CN209974169U - 一种动臂塔机爬升梁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动臂塔机爬升梁装置，特别适用于超薄核心筒剪力墙的内爬式动臂塔机，结合了超薄核心筒剪力墙外墙一侧较厚，内墙一侧较薄的结构特点，对厚墙一侧采用牛腿搁置，对薄墙一侧采用销轴配合高强螺栓连接，有利于降低超薄核心筒剪力墙的受力，减小加固量，提高安全性，且避免了现有技术中采用的两端都基于销轴连接的高安装精度要求，可降低爬升梁安装难度，提高安装效率；此外，基于高强螺栓的连接方式，使得爬升梁端部可以反复拆卸，循环使用，避免了传统焊接爬升梁两端头只能使用一次的情况。

Description

一种动臂塔机爬升梁装置

技术领域

本实用新型涉及超高层建筑施工技术领域，具体涉及一种适用于超薄核心筒剪力墙的内爬式动臂塔机用爬升梁装置。

背景技术

超高层建筑作为城市，乃至国家的地标建筑，近年来在世界各地广泛新建。超高层建造过程中，垂直运输至关重要。垂直运输主要用于建造过程中材料、人员运输等，而动臂塔机由于具有吊装能力大、吊装半径大且自爬升功能往往作为主要的垂直运输手段。

常见内爬式大型动臂塔机主要采用外挂式、内支撑两类支撑方式。其中，现有技术中采用内支撑的动臂塔机的爬升梁结构及施工工艺如下：预先在核心筒剪力墙中设置预埋件，核心筒混凝土墙体浇筑完毕后，将与同一根爬升梁配合使用的两根牛腿相对焊接在预埋件上，然后再将爬升梁吊装搁置于两根牛腿之上，最后将爬升梁的两端分别与各自搭接的牛腿进行三面围焊。

以上爬升梁结构及施工工艺存在的问题为：爬升梁的两端与各自搭接的牛腿进行三面围焊的方式，需保持爬升梁的端头距离核心筒剪力墙有150mm左右的操作空间，该间距的存在势必会导致牛腿及周边剪力墙承受的偏心弯矩变大。而对于超薄核心筒剪力墙而言，其内墙侧的厚度通常只有200-250mm，过大的偏心弯矩势必会对较薄的内墙产生不利的负载影响。

为解决上述问题，实用新型专利CN108059096A公开了一种伸缩式爬升梁装置及其使用方法，其主要是通过将普通钢牛腿设计成弧槽牛腿，爬升梁两端与两个相对设置得弧槽牛腿通过销轴方式连接，进而有效降低核心筒剪力墙承受的偏心距。该技术方案能有效降低墙体受力偏心距，但是实际工程应用时，在爬升梁吊装的操作过程中，需保证爬升梁两端的销轴同时卡入两侧弧槽牛腿的弧形凹槽内，以上吊装安装过程操作难度较大，对爬升梁水平方向的安装精度要求较高，施工过程较为困难。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种动臂塔机爬升梁装置，适用于超薄核心筒剪力墙的内爬式动臂塔机，结合超薄核心筒剪力墙外墙一侧较厚，内墙一侧较薄的结构特点，在爬升梁靠近较薄内墙一侧采用销轴连接的方式，有效降低该侧剪力墙承受的偏心距；在爬升梁靠近较厚外墙一侧仍采用传统的与钢牛腿三面围焊的方式，确保连接的稳定可靠。同时该种结构方式可确保爬升梁吊装的过程中，在水平方向上对安装精度的要求较低，可快速安装到位，易于实际工程应用中的操作和推广。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种动臂塔机爬升梁装置，包括水平设置于超薄核心筒剪力墙的厚墙与薄墙之间的爬升梁；所述爬升梁靠近厚墙一侧与一钢牛腿上表面三面围焊固接；所述钢牛腿与埋设于厚墙内的第一预埋件焊接固连；所述爬升梁靠近薄墙一侧贯穿设有一根销轴；所述销轴位于水平面内，且垂直爬升梁长度方向设置，以将爬升梁可转动连接于一过渡件上；所述过渡件与埋设于薄墙内的第二预埋件通过高强螺栓实现水平方向的固连，其在垂直方向上与一布设于其下方的小钢牛腿上表面焊接固连；所述小钢牛腿与埋设于薄墙内的第三预埋件焊接固连。

优选的，所述过渡件包括焊为一体或是一体成型的过渡板和第一耳板；所述爬升梁靠近薄墙一侧端头焊接有通过销轴与过渡件配合的插接头；所述插接头包括焊为一体或是一体成型的端板和第二耳板；所述过渡板通过高强螺栓连接于第二预埋件；所述端板焊接于爬升梁端头；所述第一耳板和第二耳板通过所述销轴可转动连接。

优选的，所述第二耳板有两个对称间隔设置；所述第一耳板有一个间隙配合式卡设于两个第二耳板之间，并通过所述销轴与第二耳板贯穿连接。

优选的，所述第一耳板和第二耳板的外轮廓均呈弧形。

优选的，所述第二预埋件与第三预埋件为连通的一体式结构。

优选的，所述爬升梁为可拆卸、连接的两段式结构，其中靠近厚墙的一段相对较短，靠近薄墙一段相对较长。

优选的，所述爬升梁的两段式结构通过法兰盘的方式实现拆卸及连接。

优选的，还包括与每一根爬升梁配合使用的一根斜撑；所述斜撑一端固连于超薄核心筒剪力墙位于薄墙一侧的墙角，另一端与爬升梁相连；所述斜撑一端固连的墙角的空间位置高度高于爬升梁所在的空间位置高度。

优选的，所述斜撑一端与超薄核心筒剪力墙位于薄墙一侧的墙角通过一个三角钢牛腿焊接固连；所述三角钢牛腿与埋设于超薄核心筒剪力墙内的第四预埋件焊接固连；所述斜撑另一端连接有一块第三耳板；所述爬升梁外侧焊接有一根与所述销轴平行的螺柱；所述螺柱具有一体成型的光滑段和螺纹段，螺柱的光滑段贯穿第三耳板后，依次通过与螺纹段配合的锁紧螺母和止退螺母将第三耳板限位。

一种动臂塔机爬升梁装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：在超薄核心筒剪力墙相对侧的厚墙与薄墙内分别预埋多组第一预埋件、第二预埋件和第三预埋件，多组第一预埋件、第二预埋件和第三预埋件沿动臂塔机爬升方向设置；同一爬升梁高度上设置两组，每一组的第一预埋件、第二预埋件和第三预埋件承载一套爬升梁装置的荷载；

S2：将钢牛腿与第一预埋件焊接固定；将小钢牛腿与第三预埋件焊接固定；

S3：将已通过销轴连接了过渡件的爬升梁吊装至钢牛腿和小钢牛腿的上方后缓缓放下，使过渡件与薄墙一侧的第二预埋件贴合，再用高强螺栓将过渡件与第二预埋件连接固定，完成爬升梁水平方向靠近薄墙一侧的对齐及安装；

S4：将过渡件的下表面与小钢牛腿的上表面焊接固定；

S5：吊装放下爬升梁靠近厚墙的一端并搁置于钢牛腿上后，将爬升梁与钢牛腿上表面进行三面围焊固接，完成爬升梁的安装固定。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型提出了一种基于销轴与高强螺栓配合使用的爬升梁系统，有利于降低超薄核心筒剪力墙的受力，减小加固量，提高安全性；此外，基于高强螺栓的连接方式，使得爬升梁端部可以反复拆卸，循环使用，避免了传统焊接爬升梁两端头只能使用一次的情况。

2、本实用新型所述的爬升梁装置，结合了超薄核心筒剪力墙外墙一侧较厚，内墙一侧较薄的结构特点，对厚墙一侧采用牛腿搁置，对薄墙一侧采用销轴配合高强螺栓连接，避免了现有技术中采用的两端都基于销轴连接的高安装精度要求，可降低爬升梁安装难度，提高安装效率。

3、本实用新型提出了一种可进一步降低薄墙受力的方式，即将爬升梁与一根由超薄核心筒剪力墙角部引出的斜撑连接，以降低薄墙受力，同时也降低了墙体的加固量，降低了安全风险。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为实施例一俯视图；

图2为图1中A-A截面视图；

图3为本实用新型使用方法S1状态示意图；

图4为本实用新型使用方法S2状态示意图；

图5为本实用新型使用方法S3状态示意图；

图6为实施例二结构示意图；

图7为实施例三结构示意图；

图8为图7中M区域局部放大示意图；

图9为实施例三中斜撑与三角钢牛腿焊接搭接关系示意图。

附图中标记如下：厚墙100、薄墙200、爬升梁1、钢牛腿2、第一预埋件3、销轴4、过渡件5、过渡板51、第一耳板52、第二预埋件6、高强螺栓7、小钢牛腿8、第三预埋件9、插接头10、端板101、第二耳板102、法兰盘11、斜撑12、三角钢牛腿13、第四预埋件14、第三耳板15、螺柱16、光滑段161、螺纹段162、锁紧螺母17、止退螺母18。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

实施例一

如图1-2，一种动臂塔机爬升梁装置，包括水平设置于超薄核心筒剪力墙的厚墙100与薄墙200之间的爬升梁1；所述爬升梁1靠近厚墙100一侧与一钢牛腿2上表面三面围焊固接；所述钢牛腿2与埋设于厚墙100内的第一预埋件3焊接固连；所述爬升梁1靠近薄墙200一侧贯穿设有一根销轴4；所述销轴4位于水平面内，且垂直爬升梁1长度方向设置，以将爬升梁1可转动连接于一过渡件5上；所述过渡件5与埋设于薄墙200内的第二预埋件6通过高强螺栓7实现水平方向的固连，其在垂直方向上与一布设于其下方的小钢牛腿8上表面焊接固连；所述小钢牛腿8与埋设于薄墙200内的第三预埋件9焊接固连。

上述第一预埋件3、第二预埋件6、第三预埋件9均采用建筑领域常用的由埋板和多根锚筋构成的预埋件结构。其中基于厚墙100与薄墙200的厚度差异，厚墙100内的第一预埋件3采用单埋板配合多根锚筋配合的形式，薄墙200内的第二预埋件6和第三预埋件9采用双埋板配合多根锚筋配合的形式。高强螺栓7贯穿过渡件5、第二预埋件6、薄墙200设置。钢牛腿2采用建筑领域常用的截面为矩形或梯形的牛腿结构即可。小钢牛腿8采用截面为三角形的牛腿结构即可，因其上表面仅用以承载过渡件5，而过渡件5通常不必设计得太厚，因此可以将小钢牛腿8尺寸设计得较小，以节省建筑用材。

本实施例所述动臂塔机爬升梁装置，适用于超薄核心筒剪力墙的内爬式动臂塔机，结合了超薄核心筒剪力墙外墙一侧较厚，内墙一侧较薄的结构特点，对厚墙100一侧保留了传统式爬升梁与钢牛腿2三面围焊的方式，确保安装强度和稳定性，而对薄墙200一侧承受的偏心弯矩情况进行了优化设计，具体为爬升梁1与一过渡件5采用销轴4连接，过渡件5与薄墙200(及埋设其内的预埋件)采用高墙螺栓7栓接，最终间接的将爬升梁1与薄墙200一侧的连接方式优化为了可转动的销轴连接方式，以此降低爬升梁1传递给超薄核心筒剪力墙薄墙200一侧的弯矩，在一定程度上降低整个超薄核心筒剪力墙的负荷情况。同时，小钢牛腿8的设置，也在一定程度上分担了爬升梁装置在竖向的载荷情况，为高墙螺栓7降低了部分扭矩。此外，小钢牛腿8还可以在爬升梁吊装过程中对爬升梁及过渡板提供临时固定及支撑。

此外，本实施例另一关键创新点在于，采用上述方式的爬升梁装置后，在实际吊取安装爬升梁1时，相对实用新型专利CN108059096A公开的伸缩式爬升梁装置，本实施例在水平方向上对安装精度的要求更低，可快速安装到位。具体来说，CN108059096A记载的方案，在爬升梁吊装的操作过程中，需保证爬升梁两端的销轴同时卡入两侧弧槽牛腿的弧形凹槽内，吊装安装过程操作难度较大，对爬升梁水平方向的安装精度要求较高，施工过程较为困难。而本申请中，过渡件5在吊装之前提前通过销轴4完成与爬升梁的连接，吊装过程中，只需将过渡件5在水平方向上向薄墙一侧靠近对齐后，即可进行爬升梁在薄墙一侧的相关连接定位作业，然后再缓缓放下爬升梁1靠近厚墙100的一端并搁置于钢牛腿2上，最后将爬升梁1与钢牛腿2上表面进行三面围焊固接，就完成爬升梁1的安装固定。整个安装过程只需要薄墙一侧对齐，另一侧自然放下即可，而不需要在水平方向上的反复调整，以将爬升梁的两侧的安装位置同时对齐。因此，本实施例所述的爬升梁装置可有效的降低安装难度，提高安装效率，易于实际工程应用中的操作和推广。

进一步的，本实施例采用的过渡件5包括焊为一体或是一体成型的过渡板51和第一耳板52；所述爬升梁1靠近薄墙200一侧端头焊接有通过销轴4与过渡件5配合的插接头10；所述插接头10包括焊为一体或是一体成型的端板101和第二耳板102；所述过渡板51通过高强螺栓7连接于第二预埋件6；所述端板101焊接于爬升梁1端头；所述第一耳板52和第二耳板102通过所述销轴4可转动连接。因爬升梁1多采用H型梁或箱型梁(本实施例中采用箱型梁)，因此通过一个插接头10与过渡件5销轴连接，相对于爬升梁1直接与过渡件5销轴连接的方式，连接的稳健性更高，对爬升梁连接头处的受力更合理，破坏性更小。

进一步的，本实施例采用的第二耳板102有两个对称间隔设置；所述第一耳板52有一个间隙配合式卡设于两个第二耳板102之间，并通过所述销轴4与第二耳板102贯穿连接。两个对称间隔设置第二耳板102中间卡设一个第一耳板52后，再通过销轴4连接的方式，相对一个第二耳板102和第一耳板52贴合后，再通过销轴4连接的方式，可使爬升梁1的受力更加居中和均匀。

进一步的，本实施例采用的第一耳板52和第二耳板102的外轮廓均呈弧形，便于过渡板5安装时不与插接头10发生干涉。

进一步的，本实施例采用的第二预埋件6与第三预埋件9为连通的一体式结构。第二预埋件6与第三预埋件9可以是分体式结构，因其分别与过渡板5和小钢牛腿8焊接固连，两者的作用不一样。但是本实施例中，将第二预埋件6与第三预埋件9设置为连通的一体式结构，即两者是同一个“加长版”的双埋板式预埋件，这样的设计可以减少所用预埋件种类，简化预埋件布设工序，有益于现场施工。

一种动臂塔机爬升梁装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：在超薄核心筒剪力墙相对侧的厚墙100与薄墙200内分别预埋多组第一预埋件3、第二预埋件6和第三预埋件9，多组第一预埋件3、第二预埋件6和第三预埋件9沿动臂塔机爬升方向设置；同一爬升梁1高度上设置两组，每一组的第一预埋件3、第二预埋件6和第三预埋件9承载一套爬升梁装置的荷载；如图3；

S2：将钢牛腿2与第一预埋件3焊接固定；将小钢牛腿8与第三预埋件9焊接固定；如图4；

S3：将已通过销轴4连接了过渡件5的爬升梁吊装至钢牛腿2和小钢牛腿8的上方后缓缓放下，使过渡件5与薄墙200一侧的第二预埋件6贴合，再用高强螺栓7将过渡件5与第二预埋件6连接固定，完成爬升梁1水平方向靠近薄墙200一侧的对齐及安装；如图5；

S4：将过渡件5的下表面与小钢牛腿8的上表面焊接固定；如图2；

S5：吊装放下爬升梁1靠近厚墙100的一端并搁置于钢牛腿2上后，将爬升梁1与钢牛腿2上表面进行三面围焊固接，完成爬升梁1的安装固定，如图1和2。

以上施工步骤可降低对爬升梁安装时水平精度的要求，易于实现快速安装作业，具体参见上文记载，此处不再赘述。

实施例二

如图6，与实施例一的区别在于，本实施例中，爬升梁1为可拆卸、连接的两段式结构，具体可以为通过法兰盘11的方式实现拆卸及连接，连接件也可以采用高强螺栓；其中靠近厚墙100的一段相对较短，靠近薄墙200一段相对较长，因厚墙100一侧采用的是与钢牛腿2焊接的方式，薄墙200一侧采用的是高强螺栓7连接的方式，就可以将较长的一段爬升梁1设计为标准长度段，在拆装掉两侧的高强螺栓连接约束后，再与不同长度的较短的一段爬升梁1配合使用，进而适应墙体收分，以及动臂塔机爬升时爬升梁的周转循环使用需求。

实施例三

如图7，与实施例一的区别在于，本实施例还包括与每一根爬升梁1配合使用的一根斜撑12；所述斜撑12一端固连于超薄核心筒剪力墙位于薄墙200一侧的墙角，另一端与爬升梁1相连；所述斜撑12一端固连的墙角的空间位置高度高于爬升梁所在的空间位置高度。以上斜撑12的设置，可将薄墙200墙体的受力情况分散至超薄核心筒剪力墙的墙角处，进而分散至薄墙200相邻的墙体上，提高墙体的安全性。

如图8，进一步的，本实施例采用的斜撑12一端与超薄核心筒剪力墙位于薄墙200一侧的墙角通过一个三角钢牛腿13焊接固连，三角钢牛腿13需设计成与墙角所在的两个墙面均贴合的形式；斜撑12与三角钢牛腿13的焊接搭接关系可参见图9，当然这只是本实施例提出的一种可行的形式，本领域技术人员可变换为其他焊接固连方式；所述三角钢牛腿13与埋设于超薄核心筒剪力墙内的第四预埋件14焊接固连；所述斜撑12另一端连接有一块第三耳板15；所述爬升梁1外侧焊接有一根与所述销轴4平行的螺柱16；所述螺柱16具有一体成型的光滑段161和螺纹段162，螺柱16的光滑段161贯穿第三耳板15后，依次通过与螺纹段162配合的锁紧螺母17和止退螺母18将第三耳板15限位。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种动臂塔机爬升梁装置，其特征在于：包括水平设置于超薄核心筒剪力墙的厚墙与薄墙之间的爬升梁；所述爬升梁靠近厚墙一侧与一钢牛腿上表面三面围焊固接；所述钢牛腿与埋设于厚墙内的第一预埋件焊接固连；所述爬升梁靠近薄墙一侧贯穿设有一根销轴；所述销轴位于水平面内，且垂直爬升梁长度方向设置，以将爬升梁可转动连接于一过渡件上；所述过渡件与埋设于薄墙内的第二预埋件通过高强螺栓实现水平方向的固连，其在垂直方向上与一布设于其下方的小钢牛腿上表面焊接固连；所述小钢牛腿与埋设于薄墙内的第三预埋件焊接固连。

2.根据权利要求1所述的动臂塔机爬升梁装置，其特征在于：所述过渡件包括焊为一体或是一体成型的过渡板和第一耳板；所述爬升梁靠近薄墙一侧端头焊接有通过销轴与过渡件配合的插接头；所述插接头包括焊为一体或是一体成型的端板和第二耳板；所述过渡板通过高强螺栓连接于第二预埋件；所述端板焊接于爬升梁端头；所述第一耳板和第二耳板通过所述销轴可转动连接。

3.根据权利要求2所述的动臂塔机爬升梁装置，其特征在于：所述第二耳板有两个对称间隔设置；所述第一耳板有一个间隙配合式卡设于两个第二耳板之间，并通过所述销轴与第二耳板贯穿连接。

4.根据权利要求3所述的动臂塔机爬升梁装置，其特征在于：所述第一耳板和第二耳板的外轮廓均呈弧形。

5.根据权利要求1所述的动臂塔机爬升梁装置，其特征在于：所述第二预埋件与第三预埋件为连通的一体式结构。

6.根据权利要求1所述的动臂塔机爬升梁装置，其特征在于：所述爬升梁为可拆卸、连接的两段式结构，其中靠近厚墙的一段相对较短，靠近薄墙一段相对较长。

7.根据权利要求6所述的动臂塔机爬升梁装置，其特征在于：所述爬升梁的两段式结构通过法兰盘的方式实现拆卸及连接。

8.根据权利要求1所述的动臂塔机爬升梁装置，其特征在于：还包括与每一根爬升梁配合使用的一根斜撑；所述斜撑一端固连于超薄核心筒剪力墙位于薄墙一侧的墙角，另一端与爬升梁相连；所述斜撑一端固连的墙角的空间位置高度高于爬升梁所在的空间位置高度。

9.根据权利要求8所述的动臂塔机爬升梁装置，其特征在于：所述斜撑一端与超薄核心筒剪力墙位于薄墙一侧的墙角通过一个三角钢牛腿焊接固连；所述三角钢牛腿与埋设于超薄核心筒剪力墙内的第四预埋件焊接固连；所述斜撑另一端连接有一块第三耳板；所述爬升梁外侧焊接有一根与所述销轴平行的螺柱；所述螺柱具有一体成型的光滑段和螺纹段，螺柱的光滑段贯穿第三耳板后，依次通过与螺纹段配合的锁紧螺母和止退螺母将第三耳板限位。

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