CN111847264B - 低净空钢筋笼起吊装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及低净空钢筋笼起吊装置及其施工方法，所述装置包括走行导轨和底部具有车轮组件的双层框架结构，双层框架结构在走行导轨上纵向移动；双层框架结构的上层框架上设置有吊装设备；双层框架结构的下层框架表面设置有纵向移动的运输导轨及小车组件。本发明适用于建（构）筑物下净空不足的情况下，基坑支护结构的钢筋笼等材料的起吊，外部吊装设备用于将钢筋笼吊装至内部运输平台，内部吊装设备用于钢筋笼吊装就位，巧妙运用双层框架结构的优势，将内部吊装设备、外部吊装设备以及内部运输平台有机结合，解决了低净空条件下钢筋笼起吊难题，实现了快速施工，提高了施工质量。

Description

低净空钢筋笼起吊装置及其施工方法

技术领域

本发明属于地下工程技术领域，具体涉及一种低净空钢筋笼起吊装置及其施工方法。

背景技术

随着修建技术、建设水平及建设要求的不断提高，越来越多的新工艺、新工法应用到隧道及地下工程的建设中，然而如何解决低净空下快速起吊钢筋笼、提高施工质量已成为关键问题。

以往施工中,多采用拆除的方式创造施工条件，在增加建设协调难度与投资的同时，还会导致交通拥堵严重，给民众出行带来诸多不便。为此，急需寻求一种低净空条件下，快速、安全起吊钢筋笼的装置，以确保在不拆除建构筑物、减少交通拥堵和建设投资的前提下进行钢筋笼快速吊装施工，提高机械化施工率，并保证支护结构的可靠性以及周边工程的结构安全与正常使用功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种低净空钢筋笼起吊装置及其施工方法，可确保在不拆除建构筑物、减少交通拥堵和建设投资的前提下进行钢筋笼快速吊装施工，提高机械化施工率与施工质量，保障民众正常生活。

本发明所采用的技术方案为：

低净空钢筋笼起吊装置，其特征在于：

所述装置包括走行导轨和底部具有车轮组件的双层框架结构，双层框架结构在走行导轨上纵向移动；

双层框架结构的上层框架上设置有吊装设备；

双层框架结构的下层框架表面设置有纵向移动的运输导轨及小车组件。

双层框架结构包括上层框架和下层框架，均为由纵向杆件和水平构件组成的矩形框架结构，两层框架通过边缘的竖向支撑连接。

上层框架面积小于下层框架面积，竖向支撑斜向设置。

上层框架上设置的吊装设备包括外部吊装设备和内部吊装设备，外部吊装设备位于上层框架的顶面边缘，内部吊装设备位于上层框架的底面。

下层框架设置的运输导轨及小车组件包括运输导轨和在其上纵向移动的运输小车。

运输导轨位于下层框架表面，其端部设置有防溜车挡块。

双层框架结构底部的车轮组件包括车轮、车轴和底部支撑杆件，车轴横向布置，车轮位于车轴两端，车轴外端插入底部支撑杆件，底部支撑杆件顶部固定到双层框架结构的下层框架上。

运输导轨及小车组件位于下层框架纵向一侧的端部，下层框架纵向的另一侧端部设置有设备平台，设备平台上设置有配重。

外部吊装设备为塔吊，内部吊装设备为天车，塔吊、天车和走行的控制设备均设置在设备平台上。

如所述的低净空钢筋笼起吊装置的施工方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：制作构件及配件：

在工厂内下料加工构件，并将车轮、车轴组装成走行系统模块；

步骤二：放样定位，安装支撑骨架：

将构件运抵现场，地面组装框架结构，将上部纵向杆件、上部水平构件连接牢固形成上层框架结构，下部纵向杆件、下部水平构件连接牢固形成下层框架结构；定位安装竖向支撑，两端与上部纵向杆件、下部纵向杆件连接牢固；

步骤三：安装走行系统：

将走行系统模块与底部支撑杆件连接，并将底部支撑杆件一端固定于下部纵向杆件下方，使其与支撑骨架连为一体；

步骤四：安装内部运输平台：

定位安装运输导轨，将其固定于下部水平构件；安装运输小车和防溜车挡块；

步骤五：安装设备平台：

安装设备平台；

步骤六：安装起吊装置：

安装内部吊装设备，外部吊装设备吊装至上层框架一端顶部，并与之固定；将配重放置于设备平台；

步骤七：安装控制系统：

吊装控制设备就位安装，将其操作面板固定于竖向支撑外侧。

本发明具有以下优点：

本发明适用于建（构）筑物下净空不足的情况下，基坑支护结构的钢筋笼等材料的起吊。该结构型式简明，受力合理，适用性强，巧妙运用双层框架结构的优势，将内部吊装设备、外部吊装设备以及内部运输平台有机结合，实现了低净空条件快速起吊钢筋笼，提高了施工质量。同时，该结构具有很强的可操作性，可实现工厂化作业，可拆卸更换，具有较高的经济效益和社会效益，在地下工程领域中有广泛的应用价值。

附图说明

图1为本发明结构立面图。

图2为上层框架详图。

图3为下层框架详图。

图4为走行系统详图。

图中，101-上部纵向杆件，102-上部水平构件，103-下部纵向杆件，104-下部水平构件，105-竖向支撑，201-外部吊装设备，202-内部吊装设备，203-配重，301-运输导轨，302-运输小车，303-防溜车挡块，401-车轮，402-车轴，403-底部支撑杆件，404-走行导轨，501-设备平台，601-控制设备，602-操作面板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及一种低净空钢筋笼起吊装置，所述装置包括走行导轨404和底部具有车轮组件的双层框架结构，双层框架结构在走行导轨404上纵向移动；双层框架结构的上层框架上设置有吊装设备；双层框架结构的下层框架表面设置有纵向移动的运输导轨及小车组件。

双层框架结构包括上层框架和下层框架，均为由纵向杆件和水平构件组成的矩形框架结构，两层框架通过边缘的竖向支撑105连接。上层框架面积小于下层框架面积，竖向支撑105斜向设置。

上层框架上设置的吊装设备包括外部吊装设备201和内部吊装设备202，外部吊装设备201位于上层框架的顶面边缘，内部吊装设备202位于上层框架的底面。

下层框架设置的运输导轨及小车组件包括运输导轨301和在其上纵向移动的运输小车302。运输导轨301位于下层框架表面，其端部设置有防溜车挡块303。

双层框架结构底部的车轮组件包括车轮401、车轴402和底部支撑杆件403，车轴402横向布置，车轮401位于车轴402两端，车轴402外端插入底部支撑杆件403，底部支撑杆件403顶部固定到双层框架结构的下层框架上。

运输导轨及小车组件位于下层框架纵向一侧的端部，下层框架纵向的另一侧端部设置有设备平台501，设备平台501上设置有配重203。

外部吊装设备201为塔吊，内部吊装设备202为天车，塔吊和天车的控制设备601均设置在设备平台501上。

上述低净空钢筋笼起吊装置的施工方法，由以下步骤实现：

步骤一：制作构件及配件

在工厂内下料，加工上部纵向杆件101、上部水平构件102、下部纵向杆件103、下部水平构件104、竖向支撑105、外部吊装设备201、内部吊装设备202、配重203、运输导轨301、运输小车302、防溜车挡块303、底部支撑杆件403、走行导轨404、设备平台501、控制设备601、操作面板602等构件及配件，并将车轮401、车轴402组装成走行系统模块。

步骤二：放样定位，安装支撑骨架

将构件及配件运抵现场，地面组装框架结构，将上部纵向杆件101、上部水平构件102连接牢固形成上层框架结构，下部纵向杆件103、下部水平构件104连接牢固形成下层框架结构；定位安装竖向支撑105，两端与上部纵向杆件101、下部纵向杆件103连接牢固，确保支撑骨架的整体性。

步骤三：安装走行系统

将走行系统模块与底部支撑杆件403连接，并将底部支撑杆件403一端固定于下部纵向杆件103下方，使其与支撑骨架连为一体。

步骤四：安装内部运输平台

定位安装运输导轨301，将其固定于下部水平构件104；安装运输小车302和防溜车挡块303。

步骤五：安装设备平台

安装设备平台501。

步骤六：安装起吊装置

安装内部吊装设备202，外部吊装设备201吊装至上层框架一端顶部，并与之固定；将配重203放置于设备平台501。

步骤七：安装控制系统

吊装控制设备601就位安装，将操作面板602固定于竖向支撑105外侧。

本发明的尺寸总体上应以既有结构的净空空间尺寸为基准，其构件刚度应足以施工或地下环境变化产生的应力变化；内部吊装设备、外部吊装设备以及内部运输平台视起吊需要而定。

本发明采用无缝钢管、桁架、焊管、型钢或组合型钢拼装组成，通过螺栓或焊接将各部件连接；双层平行框架结构为主要受力构件，并通过竖向支撑将其连接一体，确保了结构体的整体稳定性；同时，配置走行系统和控制系统，使其可操作性更强、更便捷。

本发明可满足建（构）筑物下净空不足的情况下，基坑支护结构的钢筋笼等材料的起吊。应用本发明后，随着具体工程中既有建（构）筑物空间尺寸、围护结构类型、钢筋笼尺寸与重量、以及周边环境等差异，其相关结构参数均可根据实际工程需要或大或小、或多或少、或长或短、或强或弱，如：上部纵向杆件、上部水平构件、下部纵向杆件、下部水平构件、竖向支撑、外部吊装设备、内部吊装设备、运输导轨、运输小车以及设备平台等的型号、材质和尺寸，下部水平构件、竖向支撑的数量、型号、间距及其整体高度与宽度等。

参见附图对本发明的装置进行进一步详细说明：

图中装置呈中间高两端低的具备行走能力的双层框架结构，并由起吊系统、内部运输平台、走行系统、配重与设备平台、控制系统组成。

双层框架结构相互平行，总体呈现为上窄下宽；上层框架由两根上部纵向杆件101和两根上部水平构件102组装成长方形；下层框架由两根下部纵向杆件103和多根下部水平构件104组装成长方形；四根等长的竖向支撑105位于两层框架之间，两端分别与上部纵向杆件101、下部纵向杆件103连接。

起吊系统由外部吊装设备201和内部吊装设备202组成，分别位于上层框架上、下侧，外部吊装设备201和内部吊装设备202的配重203均置于设备平台501上。

内部运输平台位于下层框架上，且伸入上层框架下方，由两根运输导轨301、运输小车302和防溜车挡块303组成，运输导轨301固定于下部水平构件104，运输小车302沿运输导轨301纵向移动，防溜车挡块303固定于运输导轨301端部。

走行系统位于下层框架下方，由多组车轮401、车轴402、底部支撑杆件403组成，车轮401位于走行导轨404上，通过车轴402与底部支撑杆件403连接，底部支撑杆件403一端与下部纵向杆件103固定。

设备平台501固定下层框架一端，且不占用上层框架下方空间；控制系统由控制设备601和操作面板602组成，控制设备601置于设备平台501上，操作面板602固定于竖向支撑105外侧。

本装置由相互平行的双层框架结构组成，总体呈现为上窄下宽；上层框架包括两根上部纵向杆件101和两根上部水平构件102，下层框架包括两根下部纵向杆件103和多根下部水平构件104；上部水平构件102、下部水平构件104分别位于上部纵向杆件101、下部纵向杆件103内侧，并与之连接牢固。四根等长的竖向支撑105位于两层框架之间，并与上部水平构件102成一定角度，两端分别与上部纵向杆件101、下部纵向杆件103连接，形成上窄下宽的整体框架，成为该设备的主要支撑骨架。

外部吊装设备201，如塔吊，固定于上层框架一端顶部，靠近内部运输平台，用于将钢筋笼吊装至内部运输平台；内部吊装设备202，如天车，悬挂于上层框架，并沿上部纵向杆件101纵向移动，用于钢筋笼吊装就位。

内部运输平台和设备平台501分别位于下层框架两端，内部运输平台用于运输钢筋笼，伸入上层框架下方，运输导轨301固定于下部水平构件104，运输小车302沿运输导轨301纵向移动，防溜车挡块106固定于运输导轨301端部。设备平台501固定于下部纵向杆件103，并用于放置外部吊装设备201和内部吊装设备202的配重203以及控制设备601。

通过控制设备601和操作面板602实现转置的起吊、走行等控制，操作面板602固定于靠近内部运输平台一侧的竖向支撑105外侧。

走行系统位于下层框架下方，由车轮401、车轴402、底部支撑杆件403组成，并通过底部支撑杆件403与下部纵向杆件103连接，实现行走；底部支撑杆件403与下部水平构件104位置对应。

上部纵向杆件101、上部水平构件102、下部纵向杆件103、下部水平构件104、竖向支撑105、防溜车挡块303、底部支撑杆件403均为无缝钢管、桁架、焊管、型钢或组合型钢等；运输导轨301、走行导轨404为钢轨或型钢；运输小车302、设备平台501为钢板或钢板与角钢、槽钢组装而成。起吊装置总长6.0～25.0m，整体高4.0～7.0m，适用于净空不足时，分段吊装钢筋笼；上部纵向杆件101长3.0～15.0m，上部水平构件102长1.5～2.5m，下部纵向杆件103长6.0～25.0m，下部水平构件104长1.5～3.5m，竖向支撑105高3.0～6.0m，竖向支撑105与上部水平构件102之间呈75°～85°；外部吊装设备201、内部吊装设备202起吊总重约1.5～8t，外部吊装设备201旋转半径120°～180°；走行导轨404间距略大约下部水平构件104长度；运输导轨301间距1.5～2.5m，长3.0～13.0m；运输小车302宽度2.0～3.0m，长1.0～6.0m；设备平台501宽度1.5～4.0m；防溜车挡块303高0.1～0.2m；车轮401、车轴402、底部支撑杆件403组成的走行系统总高度约0.5m；操作面板602安装高度1.2～1.6m；杆件之间通过螺栓或焊接连接。

本发明适用于建（构）筑物下净空不足的情况下，基坑支护结构的钢筋笼等材料的起吊，巧妙运用双层框架结构的优势，将内部吊装设备、外部吊装设备以及内部运输平台有机结合，实现了低净空条件快速起吊钢筋笼，提高了施工质量。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.低净空钢筋笼起吊装置，其特征在于：

所述装置包括走行导轨（404）和底部具有车轮组件的双层框架结构，双层框架结构在走行导轨（404）上纵向移动；

双层框架结构的上层框架上设置有吊装设备；

双层框架结构的下层框架表面设置有纵向移动的运输导轨及小车组件；

双层框架结构包括上层框架和下层框架，均为由纵向杆件和水平构件组成的矩形框架结构，两层框架通过边缘的竖向支撑（105）连接；

上层框架面积小于下层框架面积，竖向支撑（105）斜向设置；

上层框架上设置的吊装设备包括外部吊装设备（201）和内部吊装设备（202），外部吊装设备（201）位于上层框架的顶面边缘，内部吊装设备（202）位于上层框架的底面；

双层框架结构底部的车轮组件包括车轮（401）、车轴（402）和底部支撑杆件（403），车轴（402）横向布置，车轮（401）位于车轴（402）两端，车轴（402）外端插入底部支撑杆件（403），底部支撑杆件（403）顶部固定到双层框架结构的下层框架上。

2.根据权利要求1所述的低净空钢筋笼起吊装置，其特征在于：

下层框架设置的运输导轨及小车组件包括运输导轨（301）和在其上纵向移动的运输小车（302）。

3.根据权利要求2所述的低净空钢筋笼起吊装置，其特征在于：

运输导轨（301）位于下层框架表面，其端部设置有防溜车挡块（303）。

4.根据权利要求3所述的低净空钢筋笼起吊装置，其特征在于：

运输导轨及小车组件位于下层框架纵向一侧的端部，下层框架纵向的另一侧端部设置有设备平台（501），设备平台（501）上设置有配重（203）。

5.根据权利要求4所述的低净空钢筋笼起吊装置，其特征在于：

外部吊装设备（201）为塔吊，内部吊装设备（202）为天车，塔吊、天车和走行的控制设备（601）均设置在设备平台（501）上。

6.如权利要求5所述的低净空钢筋笼起吊装置的施工方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：制作构件及配件：

在工厂内下料加工构件，并将车轮（401）、车轴（402）组装成走行系统模块；

步骤二：放样定位，安装支撑骨架：

将构件运抵现场，地面组装框架结构，将上部纵向杆件（101）、上部水平构件（102）连接牢固形成上层框架结构，下部纵向杆件（103）、下部水平构件（104）连接牢固形成下层框架结构；定位安装竖向支撑（105），两端与上部纵向杆件（101）、下部纵向杆件（103）连接牢固；

步骤三：安装走行系统：

将走行系统模块与底部支撑杆件（403）连接，并将底部支撑杆件（403）一端固定于下部纵向杆件（103）下方，使其与支撑骨架连为一体；

步骤四：安装内部运输平台：

定位安装运输导轨（301），将其固定于下部水平构件（104）；安装运输小车（302）和防溜车挡块（303）；

步骤五：安装设备平台：

安装设备平台（501）；

步骤六：安装起吊装置：

安装内部吊装设备（202），外部吊装设备（201）吊装至上层框架一端顶部，并与之固定；将配重（203）放置于设备平台（501）；

步骤七：安装控制系统：

吊装控制设备（601）就位安装，将其操作面板（602）固定于竖向支撑（105）外侧。