一种往复自爬式爬模系统及其爬模方法

摘要

本发明涉及一种往复自爬式爬模系统及其爬模方法，该系统包括承载架体、操作平台、连接承载架体和操作平台的提升装置、位于建筑墙体两侧的模板和脚手架；承载架体包括上部承载架、下部承载梁、连接上部承载架和下部承载梁的承载立柱，操作平台位于上部承载架和下部承载梁之间；模板和脚手架连接在上部承载架上或操作平台上，操作平台和下部承载梁端部设置附墙装置，通过操作平台和下部承载梁在建筑墙体上的交替支撑和提升装置工作实现操作平台和承载架体的爬升运动；该方法工作过程包括脱模、提升承载架体及支撑、扎钢筋、提升操作平台、合模、装穿墙螺栓、浇筑混凝土。本发明爬模系统自带爬升装置，效率高，结构简单，操作维护方便，使用成本较低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑施工设备系统，还涉及该系统的工作方法，更具体地说，涉及一种往复自爬式爬模系统及其爬模方法。

背景技术

在高层建筑的墙体浇注工程中，通常是在墙体的内外侧搭建脚手架，然后在待浇注墙体的位置固定模板才能实施浇注，施工过程中需要多次拆装模板，耗费大量的人工和时间。

为解决这一问题，申请日为1993年5月12日的中国专利ZL89107466.X公开了一种“超高建筑模具外脚手整体升降系统”，该专利技术以工具式钢柱、劲性钢柱固定升板机，通过升板机丝杆操纵承力架升降，使悬挂在承力架下与建筑结构相应的独立分块操作平台及下挂墙、梁、柱等模板构成的整体模具随同升降，完成建筑结构施工。该专利技术虽然解决了人工多次拆装模板的缺陷，但仍存在如下不足：

1、提升设备置于钢柱上部，设备选型受限且维护困难。

2、钢柱超过混凝土施工层过高，对施工塔吊和混凝土布料杆的选型和作业影响较大。

3、工具式钢柱的提升需借助外提升机构，系统本身并未设置爬升装置，不能形成往复自爬升循环。

4、劲性钢柱埋于建筑墙体内，不能循环使用，施工成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一在于，提供一种往复自爬式爬模系统，采用操作平台和承载架体在建筑墙体上交替承重支撑，实现系统的整体爬升，解决现有技术存在的上述缺陷。

本发明要解决的技术问题之二在于，提供一种往复自爬式爬模方法，实现上述爬模系统的整体爬升。

本发明解决其技术问题之一所采用的技术方案是：构造一种往复自爬式爬模系统，其特征在于，包括承载架体、操作平台、连接该承载架体和操作平台的提升装置、及位于建筑墙体一侧的模板、脚手架和位于该建筑墙体另一侧的模板、脚手架，所述承载架体包括上部承载架、下部承载梁、固定连接该上部承载架和下部承载梁的承载立柱，该操作平台位于该上部承载架和下部承载梁之间；所述模板和脚手架分别连接在该上部承载架上和该操作平台上、或同时悬挂连接在上部承载架上或该操作平台上；该操作平台端部设置可伸缩附墙装置，该下部承载梁端部设置可伸缩附墙装置；工作时，该下部承载梁可伸缩附墙装置支撑在建筑墙体上，该操作平台可伸缩附墙装置支撑在浇筑后的建筑墙体上；该下部承载梁可伸缩附墙装置和该操作平台可伸缩附墙装置可收缩至建筑墙体水平投影区域之外；该提升装置工作实现该操作平台和该承载架体的交替承重、相对交替上升运动。

在本发明所述的往复自爬式爬模系统中，所述操作平台为可承重的刚性平台，所述承载立柱穿过该操作平台上的开孔并可与该操作平台相对运动；所述建筑墙体外侧的脚手架和外侧模板悬挂连接在所述上部承载架上；所述建筑墙体内侧的脚手架和内侧模板对应连接在所述操作平台上或悬挂连接在所述上部承载架上；所述下部承载梁可伸缩附墙装置为可伸缩支撑脚，工作时，该可伸缩支撑脚分别支撑在建筑墙体内侧的预留洞内。

在本发明所述的往复自爬式爬模系统中，所述操作平台上的开孔处设置有与所述承载立柱相配合的导向装置。

在本发明所述的往复自爬式爬模系统中，所述操作平台上的开孔处设置有与所述承载立柱相配合的防坠落装置。

在本发明所述的往复自爬式爬模系统中，所述提升装置为液压系统驱动的液压油缸或电机驱动的螺杆和与之配合的螺母，该液压油缸或电机驱动的螺杆和螺母分别安装在所述操作平台上和所述承载架体上，或分别安装在所述操作平台上和所述下部承载梁上。

在本发明所述的往复自爬式爬模系统中，所述提升装置为电机驱动的齿轮和与之配合的齿条，该电机驱动的齿轮安装在所述操作平台上，该齿条对应安装在所述承载立柱上。

在本发明所述的往复自爬式爬模系统中，所述提升装置为提升机加定滑轮或电动葫芦加定滑轮，该提升机或该电动葫芦安装在所述操作平台上，该定滑轮在提升所述承载架体和提升所述操作平台分别安装在所述下部承载梁上和所述上部承载架上。

在本发明所述的往复自爬式爬模系统中，所述提升装置为提升机加一个定滑轮组和两个动滑轮组或电动葫芦加一个定滑轮组和两个动滑轮组，该提升机或该电动葫芦安装在所述上部承载架上或所述下部承载梁上，该一个定滑轮组对应安装在所述下部承载梁上或所述上部承载架上，该两个动滑轮组分别安装在所述操作平台上下两侧；提升机钢丝绳或电动葫芦链条将该一个定滑轮组与其相邻的一个动滑轮组及该提升机或该电动葫芦与其相邻的一个动滑轮组连为一体。

在本发明所述的往复自爬式爬模系统中，所述提升装置包括操作平台提升装置和承载架体提升装置，该操作平台提升装置分别与所述操作平台和所述上部承载架或所述下部承载梁连接，该承载架体提升装置对应分别与所述操作平台和所述下部承载梁或所述上部承载架连接。

在本发明所述的往复自爬式爬模系统中，其特征在于所述模板和脚手架与承载架体和操作平台的连接件是可伸长或缩短的可沿与之相连的承载架体或操作平台滑动的装置，模板和脚手架相对于承载架体或操作平台可在建筑墙体两侧上下前后移动。

本发明解决其技术问题之二所采用的技术方案是：提供一种往复自爬式爬模方法，用于爬模系统在施工过程中的爬升，所述往复自爬式爬模系统包括包括承载架体、操作平台、连接该承载架体和操作平台的提升装置、及位于建筑墙体一侧的模板、脚手架和位于该建筑墙体另一侧的模板、脚手架，所述承载架体包括上部承载架、下部承载梁、固定连接该上部承载架和下部承载梁的承载立柱，该操作平台位于该上部承载架和下部承载梁之间；所述模板和脚手架分别连接在该上部承载架上和该操作平台上、或同时悬挂连接在上部承载架上或该操作平台上；该操作平台端部设置可伸缩附墙装置，该下部承载梁端部设置可伸缩附墙装置；工作时，该下部承载梁可伸缩附墙装置支撑在建筑墙体上，该操作平台可伸缩附墙装置支撑在浇筑后的建筑墙体上；该下部承载梁可伸缩附墙装置和该操作平台可伸缩附墙装置可收缩至建筑墙体水平投影区域之外；该提升装置工作实现该操作平台和该承载架体的交替承重、相对交替上升运动；

其特征在于，所述往复自爬式爬模方法包括如下步骤：

a、墙体浇筑混凝土达到一定的强度后将连接墙体两侧模板的穿墙螺栓拆除，模板脱模；

b、扎待建建筑墙体钢筋；

c、将下部承载梁的两端附墙装置收回，以操作平台附墙装置支撑承重，启动提升装置将承载架体提升至下一浇筑高度位置，并将下部承载梁的两端附墙装置伸出插入到建筑墙体上的预留孔内支撑承重；

d、以承载架体附墙装置支撑承重启动提升装置将操作平台提升至该墙体下一浇筑高度位置；

e、墙体两侧模板合模至建筑墙体待浇筑墙体外表面，用穿墙螺栓将两侧模板连接固定；

f、浇筑混凝土；

以上完成一个浇筑和往复自爬爬模循环，重复a至f进入下一操作循环；

上述循环中的步骤b和步骤c顺序可交换进行。

实施本发明的一种往复自爬式爬模系统及其爬模方法，与现有技术比较，其有益效果是：

1、通过操作平台和承载架体在建筑墙体上的交替承重支撑，实现了整个爬模系统的往复爬升，操作步骤简单，爬升时间短，大大提高了爬模系统的工作效率；对其它施工设备影响较小，缩短了施工周期；

2、系统结构简单，提升设备选型广泛，操作维护方便；

3、所有部件循环使用，大大降低了施工成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一种往复自爬式爬模系统实施例一的主平面图。

图2是图1中A-A剖面图。

图3是图2中I部放大图。

图4是图2中II部放大图。

图5是图2中B-B剖视图。

图6是图2中C-C剖视图。

图7至图11是本发明一种往复自爬式爬模系统工作方法的操作步骤示意图。

图12是本发明一种往复自爬式爬模系统的提升装置一种实施方式的示意图。

图13是图12中提升装置安装示意放大图。

图14是本发明一种往复自爬式爬模系统的提升装置另一种实施方式示意图。

图15是本发明一种往复自爬式爬模系统的实施例二。

图16是本发明一种往复自爬式爬模系统模板连接件的一种实施方式。

具体实施方式

实施例一

图1至图6示出了本发明一种往复自爬式爬模系统的实施例一。如图1、图2所示，该爬模系统包括承载架体200、操作内平台8、连接承载架体200和操作内平台8的提升装置7、位于建筑墙体100外侧的外脚手架2、外模板3和位于建筑墙体100内侧的内脚手架6、内模板5。

承载架体200包括上部承载架1、下部承载梁9、连接上部承载架1和下部承载梁9的承载立柱4，操作平台8位于上部承载架1和下部承载梁9之间，承载立柱4穿过操作平台8上的开孔并可在孔内移动。

外脚手架2固定连接在外模板3上，并通过连接件21将外模板3悬挂连接在上部承载架1上，连接件21上端设置滑轮或滚柱等结构与上部承载架1上的滑道配合，使外模板3可相对于上部承载架1在建筑墙体100外侧移动，外模板3的工作面可移动至与建筑墙体外表面重合，实现脱模和合模。为保证外模板3准确定位，在连接件21上设置高度调节装置，通过调整高度调节装置，对外模板3的高度位置进行调节。

在其他实施例中，当内外模板采用滑模时，也可以固定连接在上部承载架1上或操作内平台8上，也可以实现本发明目的。

内脚手架6固定连接在内模板5上，并通过连接件21悬挂连接在操作平台8上，连接件21上端设置滑轮、滚柱等结构与操作平台8上的滑道配合，使内模板5可相对于操作平台8在建筑墙体100内侧移动，内模板5的工作面可移动至与建筑墙体内表面重合，实现脱模和合摸。为保证内模板5准确定位，在连接件21上亦可设置高度调节装置，通过调整高度调节装置，对内模板5的高度位置进行调节。

如图3、图5所示，操作平台8相对的两侧分别设置附墙装置，该附墙装置为可伸缩支撑脚81，系统工作时，可伸缩支撑脚81支撑在建筑墙体100上端，系统爬升时可伸缩支撑脚81收回至建筑墙体水平投影区域之外，避免与建筑墙体100上的钢筋101的环向钢筋发生干涉。

如图4、图6所示，在下部承载梁两端部分别设置附墙装置，该附墙装置为可伸缩支撑脚91，工作时，该下部承载梁可伸缩支撑脚91分别支撑在建筑墙体100的预留洞102内，系统爬升时可伸缩支撑脚91收回至建筑墙体水平投影区域之外，避免与建筑墙体100发生干涉。

本实施例中的提升装置7采用液压系统驱动的液压油缸，该液压油缸两端分别与上部承载架1和操作平台8连接，实现操作平台8和承载架体200的相对上升运动。在其他实施例中，液压油缸两端也可以分别与操作平台8和下部承载梁9连接。

为了保证承载立柱4与操作平台8开孔之间的相对运动顺畅，在操作平台8的开孔处设置与承载立柱4相配合的导向装置，如导向轮、导向辊等。

为了提高承载架体200在爬升过程中的安全性，在操作平台8的开孔处设置与承载立柱4配合的防坠落装置。可采用通用的防坠装置来实现承载架体200的防坠落。

为了保证下部承载梁在爬模过程中的运动平顺，在下部承载梁9端部可设置滚轮装置，该滚轮装置的滚轮轮缘表面应比该下部承载梁端部的其他结构更接近建筑墙体，使滚轮最先接触建筑墙体，达到保护下部承载梁9端部结构和导向的目的。

本实施例中的操作平台8为位于建筑墙体内的刚性内平台。在其他实施例中，可以将操作平台8设置为位于建筑墙体外的刚性外平台，此时，外模板3采用上述结构悬挂、滑动连接在该刚性外平台的导轨上；内模板5采用上述结构对应悬挂、滑动连接在上部承载架1的导轨上。同时，下部承载梁也对应设置在建筑墙体外侧，承载立柱4在建筑墙体外侧将上部承载架1和下部承载梁9连接为一体。工作时，下部承载梁9的可伸缩支撑脚91分别支撑在建筑墙体外侧的预留洞内。

在其他实施例中，可将外脚手架2固定连接在上部承载架1上或操作平台8上(当操作平台8为外平台时)，将外模板3通过滑轮悬挂在上部承载架1或操作平台8上(当操作平台8为外平台时)的滑轨中，外模板3单独移动进行开、合模；对应地将内脚手架6固定连接在操作平台8(当操作平台8为内平台时)或上部承载架1上，将内模板5通过滑轮对应悬挂在操作平台8(当操作平台8为内平台时)或该上部承载架1上的滑轨中，内模板5单独移动进行开、合模。

如图16所示，在其他实施例中，也可将内外模板同时连接在上部承载架1上，此时至少与操作平台8位于建筑墙体100同一侧的模板(图中为模板5)采用电动葫芦22(或其他提升装置)与连接上部承载架1连接，电动葫芦22(或其他提升装置)上端通过滑轮23与上部承载架1上的导轨连接。这样，在承载架体200爬升时，伸长电动葫芦22(或其他提升装置)保持该模板不动，提升操作平台8时(或之后)再提升该模板，解决该模板与上部承载架1固定连接时操作平台8对该模板的爬升影响问题。

同样在其他实施例中，可将操作平台8延伸过建筑墙体100，将内外模板同时连接在操作平台8上并位于建筑墙体100两侧，操作平台8延伸过建筑墙体100的部分结构注意避开建筑墙体100上的钢筋101的环向钢筋，避免操作平台8爬升时与环向钢筋发生干涉，也可实现本发明目的。

在其他实施例中，与操作平台8连接的模板还可以滑动连接在操作平台8上侧，通过滑动实现开、合模，也可实现本发明目的。

在其他实施例中，提升装置7可以用电机驱动的螺杆和与之配合的螺母来代替液压系统驱动的液压油缸。该电机驱动的螺杆和螺母分别安装在操作平台8上和上部承载架1上，或分别安装在操作平台8上和下部承载梁9上。

在其他实施例中，提升装置7可以用电机驱动的齿轮和与之配合的齿条来代替液压系统驱动的液压油缸。该电机驱动的齿轮安装在操作平台8上，该齿条对应安装在承载立柱4上。

在其他实施例中，提升装置7可以用提升机加定滑轮或电动葫芦加定滑轮来代替液压系统驱动的液压油缸。该提升机或该电动葫芦安装在操作平台8上，该定滑轮在提升承载架体200时安装在下部承载梁9上，在提升操作平台8安装在上部承载架1上。

如图12、图13所示，在其他实施例中，提升装置7可以用电动葫芦75加一个定滑轮组71和两个动滑轮组72、73来代替液压系统驱动的液压油缸。该电动葫芦75安装在下部承载梁9上，该定滑轮组71对应安装在上部承载架1上，该两个动滑轮组72、73分别安装在操作平台8上下两侧；电动葫芦链条74将该定滑轮组71与其相邻的动滑轮组72及该电动葫芦与其相邻的动滑轮组73连为一体。

在其他实施例中，电动葫芦75与定滑轮组71可以互换安装位置。

在其他实施例中，可以用提升机加一个定滑轮组和两个动滑轮组置换上述电动葫芦75加定滑轮组71和两个动滑轮组72、73构成新的技术方案。

如图14所示，在其他实施例中，为保证操作平台的平稳提升，将提升装置7分别设置为操作平台提升装置701和承载架体提升装置702。当该操作平台提升装置701分别与操作平台8和上部承载架1连接时，该承载架体提升装置702对应分别与操作平台8和下部承载梁9连接。当该操作平台提升装置701分别与操作平台8和下部承载梁9连接时，该承载架体提升装置702对应分别与操作平台8和上部承载架1连接。当上述操作平台提升装置701和承载架体提升装置702工作状态为受拉时，可以选用，液压油缸、螺杆螺母、齿轮齿条、电动葫芦、提升机等提升设备，当其工作状态为受压时，可以选用刚性的液压油缸、螺杆螺母、齿轮齿条等提升设备。

实施例二

图15示出了本发明一种往复自爬式爬模系统的实施例二，该实施例为本发明一种往复自爬式爬模系统在单面建筑墙体上的运用。如图15所示，

该爬模系统包括承载架体200、操作平台8、连接承载架体200和操作平台8的提升装置7、位于建筑墙体100两侧的左侧脚手架2a、左侧模板3a和右侧脚手架6a、右侧模板5a。

承载架体200包括上部承载架1、下部承载梁9、连接上部承载架1和下部承载梁9的承载立柱4，操作平台8位于上部承载架1和下部承载梁9之间，承载立柱4穿过操作平台8上的开孔并可在孔内移动。

左侧脚手架2a固定连接在左侧模板3a上，并通过连接件将左侧模板3a悬挂连接在上部承载架1上，连接件上端设置滑轮或滚柱等结构与上部承载架1上的滑道配合，使左侧模板3a可相对于上部承载架1在建筑墙体100左侧移动，左侧模板3a的工作面可移动至与建筑墙体左侧表面重合，实现脱模和合模。为保证左侧模板3a准确定位，在连接件21上设置高度调节装置，通过调整高度调节装置，对左侧模板3a的高度位置进行调节。

右侧脚手架6a固定连接在右侧模板5a上，并通过连接件21悬挂连接在操作平台8上，连接件21上端设置滑轮、滚柱等结构与操作平台8上的滑道配合，使右侧模板5a可相对于操作平台8在建筑墙体100右侧移动，右侧模板5a的工作面可移动至与建筑墙体右侧表面重合，实现脱模和合模。为保证右侧模板5a准确定位，在连接件21上亦可设置高度调节装置，通过调整高度调节装置，对右侧模板5a的高度位置进行调节。

操作平台8因为是单侧支撑在建筑墙体100的上端，因此，操作平台8的附墙装置采用可伸缩支撑脚81，并在可伸缩支撑脚81下侧设置向下嵌入建筑墙体100的定位件82(如采用可伸缩支撑脚81下侧向下凸出的短柱或短板等)，同时操作平台8下侧设置支撑在建筑墙体100左侧表面的支撑脚83，通过可伸缩支撑脚81、定位件82和支撑脚83保证操作平台8的稳定性。嵌入建筑墙体100的定位件82在提升操作平台8时可向上拔出，不影响操作平台8的爬升。

同样，下部承载梁9也因为是单侧支撑在建筑墙体100的上端，采用穿墙连接螺栓92等连接件连接在建筑墙体100上。

实施例二的其他变化与实施例一相同。

如图7至图11所示，该爬模系统的爬模方法如下：

a、墙体浇筑混凝土达到一定的强度后将连接墙体两侧模板的穿墙螺栓拆除，模板脱模；

b、扎待建建筑墙体钢筋；

c、将下部承载梁的两端附墙装置(如可伸缩支撑脚)收回，以操作平台附墙装置(如可伸缩支撑脚)支撑承重，启动提升装置将承载架体提升至下一浇筑高度位置，并将下部承载梁的两端附墙装置伸出插入到建筑墙体上的预留孔内支撑承重；

d、以承载架体附墙装置支撑承重启动提升装置将操作平台提升至该墙体下一浇筑高度位置；

e、墙体两侧模板合模至建筑墙体待浇筑墙体表面，用穿墙螺栓将两侧模板连接固定；

f、浇筑混凝土；

以上完成一个浇筑和往复自爬爬模循环，重复a至f进入下一操作循环。

上述循环中的步骤b和步骤c顺序可交换进行。