大型結構整體提升裝置與方法
2023-05-17 20:07:11
專利名稱：大型結構整體提升裝置與方法
技術領域：
本發明涉及大型結構的提升，具體是大型結構的整體提升的方法與裝置，特別是屋蓋、橋梁、大型設備的整體的提升。
背景技術：
隨著社會的進步和經濟的發展，大型結構的應用越來越多，跨度越來越大，結構越來越重，提升高度越來越高，大型結構的安裝技術因此深受學術界和工程界關注。
目前大型結構的安裝方法主要有七種高空散裝法；分條分塊安裝法；高空滑移法；移動支架安裝法；整體吊裝法；整體頂升法；整體提升法等。高空散裝法採用滿堂腳手架支撐，在腳手架頂部用腳手板滿鋪作為操作平臺。該方法需要大規模的拼裝支架，支架的搭設和拆卸耗時較多，因此，僅適用於結構較小的裝置的安裝，對於高度大或跨度大的結構就耗時耗費太大。分條分塊安裝法是將欲安裝結構分為條狀或塊狀單元，分別由起重機吊裝至高空設計標高后，再拼裝成為整體。這種方法可以用於中小型結構安裝，但仍有一定量的高空作業量，且分條和分塊後各部分的撓度難以統一，故高空拼裝有一定難度。高空滑移法是將結構分條安裝後，在滑軌上滑移到設計位置再拼接為整體。這種方法需要在建築物一端搭設滿高腳手架，同時需要設置剛度較大的滑軌，所以其應用受到限制。移動支架安裝法即搭設可移動的支撐架，對結構進行分條分塊安裝，安裝完畢一部分以後，移動支撐架並進行另一部分結構安裝。該方法受場地限制，移動支撐架的穩定性比固定支架差，且不適用於支座有高差的結構。整體吊裝法是指將結構在地面總拼後，利用拔杆或起重機吊裝就位。受拔杆或起重機臂長、提升力量的限制，該方法只能用於安裝高度不大的結構。整體頂升法是將結構在設計位置的地面拼裝成整體，然後用頂舉千斤頂將其整體頂升至設計標高。由於在地面作整體拼裝，結構拼裝質量有保證。該方法的不足之處在於頂舉千斤頂安置在結構下面，結構容易發生隨機偏移，所以必須設置全高導軌以保證豎直向上的頂升運動。另外，由於千斤頂頂舉行程有限，故每頂升一次(一般為15～20cm)，就需要移動千斤頂，施工操作較麻煩，而且工人站在欲安裝結構上隨之上升，有不安全因素存在。
整體提升法是目前公認最先進的安裝方法之一，該方法利用自鎖穿心千斤頂、固定梁、工作錨、鋼鉸線等組成提升裝置完成首先將固定梁設置在支撐結構上，然後在被提升結構上設置吊點並安裝工作錨，將鋼鉸線穿過自鎖穿心千斤頂固定在被提升結構的吊點上，由於千斤頂帶自鎖功能，所以當千斤頂供油和回油時，鋼鉸線只能上升而不能下降。整體提升法的這不足之處在於自鎖穿心式千斤頂價格昂貴，只有少量專業提升公司才會配備，所以該分項工程一般被專業提升公司承包，價格很高，讓業主難以接受，也難以大量推廣。
發明內容
本發明的目的就是為克服現有技術的不足，提供一種安全、高效且實施方便，價格低廉的大型結構提升方法與裝置。
本發明的目的通過下述裝置實現一種大型結構整體提升裝置，包括固定梁、活動梁、頂舉千斤頂、導軌、上工具錨、下工具錨、鋼鉸線和工作錨。其中鋼鉸線由下到上依次穿過工作錨、下工具錨和上工具錨；工作錨固定在鋼鉸線的下端，下工具錨安裝在固定梁上，上工具錨安裝在活動梁上，固定梁與活動梁通過安裝在兩端之間的頂舉千斤頂連接，固定梁安裝在支撐結構上，位置高於被提升結構的就位高度，導軌下端連接在固定梁上，向上穿過活動梁。由於導軌的限位作用，活動梁只能沿導軌作上下移動而不能側向偏移。
一種大型結構整體提升方法，主要包括如下步驟(1)將固定梁安裝在支撐結構上，接著將導軌安裝在固定梁上，再安裝活動梁、上、下工具錨與頂舉千斤頂；(2)將鋼鉸線穿過被提升結構的吊點並用工作錨固定，然後向上延伸依次穿過固定梁上的下工具錨和活動梁上的上工具錨，將鋼鉸線拉緊；(3)千斤頂進油將活動梁向上頂起，此時上工具錨夾片鎖緊鋼鉸線，同時下工具錨鬆開，鋼鉸線隨著活動梁的上升帶動大型結構上升。千斤頂上升一個行程後，油缸回油，此時上工具錨夾片鬆開，同時下工具錨鎖緊鋼鉸線，活動梁下落，完成一次提升周期；(4)重複步驟(3)，直至大型結構被提升到預定位置。
本發明中固定梁應安裝在穩定的支撐結構上，且固定梁的安裝高度應高於大型結構就位後的高度。本發明應用的千斤頂為頂舉千斤頂。
本發明的工作原理利用了工具錨的特性。工具錨是成熟的定型產品，廣泛應用於預應力結構，主要由三部分組成限位板、夾片和錨板，錨板中開有楔形孔，其夾角與夾片相等。本發明中，提升大型結構的鋼鉸線可以穿過上、下工具錨，在限位板、夾片和錨板孔的共同作用下，鋼鉸線只能在其中單向移動-向上移動而不能向下移動當鋼鉸線相對工具錨向上運動時，夾片隨之上升直到被限位板擋住，這時夾片鬆開，允許其順暢地上升；當鋼鉸線相對工具錨向下運動時，夾片被帶著向下嵌入錨板孔，並隨之被錨孔夾緊鎖死鋼鉸線，使其運動停止。本發明利用下工具錨對鋼鉸線的鬆開時，通過千斤頂提升鋼鉸線，在利用下工具錨對鋼鉸線的夾緊，回落千斤頂，如此重複應用，實現大型結構的提升。
本發明的優點在目前常用的大型結構提升方法中，傳統的整體提升法和整體頂升法與本發明相似。本發明將千斤頂設置於被提升結構上方，這與傳統整體提升法相同；傳統整體提升法採用帶自鎖功能的穿心式千斤頂，而本發明裝置採用頂舉千斤頂。
1、本發明與傳統整體提升法比較與傳統整體提升法相比，本發明的優勢在於價廉、易於推廣，提升能力強、吊點少等(1)費用方面，本發明的提升動力採用常見的頂舉千斤頂，在每一個吊點設置兩個小型頂舉千斤頂和兩隻工具錨以代替傳統整體提升法所採用的大型自鎖穿心式千斤頂，實施費用僅為傳統整體提升法的十分之一。
(2)提升能力方面，目前國內提升能力最強的自鎖穿心式千斤頂為200t級，而頂舉千斤頂的頂舉能力已達到500t級。提升能力低意味著將增加提升吊點、增加固定梁數量，由此將帶來費用的提高，同時吊點增多還會造成同步提升困難等問題。
(3)使用便利性方面，本發明採用頂舉千斤頂作為提升動力，體積小、重量輕，方便工人在高空的調整工作。由於頂舉千斤頂是施工企業的常用設備，故該方法容易為大多數施工企業接受，易於推廣。
2、本發明與整體頂升法比較與整體頂升法相比，本發明的優點在於穩定性好、安全度高、速度快等。
(1)穩定性方面本發明裝置中的導軌很短(一般約為100cm～120cm)，故千斤頂與活動梁在工作時不易偏移。同時由於被提升的大型結構的重心低於提升裝置，所以提升過程中本裝置的穩定性容易得到保證。
(2)安全度方面本發明裝置工作時，工人一直在支撐結構頂端的固定梁上操作，高於被提升結構，安全性容易保證。
(3)提升速度方面本發明工作時，不用移動千斤頂，也不用設置墊塊、牛腿等臨時支撐裝置，提升速度較整體頂升法快。
圖1為大型結構提升裝置結構正視圖，圖中示出1、固定梁2、活動梁3、導軌4、上工具錨5、下工具錨6、頂舉千斤頂7、鋼鉸線圖2大型結構提升裝置與被提升結構連接示意圖，圖中示出7、鋼鉸線8、工作錨9、被提升結構圖3為圖1中工具錨結構示意圖，圖中示出10、限位板11、夾片12、錨板13、把手14、連接杆實施實施方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細的說明，但本發明的實施方式不限於此。
實施例1提升的對象為大型屋蓋結構，重量為100t。
如圖1、2所示，本實施例中所用提升裝置包括固定梁1、活動梁2、頂舉千斤頂6、導軌3、上工具錨4、下工具錨5、鋼鉸線7和工作錨8。其中鋼鉸線7通過工作錨8固定在屋蓋結構9上，並向上依次穿過下工具錨5和上工具錨4；下工具錨5安裝在固定梁中部，上工具錨4安裝在活動梁中部，固定梁與活動梁兩內端之間安裝兩臺頂舉千斤頂6；固定梁1安裝在支撐結構上，導軌3位於鋼鉸線7兩側，下端固定在固定梁1上，向上穿過活動梁2。
提升前，被提升大型屋蓋結構9已經在地面拼裝成為整體。提升時，先將固定梁1安裝在支撐結構上，接著將導軌3安裝在固定梁1上，再安裝活動梁2、上工具錨4、下工具錨5與頂舉千斤頂6；將鋼鉸線7穿過被提升結構的吊點並用工作錨8固定，然後向上延伸依次穿過下工具錨5和上工具錨4，將鋼鉸線7拉緊；通過頂舉千斤頂6進油將活動梁2向上頂起，此時，如圖3所示，由於鋼鉸線7相對上工具錨4向下運動，同時相對下工具錨5向上運動，故上工具錨內夾片11與錨板12配合將鋼鉸線7鎖緊，與此同時下工具錨5內夾片11與限位板10配合鬆開鋼鉸線7。隨著活動梁2的上升，鋼鉸線7帶動大型屋蓋結構9上升。頂舉千斤頂6上升一個行程後，油缸回油，活動梁2下降，此時鋼鉸線7相對上工具錨4向上運動，相對下工具錨5向下運動，因此上工具錨4內夾片鬆開，而下工具錨5內夾片鎖緊鋼鉸線7，為了保證工具錨夾片工作順利，工人可以抓住把手13上提或下壓限位板10幫助其鬆開或夾緊鋼鉸線，由於有連接杆14，限位板不至於拉脫。活動梁2下落到底後，完成一次提升周期。頂舉千斤頂頂升一個行程為15～20cm。反覆實施上一步，可將大型結構被提升到預定位置。
實施例2提升的對象為大型屋蓋結構，重量為200t，所用的提升裝置與方法同實施例1。
實施例1和實施例2提升費用情況
在提升屋蓋結構重量為100t和200t兩個級別上，實施例1和實施例2相對於採用大型自鎖穿心式千斤頂的傳統整體提升法的實施費用如表一所示。比較可知，採用本發明的整體提升裝置，實施費用非常低。
表一 雙梁整體提升法與傳統整體提升法直接費用比較表
表中價格單位為人民幣元
權利要求
1.一種大型結構整體提升裝置，包括固定梁、鋼鉸線和工作錨，其特徵在於所述整體提升裝置還包括上、下工具錨、導軌和活動梁；所述鋼鉸線由下到上依次穿過工作錨、下工具錨和上工具錨；所述工作錨固定在鋼鉸線的下端，下工作錨安裝在固定梁上，上工作錨安裝在活動梁上，所述固定梁安裝在支撐結構上，固定梁上設置頂舉千斤頂，千斤頂上部安裝活動梁，所述導軌下端固定在固定梁上，向上穿過活動梁。
2.根據權利要求1所述一種大型結構整體提升裝置，其特徵在於所述固定梁上位於鋼鉸線兩側設置兩個頂舉千斤頂。
3.一種大型結構整體提升方法，主要包括如下步驟(1)將固定梁安裝在支撐結構上，接著將導軌安裝在固定梁上，再安裝活動梁、上工具錨、下工具錨與頂舉千斤頂；(2)將鋼鉸線穿過被提升結構的吊點並用工作錨固定，然後向上延伸依次穿過下工具錨和上工具錨，將鋼鉸線拉緊；(3)千斤頂進油將活動梁向上頂起，此時上工具錨鎖緊鋼鉸線，下工具錨鬆開，鋼鉸線隨著活動梁的上升帶動大型結構上升，千斤頂上升到頂後，千斤頂油缸回油，上工具錨鬆開，下工具錨鎖緊鋼鉸線，活動梁下落，完成一次提升周期；(4)重複步驟(3)，直至大型結構被提升到預定位置。
全文摘要
本發明涉及一種大型結構整體提升方法與裝置，該裝置主要包括鋼鉸線、固定梁、活動梁、導軌、工具錨、工作錨以及頂舉千斤頂。鋼鉸線由下到上依次穿過工作錨、下工具錨和上工具錨；工作錨固定在鋼鉸線的底端，下工具錨安裝在固定梁上，上工具錨安裝在活動梁上。固定梁安裝在支撐結構上，固定梁上設置頂舉千斤頂，千斤頂上部再放置活動梁。固定梁與活動梁通過導軌穿在一起。採用本提升裝置提升大型結構，實施費用僅為傳統整體提升法的十分之一，而且本發明採用施工企業常用的頂舉千斤頂，其頂舉能力可達到500t級，並容易為大多數施工企業接受，易於推廣。同時，使用該裝置具有穩定性高、工人操作安全性高、提升速度快等特點。
文檔編號B66F19/00GK1736848SQ200510035489
公開日2006年2月22日 申請日期2005年6月27日 優先權日2005年6月27日
發明者王帆, 吳波, 鄭中利, 鄭考取, 董正國, 張正先 申請人:華南理工大學