本發(fā)明涉及建筑工程，具體涉及一種多場景升降拼合式造塔系統(tǒng)，同時還涉及一種多場景升降拼合式造塔方法。

背景技術(shù)：

1、造塔機(jī)是一種應(yīng)用于橋梁塔柱、機(jī)場塔臺建設(shè)的大型智能建筑設(shè)備?，F(xiàn)有造塔技術(shù)通常是傳統(tǒng)腳手架加翻模施工技術(shù)，其使用鋼管腳手架搭建外圍支撐，配合木模板或鋼模板逐層澆筑混凝土，每完成一段(約3-4米)，拆除模板并重新搭設(shè)至上層，或者是塔吊加散拼模板施工技術(shù)，其利用塔吊吊裝散裝模板和材料，逐段拼裝澆筑，較依賴高空人工操作，模板周轉(zhuǎn)效率低。以上傳統(tǒng)技術(shù)存在效率低下、安全風(fēng)險(xiǎn)高、精度控制難、適應(yīng)性不足等問題，腳手架翻模每段施工需3-5天(拆模、轉(zhuǎn)運(yùn)、重新支設(shè))，而造塔機(jī)僅需1-2天；傳統(tǒng)技術(shù)過于依賴塔吊，材料吊運(yùn)占用塔吊時間，拖慢整體進(jìn)度(如某項(xiàng)目因塔吊沖突導(dǎo)致工期延誤30％)；傳統(tǒng)腳手架搭設(shè)和模板拆卸需工人在無防護(hù)高空環(huán)境下操作，墜落風(fēng)險(xiǎn)顯著，且腳手架易受風(fēng)荷載影響，穩(wěn)定性差；傳統(tǒng)技術(shù)難以適應(yīng)橋梁鉆石型塔柱或超高層收分截面，面對這類異形結(jié)構(gòu)，更需要具有良好適應(yīng)性的智能造塔機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種多場景升降拼合式造塔系統(tǒng)，可通過設(shè)置于六邊形區(qū)域上的頂升橫架單元對其升降施工單元進(jìn)行升降控制，進(jìn)而讓安裝于升降施工單元上的施工作業(yè)層、材料存儲層、養(yǎng)護(hù)脫模層對塔體進(jìn)行循環(huán)爬升施工，實(shí)現(xiàn)機(jī)場塔臺、異形塔體、h型橋塔、鉆石型橋塔的智能化建造，大幅節(jié)省施工時間，提高效率及造塔質(zhì)量。

2、本發(fā)明的另一個目的在于提供了一種多場景升降拼合式造塔方法，可直接應(yīng)用在現(xiàn)有造塔施工中，通過將造塔情景分為四種，分別是：應(yīng)用機(jī)場塔臺、單橋塔的造塔，采用外部吊機(jī)吊運(yùn)供料時；應(yīng)用于機(jī)場塔臺、單橋塔的造塔，采用內(nèi)部升降自供料時；應(yīng)用于雙塔、h型橋塔、鉆石型橋塔的造塔，采用內(nèi)部升降自供料或者外部吊機(jī)吊運(yùn)供料時；應(yīng)用于任意塔型，采取拼合滑移式造塔，外部吊機(jī)吊運(yùn)供料。對于每種情景均有對應(yīng)的造塔施工方式，有效提高整個造塔方法適應(yīng)性，更為靈活多變。

3、為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

4、一種多場景升降拼合式造塔系統(tǒng)，包括在地面上預(yù)先設(shè)置的造塔區(qū)域，所述造塔區(qū)域呈六邊形，塔體位于所述造塔區(qū)域的中心；

5、所述造塔區(qū)域設(shè)置有一組頂升橫架單元，這一組頂升橫架單元包括有六個頂升橫架，這六個頂升橫架分別分布于六邊形的六角并安裝在地面上；所述頂升橫架由若干標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組成的頂升鋼桁架連接而成；

6、六個所述頂升橫架上通過液壓頂升套架設(shè)置有上下布設(shè)的多組升降施工單元，所述升降施工單元通過內(nèi)部的鋼桁架拼合將整個造塔區(qū)域覆蓋形成造塔的施工范圍；

7、位于最上一層的所述升降施工單元頂部設(shè)置有施工作業(yè)層；

8、所述施工作業(yè)層包括封閉防護(hù)外圈，由所述封閉防護(hù)外圈在外圍形成一個圓形通道，所述圓形通道上設(shè)置有用于穿出頂升鋼桁架的矩形開口；所述圓形通道上其余位置用于配備多種自動化作業(yè)機(jī)器；

9、所述圓形通道中部連接有一個施工通道，所述施工通道呈十字形，其包括兩條相互垂直并連通的垂直通道，且每兩條所述垂直通道之間設(shè)置有一個與這兩條垂直通道連通的斜向通道，用于最大程度覆蓋整個施工區(qū)域；

10、所述施工通道下方為封閉防護(hù)區(qū)域，用于作為作業(yè)的具體地點(diǎn)，并隨著施工作業(yè)層一同爬升。

11、可選地，六個所述頂升橫架上通過液壓頂升套架設(shè)置有上下布設(shè)的三組升降施工單元，其中，

12、位于最上一層的一組所述升降施工單元用于安裝施工作業(yè)層，工人配合設(shè)備在頂層作業(yè)；位于二層的一組所述升降施工單元用于存放施工材料，便于頂層取用；

13、位于三層的一組所述升降施工單元用于固定造塔澆筑后的養(yǎng)護(hù)層。

14、進(jìn)一步地，還包括在位于所述塔體一側(cè)的兩個頂升橫架的一側(cè)額外再設(shè)置的兩個頂升橫架，由位于所述塔體一側(cè)的兩個頂升橫架以及額外設(shè)置的這兩個頂升橫架圍成一個矩形，這四個所述頂升橫架上通過液壓頂升套架設(shè)置有一個矩形的第二外部輔助單元；

15、所述第二外部輔助單元外圍設(shè)置有防護(hù)網(wǎng)，其在靠近內(nèi)部施工的升降施工單元的位置還設(shè)置有吊機(jī)。

16、可選地，還包括采用兩組造塔系統(tǒng)并聯(lián)的方式，用于兩組橋塔分別采用一個造塔系統(tǒng)進(jìn)行施工。

17、可選地，還包括采用雙造塔系統(tǒng)串聯(lián)的方式，位于左側(cè)的一組所述頂升橫架單元中的頂部、右上的這兩個頂升橫架與位于右側(cè)的一組所述頂升橫架單元中的頂部、左上的這兩個頂升橫架圍成一個倒梯形區(qū)域，位于所述倒梯形區(qū)域的這四個頂升橫架上通過液壓頂升套架設(shè)置有梯形的第一外部輔助單元；

18、與所述倒梯形區(qū)域?qū)ΨQ位置，位于左側(cè)的一組所述頂升橫架單元中的底部、右下的這兩個頂升橫架與位于右側(cè)的一組所述頂升橫架單元中的底部、左下的這兩個頂升橫架圍成一個正梯形區(qū)域，位于所述正梯形區(qū)域的這四個頂升橫架上設(shè)置有另一個第一外部輔助單元；

19、兩個所述第一外部輔助單元用于升降運(yùn)輸施工材料，同時，一個所述第一外部輔助單元用于其中一個造塔系統(tǒng)的材料補(bǔ)充，另一個所述第一外部輔助單元用于其中另一個造塔系統(tǒng)的材料補(bǔ)充。

20、進(jìn)一步地，位于左側(cè)的一組所述頂升橫架單元中的右上、右下的這兩個頂升橫架與位于右側(cè)的一組頂升橫架單元中的左上、左下的的這兩個頂升橫架圍成一個矩形區(qū)域，位于該矩形區(qū)域的這四個頂升橫架上設(shè)置有第二外部輔助單元。

21、更進(jìn)一步地，將該第二外部輔助單元延伸，使得其外圍與位于左側(cè)的一組頂升橫架單元中的左上、左下、右上、右下的這四個頂升橫架和位于右側(cè)的一組頂升橫架單元中的左上、左下、右上、右下的這四個頂升橫架連接，使其覆蓋范圍更廣且連接、升降更為穩(wěn)定。

22、可選地，還包括臨近的兩組頂升橫架單元刪去重合的中部單個頂升橫架，用于任意塔型，采取拼合滑移式造塔；

23、此時位于左側(cè)的一組頂升橫架單元中存在的分別是左端、左上、右上、左下、右下的這5個頂升橫架，位于右側(cè)的這一組頂升橫架單元中存在的分別是右端、右上、左上、右下、左下的這5個頂升橫架；

24、由兩組所述頂升橫架單元在去除重合部分的頂升橫架后內(nèi)部圍成一個槽型，十個所述頂升橫架上通過液壓頂升套架設(shè)置有一層或多層由若干標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接構(gòu)成的矩形的橫移鋼桁架。

25、進(jìn)一步地，一層所述橫移鋼桁架上通過液壓橫移套架設(shè)置有上下三層可滑移施工作業(yè)層；或三層所述移鋼桁架上對應(yīng)設(shè)置有上下三層可滑移施工作業(yè)層；

26、上下三層所述可滑移施工作業(yè)層分別為頂層操作層、中部材料存儲層、底部養(yǎng)護(hù)脫模層。

27、一種多場景升降拼合式造塔方法，采用前述的多場景升降拼合式造塔系統(tǒng)，包括以下步驟：

28、s1、當(dāng)應(yīng)用機(jī)場塔臺、單橋塔的造塔，采用外部吊機(jī)吊運(yùn)供料時，根據(jù)實(shí)際造塔高度設(shè)置頂升鋼桁架組合到達(dá)的高度，再根據(jù)實(shí)際情況在液壓頂升套架上安裝拼合的施工鋼桁架，具體拼合形狀、內(nèi)部預(yù)留空間根據(jù)實(shí)際橋塔形狀、大小調(diào)整，該預(yù)留空間用于安裝封閉防護(hù)區(qū)域；頂升橫架單元上安裝的三組升降施工單元從上至下分別用于施工作業(yè)、材料存儲、封閉養(yǎng)護(hù)，在頂部的升降施工單元頂部安裝施工作業(yè)層，該施工作業(yè)層外圈內(nèi)側(cè)設(shè)置有施工通道，工人在施工通道上行走并進(jìn)行施工作業(yè)，當(dāng)完成混凝土澆筑、鋼筋綁扎后進(jìn)行爬升，將該施工作業(yè)層的塔面移至下方封閉防護(hù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，然后繼續(xù)上方的重復(fù)作業(yè)；直至整個單塔從下至上完成全部澆筑養(yǎng)護(hù)，隨后進(jìn)行造塔機(jī)拆除，只需先行拆除頂端施工通道，其余部分便可通過液壓頂升套架下降至地面后再行拆除；

29、s2、當(dāng)應(yīng)用于機(jī)場塔臺、單橋塔的造塔，采用內(nèi)部升降自供料時，單塔施工方法同步驟s1，當(dāng)需要進(jìn)行供料操作時，不需要額外配置吊機(jī)，當(dāng)內(nèi)部的若干層升降施工單元在不斷的向上爬升、施工的過程中，先在地面存放足量施工材料在第二外部輔助單元上，然后通過液壓頂升第二外部輔助單元升至最下層升降施工單元附近，通過第二外部輔助單元上的吊機(jī)將該第二外部輔助單元上的材料近距離的直接吊運(yùn)至內(nèi)部存放施工材料的升降施工單元中，等待取用，如此往復(fù)升降搬運(yùn)材料，直至整個單塔施工完畢；

30、s3、當(dāng)需要進(jìn)行施工的雙塔相隔較遠(yuǎn)時，可采用兩組造塔系統(tǒng)并聯(lián)的方式，其具體方式是將兩組橋塔分別采用一個造塔系統(tǒng)進(jìn)行施工，具體結(jié)構(gòu)與施工方式與步驟s1相同，其沒有聯(lián)動，均由外部塔吊進(jìn)行供料；

31、當(dāng)需要進(jìn)行施工的雙塔相隔較近或其為h型橋塔、鉆石型橋塔時，采用雙造塔系統(tǒng)串聯(lián)的方式，當(dāng)兩邊的造塔系統(tǒng)進(jìn)行爬升造塔作業(yè)過程中，由兩個第一外部輔助單元進(jìn)行同步升降供料，或者兩個一對一分別供料，當(dāng)完成上方的左右兩橋塔豎直施工后升起第二外部輔助單元對兩橋塔之間的橫梁進(jìn)行施工，第二外部輔助單元內(nèi)部鋼桁架具體拼合形狀同樣需要根據(jù)實(shí)際橋塔橫梁形狀進(jìn)行調(diào)整，使其施工區(qū)域可以覆蓋整個橫梁，當(dāng)豎直橋塔與橋塔橫梁均施工完畢后，整個橋塔施工完成；

32、s4、當(dāng)應(yīng)用于任意塔型，外部吊機(jī)吊運(yùn)供料時，此時可采取拼合滑移式造塔，通過液壓頂升套架帶動橫移鋼桁架上下移動，實(shí)現(xiàn)可滑移施工作業(yè)層豎直升降，通過液壓橫移套架實(shí)現(xiàn)二次水平滑移，使可滑移施工作業(yè)層先從一側(cè)的橋塔底部進(jìn)行向上造塔，待造塔完成后水平滑移至另一側(cè)橋塔底端進(jìn)行二次向上造塔，待兩個橋塔均完成后將可滑移施工作業(yè)層滑移至中部進(jìn)行h型橋塔的橫梁建造，直至整個橋塔完成建造。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

34、1、本發(fā)明設(shè)計(jì)的造塔系統(tǒng)對于機(jī)場塔臺、單橋塔的造塔采用六邊形單機(jī)造塔的方式，其可以通過六個頂升橫架形成的六邊形對其區(qū)域內(nèi)的塔體進(jìn)行從下至上逐級自爬升建造，其因內(nèi)部施工鋼桁架形狀可以拼合調(diào)整故可以良好應(yīng)對各種異形塔，其分為上中下三層，分別是頂部操作層、中部材料存儲層、底部封閉養(yǎng)護(hù)脫模層，上中下三層均可通過升降施工單元進(jìn)行同步爬升。

35、2、本發(fā)明設(shè)計(jì)的造塔系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)場塔臺、單橋塔的造塔可以采取通常的吊機(jī)運(yùn)輸材料的方式，但其也可以選用更加高效安全的方式，即增設(shè)兩個頂升橫架，形成一個六邊形施工區(qū)域+矩形升降供料區(qū)域的形式，相較于傳統(tǒng)塔吊運(yùn)輸材料，其能夠一次性運(yùn)送大量材料，同時像電梯一樣穩(wěn)定，四周還設(shè)有防墜的圍擋，有效減少高空大風(fēng)、振動等影響，提升材料運(yùn)輸安全性。

36、3、本發(fā)明設(shè)計(jì)的造塔系統(tǒng)在應(yīng)用于雙塔、h型橋塔、鉆石型橋塔的造塔時，擁有多種可選的實(shí)施方式，其包括兩組造塔系統(tǒng)并聯(lián)和兩組造塔系統(tǒng)串聯(lián)，而對于兩組造塔系統(tǒng)串聯(lián)的方式，其又可以分為較長的第二外部輔助單元與較短的兩種情況，靈活多變，使得整個造塔方法更具適應(yīng)性。

37、4、本發(fā)明設(shè)計(jì)的兩組梯形第一外部輔助單元有效借助六邊形的特性，使其大矩形內(nèi)覆蓋小矩形，用最少的頂升橫架拼合出最多變的升降供料、中部橫梁施工結(jié)構(gòu)，第一外部輔助單元用于供料既可以同時對兩個造塔系統(tǒng)進(jìn)行供料，又可以一對一單獨(dú)對每個造塔系統(tǒng)進(jìn)行供料，而第二外部輔助單元除了用于升降供料，在對有需要的工程中還可以作為施工作業(yè)層對橋塔的橫梁進(jìn)行施工，有效提高施工效率。

38、5、本發(fā)明設(shè)計(jì)的拼合滑移式造塔方法作為實(shí)施例四與其他實(shí)施例不同，其先通過將兩組六邊形十二個頂升橫架去重后拼合為十個，形成的槽型較長邊均有四個頂升橫架，使其上的可滑移施工作業(yè)層平移更為穩(wěn)定，然后十個頂升橫架上通過液壓頂升套架設(shè)有一組橫向的橫移鋼桁架，此為一次豎直升降，而橫移鋼桁架上又通過液壓橫移套架實(shí)現(xiàn)二次水平滑移，使得其上的可滑移施工作業(yè)層可以先從一側(cè)的橋塔底部進(jìn)行向上造塔，待造塔完成后之間水平滑移至另一側(cè)橋塔底端進(jìn)行二次向上造塔，該方式有效提高整個造塔設(shè)備利用率，在僅需一組造塔系統(tǒng)的情況下對橋塔的兩個豎塔多個橫梁進(jìn)行施工作業(yè)，有效節(jié)省設(shè)備安裝成本與調(diào)試替換成本。

39、6、本發(fā)明將模板、爬升、防護(hù)系統(tǒng)集成于一體，如同空中造樓機(jī)一般可同時進(jìn)行混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)和鋼筋綁扎，同時其又可以良好應(yīng)對各種不同的造塔需要，如機(jī)場塔臺的單塔造塔、橋梁鉆石型塔柱造塔、超高層收分截面造塔等。