塔吊支撑结构及实施方法与流程

1.本发明涉及建筑施工技术领域，具体而言，涉及一种塔吊支撑结构及实施方法。


背景技术：

2.近年来随着城市高速发展，商业综合体加超高层建筑越来越多，开发商资金压力较大，商业综合体施工进度较快，开发商为保证资金回收，商业综合体施工完成后先行营业，原先设置的外附式塔吊由于旁边商业购物中心要提前营业需要拆除，但是旁边超高层塔楼主体结构还没有施工完成，塔吊是建筑施工中必不可少的垂直运输机械，为保证后期超高层建筑顺利施工，必须将原塔吊进行转换并重新设置。然而，现有内爬式塔吊通常采用钢筋混凝土作为塔吊基础施，在拆除时非常麻烦，还会产生大量垃圾。因此，如何简化内爬式塔吊的装拆过程是本领域急需解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种塔吊支撑结构及实施方法，以解决现有技术中内爬式塔吊装拆过程复杂的问题。
4.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种塔吊支撑结构，安装在建筑的核心筒内，所述核心筒包括剪力墙，所述剪力墙上具有至少一对水平间隔设置的混凝土连梁，所述塔吊支撑结构包括：钢桁架，所述钢桁架两端分别设置在所述混凝土连梁上，所述钢桁架为两个，两个钢桁架平行设置；次梁，所述次梁设置在两个所述钢桁架之间，两个所述钢桁架通过所述次梁连接。
5.进一步地，所述钢桁架包括：上翼缘钢梁、下翼缘钢梁、直腹杆钢梁和斜腹杆钢梁，所述上翼缘钢梁设置在所述下翼缘钢梁的上方，所述直腹杆钢梁连接在所述上翼缘钢梁和所述下翼缘钢梁之间，所述斜腹杆钢梁连接在所述上翼缘钢梁和所述下翼缘钢梁之间。
6.进一步地，所述斜腹杆钢梁第一端连接在所述直腹杆钢梁与所述上翼缘钢梁连接位置处，所述斜腹杆钢梁第二端连接在相邻的所述直腹杆钢梁与所述下翼缘钢梁连接位置处。
7.进一步地，所述混凝土连梁包括第一连梁和第二连梁，所述第一连梁和所述第二连梁相对设置，所述上翼缘钢梁的第一端设置在所述第一连梁上，所述上翼缘钢梁的第二端设置在所述第二连梁上。
8.进一步地，所述混凝土连梁还包括第三连梁和第四连梁，所述第三连梁和所述第四连梁相对设置，所述第三连梁位于所述第一连梁的下方，所述第四连梁位于所述第二连梁的下方，所述下翼缘钢梁的第一端设置在所述第三连梁上，所述下翼缘钢梁的第二端设置在所述第四连梁上。
9.进一步地，所述塔吊支撑结构还包括：第一预埋件，所述第一预埋件分别设置在所有所述混凝土连梁上；第一连接板，所述第一连接板设置在所述第一连梁上的第一预埋件上，所述上翼缘钢梁的第一端连接在所述第一连接板上；第二连接板，所述第二连接板设置
在所述第三连梁上的第一预埋件上，所述下翼缘钢梁的第一端连接在所述第二连接板上。
10.进一步地，所述塔吊支撑结构还包括：第一限位框，所述第一限位框设置在所述第二连梁的第一预埋件上，所述上翼缘钢梁的第二端与所述第一限位框限位配合，所述第一限位框用于限制所述上翼缘钢梁竖直方向的移动；第二限位框，所述第二限位框设置在所述第四连梁的第一预埋件上，所述下翼缘钢梁的第二端与所述第二限位框限位配合，所述第二限位框用于限制所述下翼缘钢梁竖直方向的移动。
11.进一步地，所述塔吊支撑结构还包括：拉杆，所述拉杆连接在所述钢桁架上，所述钢桁架通过所述拉杆与所述剪力墙连接。
12.进一步地，所述剪力墙内设置有第二预埋件，所述拉杆与所述第二预埋件连接。
13.根据本发明的另一方面，提供了一种用于上述的塔吊支撑结构的施工方法，包括以下步骤：s10：浇筑核心筒的剪力墙和混凝土连梁，并在浇筑前将预埋件埋设在所述剪力墙和所述混凝土连梁内；s20：将两个钢桁架安装在浇筑好的混凝土连梁上，并将桁架与预埋件固定连接；s30：通过次梁将两个所述钢桁架固定；s40：通过连杆上所述钢桁架与所述预埋件连接。
14.应用本发明的技术方案，将原本钢筋混凝土的固定方式改为采用钢桁架的方式，钢桁架自重轻、跨度大，在保证可靠性的同时，简化了安装和拆卸过程，在安装时，只需要将加工好的型材吊运至楼层内，通过拼装焊接完成钢桁架的安装，而在拆卸时，根据吊装计算进行切割拆除吊运出场，不必破坏混凝土结构，大大简化了安装和拆卸步骤，而且材料可以循环使用节能环保，且安全性较高。
15.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
16.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
17.图1示出了根据本发明的实施例一的塔吊支撑结构的结构示意图；以及
18.图2示出了根据本发明的实施例一的塔吊支撑结构的钢桁架的结构示意图；
19.图3示出了根据本发明的实施例一的塔吊支撑结构的钢桁架与第一连梁、第三连梁的装配图；
20.图4示出了根据本发明的实施例一的塔吊支撑结构的钢桁架与第二连梁、第四连梁的装配图；
21.图5示出了根据本发明的实施例一的塔吊支撑结构的第一预埋件的结构示意图。
22.其中，上述附图包括以下附图标记：
23.10、剪力墙；20、混凝土连梁；21、第一连梁；22、第二连梁；23、第三连梁；24、第四连梁；30、钢桁架；31、上翼缘钢梁；32、下翼缘钢梁；33、直腹杆钢梁；34、斜腹杆钢梁；40、次梁；51、第一预埋件；52、第二预埋件；61、第一连接板；62、第二连接板；63、第一限位框；64、第二限位框；70、拉杆。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
28.如图1所示的本发明的实施例一，提供了一种塔吊支撑结构，安装在建筑的核心筒内，核心筒包括剪力墙10，所述剪力墙10上具有至少一对水平间隔设置的混凝土连梁20，塔吊支撑结构包括钢桁架30和次梁40，钢桁架30两端分别设置在混凝土连梁20上，钢桁架30为两个，两个钢桁架30平行设置；次梁40设置在两个钢桁架30之间，两个钢桁架30通过次梁40连接。本发明的塔吊支撑结构，将原本钢筋混凝土的固定方式改为采用钢桁架30的方式，钢桁架30自重轻、跨度大，在保证可靠性的同时，简化了安装和拆卸过程，在安装时，只需要将加工好的型材吊运至楼层内，通过拼装焊接完成钢桁架30的安装，而在拆卸时，根据吊装计算进行切割拆除吊运出场，不必破坏混凝土结构，大大简化了安装和拆卸步骤，而且材料可以循环使用节能环保，且安全性较高。
29.需要说明的是，如图1所示，图1中左侧的剪力墙10上具有至少一个混凝土连梁20，图1中右侧的剪力墙10上也具有至少一个混凝土连梁20，两个混凝土连梁20在竖直方向的高度相同，水平方向上间隔设置且平行，钢桁架30设置在两个混凝土连梁20上。
30.如图2所示，钢桁架30包括上翼缘钢梁31、下翼缘钢梁32、直腹杆钢梁33和斜腹杆钢梁34，上翼缘钢梁31设置在下翼缘钢梁32的上方，直腹杆钢梁33连接在上翼缘钢梁31和下翼缘钢梁32之间，斜腹杆钢梁34连接在上翼缘钢梁31和下翼缘钢梁32之间。通过设置上翼缘钢梁31、下翼缘钢梁32并通过直腹杆钢梁33和斜腹杆钢梁34连接在上翼缘钢梁31、下翼缘钢梁32之间，受力体系简单，具有抗弯能力强，承载力大，可承受动臂式塔吊带来的极大竖向荷载，从而提高安全性和可靠性。优选地，斜腹杆钢梁34第一端连接在直腹杆钢梁33与上翼缘钢梁31连接位置处，斜腹杆钢梁34第二端连接在相邻的直腹杆钢梁33与下翼缘钢梁32连接位置处，从而提高载荷性能。
31.在本实施例中，如图3和图4所示，混凝土连梁20包括第一连梁21、第二连梁22、第
三连梁23和第四连梁24，第一连梁21和第二连梁22相对设置，上翼缘钢梁31的第一端设置在第一连梁21上，上翼缘钢梁31的第二端设置在第二连梁22上。第三连梁23位于第一连梁21的下方，第四连梁24位于第二连梁22的下方，下翼缘钢梁32的第一端设置在第三连梁23上，下翼缘钢梁32的第二端设置在第四连梁24上。为了提高钢桁架30的载荷能力，在浇筑混凝土连梁20时，需要浇筑四个混凝土连梁20，即第一连梁21、第二连梁22、第三连梁23和第四连梁24，第一连梁21和第二连梁22平行设置，上翼缘钢梁31的两端分别连接在第一连梁21和第二连梁22上，第三连梁23设置在第一连梁21的下方，第四连梁24设置在第一连梁21的下方，下翼缘钢梁32的两端分别连接在第三连梁23和第四连梁24上，通过钢桁架30与混凝土连梁20上，可以将载荷均匀分布在四个混凝土连梁20上，从而提高载荷能力。
32.进一步地，塔吊支撑结构还包括第一预埋件51、第一连接板61和第二连接板62，第一预埋件51分别设置在所有混凝土连梁20上；第一连接板61设置在第一连梁21上的第一预埋件51上，上翼缘钢梁31的第一端连接在第一连接板61上；第二连接板62设置在第三连梁23上的第一预埋件51上，下翼缘钢梁32的第一端连接在第二连接板62上。第一连接板61焊接在第一连梁21的第一预埋件51上，上翼缘钢梁31的第一端焊接在第一连接板61上，从而实现上翼缘钢梁31与第一连梁21的连接固定。第二连接板62焊接在第三连梁23的第一预埋件51上，下翼缘钢梁32的第一端焊接在第二连接板62上，从而实现上翼缘钢梁31与第一连梁21的连接固定。优选地，第一连接板61与第二连接板62均为钢板，
33.进一步地，塔吊支撑结构还包括第一限位框63和第二限位框64，第一限位框63设置在第二连梁22的第一预埋件51上，上翼缘钢梁31的第二端与第一限位框63限位配合，第一限位框63用于限制上翼缘钢梁31竖直方向的移动；第二限位框64设置在第四连梁24的第一预埋件51上，下翼缘钢梁32的第二端与第二限位框64限位配合，第二限位框64用于限制下翼缘钢梁32竖直方向的移动。在第二连梁22上的第一预埋件51上焊接有钢板，钢板上垫有聚四氟乙烯板，上翼缘钢梁31的第二端滑动设置在聚四氟乙烯板上，第一限位框63为两个，第一限位框63呈l形，两个第一限位框63相对设置并同时焊接在第二连梁22上的第一预埋件51上，两个第一限位框63和第一预埋件51围成倒t形槽的卡槽，上翼缘钢梁31的第二端可移动地设置在卡槽内，利用聚四氟乙烯板的特征，减少钢板间的摩擦系数，第一限位框63用于限制上翼缘钢梁31的第二端在竖直方向的运动，由于上翼缘钢梁31在自身长度方向上可以相对第二连梁22移动，可以大大消除钢桁架30传递给混凝土连梁20的侧向力。
34.同理，在第四连梁24上的第一预埋件51上焊接有钢板，钢板上垫有聚四氟乙烯板，下翼缘钢梁32的第二端滑动设置在聚四氟乙烯板上，第二限位框64的数量与安装方式与第一限位框63相同，下翼缘钢梁32的第二端可移动地设置在两个第二限位框64与对应的第一预埋件51围成的卡槽内，可以大大消除钢桁架30传递给混凝土连梁20的侧向力。
35.进一步地，塔吊支撑结构还包括拉杆70，拉杆70连接在钢桁架30上，钢桁架30通过拉杆70与剪力墙10连接。需要说明的是，钢桁架30外侧焊接有拉杆70，拉杆70与剪力墙10连接，平衡钢桁架30的水平力，钢材材质均为q355b，采用全焊接连接，焊接方式为二氧化碳气体保护焊。除此之外，为了进一步提高可靠性，拉杆70还可以与混凝土连梁20连接。需要说明的是，剪力墙10内设置有第二预埋件52，拉杆70与第二预埋件52连接。
36.还需要说明的是，如图5所示，第一预埋件51和第二预埋件52均采用小截面工字型钢作为锚杆，在满足桁架受力要求的情况下，兼顾了混凝土梁钢筋的穿筋要求，整体预埋，
施工便捷。
37.根据本发明的另一方面，还公开了一种用于上述塔吊支撑结构的施工方法，包括以下步骤：s10：浇筑核心筒的剪力墙10和混凝土连梁20，并在浇筑前将预埋件埋设在剪力墙10和混凝土连梁20内；s20：将两个钢桁架30安装在浇筑好的混凝土连梁20上，并将桁架与预埋件固定连接；s30：通过次梁40将两个钢桁架30固定；s40：通过连杆上钢桁架30与预埋件连接。
38.需要说明的是，针对不同的现场情况，需要再核心筒内混凝土梁内增设抗剪钢板，核心筒内剪力墙10加大配筋，以提高其强度，保证安全性和可靠性。钢桁架30安装前对主体结构混凝土进行加固，确保强度达到100％，塔吊使用过程中作用于主体结构的反力设计值不得大于塔吊基础支座反力限值；施工完成后对塔吊基础焊接部位进行探伤检测，检测合格后才能使用，在塔吊使用过程中加强对核心筒内混凝土连梁20、钢桁架30的应力应变检测，确保使用安全。
39.从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例安拆方便、缩短基础施工工期，材料可以循环使用，且安全性较高，可提高塔吊利用率。
40.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
41.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
43.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。