一种爬架系统及其模块化安装方法与流程

本发明属于爬架安装，涉及一种爬架系统及其模块化安装方法。

背景技术：

1、随着我国高层建筑的快速发展，传统式钢管脚手防护架已经无法满足施工需求，而爬架具有一次性投入材料少、使用过程中不需要重复拆搭和不占用塔吊且爬升速度快、结构稳固、外立面成型美观等优点，得到了越来越多的施工企业青睐和使用。

2、国内爬架技术已逐渐成熟，通常包含架体单元、附着支承系统、提升系统和防坠落、防倾覆装置等部分组成。使用时爬架均布置在施工建筑物的周圈外立面上，架体防护累计面积大，且包含部件结构多，组装时工序较为繁琐，存有安装人员在高空作业时间长，安全风险高的不利影响因素，直接制约着工程施工进度，也存有较大的施工安全风险。

3、综上，提出本发明的一种爬架系统及其模块化安装方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种爬架系统及其模块化安装方法，预先将爬架进行模块设置，采用地面预组装与高空模块化安装并随建筑结构楼层施工的进度，同步提升防护的方式，完成建筑结构楼层施工的外防护爬架的设置工作，减少了高空作业时间，降低了高空安全作业风险，进一步提高工程施工进度，解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明公开了为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

3、一种爬架系统，包括建筑结构楼层、支撑脚手架、架体单元、附着支承系统、防倾覆装置、防坠落装置、提升系统、临时斜拉结装置、钢板网片和连接装置；

4、架体单元安装在已建成建筑结构楼层外立面上，在建筑结构楼层与架体单元之间，通过支撑脚手架、附着支承系统及临时斜拉结装置进行架体单元连接、支撑及固定；待建筑结构楼层建成至满足三层附着支承系统安装和架体单元承载支撑后，架体单元支撑由在前的支撑脚手架转换成三层附着支承系统的共同支撑。

5、在更进一步的技术方案中，架体单元包括主框架立杆、架体立杆、型钢脚手板、斜撑桁架、导轨、水平桁架；

6、主框架立杆、架体立杆、型钢脚手板、斜撑桁架、导轨、水平桁架的外侧面均设置有均匀分布的连接螺栓通孔；

7、每个模块架体单元在中间设置有架体立杆，并以中间的架体立杆为对称轴，分别对称设置有两根主框架立杆和多根架体立杆；

8、在主框架立杆的左侧或右侧安装有与主框架立杆平行的导轨，并通过连接螺栓与主框架立杆连接成一体。

9、在更进一步的技术方案中，多组建筑结构楼层设计分层布置，且已建成建筑结构楼层上安装有型钢脚手板；每层建筑结构楼层上设置有多层的型钢脚手板，且分别与主框架立杆、架体立杆垂直布置；多组的型钢脚手板均设置在主框架立杆和架体立杆之间，并通过连接螺栓实现型钢脚手板侧面与主框架立杆、架体立杆相应侧面的连接；

10、每层的型钢脚手板位置下方分别和主框架立杆内侧、对应的架体立杆之间，连接固定有斜撑桁架；

11、水平桁架设置在主框架立杆、导轨、下吊点桁架三者形成的平面结构的内侧并通过连接螺栓固定而形成一个整体；

12、架体单元通过主框架立杆、导轨、架体立杆、型钢脚手板、斜撑桁架、水平桁架之间相互连接而形成稳固的空间桁架结构。

13、在更进一步的技术方案中，附着支承系统，由附着支座与双头螺栓，以及固定在附着支座上的卸荷装置组成；

14、同时防倾覆装置、防坠落装置也设置在附着支座上；

15、附着支座结合现场建筑结构楼层的类型，用型钢按设计制作形成。

16、在更进一步的技术方案中，防倾覆装置包括两组防倾导向座和角钢，每组防倾导向座上安装有两个导向轮，导向轮通过销轴连接在角钢上，角钢中间焊有钢板加强筋并通过连接螺栓与防倾导向座固定，防倾导向座通过四个螺栓连接在附着支座上，导向轮适于绕销轴自由转动；

17、在架体单元提升时，通过导向轮与导轨之间的间隙约束而提供架体单元防倾覆功能。

18、在更进一步的技术方案中，防坠落装置由“6”字形防坠块、摆针、圆柱销组成；

19、每一个附着支座处均设有防坠落装置，防坠块设置在附着支座上，且防坠块通过圆柱销与摆针连接；

20、摆针上下接触面为平面，下面与防坠块平面接触，呈三角形状的尖端，伸出触碰导轨的梯档。

21、在更进一步的技术方案中，卸荷装置由底部圆筒、中部螺杆和顶部定位器组成；

22、底部圆筒通过销轴与附着支座连接，另一端加工有螺纹孔与螺杆连接；

23、螺杆中部两面削成平面，便于扳手调节；顶部定位器为圆钢加工制成，有螺纹孔的一端与螺杆连接，另一端开有凹槽，凹槽尺寸与导轨的梯档尺寸一致；

24、架体单元提升到位后，顶部定位器的凹槽抵住导轨的梯档，实现架体单元载荷由提升动力而转化为卸荷装置的支撑力，再将架体单元荷载传递到建筑结构楼层上。

25、在更进一步的技术方案中，导轨由槽钢、梯档、连接板、方钢管组成；梯档将两开口朝外的槽钢焊接连为一体，再通过连接板与方钢管焊接形成导轨；方钢管侧面开设有贯通式连接螺栓孔，通过连接螺栓与主框架立杆相连接。

26、在更进一步的技术方案中，提升系统包括固定电动葫芦的上吊点桁架、电动葫芦、钢丝绳、带滑轮的下吊点桁架、附梁挂件支座组成；

27、提升系统的上吊点桁架、下吊点桁架，均采用方钢管焊接成桁架形状，其通过螺栓连接在主框架立杆上；

28、上吊点桁架、下吊点桁架均以主框架立杆为对称轴，设置在导轨位置的对称部位；上吊点桁架下端连接有钢板制成并带销孔的吊点挂件，电动葫芦悬挂在吊点挂件上并通过上吊点桁架固定在架体单元上；

29、下吊点桁架上固定有导向滑轮，附梁挂件支座通过穿梁螺柱固定在建筑结构楼层上，电动葫芦的另一端通过钢丝绳经导向滑轮与附梁挂件支座连接。

30、一种爬架系统的模块化安装方法，包括以下步骤：

31、步骤一：首先，结合建筑结构楼层的类型及层高，设置拟建建筑结构楼层的爬架系统，以满足建筑结构楼层施工时的外立面防护需求；

32、步骤二：将爬架系统根据建筑结构楼层形式，按模块化组装进行部件安装拆分，再结合防护的高度，将模块化架体单元分成上部架体单元和下部架体单元；

33、步骤三：在已建的首层建筑结构楼层外立面的地面上，先设置满足架体单元荷载的支撑脚手架，并在模块化架体单元安装位置的建筑结构楼层的楼层板或梁上预埋相应的拉结环；

34、步骤四：在地面先进行主框架立杆、架体立杆、型钢脚手板、导轨、水平桁架、斜撑桁架及下吊点桁架组成的下部架体单元的组装，用起重机械将下部架体单元吊装至支撑脚手架上，在下部架体单元的中上部，设置水平横杆，用拉杆将水平横杆和拉结环连接，使下部架体单元在支撑脚手架和拉杆的支撑及拉结下，处于稳定状态，再分别在支撑脚手架和下部架体单元的外立面上，分别使用连接装置将防护钢板网片，固定在支撑脚手架和下部架体单元上，形成首层建筑结构楼层外立面的安全防护；

35、步骤五：随着建筑结构楼层施工升高，待首层建筑结构楼层模板拆除后，先安装第一层附着支撑系统后，再在地面组对由主框架立杆、架体立杆、型钢脚手板、斜撑桁架及上吊点桁架组成的上部架体单元，用起重机械将上部架体单元吊装至下部架体单元上方并进行相应主框架立杆、架体立杆的对接，在上部架体单元的中上部，同样设置水平横杆，用拉杆将水平横杆和拉结环连接，使上部架体单元在下部架体单元、拉杆和第一层附着支撑系统的支撑和拉结下，处于稳定状态后，用起重机械将上部架体单元配套的导轨，吊装至下部架体单元的导轨上方后进行对接并与上部架体单元的主框架立杆连接固定，再使用连接装置将防护钢板网片，固定在上部架体单元上，完成建筑结构楼层外立面的模块化架体单元的安装；

36、步骤六：待第二层、第三层建筑结构楼层施工的模板拆除后，分别安装第二层附着支撑系统和第三层附着支承系统，并将卸荷装置的顶部定位器的凹槽抵住导轨的梯档，将架体单元的荷载传递到建筑结构楼层上，拆除斜拉结装置和支撑脚手架，架体单元由原先支撑脚手架、第一层附着支撑系统和拉杆三种结构的支撑和拉结状态，转换为第一层附着支撑系统、第二层附着支撑系统、第三层附着支撑系统共同受力支撑；

37、步骤七：在上吊点桁架下端安装吊点挂件，电动葫芦悬挂在吊点挂件上；再在下吊点桁架上安装导向滑轮；同时在第三层建筑结构楼层上用穿梁螺柱固定附梁挂件支座后，电动葫芦的另一端通过钢丝绳经导向滑轮与附梁挂件支座连接，完成提升系统设置；其他模块化架体单元在重复步骤一-步骤七，完成建筑结构楼层的爬架系统模块化安装，实现建筑结构楼层施工的外立面安全防护的需求；

38、步骤八：当第四层建筑结构楼层的模板拆除后，启动爬架的提升系统，架体单元在电动葫芦提升力和防倾覆装置的导向轮导向下徐徐上升，当下部架体单元的导轨脱离第一层附着支撑系统后，拆除第一层附着支撑系统并安装到第四层建筑结构楼层上，实现爬架系统第一次爬升，并分别将附着支撑系统上设置的卸荷装置的顶部定位器的凹槽抵住导轨的梯档，实现架体单元的荷载传递到建筑结构楼层上；如遇吊点重量变化超报警值或提升不同步情况的出现，荷载同步制动装置自动动作，电源自动断电；

39、继续建筑结构楼层施工，随着建筑结构楼层的升高，使用提升系统实现架体单元提升，下部架体单元的导轨脱离最下一层的附着支撑系统后，拆除最下一层的附着支撑系统并将其安装到当前最上一层建筑结构楼层上，循环步骤八，完成架体单元与建筑结构楼层施工并进的功能设置

40、有益效果

41、本发明提供的一种爬架系统及其模块化安装方法，能够将爬架进行模块设置，采用地面组装与高空模块化安装并随建筑结构楼层施工的进度，提升架体单元并拆安相应附着支撑系统，实现建筑结构楼层施工与外防护爬架同步跟进需求，减少了安装人员在高空作业时间，降低了高空安全作业风险，有效提高了建筑结构楼层施工外立面安全防护工作，促进了建筑结构楼层施工的安全性和施工的进度。