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一种变截面桁架式塔式起重机超长附着施工方法

阅读：1085发布：2020-06-07

专利汇可以提供一种变截面桁架式塔式起重机超长附着施工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种变截面桁架式塔式起重机超长附着施工方法，包括塔式起重机的附着框和建筑物，所述附着框包括用以连接的第一边角和第二边角，所述附着杆组包括第一附着杆、第二附着杆和第三附着杆，其中所述第一附着杆将第一边角与楼体第一部分附着连接、所述第二附着杆将第二边角与楼体的第一部分附着连接，第三附着杆将第二边角与楼体的第二部分附着连接；第一附着杆、第二附着杆与预埋墙板采用双耳板销轴铰接连接；本发明充分利用材料的强度、节省材料、减轻自重和增大刚度，可满足15‑30米长度塔式起重机附着距离的需求，提高了安全性能和塔式起重机的使用寿命。，下面是一种变截面桁架式塔式起重机超长附着施工方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种塔式起重机超长附着方法，其特征在于，包括塔式起重机的附着框和建筑物，所述建筑物包括一个规则方形的第一部分和一个大致具有圆弧外形的第二部分，所述附着框通过附着杆组与建筑物的两部分进行附着连接；
所述附着框包括用以连接的第一边角和第二边角，所述附着杆组包括第一附着杆、第二附着杆和第三附着杆，其中所述第一附着杆将第一边角与建筑物第一部分附着连接、所述第二附着杆将第二边角与建筑物的第一部分附着连接，第三附着杆将第二边角与建筑物的第二部分附着连接；其中第一附着杆与建筑物第一部分一侧边的夹角为100 110°，第一~
附着杆与第二附着杆的夹角为20 30°，第二附着杆与建筑物第一部分的另一侧边夹角为40~
60°，第一附着杆、第二附着杆与预埋连接件采用双耳板销轴铰接连接；
~
所述第一附着杆与所述第一部分的一个侧边之间设有第一支撑杆，所述第一附着杆与附着框的一个侧边之间设有第二支撑杆，所述第二附着杆与第三附着杆之间设有第三支撑杆，所述第三附着杆与建筑物第二部分之间设有承力杆，其中第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆均采用带有一定的变形余量的结构，具体包括位于中部的套杆和两侧的杆，其中套杆上带有两个限位块，使两侧的杆在筒内有一定的双向活动自由度，所述承力杆不具有变形余量；
所述的附着杆组采用变截面桁架式设计，具体包括主体段，该主体段包括截面形状相同但尺寸由中央向两侧逐渐缩小的三部分，主体段三部分的横截面积为3:2.25:1.95，主体段采用平行弦杆桁架，即内部采用多个与上下弦杆垂直的竖腹杆，同时在相邻垂直腹杆之间设置斜腹杆；以及位于主体段相邻部分之间、截面尺寸逐步缩小的收缩段，收缩段共有三段，均采用坡面桁架结构，即在每段设置与弦杆大致平行的横腹杆，同时在横腹杆和弦杆之间设有斜腹杆，所述收缩段梯形截面的上底面：下底面：高=4:1.8:5，最后一节收缩段两侧分别设有连接段；
所述附着杆组与该建筑物的两部分通过预埋连接件进行附着连接，所述预埋连接件结构包括建筑物的混凝土部，位于混凝土部外侧的垫板，以及垫板外侧的铰接部，铰接部后侧设有两个连接部，连接部后方连接有呈弧形的固定部，连接部和固定部分别预埋入混凝土部中，所述固定部的弧形形状，其圆心位于连接部一侧；
所述附着框与建筑物的距离为15 40m。
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2.根据权利要求1所述的一种塔式起重机超长附着方法，其特征在于，所述塔式起重机中心距离附着框的附着位置距离不大于8米。
3.根据权利要求1所述的一种塔式起重机超长附着方法，其特征在于，附着杆组材料为Q345 钢。
4.根据权利要求1所述的一种塔式起重机超长附着方法，其特征在于，所述附着框由四根撑杆和一套环梁组成，所述环梁套在塔式起重机标准节上，所述四根撑杆端部有大耳环与建筑物附着处铰接，四根撑杆保持在同一水平内。

说明书全文

一种变截面桁架式塔式起重机超长附着施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及综合体建筑塔式起重机附着技术领域，具体涉及一种变截面桁架式塔式起重机超长附着施工方法。

背景技术

[0002] 随着建筑规模的不断扩大，城市综合体工程将在今后的建筑发展中不断涌现。超高层及大型商业建筑施工过程中塔式起重机布置不可避免会受到场地限制的情况，当塔式起重机使用高度超过独立高度时，将塔式起重机利用附着装置固定在建筑物上，附着装置可以增加塔式起重机的牢固程度，避免因为塔式起重机高度过高而在起重过程中发生安全事故。现有的塔式起重机与建筑物之间的附着间距一般在6-8m之间，附着装置的附着拉杆大多由槽钢和缀板组成。但是综合体建筑施工中建筑类型复杂、施工场地限制、场地移交不一致等不良施工条件对垂直运输造成影响，因此综合体建筑和塔式起重机之间需要超长附着距离(15-30m)。

[0003] 在塔式起重机超长附着工艺研究方面，目前中国建筑第二工程局有限公司发明了一种塔式起重机超长附着装置，包括附着框、附着杆和预埋板，不仅满足了远近墙体的附着，同时还革新了预埋板的结构，使得预埋板体积更小便于安装减少对简直墙体的破坏，同时还能提高力矩；中建三局集团有限公司自主研发了一种大型塔式起重机多点超长附着装置，连接杆设置有水平连接杆与斜向连接杆，连接点根据工程实际情况灵活调整，形成三角稳固空间结构，受力稳定合理；中国建筑一局（集团）有限公司发明了一种坡地建筑塔式起重机超长附着装置及坡地建筑逆序施工方法，该方法在附着拉杆的中部位置设置支架，以此减小附着拉杆的挠度，增加附着拉杆支撑塔式起重机的稳定性，提高施工的安全系数。但目前对于变截面桁架式塔式起重机超长附着工艺设计尚处于起步阶段，国内高校以及科研院所对此项目的研究较少。

发明内容

[0004] 为了至少部分的解决上述已有技术存在的不足，本发明提供一种变截面桁架式塔式起重机超长附着工艺，项目采用变截面桁架式设计，应用3m和6m的模数组合，可满足15-30米长度塔式起重机附着距离的需求，拆装方便，可多次周转使用，使塔式起重机利用率提高15%以上。

[0005] 本发明完整的技术方案包括：

[0006] 一种塔式起重机超长附着方法，包括塔式起重机的附着框和建筑物，所述建筑物包括一个规则方形的第一部分和一个大致具有圆弧外形的第二部分，所述附着框通过附着杆组与该建筑物的两部分进行附着连接；所述附着框包括用以连接的第一边角和第二边角，所述附着杆组包括第一附着杆、第二附着杆和第三附着杆，其中所述第一附着杆将第一边角与建筑物第一部分附着连接、所述第二附着杆将第二边角与建筑物的第一部分附着连接，第三附着杆将第二边角与建筑物的第二部分附着连接；其中第一附着杆与建筑物第一部分一侧边的夹角为100-110°，第一附着杆与第二附着杆的夹角为20-30°，第二附着杆与建筑物第一部分的另一侧边夹角为40-60°，第一附着杆、第二附着杆与预埋墙板采用双耳板销轴铰接连接；

[0007] 所述第一附着杆与所述第一部分的一个侧边之间设有第一支撑杆，所述第一附着杆与附着框的一个侧边之间设有第二支撑杆，所述第二附着杆与第三附着杆之间设有第三支撑杆，所述第三附着杆与建筑物第二部分之间设有承力杆，其中第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆均采用带有一定的变形余量的结构，具体可以包括位于中部的套杆和两侧的杆，其中杆上带有两个限位块，可以使杆部在筒内有一定的双向活动自由度，所述承力杆其不具有变形余量。

[0008] 所述的附着杆组采用变截面桁架式设计，具体包括位于主体段12，该主体段包括截面形状相同但尺寸由中央向两侧逐渐缩小的三部分，主体段采用平行弦杆桁架，即内部采用多个与上下弦杆垂直的竖腹杆，同时在相邻垂直腹杆之间设置斜腹杆；以及位于主体段相邻部分之间，截面尺寸逐步缩小的收缩段13，收缩段共有三段，均采用坡面桁架结构，即在每段设置与弦杆大致平行的横腹杆，同时在横腹杆和弦杆之间设有斜腹杆，最后一节收缩段两侧分别设有连接段14。

[0009] 所述附着杆组与该建筑物的两部分通过预埋连接件进行附着连接，所述预埋连接件结构包括建筑物的混凝土部，位于混凝土部外侧的垫板，以及垫板外侧的铰接耳板，铰接耳板后侧设有两个连接部，连接部后方连接有呈弧形的固定部，连接部和固定部分别预埋入混凝土部中，所述固定部的弧形形状，其圆心位于连接部一侧。

[0010] 在一些实施方式中，所述附着框与建筑物的距离为15-30m。

[0011] 在一些实施方式中，所述塔式起重机中心距离附着框的附着位置距离不大于8米。

[0012] 在一些实施方式中，附着杆组材料为Q345钢。

[0013] 在一些实施方式中，所述附着框由四根撑杆和一套环梁组成，所述环梁套在塔式起重机标准节上，所述四根撑杆端部有大耳环与建筑物附着处铰接，四根撑杆保持在同一水平内。

[0014] 本发明的有益效果：

[0015] 1、采用变截面桁架式设计，应用3m和6m的模数组合，能充分利用材料的强度、节省材料、减轻自重和增大刚度，可满足15-30米长度塔式起重机附着距离的需求，拆装方便，可多次周转使用，使塔式起重机利用率提高15%以上。

[0016] 2、预埋墙板与附着拉杆的连接采用双耳板销轴铰接设计，可使附着架强度抗拉强度达到1200-1500MPa，抗压能力大幅提高。

[0017] 3、所有焊缝均为全熔透一级焊缝，主肢角钢和钢板采用L形围焊，主肢角钢和缀条角钢之间采用三面围焊，超声波100%检测，塔式起重机结构更加稳固，安全性能提高25%左右。

[0018] 4、最大程度的提高塔式起重机稳定性与利用率，有效延长塔式起重机的使用寿命3-5年，改善能源结构。实施后，能最大程度的提高塔式起重机稳定性与利用率，有效延长塔式起重机的使用寿命3-5年。在内部推广应用后，实现了新增年销售收入500万元，新增利税
135万元。
附图说明

[0019] 为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0020] 图1为根据本申请的塔式起重机的图。

[0021] 图2为根据本申请的一种实施方式的塔式起重机超长附着结构的结构简化图。

[0022] 图3为根据本申请的一种实施方式的变截面桁架附着拉杆结构示意图。

[0023] 图4为根据本申请的一种实施方式的预埋连接件的结构简化图。

[0024] 图中附图标记为：1-附着框、2-建筑物第一部分、3-建筑物第二部分、4-第一附着杆、5-第二附着杆、6-第三附着杆、7-预埋连接件、8-第一支撑杆、9-第二支撑杆、10-第三支撑杆、11-承力杆、12-主体段、13-收缩段、14-连接段、15-混凝土、16-垫板、17-铰接耳板、18-连接部、19-固定部。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请的实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本申请。

[0026] 如图1所示，本发明在施工过程中所适用的塔式起重机，当高度超过独立高度时，必须利用附着装置固定在建筑物上，以防止因塔式起重机高度过高而在起重过程中发生安全事故。

[0027] 在附着过程中，通常是采用附着多根拉杆连接附着框，并利用预埋件是附着力附着拉杆与建筑物本体连接，然而，由于现代建筑物的外形设计越来越丰富，不仅有传统的规则方形楼梯，还出现了拐角、弧形等多种建筑物结构。本发明的发明人在施工过程中，即遇到了圆弧形建筑物的超长附着问题，采用传统的附着方法，容易使预埋件与建筑物的连接出现压力或拉力方向变化，导致局部的力量过大，使附着效果不好，容易出现事故。

[0028] 有鉴于此，本发明公开了一种塔式起重机超长附着结构，如图2所示，包括塔式起重机的附着框1和建筑物，该建筑物包括一个规则方形的第一部分2和一个大致具有圆弧外形的第二部分3，附着框通过附着杆与该建筑物的两部分通过预埋连接件7进行附着连接，附着框包括用以连接的两个边角，附着杆包括第一附着杆4、第二附着杆5和第三附着杆6，其中第一附着杆将第一边角与建筑物第一部分附着连接、第二附着杆将第二边角与建筑物的第一部分附着连接，第三附着杆将第二边角与建筑物的第二部分附着连接。其中第一附着杆与建筑物第一部分一侧边的夹角为100-110°，第一附着杆与第二附着杆的夹角为20-30°，第二附着杆与建筑物第一部分的另一侧边夹角为30-60°。第一附着杆与第一部分一侧边之间设有第一支撑杆8，第一附着杆与附着框的设有第二支撑杆9，第二附着杆与第三附着杆之间设有第三支撑杆10，第三附着杆与建筑物第二部分之间设有承力杆11，其中支撑杆均采用带有一定的变形余量的结构，该变形余量是指支撑杆的长度可以发生一定变化。
具体包括位于中部的套杆和两侧的杆，其中杆上带有两个限位块，可以使杆部在筒内有一定的双向活动自由度，因此，在第一附着杆受到的拉力发生变化，如向右倾斜时，第一支撑杆可以适当拉长后给其提供足够的回拉力。类似的，第二支撑杆设在第一附着杆的另一侧，可同时提供相应的支撑力，第一支撑杆和第二支撑杆共同作用，使第一附着杆分别与建筑物和附着框的夹角和受力在事先计算的可承受范围内。第二支撑杆设有第一附着杆和第二附着杆之间，当在附着杆安装过程或塔式起重机施工过程中，如果某一附着杆位置发生变化导致其之间的夹角过大或过小时，可以提供相应的安全拉力或推力，保证其避免超出设定的临界值。以上支撑杆还可以保证在附着杆安装过程中，如果杆的位置发生变化造成其局部的力的集中，可以有一定的伸长量，避免对建筑物中的预埋连接件的连接强度造成影响。位于第三附着杆和建筑物第二部分之间的承力杆是根据本项目施工的建筑物形状所进行设计的，其不具有变形余量。上述附着杆和承力杆的设计，使得塔式起重机在超长附着（15-30m）时，即便发生极端的条件（如台风或小型地震），依然能够塔式起重机的主体情况稳定。

[0029] 所述的附着杆组采用变截面桁架式设计，具体包括位于主体段12，该主体段包括截面形状相同但尺寸由中央向两侧逐渐缩小的三部分，主体段采用平行弦杆桁架，即内部采用多个与上下弦杆垂直的竖腹杆，同时在相邻垂直腹杆之间设置斜腹杆。经过实际设计计算，从中央到部分，主体段三部分的横截面积为3:2.25:1.95的情况下，能够保证具有足够的强度的前提下，减少了腹杆材料的使用，节省了成本；以及位于主体段相邻部分之间，截面尺寸逐步缩小（截面为梯形）的收缩段13，收缩段共有三段，均采用坡面桁架结构，即在每段设置与弦杆大致平行的横腹杆，同时在横腹杆和弦杆之间设有斜腹杆，该设计保证了在截面渐缩段有足够连接强度，同时变截面的设计使得附着杆更易于安装，该收缩段梯形截面的上底面：下底面：高=4:1.8:5，最后一节收缩段两侧分别设有连接段14，所述附着杆的变截面桁架采用钢桁架设计，应用3m和6m的模数组，可满足15-30米长度塔式起重机附着距离的需求，并可以进行拆装反复使用。

[0030] 预埋连接件具体结构包括建筑物的混凝土部15，位于混凝土部外侧的垫板16，以及垫板外侧的铰接耳板17，耳板采用两块25mm厚钢板，铰接耳板后侧设有两个连接部18，连接部后方连接有呈弧形的固定部19，连接部和固定部分别预埋入混凝土部中，其中上述设计有别于现有技术中的爪脚设计，固定的弧形形状，其圆心位于连接部一侧，使得与混凝土部的接触面积显著增大，强有力地增加了连接强度，同时弧形的外形有利于减少与混凝土部的力的集中，防止其断裂造成危险。

[0031] 所述结构中所有焊缝均为全熔透一级焊缝，主肢角钢和钢板采用L形围焊，主肢角钢和缀条角钢之间采用三面围焊，超声波100%检测。

[0032] 以上申请的仅为本申请的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请创造构思的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些都属于本申请的保护范围。

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