专利名称：高层楼房托吊浇灌水泥模架和建材吊运与吊箱的组合装置的制作方法
技术领域：
本项组合装置涉及建筑领域，高层楼房施工钢筋水泥浇灌工艺中的模板和模架的 支撑方式和吊运建材及外墙装饰所需的吊箱。
背景技术：
目前建筑高层楼房在钢筋水泥浇灌时，采用的构架和支撑方式，是采用大量的铁 管用铁架结构成架体，将模板铺在架体上，架体受力于下一层的楼板上，结构架体需要大量 的人力和时间，浇灌一层楼房要用同样繁琐的方法去拆解和结构支撑架体几十次，所以工 期速度慢。目前高层楼房使用的吊运装置是塔吊式的，塔吊的不足之处就是它的基架都是 从地面一直架设至所需高度，基架越高使用的钢材就越多，而且难度越大，稳定性就越差吊 运材料时需要繁重的支撑架和平衡背撑重量所以应该有个简便的吊运装置代替它。吊箱目 前采用的是葫芦拉升式该装置拉升很繁琐，不科学，吊箱在垂直外墙的支撑和吊挂难度大， 稳定性差，综合以上不足由此寻求更科学更简便的组合装置。
发明内容
针对高层楼房在建筑施工中构置钢筋水泥模架与支撑的方法和吊运装置及外墙 的吊箱，现推出一种新型的三个项目组合在一基架上的结构装置，此装置施工使用安全性 强，建房工期可缩短，设计目的，为改进建筑楼房吊运建材的支撑架从地面架设一直往上升 高至所需高度的传统安装方式。已为改进楼房浇灌钢筋水泥框架时，模板的架体结构和支 撑受力基点，其主要目的是将浇灌钢筋水泥框架的重量和模板架体的重量，由原来传统的 架体下面用很多管件达架支撑受力的方法，改进为受力在以该房基为支撑基点的井字形架 体上，此方法改进了在浇灌钢筋水泥框架时，为稳定模板和支撑浇灌钢筋水泥框架的重量， 在施工中繁琐的铁件紧固及支撑架体的组构，既需大量的人力和时间，又需很多的管件进 行支撑达架，此方案的出现对于建筑高层楼房的浇灌工艺，是一次重大的改进，它能使在浇 灌钢筋水泥框架施工中用于架构支撑模板架体的人力、物力减少2/3、构架时间减少2/3， 设计原理，房屋的钢筋水泥浇灌一层，基架在液压装置与支撑铁柱互换受力的作用下顶升 一层，该组合装置适用于在高层楼房施工中同时分别进行房体钢筋水泥框架浇灌及外墙的 装饰工作，以下内容分三部分描述1、吊运装置与吊箱及井字架和承重钢筋水泥框架浇灌层 的组合装置2、井字架体顶升和支撑的互换受力方法3、组合装置的拆解方法。1、吊运装置与吊箱及井字架和承重钢筋水泥框架浇灌层的组合装置。该装置采用大型工字钢用铁件结构成一个井字形架体。根据该施工楼房的平面形 状及尺寸大小和每一层浇灌钢筋水泥横梁的结构位置，横梁结构的位置不同，架体的结构 位置就的不同，架体可调整为长方形及多种规格的尺寸形状，架体分别由两次构建，第一次 将工字钢结构成大形井字形主架，用铁件固定，第二次根据该施工房基的横梁位置增补槽 钢架体，固定在大型主架上，架体的支撑分两种，一种为顶升与支撑两个功能，另一种是单 纯的支撑，只有支撑一个功能，顶升与支撑点的结构，由一个(2.5米X1.2米X0. 24米)的支撑铁架，一个液压顶升装置，2根支撑铁柱组建而成，2根支撑铁柱与液压顶升轴成三 角形，2根支撑铁柱相距0.9米，液压顶升轴正对立柱旁的横梁，铁柱直径0. 15米，为增厚空 心管，(以井字架下面水平面计算)长为3. 35米，支撑铁柱下端端头设置有一个0. 06米直 径的螺丝母，焊接后经车制而成，要求同心度好，支撑点架体用工字钢制作，单纯的支撑点 结构和顶升与支撑点一样只是没有顶升液压装置，已可以将支撑铁柱直接固定在大型架体 上，随井字架顶升而升高，因支撑铁柱固定在井字形架体上的高矮位置不同所以在设置支 撑铁柱长度时全部要以井字架水平面为准，确定支撑铁柱3. 35米的长度，顶升液压装置一 次性可同步顶升3. 5米高度，架体与部件可拆解。
第一步根据该施工房基的横梁结构位置，设置在房基上的架体结构形状，按房基 每一根横梁铺设2根槽钢的方法进行结构架体，2根槽钢摆在横梁的左右，一边一根，相距 1米左右的位置，将2根槽钢固定在大型井字架下端，2根槽钢的作用主要用于托吊钢筋水 泥浇灌层的模板和模架及重量，托吊方法，将托吊杆的上端端头按模架需要的位置用铁件 锁定在槽钢上，一根横梁处托吊杆对称锁定，然后将托吊杆下端头托吊起模架，模架采用槽 钢，再将模板铺在模架槽钢上，达到托吊的目的，拆除模架时松开铁卡件，模架既可拆除。托 吊杆随组合架体顶升提高此时楼板上会出现很多托吊杆和支撑铁柱在浇灌时因站位，使该 楼板未能浇灌水泥出现圆孔。针对该施工楼房四个边最外圈的圈梁，钢筋水泥浇灌在施工 过程中模板和模架及浇灌水泥框梁体重量的设置方法，因在最外圈框梁外墙处没有垂直支 撑基点，所以采用托吊和支撑的方法相配合，由此将模板和模架托吊在井字架体上，但在浇 灌钢筋水泥横梁过程中梁体的重量应采用铁柱支撑与托吊模架体下端垂直支撑。按此方 法，该房基的每根横梁左右都设置各1根槽钢，如图“6”所示，由此将设置在横梁左右的槽 钢与大形井字形主架结构成一个整架体，在设置大形井字形主架时，就应将主架体的钢梁 设置在房基的横梁左右，各一根工字钢，大形井字架的摆放方法，为了便于描述，我们将该 施工房基的四个边简称，东、南、西、北由此想描述明白的是在房基上，如该房基需要(30 米X30米)的大形井字形架体。那么我们首先将东边的4根12米长的工字钢，分成2组， 2根一组，一个组的2根工字钢的平行相距为1.2米，2组之间相距为10米，由此东边的2 组工字钢相距是10米，所以西边的2组工字钢的平衡相距也应该是10米，由此东、西两边 的工字钢形成对称的形态，因大形井字架的规格是(30米X 30米)那么30米减去东、西两 边对称工字钢12米的长度，由此东、西两边对称的工字钢之间的跨度就是6米宽，现在用10 米长的工字钢重叠在东、西两对称的工字钢6米宽的跨度上，用铁件固定。采用同样的规格 和同样的方法，将南、北两边的工字钢结构好后，将其重叠在东、西对称的工字钢上，形成一 个大形井字形主架，如井字形主架需要缩小，那么将东、南、西、北四边的12米长的工字钢 向中间收缩，但最多缩至东、南、西、北四个边的12米长的工字钢的端头相接触，也就是说 井字形主架不小于(24米X24米)，在设置井字形主架时，应根据该施工楼房的垂直外墙的 结构因素而定，因井字形主架架体需要支出垂直外墙1. 5米至3. 5米，支出架体长度部分用 于钩挂吊箱和吊运建筑材料，垂直外墙面处，有的地方是太阳板和凉台支出垂直外墙，所以 井字形主架安装时，架体支出垂直外墙的长度，应以吊箱在垂直上升时，不接触外墙的凉台 和太阳板为准，但支出垂直外墙的架体长度不能大于3. 5米，吊箱的设置是一个边，由2个 主吊箱和6个分吊箱组成，主吊箱为(12米XI. 8米Xl米)，主吊箱焊接固定，分吊箱为 (6米X3. 5米Xl米)用铁管在施工现场用铁件固定构建，两个主吊箱分别钩挂在井字架支出垂直外墙的工字钢上，用铁件固定，两个主吊箱钩挂好后，在两个主吊箱之间的跨度位 置用铁件连接固定，然后把6个分吊箱分别平均钩挂在主吊箱的铁管上固定再将其整体加 固。 吊运建筑材料，采用卷扬机，卷扬机为1吨的起吊能力，卷扬机安装在井字形架体 上的支撑点旁，卷扬机的配套钢丝绳在井字形架体各个位置活动滑轮的受力配合下，可采 用井字形架体支出垂直外墙钩挂吊箱的工字钢作支撑架，把物体从地面吊运在吊箱上，为 了将建筑材料传运在房基中心，可专门设置一根12米长的工字钢用铁件固定在大型架体 上，将工字钢的钢体支出垂直外墙3. 5米作吊运的基架，工字钢的钢槽为滑轮铁架车的滚 动路基，滑轮铁架车在钢槽上的行程为11. 5米，滑轮铁架车的行程可将建材从地面垂直吊 上吊箱，然后利用钢槽再传运在房基中心，如当物体需要传运在房屋基中心时，首先把滑 轮铁架车锁定在工字钢支出外墙3. 5米处的端头，之后卷扬机的配套钢丝绳受力于各个部 位的活动滑轮，将物体从地面吊至滑轮铁架车0. 6米处，卷扬机停车，由安装在滑轮铁架车 上的机关把整个物体的重量钩挂在机关上，受力于滑轮铁架车上，此时将锁定滑轮铁架的 机关打开，卷扬机开动将滑轮铁架车随钢槽滚动把物体传运到目的地，此时卷扬机停车，锁 定滑轮铁架车，卷扬机将物体少量吊起，使钩挂物体的机关能打开，然后吊运的物体回落， 由此完成整个传运过程。2、组合装置互换受力的顶升与支撑方法支撑点是承担整个组合装置架体重量和该钢筋水泥浇灌层重量的受力基点，它应 根据承担的重量和每根支撑铁柱的材质，能承重的能力来决定支撑点的位置和支撑点的个 数，整个支撑点应承担的重量是，整个组合装置上的重量和该钢筋水泥框架层的全部重量。 而液压顶升应承担的顶升重量只是整个组合装置上的全部重量，所以有的位置只需要设置 支撑点，设置的支撑铁柱随顶升而提升，由于应支撑的重量和顶升的重量是不确定的因素， 因此现在已无法确定支撑点的位置和支撑点需要的个数。所以现在只能将顶升互换受力 的方法和稳定支撑组合装置的措施进行描述，组合装置的架体是由顶升与支撑点的液压装 置与支撑铁柱互换受力顶升和支撑的，液压装置的顶升基点在钢筋水泥框架立柱旁的横梁 上，当液压装置把整个井字架同步稳定顶升至3. 5米高度时，把所有支撑点的支撑铁柱固 定在井字架锁定的位置，支撑铁柱固定好后，液压装置同时减压井字架同步回落，支撑铁柱 受力于担在横梁上的铁质垫板上，铁质垫板将压力传递于钢筋水泥框架的横梁上，铁质垫 板为(1. 2米X0. 2米X0. 08米)，在铁质垫板整体长度中间相距0. 9米处，制造一个直径与 支撑铁柱相同的窝点和0. 065米左右的通孔，铁质垫板的窝点用于锁定支撑铁柱支撑时受 力的位置，铁质垫板的通孔，用于当支撑铁柱受力于铁质垫板上，支撑铁柱下端端头设定的 螺丝母，正对铁质垫板的通孔，由此采用直径为0. 06米的螺丝杆，穿过楼板和铁质垫板，该 螺丝杆与支撑铁柱下端的螺丝母紧固，把所有支撑点的支撑铁柱固定在横梁和楼板上，如 图“3”所示，使其整个井字架稳定性好，当支撑铁柱受力支撑起井字架在该房基水平面3.5 米高时，在浇灌第二层钢筋水泥框架施工中，由于井字架的支撑铁柱是支撑在第一层房基 上，而第二层浇灌的钢筋水泥框架的整个水平面又在井字架水平面的下端，所以在浇灌第 二层钢筋水泥框架和楼板时，所有支撑点的支撑铁柱处，就因支撑铁柱所站位置未能浇灌， 如图“3”所示，因此当液压装置再次将井字架升高时，支撑铁柱随井字架上升，所以在第二 层楼板原支撑铁柱位置处就出现了支撑铁柱直径一样的圆孔未能浇灌水泥，此时将铁质垫板横担在第二层钢筋水泥框架的横梁上，辅垫在第二层楼板平面，铁质垫板的两个通孔正 对支撑铁柱下端的螺丝母，由于支撑铁柱的直径是0. 15米大于铁质垫板的通孔0. 065米， 所以在井字架回落时支撑铁柱就受力于铁质垫板上，采用此方法，井字架顶升一层，支撑铁 柱固定在横梁及楼板一次，浇灌一层钢筋水泥框架。在井字架顶升过程中，为了安全考虑，防止井字架重心偏移，现作出两点建议，1、 把所有液压装置的顶升轴与房基接触部位的面积增大，意思就是当人在站立形态时，把脚 掌面积与地基面积增大，稳定性就越好。2 、比如当顶升装置把井字架顶升至3米时，井字 架的支撑铁柱随井字架已提升了 3米，此时井字架支撑点的支撑铁柱，就还有0. 4米左右 的柱体还在已浇灌凝固的楼板通孔内，还在楼板通孔内的柱体还起着井字架垂直上升的稳 定作用，但已起着柱体与楼板孔壁摩擦的副作用，在比如顶升装置直接把井字架顶升至 3. 5米高度，那么支撑点所有的支撑铁柱就完全与钢筋水泥框架及楼板脱开，此时整个井字 架就全靠整个液压装置顶升轴的脚掌稳定井字架的重心不偏移，为了使井字架的稳定性更 好，现提出1个设想，当液压装置同步把井字架顶升至1米左右时，暂停顶升采用直径与支 撑铁柱相等的加厚空心套管增加支撑铁柱的长度，用直径0. 06米的螺丝杆把套管和铁质 垫板固定在支撑铁柱的端头，如图“4”所示，此方法目的有两点，1、使其支撑铁柱增加长度， 当支撑铁柱提升至3. 5米高度过程中，支撑铁柱的增长柱体部分仍然套在楼板的通孔内， 起着井字架垂直顶升的稳定作用。2、将铁质垫板固定在2根支撑铁柱下端端头，目的是增 强支撑铁柱的强度，使其它少产生形变，套管的长度，应根据支撑点钢筋水泥横梁加楼板的 厚度而定，比如横梁和楼板厚度是0. 6米，那么0. 6米加上支撑铁柱提升的高度是3. 5米， 两者相加就应该是4. 1米，因支撑铁柱的长度以井字架下端水平面为准是3. 35米，所以套 管的长度就应该是4. 1米减去3. 35米，因此套管的长度应是0. 75米，此顶装置主要是针对 井字架的稳定及垂直顶升采取的措施，比如当井字架顶升至3. 5米高度时，井字架的支撑 铁柱仍然套在楼板及横梁上，每个支撑点的两根铁柱端头固定的铁质垫板，随井字架的顶 升而升至与该顶升基点的横梁下端保持少量的距离，也就是说，如井字架产生偏移时，该设 置会起着良好的稳定作用，如套管设计的长度不够，应该增加垫圈，目的就是当井字架顶 升至3. 5米高度时，固定在支撑铁柱端头的铁质垫板要与该顶升基点的横梁下端水平面保 持10个毫米左右的距离，如图“4”所示。液压装置与支撑铁柱互换受力的过程是将支撑铁柱顶升在以铁质垫板能垫入支 撑铁柱下端端头为准，连接部位的套管长度除外，已就是高于铁质垫板10毫米之内，此时 所有支撑铁柱的增长柱体仍然在楼板的通孔内，起作井字架的稳定作用，在井字架稳定的 状态时，再逐步对每个支撑点一个个的进行互换受力，顺序是先将支撑铁柱的增长部分和 铁质垫板取掉，将铁质垫板垫在横梁上锁定的位置，如图“3”所示，然后液压装置减压，支撑 铁柱回落在铁质垫板上，再用螺丝杆及受力垫圈把支撑铁柱固定在横梁及楼板上，依此顺 序一个支撑点一个支撑点的固定，液压装置就一个支撑点一个支撑点的减压，此方法的主 要目的是，在整个支撑点中所有的支撑铁柱在起着稳定作用时，其中的1个支点进行互换 受力，对井字架的稳定性没有影响。3、组合装置的拆解方法当该楼房不需要此装置，要拆除时，第一步把固定分吊箱的铁件解除，因东、南、 西、北四个边的吊箱分别是由两个主吊箱与6个分吊箱组合而成的，由此利用井字架上的卷扬机与各部位的活动滑轮配合，卷扬机的配套钢丝绳受力于滑轮铁架车将分吊箱分别垂 直吊往地面，因主吊箱是用铁件钩挂锁定在井字架支出的工字钢上的，拆除时只需松开锁 定的铁件，主吊箱就可以垂直下降吊往地面，第二步，采用支撑铁柱与另一铁件配合，该铁 件固定在楼顶楼板的横梁处，铁件的螺丝杆与支撑铁柱端头的螺丝母紧固，使支撑铁柱在 飞绳的配合下，可与地平面成45度，由此运用该支撑铁柱与卷扬机配合将井字架各部件全 拆解并吊运在地面，最后只剩下卷扬机与该支撑铁柱可进入电梯内运往地面，注(因专门 设置了一个支撑铁柱的柱杆中间是采用螺丝杆两节连接构成的)因此柱杆长度可拆解为 1.8米，便于搬运，拆吊工具已可专门设置，采用吊起物质能旋转360度的小形基架，将基架 固定在楼顶楼板和横梁处，离外墙1米的位置，采用支撑铁柱与能旋转360度的基架配合， 卷扬机安置在背撑架体上，再增加少量重量保持架体平衡，注(基架应能进入电梯内)架体 背撑应在1.8米内。
图“1”组合装置主视图。图“ 2 ”井字形架体结构图。图“3”支撑铁柱固定在横梁与架体托吊模板和模架的结构图。图“4”井字形架体顶升至3. 5米高度时增长支撑铁柱的结构图。图“5”主吊箱与分吊箱的结构图。图“6”井字形架体托吊模板和模架浇灌钢筋水泥的结构图。图中⑴表示支撑铁柱，⑵表示支撑点的铁架，(3)表示房基东西两边对称12米 长的工字钢，(4)表示房基南、北、两边对称12米长的工字钢，(5)表示10米长的工字钢， (6)表示液压装置，(7)表示铁质垫板，(8)表示楼房横梁及楼板，(9)表示0.06米直径的 螺丝杆与螺丝帽，(10)表示托吊浇灌钢筋水泥的模板和模架的托吊杆(11)表示托吊杆的 卡件，(12)表示模架，(13)表示模板，(14)表示滑轮铁架车与钩挂机关及卷扬机上升超行 程开关，(15)表示吊运的物体，(16)表示主吊箱的钩挂轴销，(17)表示主吊箱的钩挂铁件， (18)表示分吊箱的钩挂铁件，(19)表示分吊箱，(20)表示增加支撑铁柱长度的套管，(21) 表示主吊箱和分吊箱。具体设施方法当该楼房要使用此项装置时，首先在该房基上确定设置井字形架体的形状和摆放 的位置，根据架体形状设置顶升点和支的位置和个数，当架体形状和顶升基点与支撑位置 确定后，此时在楼板上按每个支撑点的支撑铁柱锁定的位置制作两个支撑铁柱能穿过的圆 孔，因一般高层楼房底层都有一两层群楼，所以现场都要施工一两层后，才能使用的上此装 置，使用此装置，应从该楼房的平面横梁位置规格与主楼一致的浇灌层开始使用，意思就是 上一层横梁与下一层横梁规格位置不一致时，不适用此装置。实施顺序是，将(1)的柱体放 入楼板圆孔内，将⑴和⑵用铁件固定，按图“2”所示，将(3)重叠在(2)上面用铁件固 定，将(6)固定在(2)上面，将(4)和(5)结构成大形井字架，如图(2)所示，当大形架体需 要顶升时，将架体顶升至1米左右高度时再运用(20)接在(1)的端头，用(9)把(7)固定 在(20)端头，使(1)增加长度，如图“4”所示，当架体已经顶升至所需高度时，再依顺序将 每个支撑点支撑铁柱上的(7) (9) (20)从(1)的端头拆除掉，再将(7)垫在(8)的上面锁定的位置，如图“3”所示，使用(9)与⑴紧固，把(1)固定在⑶的上面，当大型架体升高至可钩挂吊箱时，主吊箱可直接钩挂在大型架体上，利用(17)将主吊箱与架体的工字钢固 定，当大形架体需托吊模板和模架时将(10)用铁件固定在组合装置上合适的位置，然后将 (12)吊在空中，用(11)卡住(10)，再将(13)铺垫在(12)上面，形成模板结构架体，将重量 托吊在大形架体上，当需要吊运建材时，首先把(14)锁定在支出垂直外墙的工字钢钢槽端 头，卷扬机的配套钢丝绳在活动滑轮配合下把(15)从地面吊运在房屋基上。
权利要求
高层楼房浇灌钢筋水泥的模架托吊与建材吊运和吊箱结构成一个组合装置运用于高层建筑的设计方法。
2.将高层楼房浇灌钢筋水泥从浇灌层的下一层设置支撑模架，改进为由组合装置支撑 在该浇灌层的下一层房基上，模架托吊在组合装置架体上的新工艺和模架的钩吊方法。
3.用液压顶升组合装置至3.5米高度时，采用铁质垫板堵住随组合装置升高后，原铁 柱站位处出现的圆孔，使其支撑铁柱与铁质垫板配合达到支撑铁柱稳固在(A)层时浇灌 (A)层的上一层，当支撑铁柱稳固在(A)层的上一层时，再浇灌别的层次。
4.将吊箱钩挂在井字架上，采用液压装置将其整体顶升的设计方法，采用液压装置与 支撑铁柱互换受力的顶升支撑方法。
5.针对井字架顶升过程中寻求保护的各种措施，如增加支撑铁柱长度，运用套管在 楼板孔内起稳定垂直上升作用，采用铁质垫板固定在铁柱端头，套住横梁能防止井字架重 大偏移如图“4”所示。
6.增强井字架的稳定，使用螺丝杆将支撑铁柱固定在横梁与楼板上的设计方法如图 “3”所示。
7.利用铁质垫板及液压装置将井字架顶升一层，支撑铁柱与横梁固定一次，钢筋水泥 浇灌一层的施工方法。
8.将吊运装置的基架从地面改替为利用井字架的刚槽作吊运建筑材料的基架，将繁重 的塔吊地面基架改替为简便的吊运方式。
全文摘要
公开一种高层楼房托吊浇灌水泥模架和建材吊运与吊箱的组合装置，装置可调多种规格，三者在一个基架上支撑于该施工房基，支撑铁柱与液压装置结构在基架上，液压顶升与支撑铁柱互换受力稳固基架，基架顶升一层，铁柱与下一层横梁紧固一次，水泥浇灌一层，一个液压装置和2根支撑铁柱为一个顶升点，顶升方法，液压将基架顶升至3.5米高，用铁质垫板担在横梁上，堵住铁柱上升回落的圆孔，浇灌层的上千吨重量和模架托吊在基架上，基架用铁柱支撑在下一层横梁上，托吊的重量决定铁柱的根数，此方法，将繁琐的地面支撑模架，改进为托吊模架，达构模架减少2/3的人力和时间，顶升重量为65吨，吊运利用架体钢槽可将建材吊运至房基中心，吊箱钩挂在组合装置架体上。
文档编号E04G3/34GK101845882SQ20101017927
公开日2010年9月29日 申请日期2010年5月15日 优先权日2010年5月15日
发明者陈永生 申请人:陈永生