专利名称：用于水塔水箱吊装的液压提升装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于钢筋混凝土水塔施工装置技术领域，尤其涉及一种水塔水箱的吊装装置。
背景技术：
水塔是一种传统的储水构筑物，在基本建设中占有重要地位，尤其在钢铁及有色冶炼等 需要大量水资源储存备用的特种行业中应用广泛。随着科学技术的进步和经济的发展，建筑 工程的设计水平、人们对美观的要求都在不断提高，水塔的外观也从英式、倒锥壳形、球形 发展到双曲线形。在水塔的工程施工过程中，能安全、经济、高效地将大吨位双曲线水箱等 (例如〉500t的水箱)定位安装一直是工程技术人员极力追求的目标。
如图1所示，传统的施工方法是在水塔支筒4的四周搭满堂红脚手架6作为水箱5的模 板支撑系统，通过外井架7的上料系统71来完成模板、钢筋的运输及水箱的现场浇筑工作。 这种施工方法存在以下明显的缺陷和不足-
(1) 脚手架搭设工作量大，施工投入大，工作效率低；
(2) 垂直运输路线长，严重影响施工工期；
(3) 高空作业安全隐患较多，如遇大风等恶劣天气，则不能施工；
(4) 双曲线形水箱体积庞大，外形复杂，高空作业难以控制各施工参数；
(5) 混凝土浇筑间隔时间长，高空养护难，工程质量存在隐患，很难保证水箱的抗渗要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种施工效率高、施工成本 小、施工安全性好、施工质量有保证的用于水塔水箱吊装的液压提升装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为一种用于水塔水箱吊装的液压提升 装置，其特征在于所述液压提升装置包括顶升构件、传力构件和吊杆组件，所述顶升构件由 其下方的传力构件支承，所述传力构件架设于已施工的水塔支筒顶部并由支筒支承；所述顶 升构件包括上环梁、下环梁和设于上、下环梁中间的液压顶升装置，所述吊杆组件的顶部穿 过顶升构件的上、下环梁并通过螺帽支撑在上、下环梁上，吊杆组件的底部与拟吊装的水塔 水箱连接。
上述技术方案中，所述的吊杆组件是本实用新型装置的关键部件。在沿顶升构件的上、 下环梁截面上均匀布置有两组以上的吊杆组件，每一组吊杆组件包括吊装丝杆、吊装圆杆和 吊杆连接件，吊装丝杆设于每组吊杆组件顶部并竖直穿插所述的上、下环梁，在上环梁上方的吊装丝杆上拧有上螺帽，在上环梁与下环梁之间的吊装丝杆上拧有下螺帽，所述吊装丝杆 下方通过吊杆连接件连接有多根吊装圆杆，所述多根吊装圆杆之间通过吊杆连接件连接；每 组吊杆组件最底部的吊装圆杆穿过水塔水箱上的预留孔，并通过底螺帽与水塔的水箱固接。
上述技术方案中，所述吊装圆杆的两端设有一截面积大于吊装圆杆截面积的杆头，所述 吊装丝杆的下端同样设有一截面积大于吊装丝杆截面积的杆头，所述吊杆连接件包括有套箍 和一沿轴向可拆分的连接套；所述连接套外壁上设有一凸台，连接套内部开设有一能与相邻 对接的两杆头相配合的凹槽，连接套通过该凹槽包覆在两杆头的对接处；所述套箍套设于连 接套外围并由凸台定位。
在上述改进后的吊杆连接件中，所述杆头采用圆柱形杆头，所述连接套为内设圆柱形凹 槽的圆筒状，且连接套可以对半拆分；所述凸台为固接于连接套下部外壁上的环形凸台，所 述套箍为环形套箍，且套箍套设在连接套外部后能定位在环形凸台上。
上述技术方案中，所述的液压顶升装置可选用一液压千斤顶，液压千斤顶的的底座卡在 下环梁顶面设置的U形槽内，液压千斤顶的顶头支承在上环梁底面开设的与顶头相配合的U 形槽内。
整个液压提升装置的受力传导途径是在水塔水箱起吊施工过程中，通过吊杆组件上的 底螺帽将水箱先卡在吊杆组件的底部，水箱的重力传递给吊装圆杆，再向上传导到吊装丝杆， 吊装丝杆通过上螺帽和下螺帽将水箱重力传递到顶升构件，并由顶升构件通过其下方的传力 构件最终传导到水塔的支筒上。
在整个液压提升装置的工作过程中，最关键的步骤是液压千斤顶如何完成单次的顶升循 环，因为如果能实现一次顶升循环，则后续的顶升只需重复单次顶升循环即可将水塔水箱提 升到设计标高。如图3所示，现对本实用新型装置完成一次顶升循环的工作原理详述如下
单次循环的初始状态如图3 (a)所示，开始顶升时先使液压千斤顶通油加压顶升上环梁，上
环梁利用上螺帽与吊装丝杆间的摩擦力实现上环梁带动上螺帽、上螺帽带动吊装丝杆、吊装
丝杆带动下螺帽及水箱的联动上升，如图3 (b)所示；待液压千斤顶完成一个行程S后向下
拧下螺帽至下环梁处，此时吊杆组件受液压千斤顶和上环梁的支撑停留在上升后的高度，如
图3 (C)所示；然后让液压千斤顶回油，上环梁随之回落，但此时吊杆组件受下螺帽的紧固 摩擦将力传导到下环梁，因而吊杆组件并不随上环梁的回落而下降，下环梁成为受力部件，
如图3 (d)所示；然后再将上螺帽向下拧至上环梁处，从完成一次顶升循环，如图3 (e)所
示。虽然顶升循环的问题得到解决，但随着液压千斤顶持续不断的来回顶升，吊杆丝杆的高
度会越来越高，因此当吊装丝杆上升一定高度(例如上升一个吊装圆杆的高度L)后需要下
放，本实用新型设计的吊杆组件可以进一步实现吊装丝杆的下放、吊装圆杆的拆卸和续接。由于相邻的吊装丝杆与吊装圆杆、吊装圆杆与吊装圆杆之间均是通过吊杆连接件活动连接， 所以当吊装丝杆提升到顶后拆下其下方的一根吊装圆杆，然后将吊装丝杆下放，续接上与所 拆吊装圆杆相邻的两根杆件即可实现，如图3 (f)所示。每一次拆卸吊装圆杆的数量应根据 具体工程中吊杆组件的数量、分布以及水箱的受力情况来确定，前提是应保证未拆卸的吊装 圆杆足以承受水箱的重力；同时，拆卸下的吊装圆杆应当是沿环梁截面方向等间隔布置，以 保证水箱受力的均匀性。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于首先，使用本实用新型的装置进行水塔施工， 能够实现水箱的就地预制，高空作业减少，施工安全隐患小，且水箱施工质量高，不易出现 漏水、渗水等问题；其次，使用本实用新型装置吊装水塔水箱无需再搭设大量的脚手架，节 省材料，减小成本；再次，本实用新型装置能够大大提高施工效率，减轻施工人员的劳动强 度，省时省力。因此，本实用新型的装置克服了传统施工工艺中脚手架材料耗用量大、易产 生质量缺陷、费时、费力、安全隐患多等缺点，具有明显的经济效益和社会效益。
图1为传统施工工艺的施工状态示意图2为实施例所示液压提升装置的结构示意图3为本实用新型装置一次顶升循环的工作原理图4为实施例中的顶升构件和传力构件的俯视图5为实施例中液压千斤顶的安装示意图6为实施例中吊杆连接件的组装立体示意图7为实施例中上螺帽、下螺帽的组装立体示意图。
图例说明
1、 顶升构件 12、下环梁
2、 传力构件 22、环形支撑架 31、吊装丝杆 33、吊杆连接件 332、套箍
334、圆柱形杆头 35、下螺帽 37、保险螺帽
11、上环梁 13、液压千斤顶 21、环梁底座
3、 吊杆组件 32、吊装圆杆 331、连接套 333、环形凸台 34、上螺帽 36、底螺帽
4、 支筒41、筒首立柱 5、水箱
6、脚手架 7、外井架
71、上料系统具体实施方式实施例.-
如图2~图5所示的本实用新型的用于水塔水箱吊装的液压提升装置，该液压提升装置包 括顶升构件1、传力构件2和吊杆组件3三部分。传力构件2包括环梁底座21 (钢质)和环 形支撑架22，环梁底座21固接在水塔支筒4顶部预制的钢筋混凝土筒首立柱41上，环形支 撑架22固接于环梁底座21上方，顶升构件2固接于环形支撑架22上方，顶升构件由传力 构件2支承。顶升构件l包括上环梁ll、下环梁12 (上、下环梁均为钢质梁，且直径、形状 相同)和设于上、下环梁中间的液压千斤顶13，下环梁12固接于环形支撑架22上方，并通 过环形支撑架22与环梁底座21连接，下环梁12直径大于环梁底座21的直径；如图5所示， 液压千斤顶13的底座卡在下环梁12顶面设置的U形槽内，而在上环梁11底面焊接有与液 压千斤顶13顶头相配合的U形槽，以从上部进一步稳固液压千斤顶13。如图4所示，本实 施例的顶升构件1中共设有十四个液压千斤顶13，且十四个液压千斤顶13在上下环梁之间 沿周向均匀分布；在相邻两个液压千斤顶13之间设有六组吊杆组件3 (即每个液压千斤顶13 两边对称设置三组)，整个上、下环梁上均匀分布有八十四组，每组吊杆组件3穿过顶升构件 1的上、下环梁并通过螺帽支撑定位在上、下环梁上，吊杆组件3的底部与拟吊装的水塔水 箱5固接。为了便于更清晰明了的显示本实用新型的结构和工作方式，在图2中省略了中间 均布的吊杆组件3，只给出了视图两侧的两组吊杆组件3的结构及连接方式。
每组吊杆组件3包括一吊装丝杆3K吊装圆杆32和吊杆连接件33，吊装丝杆31 (本实 施例选用的型号为T40x6-2)设于吊杆组件3顶部并竖直穿插顶升构件1的上、下环梁，与 其下方的吊装圆杆32连接。吊装丝杆31全长3m，在上环梁11上方的吊装丝杆31上拧有上 螺帽34，在上环梁ll与下环梁12之间的吊装丝杆31上拧有下螺帽35，吊装丝杆31的底部 通过吊杆连接件33连接吊装圆杆32，吊装圆杆32下方通过吊杆连接件33接长若干根吊装 圆杆32。吊装圆杆32有2m长的标准杆和0.5m、 l.Om、 1.5m三种长度的异长杆，四种不同 长度的吊装圆杆32按顺序间隔均匀地布设在吊杆组件3的底部(例如沿环向的八十四组吊杆 组件按l-84的顺序编号，第l、 2、 3、 4组吊杆组件底部分别设置一根0.5m、 l.Om、 1.5m、 2.0m的吊装圆杆32完成一个循环，如此再重复二十个循环直至四种不同长度的吊装圆杆32 全部均匀布设)，最底部的吊装圆杆32与最顶部的吊装丝杆31之间均用标准杆(2m)连接 接长(所使用的标准杆数量根据水箱提升的高度不断变化)，从而错开每组吊杆组件3的吊杆
6为0.5m),以便于在提升水箱5的卸杆过程 中，每次只卸掉均匀分布的1/4的吊装圆杆32，保证其余3/4的吊装圆杆32能承受水箱5重 力。最底部的吊装圆杆32穿过水塔水箱5上的预留孔，并通过一底螺帽36与水箱5连接。 具体实践中，根据水箱的重力和吊杆组件的数量，可自行设计卸杆时受力吊杆组件数量所占 的比例(本实施例是3/4)、吊装圆杆的长度、异长杆的数量、吊杆连接件错开距离等参数， 但与此相关的工艺参数不影响本专利的保护范围。
本实施例设计的吊杆连接件33如图6所示，其包括有圆筒形的连接套331和套箍332， 该圆筒形的连接套331是对半组装而成，且一端设有一环形凸台333，本实施例吊装圆杆32 两端均设有一直径大于吊装圆杆32直径的圆柱形杆头334，在连接套331的内筒壁上则开设 有一圆柱形内凹槽以配合对接好的两吊装圆杆32的圆柱形杆头334。该吊杆连接件33的使 用方法为先将上下两根吊装圆杆32的圆柱形杆头334对碰，再用对半分开的连接套331包 裹住己对碰好的两吊装圆杆32的圆柱形杆头334，并通过连接套331内设的凹槽卡紧，最后 用套箍332套住连接套331并卡在连接套331下端的环形凸台333上。在包裹连接套331时 应注意将设有环形凸台333的一侧朝下。在具体实践中，吊装连接件33还可以设计成其他的 形状或连接方式。
本实施例中的上螺帽34和下螺帽35也设计成如图7所示的与吊杆连接件33相类似的结 构。所不同的是，上螺帽34和下螺帽35是套在吊装丝杆31上，并通过其卡住上、下环梁而 起到定位吊杆组件3的作用，因此连接套的内壁上不用开设凹槽，而直接加工成内螺纹结构 以便于套在吊装丝杆31上。
在吊装丝杆31的顶端还可设置一保险螺帽37，因为当一根吊装丝杆31 —直上升并完成 一个工作行程后，需要卸掉其下方的一根吊装圆杆32，并把该吊装丝杆31下放重新连接上 吊装圆杆32以进入下一轮的工作状态；因此，在下放吊装丝杆31的过程中，可以用绳子先 系住吊装丝杆31顶端的保险螺帽37，人工将吊装丝杆31缓慢的放下去，以此起到保护吊装 丝杆31不向下掉的作用。
权利要求1、一种用于水塔水箱吊装的液压提升装置，其特征在于所述液压提升装置包括顶升构件(1)、传力构件(2)和吊杆组件(3)，所述顶升构件(1)由其下方的传力构件(2)支承，所述传力构件(2)架设于已施工的水塔支筒(4)顶部并由支筒(4)支承；所述顶升构件(1)包括上环梁(11)、下环梁(12)和设于上、下环梁(11，12)中间的液压顶升装置；所述吊杆组件(3)的顶部穿过顶升构件(1)的上、下环梁(11、12)并通过螺帽支撑在上、下环梁(11、12)上，吊杆组件(3)的底部与拟吊装的水塔水箱(5)连接。
2、 根据权利要求l所述的用于水塔水箱吊装的液压提升装置，其特征在于所述吊杆组件 (3)的数量为两组以上且沿环向均匀布置，每一组吊杆组件(3)包括吊装丝杆(31)、吊装圆杆(32)和吊杆连接件(33);所述吊装丝杆(31)设于每组吊杆组件(3)顶部并竖直穿 过所述的上、下环梁(11、 12)，在上环梁(11)上方的吊装丝杆(31)上拧有上螺帽(34)， 在上环梁(11)与下环梁(12)之间的吊装丝杆(31)上拧有下螺帽(35)，所述吊装丝杆(31) 下方通过吊杆连接件(33)连接有多根吊装圆杆(32),所述多根吊装圆杆(32)之间通过吊 杆连接件(33)连接；每组吊杆组件(3)底部设置的吊装圆杆(32)穿过水塔水箱(5)上 的预留孔，并通过底螺帽(36)与水塔的水箱(5)连接。
3、 根据权利要求2所述的用于水塔水箱吊装的液压提升装置，其特征在于所述吊装圆杆 (32)的两端设有一截面积大于吊装圆杆(32)截面积的杆头，所述吊装丝杆(31)的下端同样设有一截面积大于吊装丝杆(31)截面积的杆头，所述吊杆连接件(33)包括有套箍(332) 和一沿轴向可拆分的连接套(331);所述连接套(331)外壁上设有一凸台，连接套(331) 内部开设有一能与相邻对接的两杆头相配合的凹槽，连接套(331)通过该凹槽包覆在两杆头 的对接处；所述套箍(332)套设于连接套(331)外围并由凸台定位。
4、 根据权利要求1 3中任一项所述的用于水塔水箱吊装的液压提升装置，其特征在于所 述的液压顶升装置选用一液压千斤顶(13)，液压千斤顶(13)的底座卡在下环梁(12)顶面 设置的U形槽内，液压千斤顶(13)的顶头支承在上环梁(11)底面设置的与顶头相配合的 U形槽内。
专利摘要本实用新型公开了一种用于水塔水箱吊装的液压提升装置，该液压提升装置包括顶升构件(1)、传力构件(2)和吊杆组件(3)，顶升构件(1)由其下方的传力构件(2)支承，传力构件(2)架设于已施工的水塔支筒(4)顶部并由支筒(4)支承；顶升构件(1)包括上环梁(11)、下环梁(12)和设于上、下环梁中间的液压顶升装置；吊杆组件(3)的顶部穿过顶升构件(1)的上、下环梁(11、12)并通过螺帽支撑在上、下环梁(11、12)上，吊杆组件(3)的底部与拟吊装的水塔水箱(5)连接。本实用新型具有施工效率高、施工成本小、施工安全性好、施工质量有保证等优点。
文档编号B66F3/24GK201367335SQ20092006371
公开日2009年12月23日 申请日期2009年3月19日 优先权日2009年3月19日
发明者唐友江, 孙庭磊, 尚 李, 李勇军, 杨兴川, 石艳萍, 钟国良, 爽 陈, 陈正伟 申请人:二十三冶建设集团有限公司