实施例参见图1、图2所示,这种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台,包括钢平台、连接在钢平台上的施工设备、以及将钢平台支撑连接在所施工的高层建筑的核心筒20的顶部的支撑顶升系统,所述钢平台为空间钢桁架平台1;所述施工设备包括挂设在空间钢桁架平台1上的挂架5和模板6,搭设在空间钢桁架平台1顶部的塔吊2、混凝土布料机19、办公休息场所21、简易加工场22和监测检修系统23,以及连接在空间钢桁架平台1与核心筒20之间的施工电梯18。
所述塔吊2是《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》的主要吊装设备,可以用于材料的垂直运输以及重型构件的安装,塔吊2与空间钢桁架平台1形成有机的整体,随着空间钢桁架平台1的顶升一起上升,并允许改变塔吊的位置。塔吊2通过转换装置46与空间钢桁架平台1连接,所以安装拆卸方便,并可以适应不同型号的塔吊。
所述模板6可进行竖向高度方面的调节,模板6在整个核心筒施工中仅为一套,模板6可以满足高度调节、随墙体截面变化而调节等多种功能,模板6悬挂在空间钢桁架平台1的吊架梁上,模板6沿吊架梁运动时采用电动驱动。所述挂架5也悬挂在吊架梁上,挂架随吊架梁的运动时采用电动驱动方式。
所述办公休息场所21是指搭设于空间钢桁架平台1上的若干房屋,可随着在空间钢桁架平台1的顶升一起上升。办公休息场所21供管理人员和施工人员使用,能满足必要的工作和生活的需要,所述简易加工场22中有钢筋加工设备,能进行上部楼层施工所需的简单的钢筋加工。所述空间钢桁架平台1上还可以有临时堆场17,空间钢桁架平台1可以作为重型构件周转的场地。
参见图3-5,所述空间钢桁架平台1包括主桁架8、次桁架9和桁架间撑杆47,所述主桁架8包括主桁架弦杆10和可拆卸连接在相邻两主桁架弦杆10之间的主桁架腹杆11,所述次桁架9可拆卸连接在两个主桁架8之间,并且次桁架9包括次桁架弦杆12和可拆卸连接在相邻两次桁架弦杆12之间的次桁架腹杆13,所述桁架间撑杆47可拆卸连接在平行的两个主桁架8之间、平行的两个次桁架9之间和平行的主桁架8与次桁架9之间。
参见图13-18,所述支撑顶升系统可完成自爬升动作,无需另外的周转支架或顶升设备。支撑顶升系统包括支撑立柱3、支撑架和液压顶升机构7,其中支撑架通过牛腿25可拆卸连接在核心筒20上,并且支撑架至少包括上支撑架4和下支撑架24,上支撑架4和下支撑架24上均设置有立柱支承装置和立柱夹紧装置;支撑架可根据具体情况,通过牛腿3连接在核心筒的内侧或外侧。
所述支撑立柱3上竖向间隔分布有爬升踏步块26,支撑立柱3通过爬升踏步块26支承在立柱支承装置上,支撑立柱3还通过立柱夹紧装置与上支撑架和下支撑架夹紧连接,支撑立柱3的上部与空间钢桁架平台1连接;支撑立柱3包括支撑柱肢柱14和可拆卸连接在相邻两支撑柱肢柱14之间的支撑柱缀条15,所述肢柱由一节一节的肢柱标准节首尾连接而成,所述爬升踏步块26竖向间隔分布在支撑柱肢柱14上。
所述液压顶升机构7的下端连接在上支撑架4上,液压顶升机构的上端与支撑立柱3上的爬升踏步块26配合连接,液压顶升机构7由液压控制室16控制连接并且液压控制室16搭设在空间钢桁架平台1的顶部。
所述上支撑架4与下支撑架24的结构相同,均包括主梁27、主梁支撑杆28和连接杆29,所述主梁27为方框形状并且套在支撑立柱3上,主梁由两个C形梁和连接在两个C形梁之间的两根连接梁围成一方框形状,主梁27上固定连接有主梁附墙双耳板30,主梁附墙双耳板30通过主梁穿销装置31与牛腿25连接,所述主梁支撑杆28连接在主梁下侧与主梁下方的牛腿之间,主梁支撑杆28的上端通过主梁联接销32与主梁连接,主梁支撑杆28的下端连接有支撑杆附墙双耳板33,支撑杆附墙双耳板33通过支撑杆穿销装置34与主梁下方的牛腿连接,所述连接杆29连接在主梁与主梁支撑杆28之间。
所述立柱支承装置包括标准节支承块35、支承块杠杆36、支承小油缸37和杠杆支座38,其中标准节支承块35的一端与支撑立柱3上的爬升踏步块36相配合,标准节支承块35另一端穿过主梁至主梁外侧、与支承块杠杆36的一端铰接连接,支承块杠杆36的中部通过杠杆支座38铰接连接在主梁上,支承块杠杆36的另一端与支承小油缸37的活塞杆铰接连接,支承小油缸37的缸体又固定连接在主梁上。
所述立柱夹紧装置包括位于主梁上的滑道39、放置在滑道39中的夹紧块40、位于夹紧块40后方的背板41、以及螺纹连接在背板41上的夹紧螺栓42,所述夹紧螺栓42的前端顶在夹紧块40的背面,夹紧块40的正面又贴在支撑立柱3的支撑柱肢柱14上。
所述液压顶升机构7包括顶升梁7.1、顶升梁销轴7.2、顶升梁上挂耳7.3、顶升梁下挂耳7.4、主油缸7.5、主油缸固定框7.6和主油缸支撑杆7.7,其中主油缸7.5的缸体下端铰接连接在上支撑架的主梁上,主油缸7.5中的主油缸活塞杆上端通过顶升梁销轴7.2与顶升梁7.1铰接连接,顶升梁7.1上左右对称固定连接有顶升梁上挂耳7.3和顶升梁下挂耳7.4,顶升梁上挂耳7.3和顶升梁下挂耳7.4又与支撑立柱3上的爬升踏步块26配合连接,所述主油缸固定框7.6套在主油缸7.5的缸体上,所述主油缸支撑杆7.7连接在主油缸固定框7.6与上支撑架的主梁之间。
所述主油缸7.5的缸体与上支撑架的主梁之间连接有挂耳小油缸7.8,该挂耳小油缸7.8的上端与主油缸7.5的缸体铰接连接,该挂耳小油缸7.8的下端与上支撑架的主梁铰接连接,挂耳小油缸7.8可减小人工操作的劳动强度和危险。通过挂耳小油缸7.8的伸缩,可使连接在挂耳小油缸7.8的活塞杆上的主油缸沿着与其连接的销轴在垂直于C形梁轴线的平面内转动一定的角度,使连接在主油缸活塞杆上的顶升梁7.1离开或靠近支撑立柱3,实现顶升梁上挂耳或顶升梁下挂耳脱离或挂在爬升踏步块上。
所述主梁穿销装置31与支撑杆穿销装置34的结构相同,均包括穿销油缸支座43和穿销油缸44,其中穿销油缸44的缸体通过穿销油缸支座43固定连接在主梁附墙双耳板30或支撑杆附墙双耳板33上,穿销油缸44中的穿销活塞杆与牛腿25上的销孔配合连接。
参见图2、图6,所述施工电梯18包括轿厢18.2、位于轿厢18.2上方的电梯动力系统18.5、连接在轿厢18.2与电梯动力系统18.5之间的钢丝绳18.3、以及与轿厢18.2配合连接的电梯导向装置,所述电梯动力系统18.5放置于电梯机房18.1内,电梯机房18.1位于结构施工层上部、固定放置在空间钢桁架平台1上。
所述电梯导向装置包括移动框架18.9、连接预埋件18.10、电梯导轨18.4和导轨支架18.6,其中移动框架18.9的上部与电梯机房18.1的下部固定连接,移动框架18.9的下部位于核心筒20内并与预埋在核心筒20的混凝土侧壁中的连接预埋件18.10可拆卸连接,移动框架18.9还与空间钢桁架平台1可拆卸连接。
所述电梯导轨18.4的上部位于移动框架18.9内并且电梯导轨18.4的上端位于空间钢桁架平台1的上方,电梯导轨18.4的下部位于核心筒20内,电梯导轨18.4由一节一节的导轨标准节组成,其中位于移动框架18.9内的导轨标准节与移动框架18.9可拆卸连接,位于移动框架18.9下方的导轨标准节通过导轨支架18.6与核心筒20的混凝土侧壁固定连接。
所述施工电梯18与空间钢桁架平台1连成一个整体,随着空间钢桁架平台1的顶升一起上升,并可以快速的直接从高层建筑的底部到达空间钢桁架平台1顶部。现场管理与施工人员可通过该施工电梯18迅速抵达空间钢桁架平台1顶部,方便、快捷。在整个施工过程,施工电梯18的运行高度可根据建筑高度进行调节。
所述电梯机房18.1通过移动调节滑轮18.8连接在支撑柱18.7上,支撑柱18.7又固定连接在空间钢桁架平台1上。由于空间钢桁架平台1在顶升时并不平衡,移动调节滑轮18.8可用来减小不平衡的空间钢桁架平台对电梯机房的影响。所述移动框架18.9由型钢焊接连接而成,移动框架18.9的外侧面上连接有挡板。
参见图9-12,所述塔吊2通过转换装置46与空间钢桁架平台1连接,该转换装置46包括连接在空间钢桁架平台1的主桁架上的转换节46.1、连接在塔吊2与转换节46.1之间的的上部法兰46.6、以及连接在转换节46.1与支撑立柱3之间的下部法兰46.7。
所述转换节46.1包括四根竖向的柱肢46.2和连接在相邻两柱肢之间的缀条46.3,转换节46.1的左右两侧还对称固定连接有转换节连接耳板46.4,转换节连接耳板46.4上开有转换节连接销孔46.5,转换节46.1通过转换节连接销孔46.5与空间钢桁架平台1的主桁架销接。
所述上部法兰46.6由方框形状的上部法兰主体46.10、固定连接在上部法兰主体46.10的四个角上的塔机连接件46.8、以及固定连接在上部法兰主体46.10侧面的上部法兰与转换节连接件46.9组成,上部法兰主体46.10通过塔机连接件46.8与塔吊2上的塔吊底节48连接,上部法兰主体46.10通过上部法兰与转换节连接件46.9与转换节46.1的上部连接。
所述下部法兰46.7由方框形状的下部法兰主体46.13、固定连接在下部法兰主体46.13的四个角上的立柱连接件46.11、以及固定连接在下部法兰主体46.13侧面的下部法兰与转换节连接件46.12组成,下部法兰主体46.13通过立柱连接件46.11与支撑立柱3连接,下部法兰主体46.13通过下部法兰与转换节连接件46.12与转换节46.1的下部连接。
参见图7、图8,所述混凝土布料机19的泵管上连接有混凝土泵送组合调节套管45,该混凝土泵送组合调节套管45由标准泵送管段45.10和可调泵送管段通过转化法兰45.11连接而成,所述可调泵送管段由调节外管45.1和伸缩内管45.2通过套接后通过调节螺栓45.5连接而成,所述伸缩内管45.2的外壁上焊接有始端螺母45.6,其位于调节外管45.1内的端部有突向调节外管45.1的内管端头45.4,所述内管端头45.4和调节外管内壁紧贴;所述调节外管45.1为变径管,包括内径渐变的锥形段45.14和内径不变的调节段45.15,所述调节段45.15的外壁上焊接有终端螺母45.7和限位装置45.8,所述限位装置45.8在终端螺母45.7之上,所述调节段45.15的端部通过螺栓45.13连接有突向调节外管管内的外管端头45.3,所述外管端头45.3与伸缩内管45.2的外壁紧贴,其上带有锁紧装置45.9。
所述混凝土布料机19为大型混凝土布料机,具有覆盖范围大的特点,混凝土布料机19直接搭设在空间钢桁架平台1上,安装拆卸方便,并可以随着空间钢桁架平台1的顶升一起上升。与混凝土布料机19相连的泵管为混凝土泵送组合调节套管45,能方便地在高度方向上进行调节以适应楼层的高度变化(在空间钢桁架平台1顶升后,泵管间断开的位置可方便的加入新泵管,进而保证混凝土浇筑的顺利进行)。
所述混凝土泵送组合调节套管45中的伸缩内管45.2的长度为500~1000毫米。所述伸缩内管位于调节外管45.1外的端部通过内管连接法兰45.12连接有标准泵送管段45.10。所述锥形段45.14长度不小于600毫米。所述限位装置45.8为有开孔的钢板,所述开孔带内螺纹,其内径与调节螺栓丝杆的外径相同。
《一种集垂直运输设备及模架为一体的自顶升施工平台》还具有实时的监测检修系统23,可随时监测施工平台的运行情况,并根据反馈情况及时排除相关的质量与安全隐患。
安装时,安装顺序由下至上,支撑立柱通过支撑架固定在核心筒20上,支撑立柱可通过支撑顶升系统逐渐向上部移动,支撑立柱顶部与装换装置46中的下部法兰连接,以此连接转换节和上部法兰。然后安装空间钢桁架平台1,依次悬挂模板和挂架,使下部结构连为整体。接着进行塔吊2和混凝土布料机19的安装,塔吊2与上部法兰连接固定,混凝土布料机19直接固定于空间钢桁架平台1的桁架上。最终,通过转换装置46使支撑立柱、空间钢桁架平台1和塔吊2连接为一个整体共同工作。施工电梯18中的轿厢通过导轨和支架可从地面直接升至空间钢桁架平台1顶部,方便材料运输。待主要设施安装完毕后,进行简易加工场22、办公休息场所21、液压控制室16等辅助设施的安装。
工作时,空间钢桁架平台1可根据楼层施工的要求,通过支撑顶升系统进行顶升,进而带动模板、挂架、塔吊、塔吊2和混凝土布料机19等同步顶升,顶升到位后固定支撑架,空间钢桁架平台1进入工作状态。此时塔吊2可进行自由吊装,施工电梯18可直接上到空间钢桁架平台1顶部,混凝土布料机19可以进行混凝土浇筑。