本发明涉及混凝土立柱吊装施工,具体讲是一种吨位在240顿及以上的重型预制混凝土立柱的贯穿型吊具及利用该吊具进行吊装的方法。
背景技术:
1、目前,在展馆、场馆、礼堂、仓库、厂房等大型建筑物中多采用预制的混凝土立柱,其施工过程为预先在现场地面绑扎钢筋笼并浇注横向的混凝土立柱,待干硬后再将其竖直吊装就位。上述大型建筑物的混凝土立柱往往体积和吨位巨大,部分立柱的单根长度甚至长达38m,截面尺寸达到1.5×1.5m,吨位重达240t,传统的在立柱内预埋吊环、或者简单用钢丝绳绑扎再起吊的手段显然无法满足当下重型预制混凝土立柱的吊装需求。
2、当然,行业内也有人提出穿透式吊装的方案,如申请号为201710622237的申请,它在混凝土立柱中预埋了贯穿式的套管,并在套管中穿有一根吊轴,且在吊轴两侧设置了吊耳和紧固法兰盘,用吊耳连接牵引绳并用螺栓将紧固法兰盘锁紧在吊轴端部,以期实现约束住牵引绳避免牵引绳横移脱离吊轴的目的。
3、但上述吊具结构简陋且不完善,工人在实际吊装过程中发现,该吊具吊装常规吨位的立柱也许勉强可行,但根本无法满足重型立柱尤其是240t级别的吊装需求,存在一系列缺陷和隐患。具体的说,吊装时,吊轴端部会受到立柱混凝土及套管的作用力,容易由于应力集中,发生吊轴端部受损破坏的情况;而且,牵引绳与吊轴经吊耳连接,但吊耳轻薄不牢固,大吨位吊装时存在断裂砸落隐患;再者,吊轴端部的紧固法兰盘也轻薄且强度不足,在大吨位吊装时根本无法沿轴向约束住牵引绳,牵引绳很容易发生轴向横移,挤压破坏并越过紧固法兰盘,导致脱离掉落。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是,提供一种能使吊装过程牢固、安全、稳定的重型预制混凝土立柱的贯穿型吊具。
2、本发明的技术解决方案是,提供一种重型预制混凝土立柱的贯穿型吊具,它包括预埋并横向贯穿混凝土立柱的钢套管,钢套管套合有一根钢吊轴;钢吊轴两端分别伸出钢套管左右两个开口;钢吊轴两端各设一个扩大头,每个扩大头从钢吊轴端部向内延伸至钢套管开口内;牵引绳的绳套套在扩大头伸出钢套管开口的部分;每个扩大头套有一块环形钢挡板,每块环形钢挡板外表面经多根连杆与一块钢端板连接;该钢端板与同侧的扩大头外端面抵靠且该钢端板和该扩大头外端面经一个紧固螺栓连接;同侧的环形钢挡板、连杆和钢端板组成用于约束牵引绳外移的整体式挡块。
3、采用以上结构的重型预制混凝土立柱的贯穿型吊具与现有技术相比,具有以下优点。
4、首先,对吊轴承载负荷的主要部位也就是钢吊轴两端部作了针对性地加强加粗,形成扩大头,有效提升该部位的强度和牢固度,避免由于应力集中而受损破坏;而牵引绳直接套合在扩大头端部,该位置强度可靠牢固,避免断裂砸落的隐患;况且,由环形钢挡板、连杆和钢端板构成的整体式空心挡块,既具备足够的强度,对牵引绳的绳套提供牢固稳定的轴向限位,避免绳套横移脱离钢吊轴而掉落;而且,空心挡块结构兼具弹性,对牵引绳的约束更具韧性,更牢固可靠;再者,空心结构自重轻,在保证足够强度的前提下节省了材料,降低了造价,且自重更轻,方便工人在吊装完成后手动拆卸。综上,上述吊具使吊装过程更加安全稳定牢固,足以满足大吨位立柱实际吊装的需求。
5、作为优选,每个扩大头还间隙套合有一块用于隔开牵引绳绳套和混凝土立柱对应侧面的钢垫板;每个扩大头间隙套合有一个用于隔开扩大头和牵引绳的绳套的钢护筒,该钢护筒位于钢垫板和环形钢挡板之间;这样,钢垫板隔开并保护了内侧的混凝土立柱,承担了绳套吊运时产生的磨损,同理钢护筒隔开并保护了钢吊轴,同样承担了绳套吊运产生的磨损;而钢垫板和钢护筒均为损耗件,但磨损后更换方便,成本也不高,有效保护了更贵重或无法更换的立柱、钢护板、钢吊轴等部件。
6、况且,上述钢护筒和钢垫板均与扩大头活动套合,钢护筒和钢垫板在钢吊轴的横向位置可调,这样在吊具安装时,不会阻碍钢吊轴横移,可以灵活调节钢吊轴左右两端伸出钢套管的长度,确保每一端的紧固螺栓拧紧后整体式挡块的钢端板恰好抵紧钢吊轴同侧扩大头的外端面,从而确保吊轴的受力均衡合理、满足设计要求。
7、作为增益,每个整体式挡块还包括一个外吊环,该外吊环两侧分别与该整体式挡块的环形钢挡板和钢端板固定;钢吊轴中部正常轴段焊接一道凸环,该凸环外径小于钢套管的内径;该凸环一侧铰接有一个弧形板内吊环;该弧形板内吊环横置时容置在钢吊轴侧面和钢套管管内壁之间的环形空间内。
8、相应的,将混凝土立柱竖直吊装就位并固定牢固后,拆卸吊具的过程为,先下移并卸掉钢吊轴两端的两根牵引绳;再由工人乘升降车到达钢吊轴左端,依次拆卸钢吊轴左端的紧固螺栓、整体式挡块、钢护筒和钢垫板;然后,工人乘坐升降车到达钢吊轴右端,直接用第一吊带系住并拉拽钢吊轴右端的外吊环,使钢吊轴向右横移一段距离,直至钢吊轴中段的弧形板内吊环从钢套管右开口拉出,翻转并竖立弧形板内吊环并系上第二吊带;利用两根吊带以左右两个吊点的形式将钢吊轴呈横向吊运至地面,而右端的紧固螺栓、整体式挡块、钢护筒和钢垫板随钢吊轴一次性整体吊运至地面,再进行彻底的拆分。
9、上述增益结构和方法的优点如下。
10、首先,若无上述吊环,则拆卸过程会很繁琐,需要工人乘升降车先到达钢吊轴左端,依次拆掉该端的紧固螺栓、整体式挡块、钢护筒和钢垫板,然后乘升降车到达钢吊轴右端,并拆掉该端的紧固螺栓、整体式挡块、钢护筒和钢垫板,再用吊绳绑扎钢吊轴右端,将钢吊轴拔出立柱的钢套管;整个过程步骤多,速度慢,费时费力,且将钢吊轴从横向钢套管抽出时,钢吊轴会由横变竖产生90度摆动,造成摇晃震荡,存在安全隐患。
11、反之,采用本增益结构和方法后,首先便捷了拆卸过程,只需拆掉左端的紧固螺栓、整体式挡块、钢护筒和钢垫板,而右端的紧固螺栓、整体式挡块、钢护筒和钢垫板无需在高空逐一拆卸,而是随着钢吊轴整体一齐吊运至地面,这使得高空作业工作量减半,省时省力,使拆卸快速高效;而且,在左挡块设外吊环而在钢吊轴中段设内可以竖立展开的内吊环,实现了双吊点水平吊运,使钢吊轴在吊运中维持横向,避免现有技术脱离钢套管时发生的90度摆动震荡,确保拆卸过程平顺稳定安全;况且,原本右端的钢护筒和钢垫板与钢吊轴滑动套合,但上述滑动件刚好被限制约束在第一吊带和第二吊带之间,杜绝了钢吊轴吊装时滑动件坠落的安全隐患;再者,弧形板内吊环的结构也存在亮点,弧形板设计使内吊环横置时,刚好内收容置在钢吊轴和钢套管的环形间隙内,不影响和破坏钢吊轴受力和传导形式,而内吊环竖向翻转后又便于与吊带绑扎;且内吊环与凸环铰接而凸环与钢吊轴焊接的连接方式,既确保内吊环与钢吊轴铰接的牢固度和稳定性,又使该铰接件安装无需在钢吊轴本身打孔,不会破坏吊轴完整性,不影响钢吊轴截面,无穿孔无内凹,不会降低钢吊轴的结构受力和强度。
1.一种重型预制混凝土立柱的贯穿型吊具,它包括预埋并横向贯穿混凝土立柱的钢套管,钢套管套合有一根钢吊轴;其特征在于:钢吊轴两端分别伸出钢套管左右两个开口;钢吊轴两端各设一个扩大头,每个扩大头从钢吊轴端部向内延伸至钢套管开口内;牵引绳的绳套套在扩大头伸出钢套管开口的部分;每个扩大头套有一块环形钢挡板,每块环形钢挡板外表面经多根连杆与一块钢端板连接;该钢端板与同侧的扩大头外端面抵靠且该钢端板和该扩大头外端面经一个紧固螺栓连接;同侧的环形钢挡板、连杆和钢端板组成用于约束牵引绳外移的整体式挡块。
2.根据权利要求1所述的重型预制混凝土立柱的贯穿型吊具,其特征在于:每个扩大头还间隙套合有一块用于隔开牵引绳绳套和混凝土立柱对应侧面的钢垫板;每个扩大头间隙套合有一个用于隔开扩大头和牵引绳的绳套的钢护筒,该钢护筒位于钢垫板和环形钢挡板之间。
3.根据权利要求2所述的重型预制混凝土立柱的贯穿型吊具,其特征在于:每个整体式挡块还包括一个外吊环,该外吊环两侧分别与该整体式挡块的环形钢挡板和钢端板固定;钢吊轴中部正常轴段焊接一道凸环,该凸环外径小于钢套管的内径;该凸环一侧铰接有一个弧形板内吊环;该弧形板内吊环横置时容置在钢吊轴侧面和钢套管管内壁之间的环形空间内。
4.利用权利要求3所述的贯穿型吊具进行吊装的方法,其特征在于: