一种基于顶模系统的框架侧顶式内爬塔吊不倒梁爬升方法与流程

本发明涉及建筑施工机械技术领域，更具体地说，涉及种基于顶模系统的框架侧顶式内爬塔吊不倒梁爬升方法。

背景技术：

目前，超高层施工技术中，顶模作为一种先进的施工技术已经趋于成熟，越来越多的超高层使用顶模技术施工；而超高层垂直运输塔吊常采用内爬塔吊，其爬升方式主要有框架侧顶式和框架爬梯式，其爬升过程均需要支撑梁及爬升框的空中解体、向预定楼层倒运、安装，从而实现塔吊的爬升，转运过程简称为“倒梁”。

倒梁操作属于高空、狭小空间作业，操作人员一般需背戴安全带临空作业，无可靠防护措施，整个过程存在较大的安全隐患，易发生安全事故；在倒运梁的过程中需要使用其他塔吊配合吊运，降低塔吊利用率和施工效率，整体上常规的倒梁爬升存在安全隐患大、效率低、质量控制难度大等缺点。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，提供了一种基于顶模系统的框架侧顶式内爬塔吊不倒梁爬升方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种基于顶模系统的框架侧顶式内爬塔吊不倒梁爬升方法，通过一种装置来实现，该装置包括塔吊、爬升框、塔吊爬升油缸、塔吊上梁、辅助平衡油缸、限位导向装置、塔吊中梁、塔吊下梁、顶模上梁、顶模油缸、顶模下梁、马镫和液压控制系统；所述塔吊上梁、塔吊中梁和塔吊下梁均位于所述塔吊的外围，并沿所述塔吊的高度方向从上到下依次设置，所述塔吊上梁和塔吊中梁分别与所述顶模上梁和顶模下梁连接，所述塔吊上梁和塔吊下梁分别通过一个爬升框与所述塔吊连接，所述塔吊上梁和塔吊下梁的外围均连接有限位导向装置，所述平衡油缸与所述顶模油缸分别设于所述塔吊相对的两个外侧，且所述平衡油缸通过其底座与所述塔吊上梁连接，并伸出所述塔吊中梁朝向所述塔吊下梁，所述平衡油缸的外套与塔吊上梁连接，所述顶升油缸通过其底座与所述顶模上梁的爬升框连接，所述塔吊爬升油缸的活塞杆与位于所述塔吊上梁上方的塔吊连接，所述液压控制系统用于控制所述辅助油缸、顶模油缸和限位导向装置的动作；

该方法包括如下步骤：

a)顶模顶升时，所述塔吊配平静止不动，操作液压控制系统，将所述限位导向装置的功能调整为导向，所述顶模上梁和顶模下梁通过换步爬升，带动所述塔吊上梁和塔吊中梁进行换步爬升，所述塔吊爬升油缸随所述顶模上梁提升；

b)顶模静止不动，所述塔吊上梁和塔吊中梁静止不动，解除所述塔吊下梁与主体结构连接，操作所述塔吊爬升油缸，以所述顶模上梁为支撑点顶升塔吊，所述塔吊下梁随塔身同步提升；

c)所述塔吊下梁达到目标位置后，连接在主体结构上，将所述限位导向装置的功能调整为限位，至此完成一次爬升。

上述方案中，所述塔吊上梁、塔吊中梁和塔吊下梁均为井字梁结构。

上述方案中，八个所述限位导向装置分别焊接于所述塔吊上梁外侧，八个所述限位导向装置分别焊接于所述塔吊下梁的外侧。

上述方案中，所述爬升框和塔吊上梁或塔吊下梁之间还连接有马镫。

上述方案中，所述限位导向装置包括壳体、导向轮、自动调高找正弹簧、自动调高找正滑块、锁紧滑块、锁紧液压油缸和回位弹簧，所述自动调高找正弹簧、自动调高找正滑块、锁紧液压油缸回位弹簧和回位弹簧均位于所述壳体内，所述导向轮与锁紧滑块连接，且所述锁紧滑块与所述锁紧液压缸连接，以通过所述锁紧液压缸带动所述导向轮伸出或缩入所述壳体。

上述方案中，所述壳体为矩形筒体结构，其一端设有盖板，另一端开口，所述锁紧液压缸的缸筒穿过所述壳体的盖板并与所述壳体的盖板固定连接。

上述方案中，所述自动调高找正滑块为具有两端开口的矩形筒体结构，其置于所述壳体内，并与所述壳体的盖板的内壁抵接，所述自动调高找正滑块的四个内壁之间通过隔板连接，所述锁紧液压缸的伸缩杆与所述隔板连接，所述自动调高找正滑块相对的两个内壁与锁紧液压缸的缸筒的外壁分别形成的两个空间内，分别设有一个所述回位弹簧，所述回位弹簧的两端分别与所述壳体的盖板和隔板连接。

上述方案中，所述锁紧滑块包括四个矩形筒状结构的小滑块，所述小滑块的一端封闭，另一端开口，所述小滑块封闭的一端与所述隔板远离所述锁紧液压缸的一面连接，四个所述小滑块之间通过锁紧板连接，所述锁紧板的外侧面与四个小滑块的开口端的端面以及自动调高找正滑块靠近所述导向轮的一端的端面平齐，所述锁紧板通过支撑板与所述隔板连接，每个所述小滑块内均设有所述自动调高找正弹簧和导向轮。

上述方案中，每个所述小滑块内均设有一个轮架，所述导轮架为两端开口的矩形筒状结构，所述轮架的内壁通过一个横板连接，以将所述轮架分割为两个空间，用于分别放置所述自动调高找正弹簧和连接所述导向轮，所述自动调高找正弹簧的两端分别与所述横板和小滑块的封闭端面抵接，以带动所述轮架在对应的所述小滑块内滑动，实现所述导向轮相对所述壳体的内外收缩。

上述方案中，所述自动调高找正滑块、小滑块和锁紧板平齐的一端的端面设有锯齿。实施本发明的种基于顶模系统的框架侧顶式内爬塔吊不倒梁爬升方法，具有以下有益效果：将塔吊支撑梁和顶模支撑梁相结合，减少了支撑梁数量，通过不倒梁爬升，降低了爬升安全风险，减少顶升时间，减少顶升投入人工，从而提高施工效率，降低施工成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一种基于顶模系统的框架侧顶式内爬塔吊不倒梁爬升方法的主视结构示意图。

图2是图1中的a-a向剖视图。

图3是图1中的b-b向剖视图。

图4是图1中的c-c向剖视图。

图5是本发明一种基于顶模系统的框架侧顶式内爬塔吊不倒梁爬升方法中限位导向装置主视结构示意图。

图6是图5的a-a向剖视图。

图7是图6的b-b向剖视图。

图8是图5的c-c向剖视图。

图9是本发明一种基于顶模系统的框架侧顶式内爬塔吊不倒梁爬升方法中爬升框的俯视结构示意图。

图10是本发明一种基于顶模系统的框架侧顶式内爬塔吊不倒梁爬升方法中马镫的主视结构示意图。

图11是本发明一种基于顶模系统的框架侧顶式内爬塔吊不倒梁爬升方法中塔吊上梁和塔吊中梁随顶模爬升的主视结构示意图；

图12是本发明一种基于顶模系统的框架侧顶式内爬塔吊不倒梁爬升方法中塔吊不倒梁爬升的主视结构示意图。

附图标记说明：1.塔吊；2.爬升框；3.塔吊爬升油缸；4.塔吊上梁；5.辅助平衡油缸；6.限位导向装置；7.塔吊中梁；8.塔吊下梁；9.顶模上梁；10.顶模油缸；11.顶模下梁；12.马镫；13.自动调高找正滑块；14.锁紧滑块；141.小滑块；142.锁紧板；143.支撑板；15.锁紧液压油缸；16.回位弹簧；17.吊耳；18.隔板；19.壳体；20.锯齿；21.导向轮；22.自动调高找正弹簧；23.轮架；24.横板。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1至图12所示，在本发明的一种基于顶模系统的框架侧顶式内爬塔吊不倒梁爬升方法的实施例中，该方法通过一种装置来实现，该装置包括：塔吊1、爬升框2、塔吊爬升油缸3、塔吊上梁4、辅助平衡油缸5、限位导向装置6、塔吊中梁7、塔吊下梁8、顶模上梁9、顶模油缸10、顶模下梁11、马镫12及液压控制系统。

如图1至图12所示，塔吊上梁4、塔吊中梁7和塔吊下梁8均位于塔吊1的外围，并沿塔吊1的高度方向从上到下依次设置，塔吊上梁4和塔吊中梁7分别与顶模上梁9和顶模下梁11连接，塔吊下梁11通过销轴与塔吊1的塔吊基础节连接。

如图1至图12所示，塔吊上梁4和塔吊下梁8分别通过一个爬升框2与塔吊1连接，塔吊上梁4和塔吊下梁8的外围均连接有限位导向装置6，辅助平衡油缸5与顶模油缸10分别设于塔吊1相对的两个外侧，且辅助平衡油缸5通过其底座与塔吊上梁4连接，并伸出塔吊中梁7朝向塔吊下梁8，辅助平衡油缸5的外套与塔吊中梁7连接，塔吊爬升油缸3通过其底座与顶模上梁9的爬升框2连接，顶升油缸3的伸缩杆的末端与位于塔吊上梁4上方的塔吊1连接。

液压控制系统通过电路与辅助平衡油缸5、顶升油缸3和限位导向装置6的液压站连接，通过远程信号传输控制辅助平衡油缸5、顶升油缸3和限位导向装置6内部油缸的液压站，以达到控制辅助平衡油缸5、顶升油缸3和限位导向装置6内部油缸收缩及外伸的目的。

基于该装置的一种内爬塔吊的不倒梁爬升方法包括如下步骤：

1、顶模顶升时，塔吊1配平静止不动，操作液压控制系统，将限位导向装置6的功能调整为导向，顶模上梁9和顶模下梁11通过换步爬升，带动塔吊上梁4和塔吊中梁7进行换步爬升，塔吊爬升油缸3随顶模上梁9提升。

2、顶模静止不动，塔吊上梁4和塔吊中7梁静止不动，解除塔吊下梁8与主体结构连接，操作塔吊爬升油缸3，以顶模上梁9为支撑点顶升塔吊1，塔吊下梁8随塔身同步提升。

3、塔吊下梁8达到目标位置后，连接在主体结构上，将限位导向装置功能调整为限位，至此完成一次爬升。

本实施例中，塔吊上梁3、塔吊中梁7和塔吊下梁8均为井字梁结构。八个限位导向装置6分别焊接于塔吊上梁4的外侧，八个限位导向装置6分别焊接于塔吊下梁8的外侧。

本实施例中，爬升框2和塔吊上梁4或塔吊下梁7之间还连接有马镫12。

如图1所示，塔吊1工作工况下，塔吊竖向荷载由塔吊下梁8承受，塔吊水平荷载由塔吊上梁3、顶模上梁9和塔吊下梁8、顶模下梁11承受，经限位导向装置6传递至主体结构，限位导向装置6挤压在主体结构上承受水平力，功能为限位。

如图11和12所示，塔吊1爬升工况下，塔吊的竖向荷载依次通过塔吊顶升油缸3、爬升框2传递至顶模上梁9，塔吊水平荷载由塔吊上梁3、顶模上梁9和塔吊下梁8、顶模下梁11承受，经限位导向装置6传递至主体结构，限位导向装置6在主体结构上滚动导向，功能为导向。

本实施例中，如图5至图8所示，限位导向装置包括壳体19、导向轮21、自动调高找正弹簧22、自动调高找正滑块13、锁紧滑块14、锁紧液压油缸15和回位弹簧16，自动调高找正弹簧22、自动调高找正滑块13、锁紧液压油缸15和回位弹簧16均位于壳体19的内部，导向轮21与锁紧滑块14连接，且锁紧滑块14与锁紧液压缸15连接，以通过锁紧液压缸14带动导向轮21伸出或缩入壳体19。导向轮21和锁紧滑块14可在锁紧液压缸15的作用下随自动调高找正滑块13滑动，锁紧液压油缸15为整个装置提供动力。

本实施例中，继续结合图6至图8，壳体19为矩形筒体结构，其一端设有盖板，另一端开口，锁紧液压缸15的缸筒穿过壳体19的盖板并与壳体19的盖板固定连接。

本实施例中，继续结合图6至图8，自动调高找正滑块13为矩形筒体结构，两端开口，自动调高找正滑块13置于壳体19内，且靠近壳体19的盖板的一端与盖板的内壁能够抵接，自动调高找正滑块13的四个内壁之间通过隔板18连接，锁紧液压缸15的伸缩杆与隔板18连接，以通过隔板18带动自动调高找正滑块13沿壳体19的内壁滑动，自动调高找正滑块13相对的两个内壁与锁紧液压缸15的缸筒的外壁分别形成的两个空间内，分别设有一个回位弹簧16，回位弹簧16的两端分别与壳体19的盖板和隔板18连接。

本实施例中，继续结合图4，锁紧滑块14包括四个矩形筒状结构的小滑块141，小滑块141的一端封闭，另一端开口，小滑块141封闭的一端与隔板18远离锁紧液压缸15的一面连接，且每个小滑块141的外壁均与自动调高找正滑块13的内壁贴合，四个小滑块141之间通过锁紧板142连接，锁紧板142的外侧面与四个小滑块141的开口端的端面以及自动调高找正滑块13靠近导向轮21的一端的端面平齐，锁紧板142通过支撑板143与隔板18连接，每个小滑块141内均设有一个自动调高找正弹簧22和导向轮21。

本实施例中，继续结合图7所示，每个小滑块141内均设有一个轮架23，轮架23为两端开口的矩形筒状结构，轮架23的内壁通过一个横板24连接，以将轮架23分割为两个空间，用于分别放置自动调高找正弹簧22和连接导向轮21，自动调高找正弹簧22的两端分别与横板24和小滑块141的封闭端面抵接，轮架23的外壁与小滑块141的内壁不接触，以通过自动调高找正弹簧22活动连接于小滑块141内，用于能够实现导向轮21相对壳体19的内外收缩。

本实施例中，继续结合图6，自动调高找正滑块13、小滑块141和锁紧板142平齐的一端的端面设有锯齿20，以能够更好地锁紧爬行面。

本实施例中，壳体19的盖板的外侧面上设有多个吊环17，方便该装置的起吊装卸。

本发明中的内爬塔吊限位导向装置的工作原理是：当内爬塔吊在工作工况下，锁紧液压油缸15对隔板18施加恒定压力，压缩隔板18，使自动调高找正弹簧22压缩，自动调高找正弹簧22通过横板24带动轮架23、小滑块142及自动调高找正滑块13滑动，因此，导向轮21缩入壳体19内，锁紧滑块14向外滑出并挤压、咬合在墙面上，为内爬塔吊提供一个恒定的反力；当内爬塔吊在爬升工况下，锁紧液压油缸15适当泄压并设定恒压，锁紧滑块14在回位弹簧16的作用下脱离墙面，导向轮21在自动调高找正弹簧22的作用下接触墙面并随塔吊爬升滚动。当墙面不平整时，通过自动调高找正弹簧22自动收缩或伸出找平，使导向轮21始终接触墙面，并提供一定反力。

本实施例中，如图9所示，爬升框2的横截面为矩形框架结构，其通过马镫12将塔吊1和塔吊梁相连，内置的楔块将塔吊1和爬升框2紧密接触，实现荷载的传递。

本实施例中，如图10所示，马镫12包括由多个板体结构组成。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。