一种预制装配式夯土墙体的吊装设备及吊装方法

1.本发明属于建筑技术领域，具体涉及一种预制装配式夯土墙块体的吊装设备，该设备可解决预制夯土墙体的装配吊装问题。


背景技术：

2.国内外在生土研究领域近年来已取得了较多的试验研究成果和工程实践。但是，现有研究成果多停留在理论研究层面，对于建造技术的应用研究相对较少，目前我国大量实践的现代夯土建造技术因工序复杂、施工条件限制，难以实现机械化操作，使得现有技术还停留在人力密集型的施工模式，劳动量大，品质效果也难控制。以上原因都是夯土墙商业化成本较高，使很多喜欢夯土的建筑师和业主望而却步。
3.在目前工业化的背景下，要实现装配式夯土建筑最大的难题是没有适宜的夯土墙块吊装设备，因夯土墙体强度刚度低、易开裂，吊装过程极易损坏，并存在安全问题，这些因素都使得夯土装配式建筑推进困难。而该技术问题正是本发明所采用的钢梁系统、滑轮紧固系统和墙体吊绳系统所能够解决的，保证在吊装过程中夯土墙块不被损坏，安全可靠的完成吊装。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种预制装配式夯土墙块体的吊装设备，该设备采用钢梁和钢板等组件组成结构主体吊梁，使用组合滑轮和钢丝绳紧固设备等组成预制墙体紧固安装系统，既能够满足吊装所需求的刚度和承载力，又能满足吊装时紧固安装和装配墙体更加方便、快捷的要求。
5.本发明是通过下述技术方案来实现的。
6.本发明一方面，提供了一种预制装配式夯土墙体的吊装设备，包括钢梁系统、滑轮紧固系统和墙体吊绳系统；
7.滑轮紧固系统布置在钢梁系统上，通过钢丝绳绕过轮系统，张紧在所述钢梁系统上；
8.钢梁系统通过若干撑杆连接底部钢板和墙顶盖板，将夯土墙对接在墙顶盖板下方；
9.墙体吊绳系统通过墙体吊绳挂接夯土墙，墙体吊绳通过轮系统挂接在所述钢梁系统上；
10.通过调整滑轮紧固系统的张紧力，将夯土墙紧固在钢梁系统上进行吊装。
11.作为优选，若干个撑杆位于钢梁底部间隔垂直分布，撑杆连接水平分布的底部钢板，底部钢板连接墙顶盖板。
12.作为优选，墙顶盖板顶部两侧设有盖板封边钢管。
13.作为优选，钢梁系统上还包括位于钢梁顶部的一对吊环和操作盒。
14.作为优选，滑轮紧固系统还包括固定钢丝绳的钢丝绳紧固销和张紧钢丝绳的钢丝
绳紧固器，轮系统固定在钢梁系统上，钢丝绳绕过轮系统，一端固定在钢丝绳紧固销上，一端张紧在钢丝绳紧固器上。
15.作为优选，钢丝绳紧固器位于操作盒中，两个钢丝绳紧固器反向布置，滑轮紧固系统在钢梁两侧反对称布置。
16.作为优选，轮系统包括固定滑轮、导向滑轮和滑轮吊钩，若干个固定滑轮分布在沿钢梁长度方向两侧面，导向滑轮位于钢梁端部，滑轮吊钩位于钢梁长度方向两侧面，且与固定滑轮上下交错排布。
17.作为优选，钢丝绳一端固定在钢丝绳紧固销上，并依次绕过交错布置的固定滑轮和滑轮吊钩，再绕过导向滑轮固定在钢丝绳紧固器上。
18.作为优选，墙体吊绳等间隔绕过夯土墙，墙体吊绳顶部两端分别连接在滑轮吊钩上。
19.本发明另一方面，提供了一种所述设备的预制装配式夯土墙体的吊装方法，包括：
20.若干个墙体吊绳间隔从夯土墙下部绕过，顶部挂在滑轮吊钩上；
21.钢丝绳依次交错绕过滑轮吊钩和固定滑轮，两端分别固定在钢丝绳固定销和钢丝绳紧固器上；
22.调整导向滑轮与固定滑轮，使绕过固定滑轮和滑轮吊钩的钢丝绳均匀受力；
23.张紧后起吊，吊装设备将钢梁吊至墙体顶面；
24.将夯土墙安放到位，松开钢丝绳紧固器，去掉钢丝绳，吊装设备离位。
25.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：
26.1.本发明通过建造技术—预制装配式夯土建筑结合，通过钢梁系统、滑轮紧固系统和墙体吊绳系统配合将预制夯土墙吊装至墙体上，解决施工预制装配式夯土墙体模块的制作、运输和安装过程中吊装问题与安全施工问题。同时解决了现代夯土建造技术因工序复杂、施工条件限制，难以实现机械化操作，劳动量大，品质效果难控制和商业化成本较高等问题。
27.2.钢梁系统通过采用钢梁与撑杆、底部钢板组成钢梁主体，增大吊装设备的钢梁尺寸，增加主体的抗弯刚度，使得吊装设备在吊装过程中发生更小的变形。
28.3.钢梁系统通过采用钢梁、吊环，钢梁主要为吊装墙体提供可靠的刚度，避免吊装过程中墙体变形过大引起墙体开裂损坏。盖板封边钢管、墙顶盖板在吊装墙体顶部形成一个保护帽，避免在吊装过程中因触碰损坏墙体局部部位。
29.4.通过调整滑轮紧固系统上钢丝绳挂接墙体吊绳的张紧力，将夯土墙体紧固在钢梁系统上进行吊装，同时紧固使得夯土墙体在装配式吊装时的刚度和承载力问题，并且保证夯土墙体在吊装过程中不滑落，不损坏。
30.5.通过采用墙体吊绳系统使得预制夯土墙块与钢梁形成一个整体，滑轮系统紧固事，吊绳会收紧使得预制夯土墙块与钢梁牢靠的压紧并形成整体，墙体吊绳系统与墙体形成均匀受力，使得夯土墙体在装配式吊装时有足够的刚度和承载力，实现安全可靠的吊装。
附图说明
31.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
32.图1为本发明吊装设备结构示意图；
33.图2为本发明吊装设备背立面结构示意图；
34.图3为装配式夯土墙块体的吊装设备示意图；
35.图中：1-导向滑轮；2-固定滑轮；3-钢丝绳；4-钢丝绳紧固器；5-操作盒；6-吊环；7-钢梁；8-钢丝绳固定销；9-滑轮吊钩；10-盖板封边钢管；11-撑杆；12-墙顶盖板；13-夯土墙；14-墙体吊绳；15-底部钢板。
具体实施方式
36.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
37.如图1、图2、图3所示，本发明实施例提供的预制装配式夯土墙体的吊装设备，包括钢梁系统、滑轮紧固系统和墙体吊绳系统，墙体吊绳系统挂接墙体，并与滑轮紧固系统连接，滑轮紧固系统连接在钢梁系统上，通过调整滑轮紧固系统的张紧力，将墙体紧固在钢梁系统上进行吊装。
38.钢梁系统包括钢梁7、撑杆11、底部钢板15、盖板封边钢管10、墙顶盖板12、吊环6和操作盒5；操作盒5设置在钢梁7顶部，吊环6位于操作盒5两侧的钢梁7上；钢梁7底部间隔分布若干个垂直的撑杆11，撑杆11连接水平分布的底部钢板15，底部钢板15连接墙顶盖板12，盖板封边钢管10位于墙顶盖板12顶部两侧。
39.滑轮紧固系统包括钢丝绳固定销8、对穿轴承、钢丝绳3、轮系统(导向滑轮1、固定滑轮2)和钢丝绳紧固器4；沿钢梁7长度方向的两侧面分布若干个固定滑轮2，在钢梁7一侧设置钢丝绳固定销8，用于固定钢丝绳3；另一端设两个导向滑轮1，用于将绕过滑轮的钢丝绳导向张紧；在操作盒5内分布两个钢丝绳紧固器4，用于将钢丝绳张紧。
40.墙体吊绳系统包括滑轮吊钩9和墙体吊绳14，墙体吊绳14可以绕过夯土墙13两端挂在滑轮吊钩9上，滑轮吊钩9上设有挂接钢丝绳的销钉。
41.本发明中，夯土墙是经专门设计、预制装配式、材料级配合理的夯土墙体块体，采用机械夯筑的夯土墙体，主要围护结构的墙体。在一个实施例中，墙体夯土墙体预制模块的大小为3000x1500mm，厚度为400mm。
42.本发明吊装设备适用于不大于3000*1500*400mm的预制装配式夯土墙块的吊装安装，若大于该墙体3米，应重新进行钢梁系统截面尺寸验算、重新组装滑轮紧固系统与墙体吊绳系统。
43.本发明中，钢梁系统包括钢梁主体、辅助构件。
44.钢梁主体为钢结构组合截面，在一个实施例中，钢梁尺寸为3000*300*200mm，采用12mm厚的q345b钢板焊接组成，所有焊缝采用对接焊缝，要求焊缝强度不低于母材，可采取自动焊、半自动焊和e50型焊条的手工焊。撑杆截面尺寸为100*200mm，高度390mm；底部钢板长度为3000，厚度为14mm，宽度为200mm；撑杆上端与钢梁底面焊接，端距300，中间间距均分，下端与底部钢板焊接形成主体。采用钢梁与撑杆、底部钢板组成钢梁主体，目的是增大吊装设备的钢梁尺寸，增加主体的抗弯刚度，使得吊装设备在吊装过程中发生更小的变形。
45.辅助构件有吊环、滑轮安装板、操作盒、墙顶盖板。吊环设置在钢梁顶面，在一个实施例中，吊环中心距离钢梁边330mm，吊环宽225，厚度30mm，居中心开直径为150mm的圆孔。
46.操作盒设置在钢梁顶面，居中布置，在一个实施例中，宽度为1500mm，高度150mm，操作盒用来控制滑轮紧固系统。
47.墙顶盖板设置在底部钢板的下面，两端呈斜面，主要是在吊装过程中保护夯土墙块，为加强墙顶盖板的刚度。在一个实施例中，墙顶盖板2mm采用钢板制作而成，两边缘焊接直径为32mm，厚度为2.5mm的盖板封边钢管。
48.本发明中，滑轮紧固系统在钢梁两侧反对称布置，即两侧滑轮布置方向相反，由于两个钢丝绳紧固器反向布置，一个朝向左，一个朝向右，一个紧固器控制一侧的滑轮紧固，收紧墙体吊绳。
49.固定滑轮通过滑轮安装环焊接在钢梁上沿底面。在一个实施例中，滑轮安装环采用8mm厚，宽60mm钢板条制作成，滑轮安装环焊接在钢梁端距600mm，中间间距450mm，共五个，长度320mm；两端超出钢梁宽度的60mm折弯，60mm上开直径为30mm圆孔。滑轮安装环主要是为了安装滑轮系统的滑轮。
50.在一个实施例中，滑轮紧固系统单侧滑轮数量为7个，其中5个固定滑轮，固定在钢梁主体上的滑轮安装环，端距600mm，间距450mm；2个导向滑轮固定在钢梁的端部，与滑轮安装环连接，将钢丝绳引入到操作盒内的钢丝绳紧固器。滑轮采用单轮放线滑轮，滑轮额定吊重不小于1吨；钢丝绳选用直径不小于12mm，极限强度不低于800mpa。
51.钢丝绳紧固器采用棘轮式牵引工程吊装货物钢丝绳拉紧器；规格采用4t国标4.5公斤，收紧绳长2.5米。
52.本发明中，墙体吊绳系统滑轮吊钩插空布置在滑轮之间，与固定滑轮上下错位布置；滑轮吊钩为一个改装的倒置滑轮，滑轮的底部设有挂钩，可以吊挂墙体吊绳。
53.在一个实施例中，墙体吊绳采用国标扁平吊装带，长3.8米，吊装吨位2吨，吊绳宽度12cm。
54.本发明预制装配式夯土墙体的吊装方法步骤如下：
55.1)预制墙块制作完成之后，将若干个墙体吊绳14均匀间隔从夯土墙13下部绕过，将墙体吊绳14顶部挂在滑轮吊钩9上；
56.2)钢丝绳3一端固定在钢梁7端部的钢丝绳固定销8上，另一端依次交错绕过滑轮吊钩9和固定滑轮2，形成曲折状；钢丝绳3绕过最后一个滑轮吊钩9后绕到导向滑轮1上，再连接到操作盒5中的钢丝绳紧固器4；
57.3)调整导向滑轮1与固定滑轮2，使绕过固定滑轮2和滑轮吊钩9的钢丝绳13均匀受力；
58.4)在操作盒5中紧固钢丝绳紧固器4，使钢丝绳3张紧产生预拉力，张紧后起吊；
59.5)吊装设备将钢梁7吊至墙体顶面；
60.6)卸装时先将墙体安放到位，先松钢丝绳紧固器，再去掉钢丝绳，吊装设备离位。
61.本发明方法能够满足吊装所需求的刚度和承载力，同时能满足吊装时紧固安装和装配墙体更加方便、快捷的要求。解决了预制装配式夯土墙体模块在制作、运输、安装过程中，因夯土墙体强度刚度低、易开裂，吊装过程极易损坏和吊装安全问题，实现了预制装配式夯土墙体机械化吊装。
62.本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一
些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。