一种不规则超高层建筑塔吊超长附着结构及其交替施工方法与流程

本发明涉及建筑施工，更具体地说，它涉及一种不规则超高层建筑塔吊超长附着结构及其交替施工方法。

背景技术：

1、现代超高层建筑存在不规则设计，如平面不规则、竖向不规则、平面和竖向均不规则，且超高层建筑环境复杂，通常施工环境较为恶劣，这就对塔吊布置带来极大的难度；

2、一般现代超高层建筑由于塔楼和裙楼建筑高度落差较大，通常会把塔楼与裙楼的基础采用后浇带的形式区分开来，这样不可避免的使得塔吊难以以最近的距离附着于塔楼结构上，且一般核心筒体施工进度均快于外框，但建筑施工是很容易受外界不确定因素影响的行业；

3、如业主为了尽早达到某个形象进度节点要求施工单位在底部几层外框和核心筒体进度保持同步施工,又要保证塔吊的垂直运输能力及安全稳定，这对超高层外附式塔吊超长附着如何施工提出了一个很大的难题；

4、目前采用外附式塔吊进行施工时，主要存在的隐患为：

5、1.附墙后固定效果差；

6、2.附墙后容易对附墙部位进行点损坏或面损坏，受力情况不稳定。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种不规则超高层建筑塔吊超长附着结构及其交替施工方法，能够替代动臂式塔吊和内爬式塔吊的一种传统塔吊安装方式。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种不规则超高层建筑塔吊超长附着结构及其交替施工方法，包括包括用于为超长附着结构提供固定点位的塔楼，塔楼包括核心筒体以及均匀阵列在核心筒体外周的钢管柱，所述核心筒体由若干长边面以及若干相邻的两个长边面之间的短边面组成不规则的几何体结构，

3、塔吊，所述塔吊吊臂绕塔身轴线的旋转范围能够完全覆盖塔楼建筑面且所述塔吊设置于建筑外框的外周处，所述塔吊位于塔楼的长边面外，所述塔吊塔身的任一结构对角线延伸后与任一所述短边面重合；

4、附着体系，设置于塔吊与塔楼之间，所述附着体系包括用于将所述塔吊与所述核心筒体连接的核心筒附着组以及用于将所述塔吊与所述钢管柱连接的外框附着组，所述核心筒附着组和所述外框附着组交替间隔设置；

5、连接支座组，用于所述核心筒附着组或所述外框附着组与所述核心筒体或所述钢管柱的连接，所述连接支座组包括用于外框附着组与所述核心筒体连接的悬出段支座和附墙预埋底座以及用于外框附着组与所述钢管柱连接的钢柱底座；

6、悬出段支座呈三棱锥状结构设置在所述短边面上，附墙预埋底座设置在所述长边面上，所述悬出段支座与所述附墙预埋底座将所述核心筒附着组形成v形跨度结构，所述悬出段支座与所述核心筒附着组的连接点位于两个相邻的长边延伸线上，两个相邻所述长边面的延长线的焦点即为所述悬出端支座的顶点；

7、设置在两个相邻钢管柱上的所述钢柱底座与所述外框附着组连后形成v形跨度结构。

8、通过采用塔吊的吊臂完全覆盖整个建筑的要求能够根据不同的建筑情况进行选点以保证不规则超高层建筑能够适用；并且通过附着体系对塔吊自身进行限制或支撑从而保证其稳定的工况，当附着体系设置在不规则建筑的核心筒边缘位置时是最容易出现预埋脱出和墙面撕裂的情况，因此通过悬出段支座将受力分散，从一点受力分散为多点受力或整体面受力再因为其分布在邻边的延长线上因此能够保证其将力分散到相邻的长边面进行受力；

9、为了保证短边面的固定稳固且不会因为其固定后塔吊的晃动而导致短边面的拉裂，通过使用三角锥的结构能够保证其固定的稳固性，还能够使其短边面被拉裂的可能性大大减小。

10、本发明进一步设置为：所述悬出段支座包括与所述核心筒体短边面组成平面三角结构的水平横撑和水平斜撑，所述平面三角结构形成的平面垂直于所述核心筒体短边面，其中，所述水平斜撑的端部铰接于所述水平横撑端部的一侧，所述水平横撑端部远离铰接处的另一侧设置有第二双孔耳板，所述平面三角结构的底面铰设有竖直斜撑，所述竖直斜撑的一端与所述核心筒体连接，其远离所述核心筒体的一端铰接于所述水平横撑远离核心筒体端的底部。

11、通过采用水平横撑和水平斜撑与核心筒体短边面组成的平面三角结构能够保证在平面结构上受力情况最稳固，再在平面三角结构的地面设置竖直斜撑形成三棱锥的结构从而保证结构的稳定性，三角锥结构能够形成稳定的支撑受力结构，并且还能够解决分担墙面应力的情况，防止核心筒体固定点位撕裂。

12、本发明进一步设置为：所述附墙预埋底座包括用于提供固定位的预埋钢板，预埋钢板的一侧设置有用于附着体系固定的第三双孔耳板，其远离第三双孔耳板的一侧设置有预埋筋板。

13、通过采用预埋钢板的设置能够保证核心筒体在其长边面的位置提供足够的支撑力。

14、本发明进一步设置为：所述钢柱底座包括若干连接钢板以及用以提供连接点的第一双孔耳板，每个所述连接钢板均垂直于第一双孔耳板，且位于第一双孔耳板最外侧的两个连接钢板与所述钢管柱外径处相切连接、位于第一双孔耳板中部位置的若干连接钢板均平行于所述轴线设置。

15、通过采用连接钢板与钢管柱相切连接以及其平行于轴线连接能够保证其拉力能够稳定的传递给钢管柱，从而提供更均匀的抗拉力和支撑力。

16、本发明进一步设置为：所述外框附着组包括呈v形结构设置的第一支撑部和第二支撑部以及辅助所述外框附着组与所述钢管柱连接的钢柱底座，所述第一支撑部与第二支撑部分别铰接于两个不同的所述钢柱底座上，两个所述钢柱底座分别设置在相邻或相间的所述钢管柱上；

17、所述第一支撑部包括由第一支撑单元和三支撑单元组成的v形结构，所述第一支撑单元与所述第三支撑单元的一端铰接于同一个钢柱底座上，其二者远离钢柱底座的一端铰接在所述塔吊塔身的同一侧的不同棱边位置；

18、所述第二支撑部包括由第二支撑单元和四支撑单元组成的v形结构，所述第二支撑单元与所述第四支撑单元的一端铰接于同一个钢柱底座上，其二者远离钢柱底座的一端铰接在所述塔吊靠近所述第一支撑部的一侧的不同棱边位置且位于所述塔吊塔身靠近建筑的侧面，所述第一支撑单元与所述第二支撑单元远离钢柱底座的一端同时固定设置在塔吊塔身的同一棱边上。

19、通过采用第一支撑部和第二支撑部形成第一层v形结构形成二力构件，再通过多个支撑单元形成第二层v形结构形成第二层的支撑构件，从而将塔吊因各种原因而产生的晃动抵消使塔吊保持平衡，将其较大的受力情况分散到多个支撑单元上能够保证每个单个的支撑单元受力减小。

20、本发明进一步设置为：所述核心筒附着组包括呈v形结构设置的第三支撑部和第四支撑部，所述第三支撑部与核心筒体通过附墙预埋底座铰设于核心筒体的长边面上，所述第四支撑部通过悬出段支座设置在核心筒体的短边面上；

21、所述第三支撑部包括由第六支撑单元和第八支撑单元组成的v形结构，所述第六支撑单元和所述第八支撑单元共同铰接于所述附墙预埋底座上，所述第六支撑单元和所述第八支撑单元远离所述附墙预埋底座的一端固定于塔吊的一侧且分别位于其不同的棱边上；

22、所述第四支撑部包括由第五支撑单元和七支撑单元组成的v形结构，所述第五支撑单元与所述第七支撑单元共同铰接于所述悬出段支座上，所述第五支撑单元与所述第七支撑单元远离所述附墙预埋底座的一端固定于塔吊靠近所述第三支撑部的一侧且分别位于其不同的棱边上；

23、所述第六支撑单元和所述第五支撑单元远离所述附墙预埋底座的一端同时位于所述塔吊塔身的同一棱边上。

24、通过采用第三支撑部和第四支撑部的形成的二力构件能够保证稳固的附着情况，而通过第四支撑部设置在其短边上，能够将受力情况分散到长边面的轴向上从而实现减小对短边面的受力防止其撕裂的效果。

25、本发明进一步设置为：所述核心筒附着组与所述外框附着组均由至少一个支撑部组成，每个所述支撑部由至少一个支撑单元连接，支撑单元包括用于支撑的加长节，所述加长节与塔吊连接的一端设置有固定铰接座，其远离所述塔吊的一端设置有过渡铰接座，且所述过渡铰接座与所述加长节之间设置有用于微调的调节座。

26、通过采用调节座的设置能够保证支撑单元在连接的时候能够进行一定范围内的微调从而保证其完整安装和牢固的支撑。

27、本发明进一步设置为：步骤如下：

28、s1.确定塔吊位置，根据整个超高层建筑的塔吊全覆盖原则，以及兼顾部分地下及裙楼的施工，以及考虑到塔楼外立面不规则形、核心筒内缩、场布受限等条件，分析塔吊设置在某处适宜；

29、s2.规划附着点，根据超高层建筑的施工特点，如核心筒体始终快于外框4-5层并保持同步施工，根据塔吊的位置以及其独立式的最大起升高度分别确定首道外框与首道核心筒体上的附着点；

30、s3.规划后续附着点，根据塔吊的自由端高度从首道外框和核心筒体的附着点，依次计算外框和核心筒体的竖直方向的后续附着点；

31、s4.施工基础，安装塔吊，施工塔吊基础，安装塔吊，施工地下室及塔楼主体，随着塔楼主体的施工进行塔吊的加节提升；

32、s5.安装首道外框附着体系，当到达塔吊独立式的最大起升高度时，在s2计算的位置进行第一道外框长附着体系安装；

33、s6.安装首道核心筒附着体系，当第一道外框长附着体系无法支撑附着式塔吊最大自由端高度时，在s2中计算的首道核心筒附着点安装首道核心筒附着体系；

34、s7.按照要求循环s4、s5的步骤，当施工高度随超高层建筑上升时，因外附式塔吊的最大自由端高度的限制，附着体系循环安装，在此处应当遵循外框附着组和核心筒附着组交替安装的原则施工并依次向上交替设置。

35、通过采用上述进行交替安装附着组能够保证本方案中的塔吊保证稳固的效果。

36、本发明进一步设置为：步骤s3中计算附着点应当从塔吊基础进行计算，塔吊基础大多位于负一层或负二层。

37、通过采用最底层设置塔吊基础能保证一定情况的对底部的加固，减去了多余的附着组。

38、综上所述，本发明具有以下有益效果：通过采用外框长附着体系和核心筒超长附着体系的设置能够满足交替对核心筒体和外框施工，同时采用普通的塔吊进行施工能够极大程度的减少施工成本，而随后通过悬出段支座和附墙预埋底座的设置能牢固的将核心筒超长附着体系固定在核心筒体上；通过钢柱连接底座能够牢固的将外框长附着体系与外框钢管连接，防止因为超高空的施工导致传统塔吊不稳；通过二力杆的形成能够保证外框长附着体系和核心筒超长附着体系都能够有效的对塔吊塔身进行固定。