超高層結構施工用自動升降逃生梯的制作方法
【專利摘要】超高層結構施工用自動升降逃生梯，應用在高層、超高層建筑施工過程中，由上支撐體系(1)、主架體(2)、升降動力系統(3)、掛架體系(4)、附著裝置(5)、水平連接件(6)組成。逃生梯向上與結構前鋒施工作業(yè)面相接，向下與水平樓板相接，設備內部從上至下搭設樓梯(14)及樓梯折返梯(16)，保證施工人員從前鋒作業(yè)面走到后續(xù)任何一層已施工完畢的水平作業(yè)面；設備可根據施工進度沿建筑結構自行爬升；設備具有相對獨立的掛架體系單元(4)，根據實際施工情況可接長或截短，不受建筑層高制約。主架體(2)設計最大承載能力可掛10組掛架體系(4)(約40米)。整個逃生梯通過附著裝置(5)附著在建筑結構上。
【專利說明】超高層結構施工用自動升降逃生梯
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明技術屬于高層建筑施工專用設備。
【背景技術】
[0002]目前高層、超高層建筑結構施工，大多采用豎向結構超前于水平結構施工的工藝與方法(通常稱之為立體交叉式施工工藝)，這是一種有效的加快施工、縮短工期、節(jié)約施工經費的組織管理作業(yè)方法。在施工過程中，特別是高層建筑施工中，結構層高大，所需豎向、水平結構施工用的鋼筋、混凝土等建材用量大，但施工空間狹小，施工所要求的作業(yè)面、堆放施工用料等場地不能得到滿足，為盡量減少或避免施工中某工序的中斷現象，我們充分利用空間優(yōu)勢，采取了上下左右、前后內外、多工種、多工序相互穿插的施工方法，即在不同層次中，處于空間貫通狀態(tài)下同時進行施工作業(yè)，這就叫立體交叉式施工工藝。具體做法是:先進行建筑主體的豎向結構(前鋒作業(yè)面)施工，其次進行外框架鋼柱結構施工，最后進行水平結構施工；通常，主體的豎向結構施工超前外框架鋼柱3-5層施工，外框架鋼柱施工超前水平結構3-5層，因此，主體豎向結構施工可超前水平結構最大10層左右。
[0003]立體交叉式施工工藝可將高層、超高層建筑的豎向結構施工過程與水平結構施工分離開來，有效的加快施工進度，拓寬施工作業(yè)面，節(jié)省施工工期與成本，但施工過程存在極大的安全隱患:由于豎向結構超前水平結構施工，當豎向結構施工過程突發(fā)情況(如:火災、其他施工機具故障或坍塌等)，施工人員無法快速撤離到安全地面，而高層建筑施工中存在大量焊接過程，并且由于現在高層、超高層建筑高度越來越高，施工設備所需要承受的高空風壓、施工荷載也越來越大，因此，施工中潛在的突發(fā)危險也不可避免；另外，當施工現場發(fā)生停電現象時，施工電梯等機具無法運行，施工人員從前鋒施工作業(yè)面下到水平樓面，需要搭設臨時空中簡易樓梯或僅靠幾根鋼管上下，危險性極大。自動升降逃生梯即是為解決以上問題而研發(fā)，用于高層、超高層建筑施工中，由北京市建筑工程研究院有限責任公司在國內首次提出并研發(fā)應用成功。該設備確保在高層建筑施工過程中發(fā)生突發(fā)情況時a，為施工人員提供一種可沿結構自動升降的快速逃生通道。目前國內外在我院研發(fā)并應用該項設備之前未有這種可自動升降的逃生專用設備。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明專利的目的是針對現有高層、超高層建筑施工過程中存在的逃生安全隱患，而設計的一種可沿結構自動升降逃生梯，主要結構由逃生梯主架體、上支撐體系、掛架體系、升降動力系統、附著裝置、水平連接件組成。該設備在使用中，根據建筑施工情況，連接結構施工前鋒作業(yè)面(豎向結構施工作業(yè)面)和后續(xù)水平結構層，從而保證發(fā)生意外時，施工人員可從上層施工作業(yè)面快速撤離到水平地面。
[0005]本專利解決其技術問題所采用的技術方案是:該設備用于連接高層、超高層建筑前鋒施工作業(yè)面與后續(xù)水平樓板，設備結構包括六個核心部分。一是設備主架體，是整個逃生梯的中心構件，承擔設備全部自重及活動荷載；位于結構中間部位，向上連接上支撐體系，向下連接掛架體系，起到承上啟下的作用；同時，設備自動升降動力系統也安裝在主架體上，通過主架體帶動整個逃生梯自動升降。二是上支撐體系，該部分位于整個逃生梯的最上端，向上與建筑施工前鋒作業(yè)面相連接，向下與逃生梯主架體連接。三是升降動力系統，包括爬升箱(上下)、油缸、油泵、導軌，具有自動升降、導向、到位自鎖功能，確保整體升降過程的實現。四是掛架體系，有多組相對獨立單元組成，可根據施工需要進行接長或截短，從而保證向上與主架體相接，向下與建筑后續(xù)施工的水平樓板相接。五是附著裝置，該部分是逃生梯設備與建筑結構的連接部件，成組使用，一般3-5個附著裝置為一組，逃生梯的主架體掛靠在附著裝置上，而附著裝置則安裝在建筑結構主體上；使用時逃生梯沿著附著裝置向上爬升，下層的附著裝置在設備爬升過后可以拆除下來，再安裝到上層建筑結構中繼續(xù)使用，因此，附著裝置具有重復使用的特點，并且可以承載逃生梯全部自重與載重、輔助逃生梯爬升導向、防墜落等功能。六是水平連接件，逃生梯自上而下由上支撐體系、主架體、附著裝置、爬升動力系統、掛架體系組成為一組，而每組逃生梯之間通過水平連接件連成整體；水平連接件起到連接、穩(wěn)固的作用。
[0006]本發(fā)明專利的有益效果是，一套逃生梯設備可以滿足高層建筑施工逃生需求，同時也可以作為上下樓梯，起到升降電梯的作用，具有根據施工進度自行升降、導向、承重、快速逃生的功能，自動化程度高，易于操作，結構簡單，功能完善，可多次重復使用，經濟性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0008]圖1是本發(fā)明的結構總圖及升降示意圖。
[0009]圖2是本發(fā)明的主架體及升降動力系統裝置構造示意圖。
[0010]圖3是本發(fā)明的掛架體系構造示意圖。
[0011]圖4是本發(fā)明的附著裝置構造示意圖。
[0012]圖中序號為:1.上支撐體系2.主架體3.升降動力系統4.掛架體系5.附著裝置6.水平連接件7.導軌8.主梁頭9.爬升箱(上、下)10.油缸11.踏步塊12.連接軸13.掛架架體14.樓梯15.靠墻輪16.樓梯折返梯17.建筑結構墻體18.固定套19.附墻座20.穿墻螺栓
【具體實施方式】
[0013]參照附圖1、2、3，本發(fā)明由上支撐體系(I)、主架體(2)、升降動力系統(3)、掛架體系(4)、附著裝置(5)、水平連接件(6)組成。上支撐體系(I)固定安裝在主架體(2)上，上支撐體系(I)內搭設樓梯(14)，向上直接與其他施工機具(如施工腳手架、爬模架體、施工電梯等)相接，從而到達建筑結構前鋒施工作業(yè)面。主架體(2)是整個逃生梯的中樞，有三個主要作用:一是起到承上啟下的連接作用，二是承擔逃生梯自重及其上活動荷載，并傳遞到建筑結構上，保證安全，三是主架體上安裝升降動力設備，保證整個逃生梯沿結構自動爬升、定位、導向；主架體(2)向上與上支撐體系(I)固定連接，向下與掛架體系(4)連接，主架體(2)的主梁頭(8)直接掛在附著裝置(5)上，繼而與建筑結構連接，主架體(2)內同樣搭設樓梯(14)。升降動力系統(3)由上、下爬升箱(9)和油缸(10)組成，升降動力系統(3)通過上爬升箱(9)安裝在主梁頭(8)上；通過上、下爬升箱(9)與油缸(10)的相互動作實現液壓頂升逃生梯。掛架體系(4)通過連接軸(12)與主架體(2)連接，掛架體系(4)是相對獨立的單元節(jié)，高度約為一個結構層高，根據施工進度，主架體(2)上可以掛接一節(jié)或多節(jié)掛架體系(4)，每節(jié)掛架下端設計連接孔，使用時將連接軸(12)穿在連接孔上即可，主架體(2)設計最大承重能力可達10節(jié)掛架，滿足目前高層、超高層實際施工逃生需求。附著裝置(5)是逃生梯與建筑結構之間的連接件，承受整個逃生梯的自重及全部活荷載。上支撐體系(I)、主架體(2)、升降動力系統(3)、掛架體系(4)、附著裝置(5)共同組成逃生梯的一組豎向結構，而水平連接件(6)則是各組豎向結構之間的水平連接和支撐，水平連接件(6)由水平桁架和橫管組成。上支撐體系(I)、主架體(2)、掛架體系⑷內均搭設樓梯(14)，保證施工人員快速通過。
[0014]參照附圖2，升降動力系統由導軌(7)、爬升箱(9)、油缸(10)組成。導軌(7)上端掛在附著裝置(5)上，導軌(7)靠近主架體(2)的一側從上至下設計有多個踏步塊(11)，每塊踏步塊(11)之間的設計距離正好與油缸(10)的伸縮行程一致。油缸(10)兩端連接上下爬升箱(9)，上爬升箱上端與主架體(2)連接，并抱在導軌(7)上，下爬升箱上端與油缸
(10)連接，并同樣抱在導軌(7)上。
[0015]參照附圖3，掛架體系(4)由連接軸(12)、掛架架體(13)、樓梯(14)、靠墻輪(15)、樓梯折返梯(16)組成。每節(jié)掛架架體(13)通過連接軸(12)首尾相接，可根據每項工程逃生需要掛一節(jié)或多節(jié)掛架架體(13);掛架架體(13)內搭設樓梯(14);每節(jié)樓梯(14)的兩端設計樓梯折返梯(16)，施工人員可以通過折返梯(16)上到任何一層已完工的水平結構層面上，既滿足施工需求，又可以滿足逃生過程中多層面迅速疏散人員的需求。每節(jié)掛架架體(13)下端安裝靠墻輪(15)，支頂在建筑結構上，一方面輔助逃生梯進行升降運動，一方面起到支頂的作用，承受掛架架體(13)所受的水平力(例如風力)，防止掛架架體(13)變形。
[0016]參照附圖4，附著裝置(5)由固定套(18)、附墻座(19)、穿墻螺栓(20)組成。穿墻螺栓(20)穿過建筑結構墻體(17)，附墻座(18)套在穿墻螺栓(20)上，用螺母擰緊，固定套(18)套在附墻座(19)上。
[0017]參照附圖1、2、3、4，整個逃生梯安裝過程如下:首先，在建筑結構墻體(17)內下預埋套管，穿墻螺栓(20)穿過預埋套管，在穿墻螺栓(20)上依次安裝附墻座(19)、固定套
[18]，并在穿墻螺栓(20)的兩端用螺母擰緊固定。其次，將上支撐體系(I)通過螺栓固定在主架體(2)上，掛架體系(4)通過連接軸(12)固定在主架體(2)上，主架體(2)上的主梁頭(8)、上爬升箱(9)、油缸(10)、下爬升箱(9)通過銷軸依次連接在一起，主梁頭(8)、上下爬升箱(9)設計為鉗口形，導軌(7)穿過主梁頭(8)、上下爬升箱(9)的鉗口安裝在一起。最后，形成了固定套(18)、附墻座(19)、穿墻螺栓(20)安裝在建筑結構墻體(16)上，導軌(7)掛在固定套(18)上，主架體(2)與上支撐體系(I)、掛架體系(4) 一起既與固定套連接，又與導軌連接，上下爬升箱(9)既與主架體(2)連接，又與導軌(7)連接的結構形式。
[0018]參照附圖1、2、3、4，整個逃生梯爬升過程如下:轉動爬升箱(9)內擺塊到位置1，使得擺塊上端頂在導軌(7)的踏步塊(11)上，啟動控制裝置伸出油缸(10)，從而頂升導軌
(7)向上爬升，油缸伸出到行程后(即到達導軌7的上一個踏步塊位置)，將導軌(7)卡在上一踏步塊(11)上，收縮油缸，即此完成導軌(7)的一步爬升過程。導軌(7)經多步頂升后爬升到上層結構的附著裝置(5)上，固定，完成導軌(7)的爬升過程。轉動爬升箱(9)內擺塊到位置2，使得擺塊下端踏在導軌(7)的踏步塊(11)上，啟動控制裝置伸出油缸(10)，帶動主架體(2)、上支撐體系(I)、掛架體系(4)沿導軌(7)爬升，油缸伸出到行程后(即到達導軌7的上一個踏步塊位置)，將主架體(2)卡在上一踏步塊(11)上，同樣收縮油缸，完成架體一步爬升過程，同樣經多步爬升后主架體(2)爬升到上層結構附著裝置(5)位置，將主架體(2)固定在附著裝置(5)上，完成架體爬升過程。導軌(7)與主架體(2)爬升交替進行，實現了導軌(7)沿著附著裝置(5)爬升、主架體(2)沿著導軌(7)爬升的步進式爬升過程。
[0019]參照附圖1、2、3、4，整個逃生梯使用過程如下:逃生梯爬升始終跟在建筑結構前鋒施工工作面之后，并跟據具體施工情況(工程的水平作業(yè)面落后前鋒作業(yè)面距離)，增加或減少掛架體系(4)，逃生梯從上支撐體系(I)到主架體(2)、掛架體系(4)內均安裝樓梯
(14)及樓梯折返梯(16)。使用中，施工人員可從前鋒施工作業(yè)面通過上支撐體系(I)、主架體(2)、掛架體系(4)的樓梯折返梯(16)上到任何一層已施工完的水平結構層上。由以上表述，逃生梯可達到以下三個作用:一是解決了高層建筑結構施工中突發(fā)情況的逃生問題；二是可作為施工電梯使用，在施工電梯停電或故障時完全代替施工電梯；三是可作為中轉平臺使用，堆放、搬運施工物料及其它施工機具，更加方便施工。
[0020]本發(fā)明構造新穎、實用性強、自動化程度高、重復使用率高，具有反應靈敏與安全可靠的技術特點及使用特點。
【權利要求】
1.超高層結構施工用自動升降逃生梯，用于高層、超高層建筑施工中，由上支撐體系(I)、主架體(2)、升降動力系統(3)、掛架體系(4)、附著裝置(5)、水平連接件(6)構成，其特征是:上支撐體系(I)向上與建筑結構前鋒施工作業(yè)面相接，向下固定在主架體(2)上，主架體(2)掛在附著裝置(5)上，附著裝置(5)安裝在建筑結構墻體上，升降動力系統(3)安裝在主架體(2)上，主架體(2)下端掛有多組掛架單元體系(4)。
2.根據權利要求1所述的自動升降逃生梯，其特征是:逃生梯可用在不同的建筑結構施工過程中，將先行施工的前鋒作業(yè)面與后續(xù)完成的多個水平樓板連接，逃生梯從上至下安裝樓梯(14)及樓梯折返梯(16)，方便施工人員上下；設備具有獨立的升降動力系統(3)，可沿建筑結構施工進度自行爬升；設備設計相對獨立的掛架單元體系(4)，可根據逃生需求進行接長或截短，將大量施工人員快速送到多層水平樓面，滿足逃生需要。
3.根據權利要求1所述的自動升降逃生梯，其特征是:逃生梯導軌(7)在爬升箱(9)、油缸(10)的頂升作用力下，沿墻體結構一步步爬升到每層建筑結構的附著裝置(5)上，導軌(7)爬升到位后固定掛在附著裝置(5)上；主架體(2)在爬升箱(9)、油缸(10)的頂升作用力下，沿導軌(7) —步步爬升到每層建筑結構的附著裝置(5)上，主架體(2)爬升到位后同樣固定掛在附著裝置(5)上。導軌(7)與主架體(2)爬升交替進行，實現了導軌(7)沿著附著裝置(5)爬升、主架體(2)沿著導軌(7)爬升的步進式爬升過程。
4.根據權利要求1所述的主架體，其特征是:承載逃生梯自重和活動荷載，是逃生梯的核心部件，上支撐體系(I)、升降動力系統(3)、掛架體系(4)、水平連接件(6)均依附在主架體⑵上，主架體⑵附著在附著裝置(5)上。
5.根據權利要求1所述的升降動力系統，其特征是:由導軌(7)、上下爬升箱(9)、油缸(10)組成，上爬升箱向上與主架體(2)、向下與油缸(10)相連，并環(huán)抱在導軌(7)上，下爬升箱與油缸(10)連接，并環(huán)抱在導軌(7)上。
6.根據權利要求1所述的掛架體系，其特征是:由連接軸(12)、掛架架體(13)、樓梯(14)、靠墻輪(15)、樓梯折返梯(16)組成。多組掛架架體(13)通過連接軸(12)首尾相連，首組掛架架體(13)同樣通過連接軸(12)與主架體(2)連接?？繅?15)安裝在每節(jié)掛架架體(13)靠近建筑結構墻體一側，并支頂在建筑結構上。
7.根據權利要求1所述的附著裝置，其特征是:由固定套(18)、附墻座(19)和穿墻螺栓(20)組成。穿墻螺栓(20)穿過建筑結構墻體(17)，固定套(18)、附墻座(19)套在穿墻螺栓(20)上，并用螺母擰緊固定。
【文檔編號】E04G5/04GK103510718SQ201210203671
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月14日 優(yōu)先權日:2012年6月14日
【發(fā)明者】任海波, 蘇亞武, 呂利霞, 劉福生, 蘇貝, 張海峰, 賈盼盼, 王四久 申請人:北京市建筑工程研究院有限責任公司, 中國建筑第八工程局有限公司