用于装配式建筑的模块化快装式卸料及外防护一体化系统的制作方法

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种用于装配式建筑的模块化快装式卸料及外防护一体化系统。

背景技术：

近年来，随着经济发展，建筑行业对能源消耗、环境污染越来越重视；装配式建筑具备环保、减少现场施工的污染、施工效率高的特点，可以在较短工期内完成房屋的建造，是现代化的房屋建造的优选方式之一。在建筑施工过程中，卸料平台及外防护件都必不可少。卸料平台用于层与层之间材料的转移，以及在二次结构施工中实现砌块、砂浆等的运输作业需求。而外防护件作为高空作业防护用具，通常由槽钢、钢管甚至竹竿直接由地面沿建筑外墙铅垂向上延伸架设而形成骨架，再在指定层结构楼板外水平覆设一层或多层尼龙防护网，以实现安全防护的功能。就目前而言，普遍将卸料平台与外防护件作为两个独立的个体存在并装配，不仅操作极为繁琐不堪，同时外防护件的上述骨架遍布于建筑外墙之外，显然会影响到吊机的吊臂动作，并随之对卸料平台的升降吊装及装配产生影响，严重阻碍了实际施工的进度。此外的，传统的卸料平台通常由钢平台及钢丝绳构成；在使用时，钢平台固定于下层结构楼板处并悬臂状的延伸出阳台之外，同时，将钢丝绳一端固定于钢平台的悬挑段而将钢丝绳另一端固定于上层外墙的锚固点处，从而实现钢平台的可靠固定功能。上述现有卸料平台结构的缺陷在于：目前对于上层处锚固点的设计，都采用预浇法，也即在设计之处就将钢筋弯绕呈“ω”状并将该钢筋的两脚端埋入外墙内。在每次逐层进行卸料平台的组装时，不仅需要重复的进行锚固点的固接操作，同时还需要频繁的进行锚固点固接可靠性的评测。更为严重的是，由于钢筋被直接浇筑在外墙内，导致在建筑施工完成后，如何进行外墙装修成为难题。现有处理上述问题的手段是针对性的增加钢筋切割工序，也即通过人工操作钢筋切割机来逐层的割除外墙处的钢筋，从而使墙面平整。但是，一方面，为实现锚固点与下层钢平台间的连接性，锚固点通常需要布置在外墙的窗洞或门洞顶部横梁处，使得钢筋割除操作存在作业危险性。另一方面，人工切割方式不可能使得钢筋的断面完全平齐外墙墙面，导致不得不再增加打磨工序，从而给现场操作人员带来较大困扰。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的用于装配式建筑的模块化快装式卸料及外防护一体化系统，其模块化程度高、使用安全性好、操作简便快捷而制作成本低，在兼具卸料平台及外防护件的原有功能的同时，整体还能够伴随建筑结构作业而同升同降，从而能显著提升实际施工进度。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于装配式建筑的模块化快装式卸料及外防护一体化系统，包括钢平台，所述钢平台的固定端沿当前层的结构楼板上板面延伸布置；钢平台的另一端则以固定端延伸方向的反方向伸出该层结构楼板的阳台之外从而形成用于搁放物料的悬挑段；其特征在于：各层结构楼板处的外墙上均贯穿外墙墙体而设置有预留孔；本系统包括穿设于预留孔内的锚环，所述锚环包括拉接螺杆，所述拉接螺杆外形呈一端为闭环状的螺纹杆状结构；拉接螺杆穿入预留孔内，且在预留孔两孔端处的拉接螺杆杆身处均螺纹配合有压紧螺母，以使得两道压紧螺母在轴向上相向施力从而将拉接螺杆固定于外墙处；悬挑段的两侧对称布置吊耳，在吊耳与拉接螺杆的闭环状端部之间设置连接两者的牵引绳；本系统还包括支撑架，所述支撑架上布置安装孔，拉接螺杆穿入该安装孔并依靠压紧螺母将支撑架压紧和固定于预留孔处；支撑架顶部固接有起安全防护作用的网筛板状的外挂架，外挂架沿铅垂向的向上延伸至相对钢平台所在层的上一层结构楼板的阳台处。

优选的，支撑架为直角三棱柱状框架型构造，支撑架的两道直边所在棱面分别构成外墙贴合面以及外挂架配合面；沿支撑架的棱长方向而在外墙贴合面上布置有两道安装孔，并以该两道安装孔为一组安装单元，所述安装单元为两组且沿铅垂向的在外墙贴合面上依序布置。

优选的，以位于拉接螺杆的闭环状端部处的压紧螺母为第一压紧螺母，位于拉接螺杆的直杆状端部处的压紧螺母为第二压紧螺母；所述锚环还包括套设于拉接螺杆杆身处的第一垫片以及第二垫片；所述第一垫片夹设于支撑架与第一压紧螺母之间；所述第二垫片夹设于外墙与第二压紧螺母之间；在第二压紧螺母的外侧的一段拉接螺杆的螺纹段上还螺纹配合有起机械防松功能的防松螺母。

优选的，所述第一垫片与第二垫片外形均呈圆板状或方板状，第二垫片的板面面积大于第一垫片的板面面积。

优选的，以对称布置于悬挑段两侧的两个吊耳为一组吊耳单元，所述吊耳单元为两组且沿钢平台的延伸方向依序布置；以相对远离结构楼板的一组吊耳单元为第一吊耳单元，而相应的另一组吊耳单元为第二吊耳单元；第一吊耳单元通过牵引绳而锚固于上一层结构楼板的外墙处的锚环处，而第二吊耳单元通过牵引绳锚固于当前层结构楼板的外墙处的锚环处。

优选的，所述钢平台的底面呈由悬挑段所在侧向固定端所在侧高度逐渐降低的倾斜面结构，钢平台的两侧垂直落差为150mm。

优选的，在钢平台的底面处固接有一根抵脚梁，所述抵脚梁平行当前层结构楼板处阳台的外侧墙面且抵脚梁的梁身水平设置；当钢平台内搁置有物料时，钢平台的悬挑段受力下压并使得抵脚梁面抵靠于所述阳台的外侧墙面处；当钢平台处于闲置状态时，抵脚梁回复至初始位置从而与上述阳台的外侧墙面间存有配合间隙。

优选的，所述钢平台的固定端与钢平台所在层的结构楼板之间处夹设有一块配重梁板，所述配重梁板搁置于结构楼板上并与所述固定端间构成螺栓固接配合。

优选的，所述牵引绳为ф21.5mm的钢丝绳，牵引绳的两端通过绳卡固定于相应的固定位置处。

优选的，牵引绳与水平面夹角为45～60°。

本发明的有益效果在于：

1)、本发明提供了一种能够与装配式建筑结构施工相配套的兼具施工材料运输周转功能以及外防护功能的一体式系统。本系统在保留钢平台的基础上，利用装配式建筑的各模块的预制特性，从而在外墙浇筑时就预先在外墙上设计出预留孔。后期通过组装与预留孔配套的可拆卸的锚环，进而形成可拆卸的锚固点。该锚固点一方面作为卸料平台的锚固点，从而配合钢平台而为装配式建筑结构施工提供施工材料垂直运输需要。另一方面，该锚固点又巧妙的作为了支撑架的附着点和固定点，从而实现了作为上一层结构楼板防护面的外挂架的稳固安装目的。由于上述锚环乃至整个系统的可拆卸性，不但使得整个平台均能伴随建筑结构作业而整体同升同降，各锚环、钢平台乃至外挂架等均重复使用，不仅成本更低，装拆也更为便利。同时的，一旦锚环拆除，外墙处仅遗留预留孔，从而不会妨碍到后期装修操作，其施工效率可得到显著提升。

2)、支撑架作为衔接下层结构楼板的外墙与上层结构楼板处外挂架的衔接件，应当基于三角支撑体系而设计制造，以便确保外挂架的安装牢固性，进而提升其安全防护效果。而在进行牵引绳的固接时，则应当遵循上下分层固接的方式，以提升钢平台的悬挑段的牵引稳固性及工作可靠性。

3)、作为与预留孔间配套存在的锚环，实际操作时可通过多种结构实现，诸如采用预留孔与螺纹杆的直接螺纹固接方式，或采用t型锚杆并在t型锚杆的顶端布置弯钩或闭环从而配合牵引绳等。作为上述方案的进一步优选方案，本系统选用拉接螺杆配合垫片及螺母的构造方式。实际操作时，首先在拉接螺杆上穿设垫片及压紧螺母，并将拉接螺杆沿预留孔穿入，再在拉接螺杆的螺杆顶端继续依次穿设垫片及压紧螺母，最终形成两片垫片夹持外墙预留孔两孔端，而两道压紧螺母实现垫片压紧的功能，以确保锚环相对外墙的固接可靠性。进一步的，由于拉接螺杆的一端为闭环端，因此自然的能够实现相对外墙的单向止动功能；此时在拉接螺杆的顶端处再布置防松螺母，以确保位于该端处的压紧螺母的单向止动能力。压紧螺母的协同配合，则用以紧紧夹持外墙墙体。考虑到锚环必然主要承受得自牵引绳的向外的拉力，通过将第二垫片的板面面积大于第一垫片的板面面积，可在有效确保整体结构工作可靠性的同时，也能进一步的降低本发明的生产成本，并同步提升其装配灵活性。

4)、作为本发明的另一个重点结构，本发明在钢平台的底面处靠近阳台外侧墙面而设置一根水平的抵脚梁。抵脚梁的设置，起到协助受力及分摊钢平台处搁置物料时的下压力的功能，这可有效避免钢平台的悬挑段直接受到下压力而全力压住阳台边缘所造成的阳台刮损状况，同时也利于减少牵引绳的受力性，从而提升牵引绳的实际使用寿命。而在实际设计时，要求当悬挑段不受力时，配合倾斜式钢平台布局，能使得整个钢平台在固定端的配重梁板的重力作用下离开阳台边缘，抵脚梁也应当与阳台外侧墙面间均有间距，从而避免阳台在钢平台闲置时受到额外刮擦状况。在悬挑段受力时，一方面钢平台自然下压并施力给阳台，另一方面则通过抵脚梁的面贴靠性，而使得一部分物料压力被抵脚梁所承担，进而使得本平台的使用安全性可得到显著提升。

5)、牵引绳为ф21.5mm的钢丝绳，且牵引绳的两端通过绳卡固定于相应的固定位置处，以确保牵引绳的固接可靠性。牵引绳与水平面夹角为45～60°，该夹角能有效提升其固接稳定性及可靠性，整个平台的操作安全性可得到进一步提高。而配重梁板的设置，则有效的避免了钢平台直接固接于结构楼板上从而对建筑本身造成的结构损坏性；同时，由于配装梁板直接搁置在结构楼板上，因此也能配合抵脚梁来协同实现钢平台悬挑段的上翘下压动作。此外的，每次进行逐层吊装钢平台时，配重梁板也能随钢平台一同升降，无需二次装配，同时安全性亦可得到有效保证，整个平台的安装便捷性显然也可得到进一步的提升。

附图说明

图1为本发明的工作状态示意图；

图2为图1的i部分局部放大图；

图3为无支撑架时的锚环相对外墙处预留孔的装配示意图；

图4为钢平台的结构俯视图。

本发明各标号与部件名称的实际对应关系如下：

a-结构楼板b-外墙c-预留孔

10-钢平台11-悬挑段

11a-第一吊耳单元11b-第二吊耳单元11c-抵脚梁

20-锚环21-拉接螺杆22a-第一压紧螺母22b-第二压紧螺母

23a-第一垫片23b-第二垫片24-防松螺母

30-牵引绳40-支撑架50-外挂架60-配重梁板

具体实施方式

为便于理解，此处结合附图1-4，对本发明的具体结构及工作方式作以下进一步描述：

本发明具体结构参照图1所示，其主体结构由外挂架50、支撑架40、钢平台10及锚环20构成。其中，钢平台10可采用如图4所示的平台构造，并通过将钢平台10的固定端延伸至结构楼板a上板面处搁置配重梁板60处，以便两者间形成螺栓固接。至于钢平台10的悬挑段11，则延伸出当前层结构楼板的阳台之外，以便实现物料的搁置及转运操作。

在上述结构的基础上，如图1所示的，本发明在钢平台10的两侧处对称布置第一吊耳单元11a及第二吊耳单元11b，两组吊耳单元处分别设置吊耳以便固接牵引绳30的一端。各吊耳应采用hpb235钢筋制作，焊缝厚度不小于0.6mm，双面满焊，且长度满足施工规范，耳边打磨防止割绳。此外的，在当前层结构楼板以及上一层结构楼板的正对阳台的外墙b上，均在制作时就预留出贯穿外墙b墙体的预留孔c；而与之配套的，本发明还设计有如图2所示的可拆卸的锚环20，以便随时装配于预留孔c内。实际操作时，通过首先将锚环20如图2-3所示的装配于预留孔c内，从而实现锚环20相对外墙b的固定功能，之后再将牵引绳30的端部固接于锚环20处，以实现相对钢平台10的悬挑段11的拉伸固定功能。锚环20的具体构造则如图1-3所示，包括两组垫片、两组压紧螺母、一组防松螺母24及作为结构主体的一端带有闭环的拉接螺杆21；操作时依靠压紧螺母的施压力，使得两组垫片紧紧从预留孔c的两端夹持外墙b，最终实现锚环20相对外墙b的固定目的。锚环20与预留孔c间存在图2及图3两种配合方式，区别仅在于锚环20是仅作为固定牵引绳30的锚固点而使用，还是需要间距锚固点与固定支撑架40的固定点两种功能；前者可采用图3结构，而后者采用图2结构即可。此外，第二垫片23b的板面面积可在设计之处就制造的大于第一垫片23a的板面面积，以进一步提升锚环20相对外墙b的固接可靠性。

在进行上述操作时，应当注意：牵引绳30设计时，要求双绳共用，也即一根牵引绳30包含外侧主绳及内侧保险绳，两绳体均采用φ21.5钢丝绳制成。主绳每端采用绳卡可根据相关文件规范要求设置，辅绳每端用四只绳卡。每个卡扣间隔按照牵引绳30直径的6到7倍等距离设置,尾部卡扣离绳头的间距预留为15cm，卡盖则朝主绳安装，并用绳卡收紧。在牵引绳30与锚环20及吊耳连接部位，为防止牵引绳30磨切，可设计防摩擦防护结构。而钢平台10安装时，先用塔吊吊至安装位置，然后将平台的固定端与配重梁板60固定，后采用牵引绳30拉结，使得本系统与当前结构楼板a平齐，再调整钢平台10的外侧边比内侧边稍高150mm；经由牵引绳30全面固定牢固后，即可使用。

为进一步的提升本发明的工作可靠性，本发明在钢平台10的底面处还设计有抵脚梁11c。抵脚梁11c采用槽钢支撑，且槽钢的背面朝向当前结构楼层的阳台的外侧墙面处。当悬挑段11无物料搁置时，抵脚梁11c应当与上述外侧墙面间存有间隙，以避免误碰。当悬挑段11处被搁置物料时，悬挑段11受力下压，钢平台10的底面开始碰触阳台边缘，此时抵脚梁11c也刚好因上述钢平台10的下压动作而面抵靠于阳台的外侧墙面处，从而实现相对钢平台10的辅助承力功能。抵脚梁11c的设置，使得原先钢平台10直接压制并刮擦阳台边缘，转变为钢平台10相对阳台边缘以及阳台外侧墙面的均衡施力，不仅整个钢平台10的工作可靠性及使用寿命更高，安全性更好，牵引绳30使用寿命更高，同时阳台表面的刮擦痕迹更少完全无刮擦痕迹，更便于后期装修。

实际上，预留孔c及锚环20不仅是作为牵引绳30的锚固件而存在，同时还兼具了相对外挂架50的固定件的功能。一方面，锚环20通过牵引绳30而拉紧钢平台10；另一方面，如图1所示的，锚环20还作为支撑架40的固定件而使用，从而使得支撑架40能通过安装孔而稳固的固接于外墙b上。当支撑架40固接稳定后，通过在支撑架40的顶端铅垂向上的延伸设置外挂架50，进而实现对上一层结构楼板处施工的安全防护效果，显然一举多得。

综上，本发明具备的模块化程度高、使用安全性强、操作简便快捷而制作成本低的优点。外挂架50、支撑架40、锚环20、牵引绳30及钢平台10均可设计并形成标准，以方便实际生产制作。而在实际操作时，则可将整个外挂架50、支撑架40、锚环20、牵引绳30、配重梁板60及钢平台10组装形成整体件，从而实现相对各层结构楼板的同升同降操作，各锚环20及装配件均重复使用，装拆也极为便利，其施工效率亦可得到显著提升。