一种电梯井道预制框架及电梯井道施工方法与流程

1.本发明涉及电梯技术领域，具体而言，涉及一种电梯井道预制框架及电梯井道施工方法。


背景技术：

2.随着科技的进步，时代的发展，城市的框架逐渐扩大，房地产迅猛发展，各种新城区拔地而起。而对于城市的旧城区，特别是上世纪八、九十年代建立的小区，因年代不够久远以及不够危房条件，在很长的时间里将继续存在。这些小区都有一些共同的特点，一、楼层不高，基本在七层以下；二、居住人群以中老年为主；三、没有电梯。因此，近年来，旧楼加装电梯是很热门的话题。在物资越来越丰富的今天，一些老旧小区因为没有电梯，很多在高层的居民，特别是老人，平时出门上下楼非常困难。
3.目前，旧楼加装电梯的附墙型井道大多以钢结构外加玻璃幕墙为主。现阶段，钢结构井道具有一定的优势，其主要表现在安装简单，相对于钢结构节约成本，安装精度较低等优点。但在使用过程中也暴露了一些问题，首先，从总体造价来看，虽较钢结构具有一定的优势，但总体造价居高，井道的安装造价基本上在电梯裸机和安装价格的两倍左右。其次，在电梯的使用过程中，由于井道结构为钢结构加玻璃幕墙，夏季超温问题始终没有良好的解决方案，由于玻璃幕墙的透光和吸热性，造成井道超温，对于没有良好通风及降温措施的主机包括有机房及无机房，极易造成控制系统超温保护，致使非正常停机。同时，主电路及控制电路电缆均随钢结构主体铺设，有些电梯电缆设有电缆套管，情况略好，对于没有电缆套管的电梯，在夏季高温情况下，极易引起电缆外皮熔化造成短路跳电，甚至引起系统结构带电导致触电事故的发生。因此，需针对旧楼加装电梯附墙型井道，设计出一种低成本、安全、降噪的井道技术，使加装电梯经济安全运行，以适应时代的需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电梯井道预制框架及电梯井道施工方法，其能够针对现有技术中存在的问题，提出对应的解决方案，具有低成本、高效率、安全的有益效果。
5.本发明的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供一种电梯井道预制框架，其中包括基层框架以及多个相互拼接的上层框架，任意一个所述上层框架与所述基层框架相互拼接，所述基层框架内设有第一支撑架，所述上层框架内设有第二支撑架，所述第一支撑架包括多个沿竖直方向依次设置的第一u型横梁，任意两个相邻的所述第一u型横梁之间设有多个第一立柱，任意两个相邻的所述第一u型横梁之间设有两个相互交叉的剪切横梁，所述第二支撑架包括多个沿竖直方向依次设置的第二u型横梁，任意两个相邻的所述第二u型横梁之间设有多个第二立柱，任意两个相邻的所述第二u型横梁之间设有支撑梁。
7.在本发明的一些实施例中，还包括支撑圈梁，所述支撑圈梁套设有于多个所述第二立柱上。
8.在本发明的一些实施例中，上述承重井道结构与地面相对的侧壁上设有固定件。
9.在本发明的一些实施例中，上述固定件包括多个嵌设于所述基层框架内的l形支脚以及底坑圈梁，所述底坑圈梁上设有多个与所述l形支脚一一对应的螺栓，所述l形支脚上开设有与螺栓适配的螺栓孔。
10.在本发明的一些实施例中，上述基层框架以及所述上层框架内均预设有与墙体连接的连接件，所述上层框架的侧壁上设有多个预埋件。
11.在本发明的一些实施例中，上述基层框架以及所述上层框架的内壁上均预设有凹槽，所述凹槽内嵌设有定位件，任意一个所述上层框架的顶部设有支撑梁。
12.第二方面，本技术实施例提供一种电梯井道施工方法，采用上述的电梯井道预制框架，还包括以下步骤；
13.场地规划：使用勘测设备勘测好电梯井道的施工场地，划线确定好基层框架安装的地基位置，并于划线位置做好底坑地基；
14.预先准备：场地规划完成后根据勘测的划线地基尺寸大小来制造拼装基层框架和上层框架，并对轿厢和对重架进行预安装；
15.基层框架安装施工：预先准备完成后通过吊装使基层框架和底坑地基对接固定，然后对基层框架进行整体水泥浇筑成型，成型后在底坑地基牢固安装可拆卸的钢架；
16.上层框架安装施工：基层框架安装施工完成后通过吊装使上层框架和基层框架对接固定，然后对上层框架进行整体水泥浇筑成型，将电梯主机安装于上层框架顶部或顶部的预制机房中；
17.电梯安装施工：上层框架安装施工完成后通过吊装使轿厢对接钢架，装配工人身背安全绳于对重架的两侧先安装上导靴，然后轿厢上抬工人于对重架的两侧后安装下导靴，最后安装电梯的连接钢丝绳和线路；
18.校对：电梯安装施工完成后对电梯整体进行精度校对。
19.在本发明的一些实施例中，上述基层框架安装施工和上层框架安装施工的步骤中，在基层框架和上层框架的中空部分砌入泡沫环保砖。
20.在本发明的一些实施例中，上述基层框架安装施工的步骤完成后和上层框架安装施工的步骤完成后都要进行精确测量，以保证整体施工精度。
21.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
22.本技术实施例提供一种电梯井道预制框架，其中包括基层框架以及多个相互拼接的上层框架，任意一个上层框架与基层框架相互拼接，基层框架内设有第一支撑架，上层框架内设有第二支撑架，第一支撑架包括多个沿竖直方向依次设置的第一u型横梁，任意两个相邻的第一u型横梁之间设有多个第一立柱，任意两个相邻的第一u型横梁之间设有两个相互交叉的剪切横梁，第二支撑架包括多个沿竖直方向依次设置的第二u型横梁，任意两个相邻的第二u型横梁之间设有多个第二立柱，任意两个相邻的第二u型横梁之间设有支撑梁。本技术实施例还提供一种电梯井道施工方法，采用场地规划、预先准备、基层框架安装施工、上层框架安装施工、电梯安装施工、校对等步骤。
23.因此，本技术实施例提供一种电梯井道预制框架及电梯井道施工方法，采用分段式设计施工，具有低成本、高效率、安全的有益效果。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1为本发明的立体组合结构示意图；
26.图2为本发明的第一支撑架结构示意图；
27.图3为本发明的第二支撑架结构示意图；
28.图4为本发明的第二支撑架变形结构示意图；
29.图5为本发明的底坑圈梁结构示意图；
30.图6本发明中l形支脚的立体结构示意图；
31.图7为本发明中预埋件与第二u型横梁组合结构示意图；
32.图8为本发明中第二u型横梁的局部组合示意图。
33.图标：1-基层框架，2-上层框架，3-第一u型横梁，4-第一立柱，5-剪切横梁，6-第二u型横梁，7-第二立柱，8-支撑梁，9-支撑圈梁，11-螺栓，12-l形支脚，13-预埋件，14-凹槽，15-底坑圈梁。
具体实施方式
34.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
37.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.此外，若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或竖直，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
40.在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
41.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.实施例1
43.请参照图1-图8所示，所示为本发明实施例1提供的一种电梯井道预制框架的示意图，具体结构如下。
44.本技术实施例提供一种电梯井道预制框架，包括基层框架1以及多个相互拼接的上层框架2，任意一个上层框架2与基层框架1相互拼接，基层框架1内设有第一支撑架，上层框架2内设有第二支撑架。本技术方案设置的电梯井道预制框架主要解决现有技术中重钢结构外加玻璃幕墙结构的井道造价居高，没有良好通风及隔热措施的主机包括有机房及无机房，极易造成控制系统超温保护，致使非正常停机；主电路及控制电路电缆均随钢结构主体铺设，在夏季高温情况下，极易引起电缆外皮熔化造成短路跳电，甚至引起系统结构带电导致触电事故的发生。
45.为了避免上述问题的产生，本技术方案将电梯井道预制框架分体式设计，使其通过4节预制结构拼接而成，简化制造成本，提高安装效率，电梯井道预制框架，来用分段式预制框架结构技术；若以七层旧楼为例，层间层高3米计算，建筑总高度约为21米左右，如果加装有机房电梯，须增加2～3米机房高度，则井道总高度在24米左右。按照总高度，需将电梯井道预制框架按四节分段，每节6米；然而根据井道的整体受力布局，在垂直方向，只需考虑井道及电梯设备自重以及在运行过程中的加减速过程中的冲击载荷，因此井道与墙体的连接以及底坑制作质量即可满足，即只需底坑不存在物理沉降即可，如图1，在g方向井道即不存在位移；在x方向井道与墙体的连接强度直接影响到井道在该方向的稳定性，该稳定性由井道与墙体连接强度和密度有关；而在y方向对井道与墙体连接不是单纯的拉力作用，而是剪切及扭力作用。在这种复杂力学作用下，连接件容易疲劳松弛。同时，在g方向由于温度及运行环境也存在这一因素，因此，须在井道最下一层作为力学加强以消弥这种力学环境。电梯井道预制框架底层第一节即为基层框架1起到消除复杂的力学环境的目的，并且该节高度6～7米，采用厚度200mm的混凝土浇筑，采用混凝土牌号c30。而第二、三节为便于节间的连接，并且其力学环境相对简单，则需采用与基层框架1相对简单的上层框架2，既保证使用，又节省造价，该结构相对轻便，便于吊装及组装。后期在电梯轨道预安装过程中导轨支架间距的问题，如图3和图4，在厅门侧两边井道立柱与横梁交叉处两侧整体浇筑三角形支撑梁8。该设计既对井道主要受力构件有加强作用，同时对预安装的导轨支架间距有调节作用。
46.进一步的，如图2，第一支撑架包括多个沿竖直方向依次设置的第一u型横梁3，任意两个相邻的第一u型横梁3之间设有多个第一立柱4，任意两个相邻的第一u型横梁3之间设有两个相互交叉的剪切横梁5。第一支撑架为三面框架式结构，采用整体浇筑方式，并且第一支撑架包括自上而下分的布三根第一u型横梁3，通过四根第一立柱4相连，任意两个相邻的中间第一u型横梁3上下分布两根相互交叉的剪力斜梁。由于第一节位于井道基层，承受井道以及设备自重，电梯运行的附加振动也会向下传导，剪力斜梁的抗剪力作用使该节
力学结构更为稳固。特别是在x、y方向上的应力，有很好的加强作用。
47.更进一步的，第二支撑架包括多个沿竖直方向依次设置的第二u型横梁6，任意两个相邻的第二u型横梁6之间设有多个第二立柱7，任意两个相邻的第二u型横梁6之间设有支撑梁8。除基础节(基层框架1)外，以上数节(上层框架2)基本结构一致，采用整体浇筑方式，但最上节要考虑曳引机的承载以及主机的架设。根据不同形式的电梯，上层井道须在结构上做不同的调整；例如无机房电梯的设置，考虑到电梯曳引机安装在主轨一侧的顶端，与两根副轨程三角结构承载主机。曳引机通过钢架支座与导轨顶端连接，侧向与井道横梁固定；根据这一特点，需在井道侧向增设一横梁，用以固定曳引机钢架支座；由于曳引机在井道一侧布置，为了达到井道两侧重量平衡，该横梁为圈梁结构，并在另一侧增加浇筑面积以增加重量。
48.在本实施例的一些实施方式中，还包括支撑圈梁9，支撑圈梁9套设有于多个第二立柱7上，任意一个上层框架2的顶部设有支撑梁8。
49.曳引机支撑于导轨之上，侧向固定于支撑圈梁9，电梯井道预制框架制作的井道顶为实心浇筑结构。位于该电梯井道预制框架最上端的上层框架2分为上下两层结构，下层为轿厢顶层平层空间，上层为井道顶部空间。而对于有机房电梯，只需将上下层间圈梁设计为整体浇筑楼板，上层根据需要适当增加高度。在上层空间内设置曳引机支撑梁8，该曳引机支撑梁8可设置为混凝土支撑也可设置为工字钢结构，即可满足要求。由此钢筋混凝土电梯井道预制框架制作完成。在实际操作中，电梯井道预制框架外形几何尺寸可根据具体电梯参数尺寸做相应的调整。
50.预制工艺控制对于预制井道的安装精度极为重要，首先需保证电梯井道预制框架外形以及内部几何尺寸偏差。对于一般建筑结构件，预制精度可达到10mm以内，对于组合结构件，数个结构件的组合，精度偏差会叠加。因此，对于预制场的场地要求、模具的设计精度应有具体要求。考虑到模具使用的可重复性，还应增强其使用寿命。除对预制工艺精确控制，预制后的结构测绘及修补也尤为重要。这些为后续的节间组对、墙体连接和预安装的精度控制创造条件。
51.在本实施例的一些实施方式中，基层框架1与地面相对的侧壁上设有固定件。基层框架1与底坑的连接采用高强螺栓11和现浇的方式，如图5，第一节四角立柱下端浇筑l形支脚12l，两立柱之间预埋入现浇钢筋。在l形支脚12l两侧预留螺栓孔，在底坑圈梁15的四个折角处预埋两根φ36mm的高强螺栓11。在直边距两侧300mm内预埋现浇钢筋。
52.在本实施例的一些实施方式中，结合图5和图6，固定件包括至少4个嵌设于基层框架1内的l形支脚12l以及底坑圈梁15，底坑圈梁15上设有多个与l形支脚12l一一对应的螺栓11，l形支脚12l上开设有与螺栓11适配的螺栓孔。
53.在本实施例的一些实施方式中，基层框架1以及上层框架2内均预设有与墙体连接的连接件。节间(图1中四节的任意两节)组对与墙体连接应相互配合进行，原则上如果先行节间组对安装再与墙体对正后现场调整，然后再根据图7螺栓孔打孔，安装墙体化学螺栓11较为理想。但考虑到节间安装后图1中x及y方向无有效固定会因现场环境增加风险因素，以及化学螺栓11需要一至二十四小时固化时间。因此，建筑墙体的化学螺栓11应在井道安装前安装完毕。
54.由于墙体固定螺栓11先行安装，在实际安装过程中，节间组对需要水平和垂直方
向同时对正。因此，在组对安装及墙体固定过程中，节间固定螺栓孔需向墙体方向作腰形设计，而图7预埋件13的螺栓孔要根据节间紧固螺杆突出长度作腰形设计。在吊装过程中，墙体螺栓孔首先对正，带入螺母后再与下节螺栓孔对正。这就要求前期测绘及预制精度高，则整体安装精度高。
55.在组对连接完成螺栓11紧固之间，螺栓11与螺栓孔间的间隙应进行清洗，腰形螺栓孔与螺母垫片应焊接固定。
56.进一步的，上层框架2的侧壁上设有多个预埋件13。预埋件13埋入图4的a处，螺栓孔设计为腰形，用以调节安装误差。第一节与底坑及墙体的连接基本按上述结构，节间的连接与第一节和底坑连接类似，但以高强螺栓11连接为主。在图4的b处及与近墙体连接处，各预留连接螺栓孔，在每节的上部，各相应的部位预埋入φ36mm的螺杆。同样，每节横梁与墙体连接处均需预埋连接件。
57.在本实施例的一些实施方式中，基层框架1以及上层框架2的内壁上均预设有凹槽14，凹槽14内嵌设有定位件。定位件的功能在于：组合井道进调节安装精度，以及定位件中可拉钢丝放样，在导轨预安装时精准定位。
58.电梯井道预制框架的制作精度及安装精度对电梯的预安装及安装有重大影响。井道的制作精度可以通过提高模具精度，以及后期修磨来达成。在井道制作过程中，在节间上下端，三面设置安装对正基准点，如图3所示，在安装过程中根据对正基准点进行校正，由于墙体连接处平整度问题，在对接墙体时用垫片调整
59.电梯的预安装精度取决于井道预制精度和节间组对精度，预制精度由模具精度和后期修磨来控制，而组对精度由节间上下端对正基准点来控制，同时该基准点也是电梯预安装的基准点，如图8所示。在每节上下横梁的内侧，在浇筑过程中设置一凹槽14，宽15mm，深10mm。在组对过程中，通过该凹槽14进行对正，另外，可在该凹槽14内嵌入一段φ15mm～30mm钢管，用钢丝或铁丝穿过上下端钢管放铅垂线进行预安装和校正。
60.电梯的预安装主要包括主机及控制柜和限速器的安装固定、导轨支架的安装、轿厢的组装及整体安装、对重预安装。对于有机房电梯，在最上节井道顶上部再浇筑一层2.5m～3m的框架结构机房，预先在井道顶留好相应的孔洞，按设计尺寸装配好主机及对重承重梁。主机及导向轮按预定位置装配固定于承重梁，控制柜按预定位置装配固定，与控制柜相连的随行电缆可卷起固定于井道内侧。
61.实施例2
62.本实施例提供一种电梯井道施工方法，采用实施例1中的电梯井道预制框架，还包括以下步骤；场地规划：使用勘测设备勘测好电梯井道的施工场地，划线确定好基层框架1安装的地基位置，并于划线位置做好底坑地基；预先准备：场地规划完成后根据勘测的划线地基尺寸大小来制造拼装基层框架1和上层框架2，并对轿厢和对重架进行预安装；基层框架1安装施工：预先准备完成后通过吊装使基层框架1和底坑地基对接固定，然后对基层框架1进行整体水泥浇筑成型，成型后在底坑地基牢固安装可拆卸的钢架；上层框架2安装施工：基层框架1安装施工完成后通过吊装使上层框架2和基层框架1对接固定，然后对上层框架2进行整体水泥浇筑成型；电梯安装施工：上层框架2安装施工完成后通过吊装使轿厢对接钢架，装配工人身背安全绳于对重架的两侧先安装上导靴，然后轿厢上抬工人于对重架的两侧后安装下导靴，最后安装电梯的连接钢丝绳和线路；校对：电梯安装施工完成后对电
梯整体进行精度校对。
63.进一步的，基层框架1安装施工和上层框架2安装施工的步骤中，在基层框架1和上层框架2的中空部分砌入泡沫环保砖。
64.进一步的，基层框架1安装施工的步骤完成后和上层框架2安装施工的步骤完成后都要进行精确测量，以保证整体施工精度。
65.需要说明的是，电梯井道预制框架各节组对前，依照装配对正基准点，预先安装好导轨支架。在基层框架1安装后，首先将主副轨安装好，在底坑设置牢固安装可拆卸钢架，在预制场将对重架(含对重块)和轿厢安装好，上下导靴组件暂不安装。然后在安装现场由吊车整体吊装。考虑到安全因素，吊车将对重架吊到井道内，以接触到底坑钢架时静止不动，由装配工人身背安全绳从对重架两侧先行安装上导靴，上导靴安装完成后，由吊车轻微吊起，工人由对重架两侧安装下导靴。轿厢的整体吊装与对重吊装一样，吊装过程中，吊车需设置二次安全绳。对重和轿厢的整体吊装，可节省一部分时间成本，另外，井道外组装可通过磅较为精准的了解轿厢与对重的重量，对后续平衡系数提供数据。各节组对完成后，逐根安装导轨，连接钢丝绳，线路安装。然后整体精度校对，在整个过程中，吊车钢缆始终处于受力状态，电梯井道及电梯就安装完成。最后，将框架井道中空部分砌入泡沫环保砖。如果要求井道外墙美观，可对井道外墙进行喷涂。
66.上述是有机房的安装过程，对于无机房而言，分为两种情况，一种是设置有承重梁，一种是无承重梁。有承重梁的安装与有机房的情况类似，即在浇筑最上层井道时，把承重梁预先安装在井道顶下部，然后依次进行装配。对于无承重梁的无机房电梯，主机支架放置于一侧主轨和副轨之上，侧边固定在井道横梁。这就要求导轨自上而下安装，就这种情况下，对重和轿厢的安装难度就加大了，因为导轨最终要在井道中部进行交汇对接，导轨的安装精度难以控制。因此在安装过程中，对重和轿厢按有机房方法先行安装完毕。主机及控制柜组件按图纸要求先固定于井道顶部，主机支架与主机连接后架设第一段导轨。为减轻主机及支架对导轨的压力，主机同时利用吊环与井道顶预埋吊环及井道框架用钢契固定，导轨在连接螺孔与井道框架进行二次固定。这样，在吊装过程中，能防止因震动等因素造成主机偏移及预装导轨的滑落。井道整体吊装后，由于井道上下端各安装了一段导轨，原则上导轨还是自上而下安装，为增加精度，须放线校正。在导轨对接时，将对重及轿厢导靴间隙放至最大，同时为防止导轨因切割精度等问题造成导轨长度缩短，在导轨与底坑平面之间设置契块垫片，以确保导轨对主机的支撑力。
67.预安装的目的，是将在安装现场过程中最繁重的工作在预制工场完成，以简化安装过程，缩短工期。预安装的质量很大程度上影响安装精度，但也不能替代后期校对，每安装一节都要对各部件进行精确测量，以保证整体精度。
68.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。