CN109138431B - 一种超高层泵管过桥装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高层泵管过桥装置及其施工方法，该装置包括设于第一混凝土板上的固定式泵管竖向爬升架、设于第二混凝土板上的高度可调式钢架及水平泵管固定桁架，第一混凝土板低于第二混凝土板，固定式泵管竖向爬升架的内侧沿高度方向间隔设有若干第一牛腿，高度可调式钢架上设有第二牛腿，通过高度可调式钢架调整第二牛腿的高度位置，使其和其中一个第一牛腿的高度位置相同，水平泵管固定桁架的两端分别设置于处于相同高度的第一牛腿以及第二牛腿上。本发明适应性强，可解决不同项目，不同条件下的泵管跨桥安装及固定问题，能重复利用，经济效益显著；采用地面拼装，拼装完成后再吊装的施工方式，塔吊扶吊时间较短，对塔吊占用时间较少。

Description

一种超高层泵管过桥装置及其施工方法

技术领域：

本发明涉及一种超高层泵管过桥装置及其施工方法，属于建筑技术领域。

背景技术：

对于核心筒先行建造，支撑后拆的超高层结构泵送施工，往往会遇到主楼结构与栈桥面高差不一且水平距离即跨度不同的问题。

由于没有一套泛用性较强且安装便捷的泵管通道装置，故解决此问题的方法每个项目不尽相同，但往往均存在适应性差、施工步骤繁琐、重复使用困难等问题，由此造成的人力、资金及工期的浪费较大，不满足绿色施工的要求。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种超高层泵管过桥装置及其施工方法，解决超高层核心筒先行支撑后拆情况下不同工程中用于泵管安装的超高层泵管过桥装置适应性差、施工步骤繁琐、重复使用困难的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种超高层泵管过桥装置，包括设置于第一混凝土板上的固定式泵管竖向爬升架、设置于第二混凝土板上的高度可调式钢架、以及两端分别安装于所述固定式泵管竖向爬升架与所述高度可调式钢架上的水平泵管固定桁架，所述第一混凝土板的水平高度低于第二混凝土板，所述固定式泵管竖向爬升架的内侧沿高度方向间隔设有若干第一牛腿，所述高度可调式钢架上设有第二牛腿，且通过所述高度可调式钢架能够调整第二牛腿的高度位置，所述水平泵管固定桁架的一端设置于第二牛腿上并经螺栓固定，另一端设置于和所述第二牛腿处于相同高度的第一牛腿上并经螺栓固定，所述固定式泵管竖向爬升架沿自身高度方向设有若干用于固定泵管的泵管固定机构，所述水平泵管固定桁架上沿自身长度方向设有若干泵管安装件，所述水平泵管固定桁架根据需要由若干桁架标准节沿直线拼接而成。

作为优选，所述高度可调式钢架包括两个套管立柱组以及水平横梁，每个套管立柱组包括内衬管和外套管，外套管套设于所述内衬管的外侧，所述内衬管和外套管上对应开设供连接螺栓穿过的螺栓孔，所述内衬管垂直固定于所述第二混凝土板上，所述外套管能够沿着所述内衬管的轴向移动，所述水平横梁的两端分别连接于所述两个套管立柱组的相应外套管上，所述第二牛腿固定设置于所述水平横梁上，通过螺栓能够将外套管与内衬管锁定在所需的位置上，使得第二牛腿与选定的第一牛腿处于相同高度。

作为优选，所述固定式泵管竖向爬升架包括两根H型钢立柱以及若干横向连接梁，所述横向连接梁沿H型钢立柱的高度方向间隔设置于两根H型钢立柱之间，所述第一牛腿固定于所述两根H型钢立柱的面向水平泵管固定桁架的侧面上，所述泵管固定机构分别设置于对应横向连接梁上。

作为优选，所述泵管固定机构包括固定于对应横向连接梁上的泵管固定座以及第一U型卡，所述泵管通过第一U型卡固定于对应的泵管固定座上。

作为优选，每个桁架标准节包括一桁架梁以及设置于桁架梁内部以及沿着桁架梁纵向设置的水平固定梁，所述桁架梁包括一对下弦纵向杆和一对下弦横向杆、一对上弦纵向杆以及四根竖向腹杆，所述一对下弦纵向杆与一对一对上弦纵向杆的端部分别由所述四根竖向腹杆连接，所述一对下弦纵向杆的同侧端分别由所述下弦横向杆连接，所述水平固定梁设置于所述下弦横向杆上，相邻桁架标准节的竖向腹杆以及下弦横向杆上等间距设有用于拼接的螺栓孔。

作为优选，所述水平固定梁为H型钢水平固定梁，位于桁架标准节中间位置，每个桁架标准节的水平固定梁中部位置均设置一第二U型卡作为用于泵管的固定的所述泵管安装件，并水平固定梁上对应的第二U型卡的位置设置加劲板。

作为优选，所述桁架标准节的底部铺设有花纹钢板。

作为优选，所述泵管固定机构斜向设置。

本发明还公开了一种如上所述的超高层泵管过桥装置的施工方法，包括：

步骤一：在第一混凝土板与第二混凝土板上分别安装固定式泵管竖向爬升架及高度可调式钢架；

步骤二：调整第二牛腿在高度可调式钢架上的高度位置，使得第二牛腿与固定式泵管竖向爬升架上的其中一个第一牛腿的高度相同；

步骤三：锁定第二牛腿在高度可调式钢架的高度位置；

步骤四：根据第一混凝土板与第二混凝土板之间跨度确定需要的桁架标准节数量，采用螺栓进行拼装形成水平泵管固定桁架；

步骤五：吊装拼装好的水平泵管固定桁架，所述水平泵管固定桁架的一端固定设置于第二牛腿上，另一端固定设置于和所述第二牛腿处于相同高度的第一牛腿上；

步骤六：进行泵管的安装，所述泵管通过泵管固定机构设置于固定式泵管竖向爬升架上，所述泵管通过泵管安装件安装于所述水平泵管固定桁架内。

作为优选，本发明的一种超高层泵管过桥装置的施工方法，还包括超高层泵管过桥装置的拆除施工，拆除顺序与安装顺序相反，先拆水平泵管固定桁架的两端，将水平泵管固定桁架吊装至地面，并将水平泵管固定桁架拆卸为桁架标准节，再拆除固定式泵管竖向爬升架及高度可调式钢架。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

一、本发明提供的超高层泵管过桥装置及其施工方法，由于所述高度可调式钢架能够调整第二牛腿的高度位置，因此可以适应第一混凝土板以及第二混凝土板之间的不同高度差时的泵管安装；由于所述水平泵管固定桁架根据需要由若干桁架标准节沿直线拼接而成，因此通过调整桁架标准的数量可以适应第一混凝土板以及第二混凝土板之间的不同水平距离即不同跨度时的泵管安装，具有较好的适应性，可解决不同项目，不同条件下的泵管跨桥安装及固定问题，且安装拆卸简单，重复使用率高，既减少了不必要的浪费，同时又有效缩短了施工工期，经济效益显著。

二、本发明提供的超高层泵管过桥装置及其施工方法，采用了地面拼装，拼装完成后再吊装的施工方式，塔吊扶吊时间较短，对塔吊占用时间较少。此外各部件之间材料螺栓连接，安装及拆卸简单，加快了施工速度。

三、本发明提供的超高层泵管过桥装置及其施工方法，超高层泵管过桥装置可作为泵管通道的同时，起到临时人行通道及泵管检修通道的作用。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的超高层泵管过桥装置的结构示意图；

图2为本发明中固定式泵管竖向爬升架正视图；

图3为本发明中固定式泵管竖向爬升架侧视图；

图4为本发明中高度可调式钢架正视图；

图5为图4的1-1向剖视图；

图6为本发明中高度可调式钢架正视图；

图7为本发明中桁架标准节立面图；

图8为本发明中桁架标准节侧视图；

图9为本发明中桁架标准节拼接示意图；

图中，1-第一混凝土板、2-第二混凝土板、3-固定式泵管竖向爬升架、31-H型钢立柱、32-横向连接梁、4-高度可调式钢架、41-水平横梁、42-内衬管、43-外套管、44-连接螺栓、5-水平泵管固定桁架、511-上弦纵向杆、512-下弦纵向杆、513-竖向腹杆、514-下弦横向杆、515-斜向腹杆、52-水平固定梁、53-加劲板、54-拼接螺栓、6-第一牛腿、7-第二牛腿、8-泵管固定机构、81-泵管固定座、82-第一U型卡、9-泵管安装件、10-泵管。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

请参阅图1至图9，本实施例的一种超高层泵管过桥装置，包括设置于第一混凝土板1(在本实施例中为主楼结构的混凝土板)上的固定式泵管竖向爬升架3、设置于第二混凝土板2(在本实施例中作为栈桥面的混凝土板)上的高度可调式钢架4、以及两端分别安装于所述固定式泵管竖向爬升架3与所述高度可调式钢架4上的水平泵管固定桁架5。所述第一混凝土板1的水平高度低于第二混凝土板2，所述固定式泵管竖向爬升架3的内侧沿高度方向间隔设有若干第一牛腿6，所述高度可调式钢架4上设有第二牛腿7，且通过所述高度可调式钢架4能够调整第二牛腿7的高度位置，使得第二牛腿7和其中一个第一牛腿6的高度位置相同，所述水平泵管固定桁架5的一端设置于第二牛腿7上并经螺栓固定，另一端设置于和所述第二牛腿7处于相同高度的第一牛腿6上并经螺栓固定，所述固定式泵管竖向爬升架3沿自身高度方向设有若干用于固定泵管10的泵管固定机构8，所述水平泵管固定桁架5上沿自身长度方向设有若干泵管安装件9，所述水平泵管固定桁架5根据需要由若干桁架标准节沿直线拼接而成。

本发明的超高层泵管过桥装置，由于所述高度可调式钢架4能够调整第二牛腿7的高度位置，使得第二牛腿7的高度与其中一个第一牛腿6的高度相同，因此可以适应第一混凝土板1以及第二混凝土板2之间的不同高度差时的泵管10安装；由于所述水平泵管固定桁架5根据需要由若干桁架标准节沿直线拼接而成，因此通过调整桁架标准节的数量可以适应第一混凝土板1以及第二混凝土板2之间的不同水平距离即不同跨度时的泵管10安装，具有较好的适应性，能解决超高层核心筒先行支撑后拆情况下不同工程泵管10安装的难题，且安装拆卸简单，重复使用率高，既减少了不必要的浪费，同时又有效缩短了施工工期。

作为优选，所述固定式泵管竖向爬升架3包括两根H型钢立柱31以及若干横向连接梁32。如图2和图3，所述固定式泵管竖向爬升架31采用两根H型钢立柱31作为主要竖向受力结构，H型钢立柱31相对而言受力性能较好，易于获取且便于焊接。所述横向连接梁32沿H型钢立柱31的高度方向间隔设置于两根H型钢立柱31之间，所述第一牛腿6固定于所述两根H型钢立柱31的面向水平泵管固定桁架5的侧面上，所述泵管固定机构8分别设置于对应横向连接梁32上,两根H型钢立柱31分别通过柱脚和锚板固定于第一混凝土板6上。本实施例中一共设置四道横向连接梁32，最下面一道横向连接梁32距离第一混凝土板1不超过1200mm，本实施例中，最下面一道横向连接梁32距离第一混凝土板1为1200mm，四根横向连接梁32之间的间距均为1200mm。

作为优选，所述泵管固定机构8包括固定于对应横向连接梁32上的泵管固定座81以及第一U型卡82，所述泵管10通过第一U型卡82固定于对应的泵管固定座81上。

作为优选，如图4、图5以及图6，所述高度可调式钢架4包括两个套管立柱组以及水平横梁41，所述套管立柱组作为主要竖向受力结构，每个套管立柱组包括内衬管42和外套管43，外套管43套设于所述内衬管42的外侧，所述内衬管42和外套管43上对应开设供连接螺栓44穿过的螺栓孔，所述内衬管42通过柱脚和锚板垂直固定于所述第二混凝土板2上，所述外套管43能够沿着所述内衬管42的轴向移动，所述水平横梁41的两端分别连接于所述两个套管立柱组的相应外套管43上，所述第二牛腿7固定设置于所述水平横梁41上，通过在内衬管42上移动外套管43可以调整外套管43的高度，从而调整水平横梁41以及第二牛腿7的高度，并通过螺栓将外套管43与内衬管42锁定在所需的位置上，使得第二牛腿7与选定的第一牛腿6处于相同高度。本实施例中，所述第二牛腿7的高度可调范围为±600mm。本实施例汇总，所述内衬管42和外套管43上每隔50mm开设一个10mm的洞作为螺栓孔。

当然，第二牛腿7的数量也可以是两个以上，本实施例的超高层泵管过桥装置中，设有两根第二牛腿7，使用时，只需要将其中一个第二牛腿7的高度和任意一个第一牛腿6的高度调整至相同高度即可安装水平泵管固定桁架5。

作为优选，请参阅图7、图8以及图9，每个桁架标准节包括一桁架梁以及设置于桁架梁内部以及沿着桁架梁纵向设置的水平固定梁52，所述桁架梁包括一对下弦纵向杆512和一对下弦横向杆514、一对上弦纵向杆511以及四根竖向腹杆513，所述一对下弦纵向杆512与一对一对上弦纵向杆511的端部分别由所述四根竖向腹杆513连接，所述一对下弦纵向杆512的同侧端分别由所述下弦横向杆514连接，所述水平固定梁52设置于所述下弦横向杆514上，相邻桁架标准节的竖向腹杆513以及下弦横向杆514上等间距设有用于拼接的螺栓孔。本实施例中，相邻桁架标准节的竖向腹杆513以及下弦横向杆514均每隔200mm开设用于拼接螺栓54连接的螺栓孔。通过拼接螺栓54可以组装所需数量的桁架标准节形成水平泵管固定桁架5以适应第一混凝土板1以及第二混凝土板2之间的不同水平距离即不同跨度时的泵管10安装。本实施中，每个桁架标准就节的长度为1000mm,宽度及高度均为1200mm，可以实现模块化设计和加工。此外，每个桁架标准节中还设置有斜向腹杆515，以加强桁架标准节的强度，提高施工安全性。

作为优选，所述水平固定梁52为H型钢水平固定梁52，位于桁架标准节中间位置，每个桁架标准节的水平固定梁52中部位置均设置一第二U型卡作为用于泵管10的固定的所述泵管安装件9，并水平固定梁52上对应的第二U型卡的位置设置加劲板53，以实现水平固定来梁对泵管10的稳固支撑。

作为优选，所述桁架标准节的底部铺设有花纹钢板。具体的花纹钢板铺设于下弦横向杆514和/或下弦纵向杆512上，从而使得水平泵管固定桁架5在作为泵管10安装通道的同时作为供行人行走或检修的通道。

作为优选，所述泵管固定机构8斜向设置，以便于泵管弯曲段的安装。

请继续参阅图1至图9，本实施例还公开了一种如上所述的超高层泵管过桥装置的施工方法，包括：

步骤一：在第一混凝土板1与第二混凝土板2上分别安装固定式泵管竖向爬升架3及高度可调式钢架4；

步骤二：调整第二牛腿7在高度可调式钢架4上的高度位置，使得第二牛腿7与固定式泵管竖向爬升架3上的其中一个第一牛腿6的高度相同；

步骤三：锁定第二牛腿7在高度可调式钢架4的高度位置；

步骤四：根据第一混凝土板1与第二混凝土板2之间跨度确定需要的桁架标准节数量，采用螺栓进行拼装形成水平泵管固定桁架5；

步骤五：吊装拼装好的水平泵管固定桁架5，所述水平泵管固定桁架5的一端固定设置于第二牛腿7上，另一端固定设置于和所述第二牛腿7处于相同高度的第一牛腿6上；

步骤六：进行泵管10的安装，所述泵管10通过泵管固定机构8设置于固定式泵管竖向爬升架3上，所述泵管10通过泵管安装件9安装于所述水平泵管固定桁架5内。

作为优选，本发明的一种超高层泵管过桥装置的施工方法，还包括超高层泵管过桥装置的拆除施工，拆除顺序与安装顺序相反，先拆水平泵管固定桁架5的两端，将水平泵管固定桁架5吊装至地面，并将水平泵管固定桁架5拆卸为桁架标准节，再拆除固定式泵管竖向爬升架3及高度可调式钢架4。

综上所述，本发明具有如下有益效果：

一、适应性强，可解决不同项目，不同条件下的泵管跨桥安装及固定问题；

二、安装及拆卸简单，加快了施工速度；

三、采用了地面拼装，拼装完成后再吊装的施工方式，塔吊扶吊时间较短，对塔吊占用时间较少；

四、可多次重复利用，经济效益显著；

五、可在作为泵管通道的同时，起到临时人行通道及泵管检修通道的作用。

六、结构较为标准，相较传统自行设计方式快捷高效。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种超高层泵管过桥装置，其特征在于：包括设置于第一混凝土板上的固定式泵管竖向爬升架、设置于第二混凝土板上的高度可调式钢架、以及两端分别安装于所述固定式泵管竖向爬升架与所述高度可调式钢架上的水平泵管固定桁架，所述第一混凝土板的水平高度低于第二混凝土板，所述固定式泵管竖向爬升架的内侧沿高度方向间隔设有若干第一牛腿，所述高度可调式钢架上设有第二牛腿，且通过所述高度可调式钢架能够调整第二牛腿的高度位置，所述水平泵管固定桁架的一端设置于第二牛腿上并经螺栓固定，另一端设置于和所述第二牛腿处于相同高度的第一牛腿上并经螺栓固定，所述固定式泵管竖向爬升架沿自身高度方向设有若干用于固定泵管的泵管固定机构，所述水平泵管固定桁架上沿自身长度方向设有若干泵管安装件，所述水平泵管固定桁架根据需要由若干桁架标准节沿直线拼接而成，所述高度可调式钢架包括两个套管立柱组以及水平横梁，每个套管立柱组包括内衬管和外套管，外套管套设于所述内衬管的外侧，所述内衬管和外套管上对应开设供连接螺栓穿过的螺栓孔，所述内衬管垂直固定于所述第二混凝土板上，所述外套管能够沿着所述内衬管的轴向移动，所述水平横梁的两端分别连接于所述两个套管立柱组的相应外套管上，所述第二牛腿固定设置于所述水平横梁上，通过螺栓能够将外套管与内衬管锁定在所需的位置上，使得第二牛腿与选定的第一牛腿处于相同高度。

2.根据权利要求1所述的一种超高层泵管过桥装置，其特征在于：所述固定式泵管竖向爬升架包括两根H型钢立柱以及若干横向连接梁，所述横向连接梁沿H型钢立柱的高度方向间隔设置于两根H型钢立柱之间，所述第一牛腿固定于所述两根H型钢立柱的面向水平泵管固定桁架的侧面上，所述泵管固定机构分别设置于对应横向连接梁上。

3.根据权利要求1所述的一种超高层泵管过桥装置，其特征在于：所述泵管固定机构包括固定于对应横向连接梁上的泵管固定座以及第一U型卡，所述泵管通过第一U型卡固定于对应的泵管固定座上。

4.根据权利要求1所述的一种超高层泵管过桥装置，其特征在于：每个桁架标准节包括一桁架梁以及设置于桁架梁内部以及沿着桁架梁纵向设置的水平固定梁，所述桁架梁包括一对下弦纵向杆和一对下弦横向杆、一对上弦纵向杆以及四根竖向腹杆，所述一对下弦纵向杆与一对一对上弦纵向杆的端部分别由所述四根竖向腹杆连接，所述一对下弦纵向杆的同侧端分别由所述下弦横向杆连接，所述水平固定梁设置于所述下弦横向杆上，相邻桁架标准节的竖向腹杆以及下弦横向杆上等间距设有用于拼接的螺栓孔。

5.根据权利要求4所述的一种超高层泵管过桥装置，其特征在于：所述水平固定梁为H型钢水平固定梁，位于桁架标准节中间位置，每个桁架标准节的水平固定梁中部位置均设置一第二U型卡作为用于泵管的固定的所述泵管安装件，并水平固定梁上对应的第二U型卡的位置设置加劲板。

6.根据权利要求1所述的一种超高层泵管过桥装置，其特征在于：所述桁架标准节的底部铺设有花纹钢板。

7.根据权利要求1所述的一种超高层泵管过桥装置，其特征在于：所述泵管固定机构斜向设置。

8.一种如权利要求1至7任一项所述的超高层泵管过桥装置的施工方法，其特征在于，包括：

步骤一：在第一混凝土板与第二混凝土板上分别安装固定式泵管竖向爬升架及高度可调式钢架；

步骤二：调整第二牛腿在高度可调式钢架上的高度位置，使得第二牛腿与固定式泵管竖向爬升架上的其中一个第一牛腿的高度相同；

步骤三：锁定第二牛腿在高度可调式钢架的高度位置；

步骤四：根据第一混凝土板与第二混凝土板之间跨度确定需要的桁架标准节数量，采用螺栓进行拼装形成水平泵管固定桁架；

步骤五：吊装拼装好的水平泵管固定桁架，所述水平泵管固定桁架的一端固定设置于第二牛腿上，另一端固定设置于和所述第二牛腿处于相同高度的第一牛腿上；

步骤六：进行泵管的安装，所述泵管通过泵管固定机构设置于固定式泵管竖向爬升架上，所述泵管通过泵管安装件安装于所述水平泵管固定桁架内。

9.根据权利要求8所述的一种超高层泵管过桥装置的施工方法，其特征在于：还包括超高层泵管过桥装置的拆除施工，拆除顺序与安装顺序相反，先拆水平泵管固定桁架的两端，将水平泵管固定桁架吊装至地面，并将水平泵管固定桁架拆卸为桁架标准节，再拆除固定式泵管竖向爬升架及高度可调式钢架。