《鋼柱筒架交替支撐整體爬升鋼平台模架體系及施工方法》是上海建工集團股份有限公司於2012年5月11日申請的發明專利，該專利申請號為2012101479071，公布號為CN102677889A，專利公布日為2012年9月19日，發明人是龔劍、朱毅敏、黃玉林、周虹、徐磊、耿濤。該發明屬於建築施工技術領域。
《鋼柱筒架交替支撐整體爬升鋼平台模架體系及施工方法》公開了一種鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系，包括鋼平台、模板系統、腳手系統、支撐系統和爬升系統，支撐系統包括筒架支撐和鋼柱支撐；爬升系統包括爬升靴和液壓系統，核心筒結構沿高度方向間隔一定距離設有核心筒預留孔，所述筒架支撐固定設定在鋼平台下方，施工狀態下筒架支撐固定在核心筒預留孔中，作為施工狀態下鋼平台模架體系的支撐；爬升狀態時，鋼柱支撐固定於核心筒混凝土結構上端部，作為爬升狀態下鋼平台模架體系的支撐；施工狀態下，所述鋼柱支撐通過爬升靴固定於鋼平台上。該發明實現了鋼平台模架體系依靠工具式鋼柱支撐的整體液壓爬升，能夠大大降低施工成本，節約工程材料。
2017年12月，《鋼柱筒架交替支撐整體爬升鋼平台模架體系及施工方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《鋼柱筒架交替支撐整體爬升鋼平台模架體系及施工方法》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：鋼柱筒架交替支撐整體爬升鋼平台模架體系及施工方法
- 公布號：CN102677889A
- 公布日：2012年9月19日
- 申請日：2012101479071
- 申請號：2012年5月11日
- 申請人：上海建工集團股份有限公司
- 發明人：龔劍、朱毅敏、黃玉林、周虹、徐磊、耿濤
- 地址：上海市虹口區東大名路666號
- 分類號：E04G3/28(2006.01)I、E04G21/02(2006.01)I
- 類別：發明專利
- 代理人：鄭瑋
- 代理機構：上海思微智慧財產權代理事務所(普通合夥)
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截止到2012年，所有的高層、超高層建築核心筒施工通常採用整體自升鋼平台模板體系，例如上海建工集團股份有限公司已授權專利，專利號為ZL200610118944.4，發明名稱為：鋼柱支撐式整體自升鋼平台腳手模板系統，其主要包括鋼平台、下掛腳手、鋼柱支撐、模板系統、提升系統等。該模板體系將能夠將作業區域鋼平台、施工作業腳手架、提升式大模板三者組合體為一體，形成全封閉的施工作業環境，能夠最大限度的保證混凝土結構施工質量、加快施工進度、確保施工安全。
但是由於鋼柱支撐式鋼平台模板體系的鋼柱支撐需要埋設於混凝土核心筒結構中，隨著結構的施工，鋼柱支撐需要同步逐步接長，鋼柱支撐即作為爬升工況條件下鋼平台模架系統的導軌，又作為施工狀態下模板體系的支撐。通過採用這樣的方式完成整個超高層建築核心筒的施工，需要消耗大量的鋼柱支撐，施工成本較高，且不利於節材料。
因此，提供一種既可以滿足整體鋼平台模架體系的支撐、爬升需要，又可以降低施工成本、實現工具式周轉施工的整體爬升鋼平台模架體系，成為該領域技術人員迫切需要解決的技術難題。
發明內容
專利目的
《鋼柱筒架交替支撐整體爬升鋼平台模架體系及施工方法》所要解決的技術問題是提供一種可以實現鋼柱支撐工具式周轉、降低施工成本的鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系，以克服2012年之前的技術存在的上述缺陷。
技術方案
《鋼柱筒架交替支撐整體爬升鋼平台模架體系及施工方法》其包括鋼平台、模板系統、腳手系統、支撐系統和爬升系統，所述鋼平台沿核心筒結構橫截面延伸，所述模板系統通過對拉螺栓連線後固定在核心筒結構兩側，所述腳手系統連線於鋼平台的下部，其特徵在於：所述支撐系統包括筒架支撐和鋼柱支撐；所述爬升系統包括爬升靴和液壓系統，核心筒結構沿高度方向間隔一定距離設有核心筒預留孔，所述筒架支撐固定設定在鋼平台下方，施工狀態下筒架支撐固定在核心筒預留孔中，作為施工狀態下鋼平台模架體系的支撐；所述爬升靴和液壓系統設定在鋼平台上；爬升狀態時，鋼柱支撐固定於核心筒混凝土結構上端部，作為爬升狀態下鋼平台模架體系的支撐；施工狀態下，所述鋼柱支撐通過爬升靴固定於鋼平台上。
《鋼柱筒架交替支撐整體爬升鋼平台模架體系及施工方法》同時公布了上述鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系的施工方法，包括如下步驟：（1）核心筒混凝土結構施工養護完成後，將鋼柱支撐通過固定裝置固定於核心筒混凝土結構上端部；（2）收縮伸縮牛腿，以鋼柱支撐為反力點，啟動液壓系統，使上、下爬升靴沿爬升鋼柱交替爬升，帶動鋼平台模架體系向上爬升，待鋼平台模架體系爬升至預訂高度後，伸出伸縮牛腿至核心筒預留孔中；（3）拆除鋼柱支撐與核心筒混凝土結構的連線，以筒架支撐為支撐，以鋼平台為反力點，進行鋼柱支撐的爬升：由上爬升靴對鋼柱支撐交替限位，下爬升靴交替回提，回提總高度為待施工層層高，待鋼柱支撐爬升完畢後，由上爬升靴將其固定於鋼平台上；（4）待爬升工況完成後，進行鋼筋綁紮；（5）鋼筋綁紮完畢後，進行模板系統安裝，並進行鋼柱支撐的固定裝置的定位和安裝；（6）核心筒混凝土結構澆築、養護，準備下一層結構施工鋼平台模架體系的爬升。
改善效果
《鋼柱筒架交替支撐整體爬升鋼平台模架體系及施工方法》鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系通過鋼柱支撐和筒架支撐交替支撐方式，爬升時以鋼柱支撐作為支撐（導軌）通過爬升系統的交替爬升，實現整體鋼平台模架體系的爬升；施工時以筒架支撐為支撐，以鋼平台為反力點，從而帶動鋼柱支撐提升，不必在核心筒混凝土結構中埋設很長的鋼柱支撐，從而實現了鋼平台模架體系依靠工具式鋼柱支撐的整體液壓爬升，採用該發明鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系能夠大大降低施工成本，節約工程材料。
附圖說明
圖1為《鋼柱筒架交替支撐整體爬升鋼平台模架體系及施工方法》一實施例橫斷面結構示意圖；
圖2~圖6為用圖1實施例縱向剖視圖表示的該發明施工流程圖，其中：
圖2為核心筒混凝土結構施工養護完成後，鋼平台模架體系即將爬升狀態圖；
圖3為鋼平台模架體系爬升至待施工層層高狀態圖；
圖4為鋼柱支撐向上爬升至預訂高度的狀態圖；
圖5為鋼筋綁紮及模板系統安裝定位狀態；
圖6為核心筒混凝土澆築施工狀態圖；
圖7為鋼柱支撐局部放大結構示意圖。
附圖示記如下：1、鋼平台2、核心筒結構3、核心筒預留孔4、鋼柱支撐5、模板系統6、腳手系統7、筒架支撐（701、筒架支撐柱702、筒架支撐梁703、伸縮牛腿）8、爬升靴（801、上爬升靴802、下爬升靴）9、固定裝置（901、錨栓902、封頭板）10、爬升靴固定孔11、液壓系統
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權利要求
1.一種鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系，其包括鋼平台（1）、模板系統（5）、腳手系統（6）、支撐系統和爬升系統，所述鋼平台（1）沿核心筒結構橫截面延伸，所述模板系統（5）通過對拉螺栓連線後固定在核心筒結構（2）兩側，所述腳手系統（6）連線於鋼平台（1）的下部，其特徵在於：所述支撐系統包括筒架支撐（7）和鋼柱支撐（4）；所述爬升系統包括爬升靴（8）和液壓系統（11），核心筒結構（2）沿高度方向間隔一定距離設有核心筒預留孔（3），所述筒架支撐（7）固定設定在鋼平台（1）下方，施工狀態下筒架支撐（7）固定在核心筒預留孔（3）中，作為施工狀態下鋼平台模架體系的支撐；所述爬升靴（8）和液壓系統（11）設定在鋼平台（1）上；爬升狀態時，鋼柱支撐（4）固定於核心筒混凝土結構上端部，作為爬升狀態下鋼平台模架體系的支撐；施工狀態下，所述鋼柱支撐（4）通過爬升靴（8）固定於鋼平台上（1）。
2.根據權利要求1所述的鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系，其特徵在於：所述鋼柱支撐（4）為箱型結構，結構沿豎向每間隔一定距離設有一個爬升靴固定孔（10）作為爬升靴的支撐點。
3.根據權利要求1所述的鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系，其特徵在於：所述鋼柱支撐（4）通過固定裝置固定於核心筒混凝土結構的上端部，所述固定裝置包括錨栓（901）和封頭板（902）。
4.根據權利要求1所述的鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系，其特徵在於：所述爬升靴（8）包括上爬升靴（801）和下爬升靴（802），所述上爬升靴（802）固定設定在鋼平台（1）上，所述下爬升靴（802）和上爬升靴（801）之間通過液壓系統（11）相連線。
5.根據權利要求1至4任一項所述的鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系，其特徵在於：所述筒架支撐（7）包括筒架支撐柱（701）、筒架支撐梁（702）和伸縮牛腿（703），施工狀態下，伸縮牛腿（703）伸入到核心筒預留孔（3）中固定；爬升狀態下，伸縮牛腿（703）退出核心筒預留孔（3）。
6.根據權利要求5所述的鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系施工方法，其特徵在於：包括如下步驟： （1）核心筒混凝土結構施工養護完成後，將鋼柱支撐通過固定裝置固定於核心筒混凝土結構上端部；（2）收縮伸縮牛腿，以鋼柱支撐為反力點，啟動液壓系統，使上、下爬升靴沿爬升鋼柱交替爬升，帶動鋼平台模架體系向上爬升，待鋼平台模架體系爬升至預訂高度後，伸出伸縮牛腿至核心筒預留孔中；（3）拆除鋼柱支撐與核心筒混凝土結構的連線，以筒架支撐為支撐，以鋼平台為反力點，進行鋼柱支撐的爬升：由上爬升靴對鋼柱支撐交替限位，下爬升靴交替回提，回提總高度為待施工層層高，待鋼柱支撐爬升完畢後，由上爬升靴將其固定於鋼平台上；（4）待爬升工況完成後，進行鋼筋綁紮；（5）鋼筋綁紮完畢後，進行模板系統安裝，並進行鋼柱支撐的固定裝置的定位和安裝；（6）核心筒混凝土結構澆築、養護，準備下一層結構施工鋼平台模架體系的爬升。
實施方式
如某超高層建築高度319米，核心筒面積為322平方，呈田字形狀，標準層層高為4.5米。若採用傳統鋼柱支撐式鋼平台模架體系，需採用15根長度為300米的鋼柱支撐，並且這些鋼柱均要埋設在混凝土結構中，不可回收，施工成本較高。
為節約施工成本採用《鋼柱筒架交替支撐整體爬升鋼平台模架體系及施工方法》鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系進行施工，如圖1~6所示，該發明鋼柱筒架交替支撐式整體爬升鋼平台模架體系，其包括鋼平台1、模板系統5、腳手系統6、支撐系統和爬升系統，所述鋼平台1沿核心筒結構橫截面延伸，所述模板系統5通過對拉螺栓連線後固定在核心筒結構2兩側，所述腳手系統6連線於鋼平台1的下部，所述支撐系統包括筒架支撐7和鋼柱支撐4；所述爬升系統包括爬升靴8和液壓系統，核心筒結構2沿高度方向間隔一定距離設有核心筒預留孔3，所述筒架支撐7固定設定在鋼平台1下方，施工狀態下筒架支撐7固定在核心筒預留孔3中，作為施工狀態下鋼平台模架體系的支撐；所述爬升靴8和液壓系統設定在鋼平台1上；爬升狀態時，鋼柱支撐4固定於核心筒混凝土結構上端部，作為爬升狀態下鋼平台模架體系的支撐；施工狀態下，所述鋼柱支撐4通過爬升靴8固定於鋼平台上1。
所述鋼柱支撐4為250×300毫米箱型結構，結構沿豎向每間隔250毫米設有一個高100毫米的爬升靴固定孔10作為爬升靴的支撐點（如圖7所示）。爬升狀態時，鋼柱支撐4通過固定裝置9固定於核心筒混凝土結構表面，依靠液壓系統11作用下的爬升靴的交替爬升實現鋼平台的爬升。施工狀態下，鋼柱支撐4通過爬升靴8定於鋼平台1上。所述爬升靴8包括上爬升靴801和下爬升靴802。所述上爬升靴802固定設定在鋼平台1上，所述下爬升靴802和上爬升靴801之間通過液壓系統11相連線。
所述筒架支撐7固定設定在鋼平台1下方，所述筒架支撐7包括筒架支撐柱701、筒架支撐梁702以及伸縮牛腿703，施工狀態下，伸縮牛腿703伸入到核心筒預留孔3中固定，作為施工狀態下鋼平台模架體系的支撐；爬升狀態下，伸縮牛腿703退出核心筒預留孔3。
該發明整體爬升鋼平台模架體系的施工方法，包括如下步驟：
（1）核心筒混凝土結構施工養護完成後，將鋼柱支撐4通過固定裝置固定於核心筒混凝土結構上端部（如圖2所示）；
（2）收縮伸縮牛腿703，以鋼柱支撐4為反力點，啟動液壓系統，使上、下爬升靴交替爬升，帶動鋼平台模架體系向上爬升，每次爬升高低為250毫米，總爬升高度為待施工層層高，待模架體系爬升至預訂高度完成後，伸出伸縮牛腿至核心筒預留孔3中（如圖3所示）；
（3）拆除鋼柱支撐4與核心筒混凝土結構的連線，以筒架支撐7為支撐，以鋼平台為反力點，進行鋼柱支撐4的爬升：由上爬升靴801伸入到爬升靴固定孔10中對鋼柱支撐4交替限位，在液壓系統11的驅動下，下爬升靴交替回提，回提總高度為待施工層層高，待鋼柱支撐4爬升完畢後，由上爬升靴801將其固定於鋼平台上（如圖4所示）；
（4）待爬升工況完成後，進行鋼筋綁紮；
（5）鋼筋綁紮完畢後，進行模板系統安裝，並進行鋼柱支撐4的固定裝置的定位和安裝（如圖5所示）；
（6）核心筒混凝土結構澆築、養護，準備下一層結構施工鋼平台模架體系的爬升（如圖6所示）。
通過採用上述整體爬升鋼平台模架體系施工，僅需要15根長度為10米左右的工具式鋼柱支撐，這些鋼柱支撐可重複利用，施工成本大大降低，節約了工程材料。
以上所述僅為該發明的較佳實施方式，並非用來限制該發明的保護範圍，凡是依照該發明權利要求所做的同等變換，均在該發明的保護範圍之內。
榮譽表彰
2017年12月，《鋼柱筒架交替支撐整體爬升鋼平台模架體系及施工方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
