一种电梯井道施工的辅助内爬架结构及其升降方法与流程

本发明涉及房建施工技术领域，尤其是涉及一种电梯井道施工的辅助内爬架结构及其升降方法。

背景技术：

目前在高层建筑中，框架剪力墙结构、框架核心筒结构占有较高的比重。这些建筑物的一个共同特点是电梯井道采用钢筋混凝土剪力墙结构来抵抗结构的水平剪力，同时满足建筑物电梯安装等设备的需要。

电梯井道结构施工过程中，从地下室至屋顶，中间没有隔层，电梯井道内部的模板支设、拆除时均需要使用脚手架。传统脚手架是采用钢管扣件从地下室一直搭到顶层，且由于现有的高层建筑物中的电梯大多不止一部，为节约施工工期，电梯井道的施工大多同时进行，因此搭设脚手架所需钢管材料占用量大，从而使得搭设成本高，造成现有的电梯井道的施工成本高昂。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电梯井道施工的辅助内爬架结构及其升降方法，通过在电梯井道内设置井笼，使得井笼能够沿电梯井道内壁竖直上下移动，并利用安全自锁装置与电梯井道内壁的预留洞锁住，从而保证井笼在电梯井道内的搭设固定，满足施工要求的同时，降低施工成本。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种电梯井道施工的辅助内爬架结构，包括电梯井道和沿电梯井道内壁间隔设置的若干组预留洞，还包括设置于所述电梯井道内部的井笼和带动井笼能够沿电梯井道内壁竖直上下移动的升降机构，所述井笼四周设有可插入电梯井道内部预留洞的安全自锁装置，所述井笼包括上层架套和下层笼架，所述上层架套与下层笼架竖直滑动插接，所述上层架套和下层笼架的高度均大于或等于相邻两组预留洞的间距，所述升降机构可交替带动上层架套和下层笼架移动。

通过采用所述技术方案，通过在电梯井道内壁设置预留洞，利用安全自锁装置在预留洞内的插接，从而实现井笼在电梯井道内的固定搭设，同时通过在电梯井道墙面上设置预留洞，利用安全自锁装置代替轨道的运行，避免在安装过程中铺设轨道；通过设置一个在电梯井道内的井笼，井笼在升降机构的作用下实现上下移动，从而使得施工人员能够在井笼内完成对整个电梯井道的施工，大大减少了脚手架搭建所需的钢管用料，降低造价成本。

本发明进一步设置为：所述升降机构包括竖直设置的丝杆，所述丝杆的一端与下层笼架顶部中心转动连接，所述丝杆贯穿上层架套的顶部，所述上层架套顶部固定设有驱动丝杆转动的提升机。

通过采用所述技术方案，通过下层笼架与丝杆之间的转动连接，并丝杆贯穿上层架套，从而使得上层架套和下层笼架通过升降机构继续连接，并使得丝杆在提升机的作用下实现整个井笼的升降。

本发明进一步设置为：所述下层笼架内部的上下层之间设有爬梯。

通过采用所述技术方案，通过在下层笼架内设置爬梯，方便工作人员在上层架套和下层笼架之间的攀爬。

本发明进一步设置为：所述提升机包括螺纹连接于丝杆外侧的涡轮，所述涡轮与啮合有蜗杆，所述蜗杆的两端分别设有电机和手轮，所述电机与上层架套顶部固定连接。

通过采用所述技术方案，通过设置涡轮和蜗杆，当蜗杆带动涡轮转动时，涡轮带动丝杆转动，从而实现井笼的上升或下降，通过设置电机和手轮，在电机没有电源的情况下也能保证提升机的工作。

本发明进一步设置为：所述安全自锁装置包括设置于上层架套顶部四角处的四个上自锁机构和设置于下层笼架顶部四角处的四个下自锁机构，所述上自锁机构和下自锁机构均包括与井笼固定连接的套管和滑动设置于套管内部的自锁轴，所述预留洞包括与上自锁机构插接的上预留洞和用于插接下自锁机构的下预留洞，所述上预留洞和下预留洞的中心连线与水平面呈锐角设置。

通过采用所述技术方案，通过在上层架套和下层笼架的顶部分别设置上自锁机构和下自锁机构，当安全自锁装置在保证井笼与电梯井道固定时，不会影响上层架套或下层笼架的移动；同时设置上预留洞和下预留洞错开，能够避免上自锁机构上的自锁轴误入下预留洞内，下自锁机构上的自锁轴误入下预留洞内。

本发明进一步设置为：所述自锁轴远离预留洞的一端固定设有弹性元件，所述弹性元件背离自锁轴的一端与套管内壁固定连接，所述弹性元件处于自然状态时，所述自锁轴插入预留洞内。

通过采用所述技术方案，通过设置弹性元件，在弹性元件的弹性作用下使得自锁轴保持外推的状态，从而避免工作人员在井笼上对电梯井道进行施工时，由于振动等因素而导致自锁轴从预留洞内脱离，保证安全自锁装置对井笼的锁定作用。

本发明进一步设置为：所述自锁轴背离预留洞一端设有拉线，所述拉线远离自锁轴的一端贯穿套管且设有固定钩，所述固定钩可与井笼钩合。

通过采用所述技术方案，通过设置拉线，方便在自锁轴需要退出预留洞时将自锁轴拉回，同时设置固定钩不仅方便对拉线进行固定，同时方便使用者拉动拉线。

本发明进一步设置为：所述下自锁机构还包括转动嵌设于自锁轴背离弹性元件一端的滚珠。

通过采用所述技术方案，通过设置滚珠当自锁轴与电梯井道内壁抵触时，减小自锁轴与墙面的摩擦力，从而使得下层笼架在升降过程中能够更加顺畅。

本发明的另一目的在于提供一种电梯井道施工的辅助内爬架结构的升降方法，包括如下步骤：

步骤一：当井笼需要提升时，将下层笼架的自锁轴弹入对应的预留洞内，实现下层笼架的固定；然后拉动上层架套的自锁轴对应的拉线并使拉线上的固定钩与井笼钩合，自锁轴脱离上预留洞，依次将剩余的三个自锁轴全部收起；启动提升机，将上层架套的自锁轴上升到上一层的上预留洞处时，并将自锁轴全部放开，使得自锁轴能够顺利插入上预留洞内，此时上层架套固定；将下层笼架上的自锁轴同样全部收起，使得下层笼架悬空；然后再次启动提升机，拉动下层笼架上升；当下层笼架的自锁轴上升到上一层的下预留洞处时，自锁轴插入下预留洞内，此时下层笼架固定；依次循环上述，实现井笼上升；

步骤二：当井笼需要下降时，首先要检查上层架套的四个自锁轴是否已完全弹入上预留洞内，然后拉动下层架套的自锁轴对应的拉线并使拉线上的固定钩与预留环钩合，自锁轴脱离下预留洞，依次将剩余的三个自锁轴全部收起；启动提升机，使得下层笼架的自锁轴向下运行至下一层的下预留洞处时，并将自锁轴全部放开，使得自锁轴能够顺利插入下预留洞内，此时下层笼架固定；将上层架套上的自锁轴同样全部收起；然后再次启动提升机，使得上层架套向下运行；当上层架套的自锁轴下降到下一层的上预留洞内处，自锁轴插入上预留洞内，此时上层架套固定；依次循环上述，实现井笼下降。

通过采用所述技术方案，在井笼需要上升时，通过将上层架套上的上自锁机构解除与电梯井道内的锁定，而后通过驱动提升机使得上层架套在丝杆的带动下向上提升，当上层架套提升后通过上自锁机构将上层架套再次与电梯井道内对应的预留洞卡接，从而使得上层架套固定；再将下层笼架上的下自锁机构解除与电梯井道内的锁定，通过提升机再次驱动丝杆转动，从而使得下层笼架上升，整个提升过程简单方便而且快速，在实际实用过程中，利用电机带动时只需一两分钟即可，手动提升也只需十分钟左右，相较传统脚手架的搭建节约数小时，大大缩短了电梯井道的施工时间，进一步节约施工成本；当井笼需要下降时，同理反向操作即可。

本发明进一步设置为：当所述下层笼架上升或下降时，所述下层笼架上的四处自锁轴均解开，使其端部的滚珠与电梯井道内壁抵触。

通过采用所述技术方案，在下层笼架上升或下降时，将自锁轴接开，使得自锁轴处于外张的自然状态，自锁轴自然顶住墙面，当下层笼架在运行过程中，出现意外下坠时，自锁轴遇到下层墙面的预留洞时，能够及时弹出并卡住预留洞，达到安全自锁的目的。

综上所述，本发明的有益技术效果为：通过在电梯井道内壁开设预留洞和在井笼上设置安全自锁装置代替轨道的运行，使得井笼在电梯井道内实现无需轨道运行，通过设置升降机构分别带动上层架套和下层笼架在电梯井道内的上下移动，从而使得井笼上的工作人员能够实现对整个电梯井道的施工，避免传统脚手架搭建时所需要耗费的大量钢管材料，降低造价成本；通过设置自升降式的井笼，每提升一次脚手架只需数分钟，比传统搭设脚手架施工节约数小时，进一步降低施工成本；通过在自锁轴和套管之间设置弹性元件，利用弹性元件的弹性势能，从而使得自锁轴保持外推状态，当笼架出现安全问题时，能够进行自锁，确保安全升降、安全生产；通过设置上层架套和下层笼架，可将上层架套的顶面作为结构施工用，下层笼架作为结构缺陷修补之用，保证施工效果和效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明实施例一中的部分结构剖视图，主要显示了井笼在电梯井道内部的安装；

图3是本发明实施例一中的部分结构剖视图，主要显示了下自锁机构的组成；

图4是本发明实施例一中的部分结构示意图，主要显示了井笼与升降机构之间的连接关系；

图5是图4中a部分的局部放大示意图。

图中：1、电梯井道；11、预留洞；111、上预留洞；112、下预留洞；2、井笼；21、上层架套；22、下层笼架；221、爬梯；23、预留环；3、升降机构；31、丝杆；32、法兰；33、提升机；331、涡轮；332、蜗杆；333、手轮；334、电机；4、安全自锁装置；41、上自锁机构；42、下自锁机构；421、套管；422、自锁轴；423、弹性元件；424、拉线；425、固定钩；426、拉环；427、滚珠。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

参照图1和图2，为本发明公开的一种电梯井道施工的辅助内爬架结构，包括电梯井道1和沿电梯井道1内壁间隔设置的若干组预留洞11，为方便施工人员对电梯井道1进行施工，还包括设置于电梯井道1内部的井笼2和带动井笼2能够沿电梯见到内壁竖直上下移动的升降机构3。其中井笼2包括上层架套21和下层笼架22，上层架套21与下层笼架22竖直滑动插接，升降机构3可交替带动上层架套21和下层笼架22移动，利用井笼2在电梯井道1内部的上升和下降保证施工人员对电梯井道1内部进行施工，减少脚手架搭设所需的钢管材料。

参照图2，其中升降机构3包括竖直设置的丝杆31和固定设置于下层笼架22顶部中心的法兰32，丝杆31的一端与法兰32转动连接，丝杆31贯穿上层架套21的顶部，同时上层架套21的顶部固定设有驱动丝杆31转动的提升机33。参照图4和图5，提升机33包括螺纹连接于丝杆31外侧的涡轮331和啮合于涡轮331的蜗杆332，涡轮331和蜗杆332均与上层架套21的顶部转动连接。蜗杆332的两端分别设有电机334和手轮333，其中电机334的机身与上层架套21的顶部固定连接，通过设置手轮333，在电机334没有电源的情况下，能够通过施工人员手动转动手轮333从而保证提升机33的正常工作。

参照图2和图3，为保证井笼2在升降机构3的作用下能够顺利升降且其升降后能够与电梯井道1保持稳定搭设，井笼2四周设有可插入电梯井道1内部预留洞11的安全自锁装置4，利用安全自锁装置4在预留洞11内的插接，从而实现井笼2在电梯井道1内的固定搭设，同时通过在电梯井道1墙面上设置预留洞11，利用安全自锁装置4代替轨道的运行，避免在安装过程中铺设轨道。安全自锁装置4包括设置于上层架套21顶部四角处的四个上自锁机构41和设置于下层笼架22顶部四角处的四个下自锁机构42，且上自锁机构41和下自锁机构42均包括与井笼2固定连接的套管421和滑动设置于套管421内部的自锁轴422，预留洞11包括与上自锁机构41插接的上预留洞111和用于插接下自锁机构42的下预留洞112，且上预留洞111和下预留洞112的中心连线与水平面呈锐角设置。

参照图2和图3，当自锁轴422插入预留洞11内时，对应的上层架套21和/或下层笼架22在自锁轴422的卡接作用下保持固定由于在施工过程中，施工人员在井笼2上施工时，井笼2容易产生振动或晃动等，为避免自锁轴422在施工过程中从预留洞11内脱离，从而导致意外发生，自锁轴422远离预留洞11的一端固定设有弹性元件423，弹性元件423背离自锁轴422的一端与套管421内壁固定连接，本实施例中，弹性元件423采用压簧，当弹性元件423处于自然状态时，在弹性元件423的弹性作用下使得自锁轴422保持外推的状态，自锁轴422插入预留洞11内，从而保证安全自锁装置4对井笼2的锁定作用。

参照图2和图3，由于井笼2在升降过程中，需要将自锁轴422退出预留洞11，从而保证井笼2的正常移动，为方便将自锁轴422拉回套管421内，自锁轴422背离预留洞11一端设有拉线424，拉线424远离自锁轴422的一端贯穿套管421且设有固定钩425，固定钩425可与井笼2固定连接。为方便固定钩425在井笼2上的钩合，井笼2对应固定钩425设有预留环23，当自锁轴422退出预留洞11时，固定钩425与预留环23钩合。本实施例中拉线424采用钢丝强绳，自锁轴422与拉线424之间设有拉环426，拉环426与自锁轴422的端部焊机从而使得拉线424与自锁轴422之间的连接更加稳定；同时为避免拉环426影响弹性元件423的收缩，拉环426设置于弹性元件423内侧。

参照图2和图3，由于下层笼架22与上层架套21之间的连接仅通过丝杆31进行连接，为保证下层笼架22在升降过程中发生意外时能够达到安全自锁的目的，下层笼架22在上升或下降过程中，下层笼架22上的自锁轴422不与预留洞11对准时，松开对应的固定钩425使得自锁轴422处于外张的自然状态，自锁轴422自然顶住墙面。为方便下层笼架22在升降过程中更加顺畅，下自锁机构42还包括转动嵌设于自锁轴422背离弹性元件423一端的滚珠427，当自锁轴422与电梯井道1内壁抵触时，利用滚珠427的滚动性能，减小自锁轴422与墙面的摩擦力。

参照图2，为方便施工人员在井笼2内对电梯井道1内壁进行施工，下层笼架22的高度与该建筑物的层高相等，从而使得施工人员在下层笼架22内有足够的空间施工；同时由于上层架套21与下层笼架22插接，因此上层架套21的高度需要大于下层笼架22的高度。为保证井笼2在升降机构3的作用下能够在相邻两组预留洞11内锁住，上层架套21和下层笼架22的高度均大于相邻两组预留洞11之间的间距。由于井笼2在升降机构3的带动下进行上下移动，因此丝杆31的长度大于相邻两组预留洞11之间的间距，从而使得丝杆31转动时，上层架套21能够分别在相邻两个上预留洞111内锁住，下层笼架22能够分别在相邻两个下预留洞112内锁住。

参照图2和图4，在实际实用过程中，由于下层笼架22的四周设有立杆，为方便施工，通常在上层架套21的顶部铺设踏板方便施工人员进行结构施工，下层笼架22的底部铺设踏板作为结构缺陷修补只用，保证施工的效果和效率。为方便施工人员在下层笼架22和上层架套21之间进行攀爬，下层笼架22内部上下层之间设有爬梯221。

实施例2：

一种电梯井道1施工的辅助内爬架结构的升降方法，包括如下步骤：

参照图2和图3，步骤一：当井笼2需要提升时：

s1、将下层笼架22的自锁轴422弹入对应的预留洞11内，实现下层笼架22的固定；

s2、然后拉动上层架套21的自锁轴422对应的拉线424并使拉线424上的固定钩425与预留环23钩合，自锁轴422脱离上预留洞111，依次将剩余的三个自锁轴422全部收起，此时上层架套21通过升降机构3的丝杆31支承；

s3、启动提升机33，使得丝杆31在提升机33的作用下转动，从而将上层套架的自锁轴422提升到上一层的上预留洞111处时，并将自锁轴422放开，使自锁轴422能够顺利进行预留洞11，以固定上层架套21；

s4、启动提升机33，使得下层笼架22提高一厘米左右，从而使得下层笼架22上的自锁轴422略有提高，使其不再承受上层架套21的重量，改为由丝杆31承重，然后将下层笼架22上的自锁轴422同样全部收起，使得下层笼架22悬空；

s5、启动提升机33，当下层笼架22上的自锁轴422不再与预留洞11对准时，将下层笼架22上的四处自锁轴422解开，使其端部的滚珠427与电梯井道1内壁抵触，此时自锁轴422处于外张的自然状态，自锁轴422自然顶电梯井道1的内壁，当下层笼架22在运行过程中，出现意外下坠时，自锁轴422遇到下层墙面的预留洞11时，能够及时弹出并卡住预留洞11，达到安全自锁的目的，当下层笼架22的自锁轴422在升降机构3的作用下提升到上一层的下预留洞112处时，自锁轴422自动滑入下预留洞112内，此时下层笼架22固定；

s6、循环上述操作，从而达到井笼2在电梯井道1内的提升。

参照图2和图3，步骤二：当井笼2需要下降时：

s1、在笼架进行下落前，先要检查上层套架的四个自锁轴422是否已完全弹入预留洞11内；

s2、拉动下层架套的自锁轴422对应的拉线424并使拉线424上的固定钩425与预留环23钩合，自锁轴422脱离下预留洞112，依次将剩余的三个自锁轴422全部收起；

s3、启动提升机33，当下层笼架22上的自锁轴422不再与预留洞11对准时，将下层笼架22上的四处自锁轴422解开，使其端部的滚珠427与电梯井道1内壁抵触，此时自锁轴422处于外张的自然状态，自锁轴422自然顶住墙面，当下层笼架22在运行过程中，出现意外下坠时，自锁轴422遇到下层墙面的预留洞11时，能够及时弹出并卡住预留洞11，达到安全自锁的目的，当下层笼架22的自锁轴422在升降机构3的作用下下降到下一层的下预留洞112处时，自锁轴422自动滑入下预留洞112内，此时下层笼架22固定；

s4、将上层架套21上的自锁轴422同样全部收起；

s5、然后再次启动提升机33，使得上层架套21向下运行；

s6、上层架套21的自锁轴422下降到下一层的上预留洞111内处，自锁轴422插入上预留洞111内，此时上层架套21固定；

s7、依次循环上述，实现井笼2下降。

参照图2和图5，在井笼2需要上升时，通过将上层架套21上的上自锁机构41解除与电梯井道1内的锁定，而后通过驱动提升机33使得上层架套21在丝杆31的带动下向上提升，当上层架套21提升后通过上自锁机构41将上层架套21再次与电梯井道1内对应的预留洞11卡接，从而使得上层架套21固定；再将下层笼架22上的下自锁机构42解除与电梯井道1内的锁定，通过提升机33再次驱动丝杆31转动，从而使得下层笼架22上升，整个提升过程简单方便而且快速，在实际实用过程中，利用电机334带动时只需一两分钟即可，手动提升也只需十分钟左右，相较传统脚手架的搭建节约数小时，大大缩短了电梯井道1的施工时间，进一步节约施工成本；当井笼2需要下降时，同理反向操作即可。

具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。