一种锥形塔架及其工具节辅助穿心式整体提升施工方法与流程

本发明涉及建筑结构施工领域，特别是涉及一种锥形塔架及其安装工艺。

背景技术：

目前超高层建筑顶部常布置塔架，用于造型效果或功能用途，塔架的常规形式设计有三种，实腹式桅杆、格构式塔架或二者组合形式。塔架的安装可采用以下方案：①竖井架、把杆、抱杆配合安装；②吊机分段起吊、高空组对；③分段地面组装、整体提升就位。对于超高层建筑屋顶细长锥形格构式塔架，方案一中利用塔吊安装井架，缆风绳或附墙侧向固定，受架体高度影响不可行；方案二中塔架安装高度常超出塔吊可吊装的高度；方案三未有应用于锥形格构式塔架的案例。因此现有的塔架安装工艺还未有解决超出塔吊和把杆起吊高度范围外的锥形格构式塔架的施工问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题就是提供一种锥形塔架及其工具节辅助穿心式整体提升施工方法，有效解决锥形塔架的安装问题，有效控制安全风险。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种锥形塔架，包括拼接为一体的上段结构、中段结构和下段结构，所述下段结构、中段结构和上段结构均为锥形圆管格构柱，所述下段结构的顶端设置有施工操作平台，所述下段结构的内侧设置有提升架，所述施工操作平台上设有提升设备。

作为优选，所述提升设备包括液压千斤顶和钢绞线。

作为优选，所述提升架沿下段结构的周向设置有至少四支导向轨道，所述导向轨道沿垂直方向上下延伸。

作为优选，所述上段结构上设有配重工具节，所述配重工具节的底部设置有提升牛腿，所述配重工具节和上段结构上设置有导向滑轮，所述导向滑轮与导向轨道配合。

作为优选，所述上段结构上焊接有固定支座，所述固定支座与配重工具节通过螺栓连接。

作为优选，所述下段结构与中段结构、中段结构与上段结构均通过焊接固定。

作为优选，所述配重工具节为施工现场的塔吊标准节。

一种锥形塔架整体提升施工方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：明确塔架的安装位置在屋顶面；

步骤二：利用施工现场塔吊将塔架散件运送到指定安装位置，接着进行塔架下段结构及内部提升架的拼装，并拆分中段结构成两块散件；

步骤三：在进行下段结构拼装的同时在下段结构的内部进行配重工具节及上段结构的拼装；

步骤四：在上段结构与下段结构均拼装完毕后，在所述下段结构的顶部设置施工操作平台，再在施工操作平台上安装液压千斤顶，液压千斤顶与配重工具节连接；

步骤五：控制液压千斤顶，将上段结构在下段结构中提升至初始安装高度，接着将上段结构与下段结构进行初始连接；

步骤六：中段结构的两块散件初连接固定后，进行吊装，高空焊接两块散件并与下段结构连接；

步骤七：根据最终安装高度要求，调试并重载提升设备，解除初连接固定点，将上段结构提升或下降至最终安装高度；

步骤八：将上段结构与中段结构焊接，使塔架整体固定，完成高度调整；

步骤九：利用液压千斤顶拆除配重工具节；

步骤十：拆除提升架，提升设备与钢绞线，补全塔架内部结构。

优选的，所述步骤七具体分为如下步骤：

步骤7A：调试并重载液压千斤顶；

步骤7B：控制液压千斤顶，对钢绞线施加预应力；

步骤7C：解除上段结构与下段结构之间的临时固定，逐步将上段结构的部分荷载转移至钢绞线上；

步骤7D：控制液压千斤顶将上段结构在下段结构中下降或者提升至最终安装位置。

本发明采用的技术方案，将塔架分为三段式结构，便于上下分段结构拆分，同时格构设计形式和后续施工紧密配合。该塔架的安装工艺采取易于搬运和安装的提升设备将上段结构整体提升或下降进行高度调节，避免屋顶架设大型施工机械设备进行高空作业，减少了安全风险；利用施工现场塔吊标准节作为上段结构配重工具节，可回收利用，减少了成本的支出；在下段结构内侧增加提升架体杆件，增加施工过程下段结构的抗侧刚度，并且提供了操作平台，对施工安全起到了保证。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例提供的塔架的结构立面简图；

图2是本发明实施例提供的塔架操作层的俯视图；

图3是本发明实施例提供的塔架结构平面图；

图4是本发明实施例提供的工具节与上段结构连接图；

图5是本发明实施例提供的上段结构与操作平台临时固定图；

图6是本发明实施例提供的塔架的安装工艺的步骤四中塔架的状态示意图；

图7是本发明实施例提供的塔架的安装工艺的步骤六中塔架的状态示意图；

图8是本发明实施例提供的塔架的安装工艺的步骤八中塔架的状态示意图；

图9是本发明实施例提供的塔架的安装工艺的步骤九中塔架的状态示意图；

附图中各部件的标记如下：1、上段结构；2、中段结构；3、下段结构；4、配重工具节；5、施工操作平台；6、提升架；7、导向滑轮；8、导向轨道；9、提升牛腿；10、提升设备；11、钢绞线，12、固定支座。

具体实施方式

如图1所示，一种锥形塔架，包括拼接为一体的上段结构1、中段结构2和下段结构3。如图2所示，所述下段结构3的顶端设置有施工操作平台5，所述下段结构3的内侧设置有提升架6，所述施工操作平台5上设有提升设备10，所述提升设备10包括液压千斤顶和钢绞线11，所述钢绞线11的一端与所述提升设备10连接，所述钢绞线11的另一端与所述上段结构的配重工具节4的连接。其中，所述提升设备10用于牵引提升所述上段结构1到相应标高，临时固定所述上段结构1，吊运所述中段结构2，分别与所述下段结构3连接，调整上段结构1标高，与中段结构2连接。

如图2所示，所述提升架沿下段结构的周向设置有至少四支导向轨道8，四支导向轨道环向焊接于下段结构的内侧的提升架上，并沿垂直方向上下延伸，导向轨道8可采用双角钢焊接或槽钢焊接，留出不小于导向滑轮宽度的限位槽。所述上段结构上设有配重工具节4，所述配重工具节的底部设置有提升牛腿9，所述配重工具节4和上段结构1上设置有导向滑轮7，所述导向滑轮7与导向轨道8配合。所述配重工具节4为施工现场的塔吊标准节。锥形塔架连接完成后，拆除施工操作平台、提升设备、导轮装置、提升架和配重系统。

如图3所示，所述下段结构3、中段结构2和上段结构1均为锥形圆管格构柱，其中，所述下段结构与中段结构、中段结构与上段结构均通过焊接固定。

如图4所示，所述上段结构上焊接有固定支座12，固定支座与上段结构耳板连接，固定支座12与配重工具节4通过螺栓连接。

以下结合图5至图9具体说明上述锥形塔架的整体提升施工方法，包括如下步骤：

步骤一：明确塔架的安装位置在屋顶面；

步骤二：利用施工现场塔吊将塔架散件运送到指定安装位置，接着进行塔架下段结构及内部提升架的拼装，并拆分中段结构成两块散件；

步骤三：在进行下段结构拼装的同时在下段结构的内部进行配重工具节及上段结构的拼装；

步骤四：在上段结构与下段结构均拼装完毕后，在所述下段结构的顶部设置施工操作平台，再在施工操作平台上安装液压千斤顶，液压千斤顶与配重工具节连接；

步骤五：控制液压千斤顶，将上段结构在下段结构中提升至初始安装高度，接着将上段结构与下段结构进行初始连接；

步骤六：中段结构的两块散件初连接固定后，进行吊装，高空焊接两块散件并与下段结构连接；

步骤七：根据最终安装高度要求，调试并重载提升设备，解除初连接固定点，将上段结构提升或下降至最终安装高度；

步骤八：将上段结构与中段结构焊接，使塔架整体固定，完成高度调整；

步骤九：利用液压千斤顶拆除配重工具节；

步骤十：拆除提升架，提升设备与钢绞线，补全塔架内部结构。

其中，步骤七具体分为如下步骤：

步骤7A：调试并重载液压千斤顶；

步骤7B：控制液压千斤顶，对钢绞线施加预应力；

步骤7C：解除上段结构与下段结构之间的临时固定，逐步将上段结构的部分荷载转移至钢绞线上；

步骤7D：控制液压千斤顶将上段结构在下段结构中下降或者提升至最终安装位置。

进一步的，在步骤四中，在上段结构与下段结构拼装完毕后，将上段结构中的导向滑轮嵌入下段结构上对应的限位槽中，使导向滑轮只能沿限位槽滚动。