一种扩展式多功能集成施工空中造楼平台及其施工方法技术

技术编号:37185039 阅读:15 留言:0更新日期:2023-04-20 22:49
本发明专利技术公开了一种扩展式多功能集成施工空中造楼平台及其施工方法,包括:建筑底盘部分,由地底、地下一层、地面这三层构成主体;外部框架部分,其底部可深入地底进行固定,其上方穿过地下一层、地面直达高空,使得设置在外部框架部分上的升降平台部分可从地底向上依次施工;运输电梯部分和三层围护部分,安装在建筑底盘部分上;顶部调运部分,安装于外部框架部分顶部的日字形框架上;承载塔体,安装于外部框架部分上,用于承载和固定锤击式沉桩系统和塔壁式混凝土浇筑系统。本发明专利技术可通过依附与楼体外围并扩展,实现楼体内部自循环运输、楼体外部扩展循环运输,有效提高空中调运、施工效率,并增加空中打桩、土方挖掘转运和混凝土浇筑系统。土浇筑系统。土浇筑系统。

【技术实现步骤摘要】
一种扩展式多功能集成施工空中造楼平台及其施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑工程的
,尤其涉及一种扩展式多功能集成施工空中造楼平台,同时还涉及一种扩展式多功能集成施工空中造楼平台的施工方法。

技术介绍

[0002]目前楼房建筑施工方式相对较为粗放,工地现场占地面积大,堆放的施工材料和机具多,导致施工环境相对恶劣,现场建造多使用人工,机械施工比例不足,随着人口老龄化的进程加剧,建筑业面临劳动工人短缺,用人成本高,工人素质层次不齐等问题,同时现场通道路线周边环境相对较为凌乱,不便于施工,存在重复搬运材料等浪费施工机具行为,更不便使用建筑施工机器人作业。
[0003]同时在建筑基础施工阶段、现场通常需要进行开挖作业,有大量渣土需要清出,而现场通常采用设置基坑坡道,利用挖掘机、渣土车在基坑挖土区作业,配合出图,这种效率较高,而且导致渣土车轮胎夹杂较多泥土,在外运时还需要清洗,影响城市道路情洁。又例如,现主体结构施工时,由于内部楼体通道未完成,为便于工人上下楼层作业,通常建筑外围采用落地式脚手架搭设内部通道、施工电梯作为工人通道,这种方式需要搭设大量的架体结构,成本也相对较高,而且需要与建筑物附墙连接,会一定程度损伤建筑物,导致渗水等问题。再例如,主体结构施工时,建筑外墙未完成砌筑,在施工作业层通常设置爬架作为安全围护结构。
[0004]总体而言,类似于上述环境中,许多施工方式不具备集成性,空间不标准,管控难度大,不够智能,更难布设传感器对施工现场进行智能化管控。而造楼机采用智能建造技术,将成为未来楼房施工发展方向。申请号为CN202011581253.4的专利公开了一种造楼机及楼体施工方法,其将全部的工艺过程,集中、逐层地在空中完成,使得工人劳动强度降低,但其仅依附于楼层上进行施工,对楼体依赖度高,施工材料、机器运输方式仍有较大提升空间。

技术实现思路

[0005]基于上述现有技术存在的不足,本专利技术所要解决的技术问题是在于提供一种扩展式多功能集成施工空中造楼平台及其施工方法,可通过依附与楼体外围并扩展,实现楼体内部自循环运输、楼体外部扩展循环运输,有效提高空中调运、施工效率,并增加空中打桩、土方挖掘转运和混凝土浇筑系统。
[0006]为了实现上述的目的,本专利技术采用以下技术措施:
[0007]本专利技术的扩展式多功能集成施工空中造楼平台包括:建筑底盘部分,由地底、地下一层、地面这三层构成主体,用于作为整个平台的底部支撑;外部框架部分,安装在所述建筑底盘部分上,所述外部框架部分的底部可深入地底进行固定,其上方穿过地下一层、地面直达高空,使得设置在外部框架部分上的升降平台部分可从地底向上依次施工;运输电梯部分,安装在所述建筑底盘部分上,其由第四标准节围成的竖向矩形框架构成主体,该竖向
矩形框架的竖向两侧内部设有两个施工电梯,其可在第四标准节形成的轨道上移动,进而运输人、机器人、施工材料到高层;三层围护部分,安装于所述外部框架部分上,其由三层回型围护挡板构成主体,三层回型围护挡板的内侧设有回型的底部支撑板,该底部支撑板的上方安装有回型过道,所述回型过道的中部设有中部过道和进出走道,所述施工电梯能到达进出走道的高度;顶部调运部分,安装于所述外部框架部分顶部的日字形框架上,所述日字形框架的左右两条轨道上设有第二滑轨,该第二滑轨上设有移动小车,该移动小车上设有由若干第五标准节形成的龙门吊结构;承载塔体,安装于外部框架部分上;锤击式沉桩系统,安装于所述承载塔体上,用于夹持钢桩、移动钢桩到预定位置,通过锤击部分将钢桩锤击沉入土体中;塔壁式混凝土浇筑系统,安装于所述承载塔体上,用于将地面上的混凝土泵送到施工区域,进行混凝土浇筑。
[0008]优选的,所述外部框架部分由六个第一标准节构成底部支撑,其安装于地底上,其上安装有若干第二标准节;六个第一标准节将施工区域划分为前后两块,每相邻四个第一标准节形成一个施工区域,分别是建筑施工区和材料输送区;所述第二标准节的上方中部穿有由若干第三标准节组成的竖向标准节立柱,其可通过作动件进行上下移动;所述竖向标准节立柱的顶部两两之间通过横向的第三标准节连接组成一个日字形框架;所述第二标准节组成的竖向立柱的外侧设有第一滑轨,其顶部设有卷扬机,其内侧设有第一支撑杆;所述第一滑轨上安装有两个升降平台部分,其可通过卷扬机拉动在第一滑轨上进行高度调整;所述第一支撑杆的另一端固定于建筑物表面,使得整个外部框架部分依附于建筑上。
[0009]进一步的,所述中部过道和进出走道形成的中部十字形过道可提前安置或卸下,当整个三层围护部分移动至建筑的顶部上方时可安置,当移动至下方时可卸下,使得三层围护部分可将整个建筑围在内部进行养护;所述三层回型围护挡板从上至下作用依次是作业层、养护层、围护层,通过三层回型围护挡板配合内部过道,使得建筑机器人、建筑材料通过运输电梯部分从底部运至进出走道中,进而进入三层回型围护挡板内部的回型过道中对建筑物进行施工。
[0010]优选的,所述承载塔体包括塔体标准节、液压站a、工字钢滑道;所述液压站a为锤击式沉桩系统的各个油缸提供动力,其由储油箱、第一电机、控制器、液压泵、电磁阀组、伺服阀组成,所述第一电机通过导线连接塔吊电源供电,驱动液压泵产生高压液压油,通过伺服阀调节压力和流量;所述控制器通过遥控的方式控制所述伺服阀、电磁阀组的通断;所述工字钢滑道由滑轨小车、铰接支座a、工字钢轨道a、工字钢轨道b组成,所述工字钢轨道a和工字钢轨道b通过焊接固定于塔体标准节的侧面,所述滑轨小车安装于工字钢轨道a和工字钢轨道b上,铰接支座a的底座与滑轨小车的底座通过螺栓固定连接。
[0011]优选的,所述锤击式沉桩系统包括连接支座、多自由度关节臂、锤击部分、液压夹桩部分;其中,所述连接支座用于支撑和固定多自由度关节臂,保证锤击式沉桩系统的稳定移动;所述多自由度关节臂通过液压缸驱动各关节臂完成相应动作;所述锤击部分通过液压卷扬机提升重锤,重锤释放锤击钢桩,以此往复循环,重锤不断锤击钢桩完成沉桩过程;所述液压夹桩部分由多组同时工作,液压缸驱动夹紧机构对钢桩进行夹持,控制多自由度关节臂移动钢桩并调整朝向,将钢桩稳定插入基坑中,减小液压夹桩部分的液压缸的夹持力度,保证锤击时钢桩顺利沉入土体。
[0012]进一步的,所述连接支座包括铰接支座b、支撑钢板、摆臂液压油缸a、摆臂液压油
缸b、重型铰接支座、U型摆臂,其中,所述支撑钢板作为锤击式沉桩系统的基本底座,所述铰接支座b固定于支撑钢板的背面,两排铰接支座b的销孔的轴线相互垂直,并与铰接支座a通过销轴连接;所述重型铰接支座焊接固定于支撑钢板的正面中间位置,可承载锤击式沉桩系统的整体重量,所述U型摆臂一端的销孔通过销轴与重型铰接支座连接,其两侧有较小的销孔,分别与摆臂液压油缸a和摆臂液压油缸b的伸缩端铰接;所述摆臂液压油缸a和摆臂液压油缸b的缸体尾部通过销轴与固定于支撑钢板两侧的销孔座连接,通过摆臂液压油缸a和摆臂液压油缸b控制U型摆臂顺着重型铰接支座的销孔轴线转动,实现多自由度关节臂的左右转动。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扩展式多功能集成施工空中造楼平台,其特征在于,包括:建筑底盘部分(0000),由地底(0001)、地下一层(0002)、地面(0003)这三层构成主体,用于作为整个平台的底部支撑;外部框架部分(1000),安装在所述建筑底盘部分(0000)上,所述外部框架部分(1000)的底部可深入地底(0001)进行固定,其上方穿过地下一层(0002)、地面(0003)直达高空,使得设置在外部框架部分(1000)上的升降平台部分(2000)可从地底向上依次施工;运输电梯部分(3000),安装在所述建筑底盘部分(0000)上,其由第四标准节(3001)围成的竖向矩形框架构成主体,该竖向矩形框架的竖向两侧内部设有两个施工电梯(3002),其可在第四标准节(3001)形成的轨道上移动,进而运输人、机器人、施工材料到高层;三层围护部分(4000),安装于所述外部框架部分(1000)上,其由三层回型围护挡板(4001)构成主体,三层回型围护挡板(4001)的内侧设有回型的底部支撑板(4005),该底部支撑板(4005)的上方安装有回型过道(4004),所述回型过道(4004)的中部设有中部过道(4003)和进出走道(4002),所述施工电梯(3002)能到达进出走道(4002)的高度;顶部调运部分(5000),安装于所述外部框架部分(1000)顶部的日字形框架上,所述日字形框架的左右两条轨道上设有第二滑轨(5001),该第二滑轨(5001)上设有移动小车(5002),该移动小车(5002)上设有由若干第五标准节(5003)形成的龙门吊结构;承载塔体(6000),安装于外部框架部分(1000)上;锤击式沉桩系统(7000),安装于所述承载塔体(6000)上,用于夹持钢桩、移动钢桩到预定位置,通过锤击部分将钢桩锤击沉入土体中;塔壁式混凝土浇筑系统(9000),安装于所述承载塔体(6000)上,用于将地面上的混凝土泵送到施工区域,进行混凝土浇筑。2.根据权利要求1所述的扩展式多功能集成施工空中造楼平台,其特征在于,所述外部框架部分(1000)由六个第一标准节(1001)构成底部支撑,其安装于地底(0001)上,其上安装有若干第二标准节(1002);六个第一标准节(1001)将施工区域划分为前后两块,每相邻四个第一标准节形成一个施工区域,分别是建筑施工区和材料输送区;所述第二标准节(1002)的上方中部穿有由若干第三标准节(1003)组成的竖向标准节立柱,其可通过作动件进行上下移动;所述竖向标准节立柱的顶部两两之间通过横向的第三标准节连接组成一个日字形框架;所述第二标准节(1002)组成的竖向立柱的外侧设有第一滑轨(1005),其顶部设有卷扬机(1004),其内侧设有第一支撑杆(1006);所述第一滑轨(1005)上安装有两个升降平台部分(2000),其可通过卷扬机(1004)拉动在第一滑轨(1005)上进行高度调整;所述第一支撑杆(1006)的另一端固定于建筑物表面,使得整个外部框架部分(1000)依附于建筑(0004)上。3.根据权利要求2所述的扩展式多功能集成施工空中造楼平台,其特征在于,所述中部过道(4003)和进出走道(4002)形成的中部十字形过道可提前安置或卸下,当整个三层围护部分(4000)移动至建筑(0004)的顶部上方时可安置,当移动至下方时可卸下,使得三层围护部分(4000)可将整个建筑(0004)围在内部进行养护;所述三层回型围护挡板(4001)从上至下作用依次是作业层、养护层、围护层,通过三层回型围护挡板(4001)配合内部过道,使得建筑机器人、建筑材料通过运输电梯部分(3000)从底部运至进出走道(4002)中,进而进入三层回型围护挡板(4001)内部的回型过道(4004)
中对建筑物进行施工。4.根据权利要求1所述的扩展式多功能集成施工空中造楼平台,其特征在于,所述承载塔体(6000)包括塔体标准节(6100)、液压站a(6200)、工字钢滑道(6300);所述液压站a(6200)为锤击式沉桩系统(7000)的各个油缸提供动力,其由储油箱(6201)、第一电机(6202)、控制器(6203)、液压泵(6204)、电磁阀组(6205)、伺服阀(6206)组成,所述第一电机(6202)通过导线连接塔吊电源供电,驱动液压泵(6204)产生高压液压油,通过伺服阀(6202)调节压力和流量;所述控制器(6203)通过遥控的方式控制所述伺服阀(6206)、电磁阀组(6205)的通断;所述工字钢滑道(6300)由滑轨小车(6301)、铰接支座a(6302)、工字钢轨道a(6303)、工字钢轨道b(6304)组成,所述工字钢轨道a(6303)和工字钢轨道b(6304)通过焊接固定于塔体标准节(6100)的侧面,所述滑轨小车(6301)安装于工字钢轨道a(6303)和工字钢轨道b(6304)上,铰接支座a(6302)的底座与滑轨小车(6301)的底座通过螺栓固定连接。5.根据权利要求1所述的扩展式多功能集成施工空中造楼平台,其特征在于,所述锤击式沉桩系统(7000)包括连接支座(7100)、多自由度关节臂(7200)、锤击部分(7300)、液压夹桩部分(7400);其中,所述连接支座(7100)用于支撑和固定多自由度关节臂(7200),保证锤击式沉桩系统(7000)的稳定移动;所述多自由度关节臂(7200)通过液压缸驱动各关节臂完成相应动作;所述锤击部分(7300)通过液压卷扬机提升重锤,重锤释放锤击钢桩,以此往复循环,重锤不断锤击钢桩完成沉桩过程;所述液压夹桩部分(7400)由多组同时工作,液压缸驱动夹紧机构对钢桩进行夹持,控制多自由度关节臂(7200)移动钢桩并调整朝向,将钢桩(7304)稳定插入基坑中,减小液压夹桩部分(7400)的液压缸的夹持力度,保证锤击时钢桩(7304)顺利沉入土体。6.根据权利要求5所述的扩展式多功能集成施工空中造楼平台,其特征在于,所述连接支座(7100)包括铰接支座b(7101)、支撑钢板(7102)、摆臂液压油缸a(7103)、摆臂液压油缸b(7104)、重型铰接支座(7105)、U型摆臂(7106),其中,所述支撑钢板(7102)作为锤击式沉桩系统(7000)的基本底座,所述铰接支座b(7101)固定于支撑钢板(7102)的背面,两排铰接支座b(7101)的销孔的轴线相互垂直,并与铰接支座a(6302)通过销轴连接;所述重型铰接支座(7105)焊接固定于支撑钢板(7102)的正面中间位置,可承载锤击式沉桩系统(7000)的整体重量,所述U型摆臂(7106)一端的销孔通过销轴与重型铰接支座(7105)连接,其两侧有较小的销孔,分别与摆臂液压油缸a(7103)和摆臂液压油缸b(7104)的伸缩端铰接;所述摆臂液压油缸a(7103)和摆臂液压油缸b(7104)的缸体尾部通过销轴与固定于支撑钢板(7102)两侧的销孔座连接,通过摆臂液压油缸a(7103)和摆臂液压油缸b(7104)控制U型摆臂(7106)顺着重型铰接支座(7105)的销孔轴线转动,实现多自由度关节臂(7200)的左右转动。7.根据权利要求6所述的扩展式多功能集成施工空中造楼平台,其特征在于,所述多自由度关节臂(7200)包括关节臂油缸铰接座a(7201)、关节臂油缸a(7202)、第一关节臂(7203)、关节臂油缸铰接座b(7204)、关节臂油缸b(7205)、第二关节臂(7206)、关节臂油缸c
(7207)、弧形连杆(7208)、直线连杆(7209)、钢板(7210),其中,所述关节臂油缸铰接座a(7201)焊接固定于所述U型摆臂(7106)的上部,关节臂油缸铰接座a(7201)可随着U型摆臂(7106)一起转动,第一关节臂(7203)的一端销孔通过销轴与关节臂油缸铰接座a(7201)的下部销孔铰接,另一端的销孔通过销轴与第二关节臂(7206)的销孔铰接,同时,其上部的销孔通过销轴与关节臂油缸a(7202)的伸缩端铰接;所述关节臂油缸a(7202)的缸体尾部通过销轴与关节臂油缸铰接座a(7201)的上部销孔铰接,关节臂油缸a(7202)的伸缩控制第一关节臂(7203)的升降动作;所述关节臂油缸铰接座b(7204)焊接固定于第一关节臂(7203)的下方,关节臂油缸b(7205)的缸体尾部通过销轴与关节臂油缸铰接座b(7204)的端部销孔铰接,其伸缩端通过销轴与第二关节臂(7206)的下部销孔铰接,关节臂油缸b(7205)的伸缩控制第二关节臂(7206)的升降动作;所述第二关节臂(7206)的上部销孔与关节臂油缸c(7207)的缸体尾部通过销轴铰接,所述关节臂油缸c(7207)的伸缩端通过销轴与弧形连杆(7208)和直线连杆(7209)的一端销孔铰接,所述弧形连杆(7208)的另一销孔通过销轴与第二关节臂(7206)的中间销孔铰接,所述直线连杆(7209)的另一销孔通过销轴与钢板(7210)的上部销孔铰接,所述关节臂油缸c(7207)的伸缩控制钢板(7210)的俯仰动作。8.根据权利要求7所述的扩展式多功能集成施工空中造楼平台,其特征在于,所述锤击部分(7300)包括重锤导向杆(7301)、钢制框架(7302)、重锤(7303)、钢桩(7304)、卷扬机构(7310)...

【专利技术属性】
技术研发人员:王帅李文祥王爱勋王明昭陆通游明王林刘盈王理吴克洋王波武建辉奚邦凤赵雷范新王聪熊文辉杜振东杨毅鸥钱晨杨威刘晨
申请(专利权)人:武汉建工集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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