CN112209221B - 一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装装置及吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装装置和方法，属于建筑工程技术领域；解决高耸柱形建筑的凸出结构整体吊装施工难度大的问题；具体包括顶部锚固梁、底部吊梁和提升设备，高耸柱形建筑的柱形本体上分布多个支点，支点处设置有伸出柱形本体的支撑梁；顶部锚固梁固定连接在支撑梁上，底部吊梁与待起吊的凸出结构固定连接，提升设备固定在顶部锚固梁上，提升设备通过吊装绞线与底部吊梁固定连接，通过提升设备将凸出结构以柱形本体为中心整体起吊；本发明可将凸出结构整体围绕高耸柱形建筑进行起吊，实现吊装结构一步到位，极大的方便了后续的施工，且不需要在高空进行拼装等操作，提高了此类建筑施工的精确度。

Description

一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装装置及吊装方法

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体为一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装装置及吊装方法。

背景技术

对于高耸的柱形建筑在其上层***加筑凸出结构时，通常采用的方法是在已经建好的柱形建筑的基础上，对凸出的环形建筑分块起吊后再拼接安装；这样带来的问题是拼装难度大，同时在高空操作的过程中不易对拼装的角度等进行控制，造成施工的精确度下降。也有在两个低层建筑之间采用整体吊装的方法，这种整体吊装的高度低，吊装过程的干涉少，因此整体吊装通常用于低层且二者独立的建筑之间。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装装置及吊装方法。用于解决高耸柱形建筑的凸出结构整体吊装施工难度大的问题。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装装置，包括顶部锚固梁、底部吊梁和提升设备，高耸柱形建筑的柱形本体上分布多个支点，所述支点处设置有伸出柱形本体的支撑梁，所述支撑梁与柱形本体之间设置有加固杆件；所述顶部锚固梁固定连接在支撑梁上，所述底部吊梁与待起吊的凸出结构固定连接，所述提升设备固定在顶部锚固梁上，所述提升设备通过吊装绞线与底部吊梁固定连接，通过提升设备将凸出结构以柱形本体为中心整体起吊。

进一步的，所述支点处设置有相垂直的两个支撑梁，相邻两个支点的支撑梁相交形成支撑点。

更进一步，所述顶部锚固梁是由多根锚固梁连接形成的多边形结构，每根锚固梁上设置有提升设备。

进一步优选的，所述顶部锚固梁固定搭建在多根锚固梁本体上以及支撑点上。

更进一步的，所述底部吊梁是由多根锚固梁连接形成的多边形结构，顶部锚固梁与底部吊梁的形状相同。

更进一步，所述提升设备通过吊装绞线与底部吊梁的每根锚固梁的中点相连接。

更进一步，所述顶部锚固梁和底部吊梁是由锚固梁连接形成的八边形结构。

进一步的，所述底部吊梁上设置有导向轨道，用于对吊装绞线进行导向，所述柱形本体外部断位钢梁牛腿伸出端的长度由上至下渐缩，用于防止在凸出结构吊装提升的过程中与柱形本体发生碰撞。

进一步的，所述提升设备为液压提升油缸，所述液压提升油缸通过液压泵站驱动。

更进一步的，还包括传感检测装置和控制***，所述传感检测装置用于获取液压提升油缸的位置信息、载荷信息和凸出结构空中姿态信息；所述控制***与传感检测装置连接用于接收信号并控制液压提升油缸的同步动作。

更进一步的，所述传感检测装置包括压力传感器和油缸位置传感器。

一种利用用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装装置的吊装方法，包括以下步骤：

1）在高耸柱形建筑的裙房屋面以高耸柱形建筑为中心，拼装环形的凸出结构，并同时在凸出结构上连接底部吊梁，在高耸柱形建筑的顶部固定连接顶部锚固梁；在顶部锚固梁上均匀布置提升设备。

2）将提升设备与吊装绞线相连接，再将吊装绞线连接在底部吊梁上；启动提升设备，将凸出结构围绕高耸柱形建筑水平整体起吊；起吊至距离裙房屋面20-25米标高处时停止吊装，将提升设备锁死。

3）用缆风绳从东南西北四个方向对凸出结构进行拉结，将缆风绳一端固定在凸出结构上，另一端固定在裙房屋面的拼装台上。

4）在高耸柱形建筑和裙房屋面之间安装伸臂支撑桁架。

5）解开锁死的提升设备并把缆风绳松开继续进行提升，一直提升到设计标高，然后进行凸出结构和柱形本体进行连接。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为。

本发明适用于高耸柱形建筑对于外部环绕的凸出结构进行的吊装，本吊装装置可将凸出结构整体围绕高耸柱形建筑进行起吊，实现吊装结构一步到位，极大的方便了后续的施工，且不需要在高空进行拼装等操作，提高了此类建筑施工的精确度。

附图说明

图1是实施例旋转餐厅桁架提升吊点立面布置图；

图2是实施例旋转餐厅吊装上提升点布置图；

图3是实施例旋转餐厅下提升梁布置图；

图4是实施例旋转餐厅吊装第一阶段的示意图；

图5是实施例旋转餐厅吊装第二阶段的示意图；

图中，1为顶部锚固梁，2为底部吊梁，3为支点，4为支撑梁，5为中心筒本体，6为旋转餐厅，7为液压提升油缸，8为液压泵站，9为钢绞线，10为加固杆件，11为断位钢梁牛腿，12为转换桁架，13为缆风绳，14为4榀伸臂支撑桁架。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

以高耸柱形建筑顶部加筑环形的旋转餐厅为例，旋转餐厅钢结构采取在二层钢结构裙房上进行整体拼装，然后采用液压整体吊装的施工方法进行施工。旋转餐厅的结构体系为二部分组成:转换桁架+框架梁柱组成。本工程建筑标高为：196m，塔身每层 6.20 米，旋转餐厅层高 6.200 米，本工程旋转餐厅处在：124m—148.8m, 旋转餐厅的直接为 40m,重量为： 860T。旋转餐厅采用液压整体提升的施工方法。

如图1-3所示，液压整体提升施工方法的吊装装置，包括顶部锚固梁1、底部吊梁2和液压提升设备，高耸柱形建筑的中心筒本体5的顶部均匀分布八个支点3，每个支点3处设有伸出中心筒本体5的两根互相垂直的支撑梁4，相邻两个支点的支撑梁4相交形成支撑点或相互平行形成支撑面。顶部锚固梁1为等边八边形，顶部锚固梁1固定安装在支撑梁4上，以单个支撑梁4或相邻两根支撑梁4为支点；凸出的旋转餐厅6是环形的结构，同理，在环形结构的内侧均布有八个支点3，同样每个支点3处设有伸出旋转餐厅6的两根互相垂直的支撑梁4，相邻两个支点的支撑梁4相交形成支撑点或相互平行形成支撑面。底部吊梁2同样也为等边八边形，底部吊梁2固定安装在旋转餐厅6的转换桁架12上。液压提升设备包括八台液压提升油缸7、四个液压泵站8、操作控制室以及与液压提升油缸7配套的钢绞线9，其中，八台液压提升油缸7分别固定在顶部锚固梁1的每条边的中点上，四个液压泵站8和操作控制室设置在中心筒本体5内，液压提升油缸7通过钢绞线9与底部吊梁2的每个边的中点固定连接，在中心筒本体5与每根中心筒本体5上的支撑梁4之间斜连接有加固杆件10，通过液压提升设备将旋转餐厅6以中心筒本体5为中心整体起吊。其中，操作控制室内设有控制***，控制***用于与传感检测装置连接以接收信号并控制液压提升油缸7的同步动作。

本工程整个提升过程共分为二个阶段，第一个阶段从裙房二层屋面提升20m后，停止提升进行安装4榀伸臂支撑桁架14；第二个阶段从4榀伸臂支撑桁架14安装完成后到提升到设计标高位置。

第一个阶段：旋转餐厅在裙房屋面12.075m标高上的拼装平台上进行拼装旋转餐厅的构件，整个三层旋转餐厅拼装完成后进行液压整体提升，整体提升20m后停止提升，然后锁死液压提升***，液压提升***锁死后，为防止旋转餐厅6在平面位置上左右位动，用8根缆风绳从东南西北四个方向进行拉结，每个方面上布置2根缆风绳13；固定好以后，就用汽车吊进行安装4榀伸臂支撑桁架如图4所示。

第二个阶段：旋转餐厅6在4榀伸臂支撑桁架14安装完成后，然后解开锁死的液压提升***并把8根缆风绳13松开继续进行液压提升，一直提升到旋转餐厅设计标高，然后进行和中心筒本体5进行连接。如图5所示。

在吊装的过程中，为防止钢绞线9以及旋转餐厅6与中心筒本体5的断位钢梁牛腿11碰撞发生干涉碰撞，中心筒本体5外部格栅伸出端的长度由上至下渐缩，而且截断位置相继错开，除了避免发生碰撞外，还为了避开5个水平结构沿竖向、不在同一位置上接缝，避开结构受力薄弱环节；同时，在下吊点圈梁上部设置8组导向。导向轨道利用原格栅竖向龙骨（方管200×150×5)作为支撑轨道。

其中，液压提升油缸7为穿芯式结构，钢绞线9采用刺度低松弛预应力钢绞线，公称直径为15.24mm，抗拉强度为1860N/mm²，破断拉力为260.7KN，伸长率在1％时的最小载荷221.5KN，每米重量为1.1Kg。钢绞线符合国际标准ASTM A416－87a。

传感检测装置用于获取液压提升油缸的位置信息、载荷信息和凸出结构空中姿态信息；所述控制***与传感检测装置连接用于接收信号并控制液压提升油缸的同步动作。具体的，在提升***中，每个提升吊点下面均布置称距离传感器，这样，在提升过程中这些距离传感器可以随时测量当前的构件高度，并通过现场实时网络传站主控计算机。每个跟随提升吊点与主令提升吊点的跟随情况可以用距离传感器测量的高度差反映出来。主控计算机可弹据跟随提升吊点当前的高度差，来决定相应事阀的控制量大小，从而，实现每一跟随提升吊点与主令提升吊点的位置同步。为了提高构件的安全性，在每个提升吊点都布置了油压传感器，主控计算机通过现场实时网络监测每个提升吊点的载荷变化情况。如果提升吊点的载荷有异常的突变，则计算机会自动停机，并报警示意。提升油缸数量确定之后，每台提升油缸上安装一套位置传感器，传感器可以反映主油缸的位置情况、上下锚具的松紧情况。通过现场实时网络，主控计算机可德取所有提升油缸的当前状态。根据提升油缸的当前状态，主控计算机综合用户的控制要求（例如，手动、顺控、自动）可以决定提升油缸的下一步动作。

在每个提升吊点的一组油缸中，选择一个油缸安装压力传感器；压力传感器安装在油缸的大腔侧，由于同一提升吊点的所有油缸的进油口并联压力相同，所开个油缸的压力就代表同一提升吊点的压力。

在每个油缸的上下锚具油缸上各安装1只锚具传感器，在主缸上安装1只油缸位置传感器。将各种传感器同各自的通讯模块连接。地面布置1台计算机控制柜，从计算机控制柜引出比例阀通讯线、电磁阀通讯线、油缸信号通讯线、工作电源线。通过比例阀通讯线、电磁阀通讯线将所有泵站联网。通过油缸信号通讯线将所有油缸信号通讯模块联网。通过电源线将所有的模块电源线连接。当完成传感器的安装和现场实时网络控制***的连接后，计算机控制***的布置就完成。

本吊装装置和方法适用于高耸柱形建筑对于外部环绕的凸出结构进行的吊装，本吊装装置可将旋转餐厅整体围绕高耸柱形建筑进行起吊，实现吊装结构一步到位，极大的方便了后续的施工，且不需要在高空进行拼装等操作，提高了此类建筑施工的精确度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (8)

1.一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在高耸柱形建筑的裙房屋面以高耸柱形建筑为中心，拼装环形的凸出结构，并同时在凸出结构上连接底部吊梁，在高耸柱形建筑的顶部固定连接顶部锚固梁；在顶部锚固梁上均匀布置提升设备；

2）将提升设备与吊装绞线相连接，再将吊装绞线连接在底部吊梁上；启动提升设备，将凸出结构围绕高耸柱形建筑水平整体起吊；起吊至距离裙房屋面20-25米标高处时停止吊装，将提升设备锁死；

3）用缆风绳从东南西北四个方向对凸出结构进行拉结，将缆风绳一端固定在凸出结构上，另一端固定在裙房屋面的拼装台上；

4）在高耸柱形建筑和裙房屋面之间安装伸臂支撑桁架；

5）解开锁死的提升设备并把缆风绳松开继续进行提升，一直提升到设计标高，然后进行凸出结构和柱形本体进行连接；

用于所述吊装方法的吊装装置包括顶部锚固梁、底部吊梁和提升设备，高耸柱形建筑的柱形本体上分布多个支点，所述支点处设置有伸出柱形本体的支撑梁，所述支撑梁与柱形本体之间设置有加固杆件；所述顶部锚固梁固定连接在支撑梁上，所述底部吊梁与待起吊的凸出结构固定连接，所述提升设备通过吊装绞线与底部吊梁固定连接，通过提升设备将凸出结构以柱形本体为中心整体起吊；所述支点处设置有相垂直的两个支撑梁，相邻两个支点的支撑梁相交形成支撑点；所述顶部锚固梁是由多根锚固梁连接形成的多边形结构，每根锚固梁上设置有提升设备；所述顶部锚固梁固定搭建在多根支撑梁本体上以及支撑点上。

2.根据权利要求1所述的一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装方法，其特征在于，所述底部吊梁是由多根锚固梁连接形成的多边形结构，顶部锚固梁与底部吊梁的形状相同。

3.根据权利要求2所述的一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装方法，其特征在于，所述提升设备通过吊装绞线与底部吊梁的每根锚固梁的中点相连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装方法，其特征在于，所述顶部锚固梁和底部吊梁是由锚固梁连接形成的八边形结构。

5.根据权利要求1所述的一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装方法，其特征在于，所述底部吊梁上设置有导向轨道，用于对吊装绞线进行导向，所述柱形本体外部断位钢梁牛腿伸出端的长度由上至下渐缩，用于防止在凸出结构吊装提升的过程中与柱形本体发生碰撞。

6.根据权利要求1所述的一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装方法，其特征在于，所述提升设备为液压提升油缸，所述液压提升油缸通过液压泵站驱动。

7.根据权利要求6所述的一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装方法，其特征在于，还包括传感检测装置和控制***，所述传感检测装置用于获取液压提升油缸的位置信息、载荷信息和凸出结构空中姿态信息；所述控制***与传感检测装置连接用于接收信号并控制液压提升油缸的同步动作。

8.根据权利要求7所述的一种用于高耸柱形建筑凸出结构的吊装方法，其特征在于，所述传感检测装置包括压力传感器和油缸位置传感器。

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