可采用卷扬机为动力，优选采用高层建筑施工中所必备的塔吊，这样通过合理利用建筑施工器具，达到减小模架投入的目的。

本方案中，采用顶模、爬模、提模三系统结合的模架综合体系，本综合体系不仅利用现有的爬模和顶模，从承载力角度考虑使得整体体系具有较大的承载能力，以满足如钢筋、临时施工机具堆放及布料机布置的要求；提供如建筑体1上钢结构架空中调整承载平台；提供如空中钢筋预处理、建筑体1钢结构架空中焊接施工操作平台。这样，不仅减少了材料、设备等的吊运次数，省略或简化了工器具、材料转场过程，设置施工配套的附属设施等，在模架空间的保障下，将地面设备及相关作业工序移至高处作业面，增加了机械设备效率的同时人工效率亦得到提高，每层施工累计节约塔吊及设备时间可达6h，若果按照建筑体1层数为90层计算，可节约时间540h，约67.5个正常工作日，进而减少项目施工的整体投入。

现有技术中，由于现有爬模、顶模一般采用到电控系统和液压驱动系统提供动力，同时需要设定特定的结构以及与建筑体1的连接形式以用于爬模、顶模运动轨迹约束；同时作为本领域技术人员，现有技术中，由于爬模、顶模中均需要采用多个顶升支点，故爬模、顶模中电控系统、液压构件以及桁架复杂，电控系统、液压构件以及桁架投入大，同时需要考虑爬模、顶模运动过程中各顶升支点工作的协调性，故爬模、顶模还具有爬升或顶升控制难度大、控制要求高、成本过大等问题。

现有技术中，针对特定横截面积的模架，若顶模系统的设置和运行总成本为A，爬模系统一般为0.6A，而本方案中，由于采用到了吊升系统4，即提模，由于相对于爬模和顶模，省略了电控系统、液压驱动系统和特殊桁架，在结构上仅包括钢结构架和必要的连接件即可，故提模的运行和设置总成本仅为0.3A，故采用以上模架体系，可有效控制建筑施工用模架的成本，如：在建筑体1最先发生结构变化的井筒采用提模系统，减少了电控系统、液压构件及特殊桁架的投入，同时利用塔吊提升一次性到位，施工效率比爬模、顶模系统更加快捷。同时针对这样的施工位置，最小的材料用量拿来作为最先完工的部位，同时塔吊的提升能力亦满足对提模系统本身及其上材料、设备总重量的要求；针对某一超高层工程实例，若改用顶模系统将会增加约16个机位，直接增加钢材用量192吨，若改用爬模系统，直接增加钢才用量70吨，降低了项目设备使用成本。

以上模架中同时包括顶模、爬模和提模的设置方式，主要考虑到现有提升装置6的提升能力和施工可行性，如现有技术中，一般建筑施工用塔吊的最大起吊能力为64T，在实际施工中多采用起吊能力小于64T的塔吊，故设置同时包括顶模、爬模：首先，顶模和爬模可自行顶升或爬升，不需要采用到塔吊配合工作，这样，利于优化对塔吊的综合使用，使得塔吊的工作最优于整个建筑施工进度；其次，如顶模、爬模上承载施工工器具、材料或建筑体1本身的钢结构架时，顶模和爬模顶升或爬升所需要的驱动力远远大于塔吊的起吊能力，故采用以上方式，方便建筑施工人员合理利用爬模、顶模和提模作为不同材料、设备、施工作业面承载体，以使得整个模架的协同运行利于整体工程进度。

作为本领域技术人员，以上连接件采用现有技术中顶模、爬模所采用的连接件即可。

实施例2：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为一种更为完善的模架系统：还包括用于设置在建筑体1外侧的第一爬升系统2。

为使得吊升系统4的自重以及其上设备、材料的重量对提升装置6的提升能力要求更低或针对建筑体1的不同区域，能够具有更多的提模设置点以方便施工，设置为：所述吊升系统4的数量为多个，各吊升系统4与建筑体1之间均具有连接件。

作为提升装置6的具体实现形式，所述提升装置6为塔吊。

作为本领域技术人员，由于提升装置6如采用塔吊，由于塔吊包括起重吊臂和包括柔性的吊绳，在吊车工作的过程中，极大可能造成被吊物的运动轨迹与核心筒或井道避免相交而造成顶升系统5撞击建筑体1，故设置为：所述吊升系统4上还设置有用于约束吊升系统4在核心筒内运动轨迹或井道内运动轨迹的约束装置。

具体的，所述约束装置包括用于安装在建筑体1上的导轨及固定于吊升系统4上的导向轮，所述导向轮通过嵌入导轨中，所述导轨用于限定导向轮的运动轨迹。本方案中，可通过沿着核心筒或井道，安装条形的轨道，以上轨道沿着核心筒或井道的壁面在竖直方向上延伸，在安装时，通过使得导向轮与轨道相互约束，且轨道通过限制导向轮仅能沿着轨道的延伸方向滑动即可实现目的。

由于提升装置6如采用塔吊，由于塔吊包括起重吊臂和包括柔性的吊绳，在吊车工作的过程中，极大可能造成被吊物的运动轨迹与核心筒或井道避免相交而造成顶升系统5撞击建筑体1，故设置为：还包括包裹于吊升系统4外侧的撞击缓冲装置。

所述缓冲装置为柔性垫。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在对应实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.建筑施工用模架，包括用于设置在建筑体(1)内侧的内部爬升单元，所述内部爬升单元包括第二爬升系统(3)及顶升系统(5)，所述第二爬升系统(3)和顶升系统(5)上均设置有施工操作平台和施工设备、施工材料容纳平台，其特征在于，所述内部爬升单元还包括吊升系统(4)及提升装置(6)，所述吊升系统(4)上设置有施工操作平台和施工设备、施工材料容纳平台，所述提升装置(6)用于为吊升系统(4)提供向上的牵引力，以使得吊升系统(4)可沿着建筑体(1)内的核心筒或井道，在竖直方向上被提升；

还包括用于实现吊升系统(4)与建筑体(1)固定连接的连接件。

2.根据权利要求1所述的建筑施工用模架，其特征在于，还包括用于设置在建筑体(1)外侧的第一爬升系统(2)。

3.根据权利要求1所述的建筑施工用模架，其特征在于，所述吊升系统(4)的数量为多个，各吊升系统(4)与建筑体(1)之间均具有连接件。

4.根据权利要求1所述的建筑施工用模架，其特征在于，所述提升装置(6)为塔吊。

5.根据权利要求1所述的建筑施工用模架，其特征在于，所述吊升系统(4)上还设置有用于约束吊升系统(4)在核心筒内运动轨迹或井道内运动轨迹的约束装置。

6.根据权利要求5所述的建筑施工用模架，其特征在于，所述约束装置包括用于安装在建筑体(1)上的导轨及固定于吊升系统(4)上的导向轮，所述导向轮通过嵌入导轨中，所述导轨用于限定导向轮的运动轨迹。

7.根据权利要求1所述的建筑施工用模架，其特征在于，还包括包裹于吊升系统(4)外侧的撞击缓冲装置。

8.根据权利要求7所述的建筑施工用模架，其特征在于，所述缓冲装置为柔性垫。