專利名稱：一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可適應(yīng)于各種建筑，尤其是適應(yīng)于各種高層的大型建筑物、大型的室內(nèi)無柱建筑以及單層及多層跨江、跨海高架橋等特種建筑的建筑方法，具體指一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法。
眾所周知，現(xiàn)有的建筑方法是采用由下往上的逐層建造方法，即采用現(xiàn)有的塔吊、汽車吊、卷揚(yáng)機(jī)、鋼管架等機(jī)械器材作主要建筑設(shè)備，將所建造的建筑物從地面基礎(chǔ)開始，自下而上，一層一層往上建，最頂上一層最后建，并在建筑物周圍安裝相應(yīng)的手腳架，當(dāng)最上一層封頂后，即宣告建筑主體工程完工，然后開始外墻裝修直至最后進(jìn)行內(nèi)裝修。這種建筑方法已成為我國乃至全世界普遍采用的基本建筑方法，雖然這種建筑方法存在著建筑周期長、建筑施工費用高、對于特種建筑的施工難度大以及對施工人員安全難以保障等不足。長期以來，建筑行業(yè)的工程技術(shù)人員針對上述不足進(jìn)行了大量攻關(guān)工作，如改進(jìn)建筑材料及輔助建筑工具、改良施工方法以及加強(qiáng)安全保障措施，但由于現(xiàn)有的自下而上的建筑方法存在著固有的弊病，因而始終難以徹底解決上述不足。
近年來，人們開始構(gòu)想一種全新的建筑方法，即一種反傳統(tǒng)的由上往下建筑方法，如《深圳特區(qū)報》于1996年9月18日報道了一篇日本人采用一種吊裝方法由上往下的建筑方法，完成了一幢中層建筑，該方法是將樓房的最上層在地面建好，然后利用多臺塔吊將樓層提升，再在其下建造該樓的倒數(shù)第二層，直至完成該樓房的整體建造。該建筑方法在一定程度上解決了現(xiàn)有傳統(tǒng)建筑方法所存在的部分不足，如加快了施工進(jìn)度、減少了施工費用以及較好地保了施工人員的安全，但由于上述新的建筑方法采用的主要輔助設(shè)備是塔吊，在施工時受塔吊自身的噸位和高度影響以及塔吊與建筑之間的布局影響，使得該方法的適應(yīng)范圍受到極大的限制，只可應(yīng)用于樓層不太高、建筑面積不太大的普通樓房的建造，而根本無法應(yīng)用于高層或超高層建筑、大面積的室內(nèi)無柱建筑以及各種大跨度橋梁等特種建筑的建造，因而未能從根本上有效地解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的目的就在于提供一種全新概念的建筑方法，一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法，該方法無需采用現(xiàn)有的塔吊、卷揚(yáng)機(jī)、鋼管架等常規(guī)建筑設(shè)備，而通過其完全可行的液壓頂升裝置和由上往下的逐層建造方法，不僅能有效地克服現(xiàn)有技術(shù)的建筑周期長、建筑施工費用高、對于特種建筑的施工難度大以及對施工人員安全難以保障等不足，而且還具有適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于高層或超高層建筑、大面積的室內(nèi)無柱建筑以及各種大跨度橋梁等特種建筑的建造。
本發(fā)明的目的是通過以下方案來實現(xiàn)的一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法，主要是采用由建筑的最上層往下逐層建造的方法，其特征在于將建筑物所需的支撐柱均采用樓層鋼立柱，各建筑層面均建造在與各樓層鋼立柱相鉚接定位的鋼梁上，上述樓層鋼立柱均由設(shè)置于地面以下的液壓頂升裝置同步的逐層頂出，其實施方案為a、先將建筑物的基礎(chǔ)樁打好，在地面以下至少建好二層基礎(chǔ)樓，將作頂升裝置的油缸及液壓系統(tǒng)安裝在地面最下層，其上一層作為該建筑的立柱供應(yīng)安裝工作場，上述油缸及立柱數(shù)于該建筑物設(shè)計所需立柱數(shù)相同；b、在立柱供應(yīng)安裝工作場的頂面上將該建筑物的最上面一層樓頂及樓頂建筑建造好；c、將上述所有立柱通過其下液壓裝置同步頂升至建筑物設(shè)計樓層高度后，用定位插接鋼榫定位，并將各立柱間用鋼梁連接而形成建筑物最上層樓框架，然后建造建筑物最上層樓面及外墻；d、在立柱供應(yīng)安裝工作場層撤回油缸活塞，安裝新立柱，并在最上層建好后，將所有立柱通過其下液壓裝置同步頂升至建筑物設(shè)計樓層高度，用定位插接鋼榫定位，并將各立柱間用鋼梁連接而形成建筑物倒數(shù)第二層樓框架，然后建造建筑物倒數(shù)第二層樓的樓面及外墻；e、重復(fù)上工序，直至建好該建筑的地面層，然后收回液壓裝置，并繼續(xù)完成該建筑的地面以下樓層。
上述樓層鋼立柱采用圓形或多邊形的空心鋼柱，其兩端均經(jīng)過機(jī)械加工，并能互相緊密銜接配合，樓層鋼立柱的周邊上開設(shè)有若干可與定位插接鋼榫相配合的定位孔。
采用本發(fā)明的一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法，與現(xiàn)有的建筑方法相比較，具有下列明顯的優(yōu)點1、頂升建筑法可徹底實行建筑物所有部件在工廠里流水化生產(chǎn)，在工地上進(jìn)行組裝修飾，因而可大大節(jié)約人力以及提高建筑效率，高層建筑工期可縮短一半以上，大型橋梁可縮短三分之二；2、頂升建筑法在全工作過程中，室外工作全部在地面一層高度內(nèi)工作，其它工作全部可在室內(nèi)進(jìn)行。因此，可以全天候作業(yè)，生產(chǎn)計劃操作性強(qiáng)，能嚴(yán)格執(zhí)行建筑工期，縮短工程周期；3、頂升建筑法即使在建造百層大廈時也無高空作業(yè)，基礎(chǔ)架及頂升的任何一層樓層均是在地面一層處完成，由于基礎(chǔ)架及頂升時的任何一組樓架均是鋼結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定框架，施工相當(dāng)安全，因此，人身意外傷害比常規(guī)建筑方法要保險得多；4、頂升建筑法可輕松地完成常規(guī)建筑法難以完成的超大型室內(nèi)無柱建筑，如室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)田徑場、足球場等。在建筑該類大型建筑時，建筑物頂棚是在地面拼裝完成，然后頂升至設(shè)計高度，既方便快捷，又省時、省錢、省力，是其它任何建筑法都無可比擬的；
5、頂升建筑法主要設(shè)備全部在地下和地面房間作業(yè)，因此其噪音小，對施工周圍環(huán)境影響和污染小，又由于建筑物主體工程與外裝飾是同步進(jìn)，升高的部分內(nèi)為均已完工，因而對城市風(fēng)景、環(huán)境美化均產(chǎn)生積極的影響；6、頂升建筑法完成的建筑物的每一根支撐柱與基礎(chǔ)樁沒有采用剛性連接，而是基礎(chǔ)樁與支撐柱之間隔著一層防震層，采用地腳螺栓緊固(建筑完成后，甚至可以將地腳螺栓松掉)，因此，當(dāng)發(fā)生地震時，地殼產(chǎn)生的沖擊力不會直接傳遞到防震層時便大部分被瓦解。建筑物本身為一鋼結(jié)構(gòu)框架，因此具有極強(qiáng)的抗震能力。
因此，本發(fā)明的頂升建筑法不僅能有效克服現(xiàn)有技術(shù)的建筑周期長、建筑施工費用高、對于特種建筑的施工難度大以及對施工人員安全難以保障等不足，而且還具有適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于高層或超高層建筑、大面積的室內(nèi)無柱建筑以及在水面建筑各種大跨度橋梁等特種建筑的建造。


圖1是本發(fā)明的建筑原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的頂升裝置示意圖；圖3是本發(fā)明的主升油缸結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的鑄鋼空心立柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的樓層鋼立柱結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1-立柱基礎(chǔ)樁，2-防震層，3-水平基礎(chǔ)定位鋼盤，4-可調(diào)油缸基座，5-油缸定位螺釘，6-鑄鋼空心立柱(一層)，7-連接螺釘，8-鑄鋼空心立柱(二層)，9-主升油缸，10-樓層主鋼梁，11-定位插接鋼榫，12-一層主鋼梁，13-一層副鋼梁，14-二層主鋼梁，15-二層副鋼梁，16-樓層副鋼梁，17-地腳螺栓，18-一層樓面，19-二層樓面，20-樓頂層，21-樓層鋼立柱。
以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
附圖為本發(fā)明的一種用于高層樓房的建筑實施例。
一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法，主要采用由建筑的最上層往下逐層建造的方法，主要是將建筑物所需的支撐柱均采用樓層鋼立柱，各建筑層面均建造在與各樓層鋼立柱相鉚接定位的鋼梁上，上述樓層鋼立柱均由設(shè)置于地面以下的液壓頂升裝置同步的逐層頂出，其實施方案為a、先將建筑物的基礎(chǔ)樁打好，在地面以下至少建好二層基礎(chǔ)樓，將作頂升裝置的油缸及液壓系統(tǒng)安裝在地面最下層，其上一層作為該建筑的立柱供應(yīng)安裝工作場，上述油缸及立柱數(shù)于該建筑物設(shè)計所需立柱數(shù)相同；b、在立柱供應(yīng)安裝工作場的頂面上將該建筑物的最上面一層樓頂及樓頂建筑建造好；c、將上述所有立柱通過其下液壓裝置同步頂升至建筑物設(shè)計樓層高度后，用定位插接鋼榫定位，并將各立柱間用鋼梁連接而形成建筑物最上層樓框架，然后建造建筑物最上層樓面及外墻；d、在立柱供應(yīng)安裝工作場層撤回油缸活塞，安裝新立柱，并在最上層建好后，將所有立柱通過其下液壓裝置同步頂升至建筑物設(shè)計樓層高度，用定位插接鋼榫定位，并將各立柱間用鋼梁連接而形成建筑物倒數(shù)第二層樓框架，然后建造建筑物倒數(shù)第二層樓的樓面及外墻；e、重復(fù)上工序，直至建好該建筑的地面層，然后收回液壓裝置，并繼續(xù)完成該建筑的地面以下樓層。
上述液壓裝置是由鑄鋼空心立柱(一層)(5)、鑄鋼空心立柱(二層)(8)、裝置在鑄鋼空心立柱(一層)(6)內(nèi)的主升油缸(9)、水平基礎(chǔ)定位鋼盤(3)、可調(diào)油缸基座(4)以及相應(yīng)的液壓供油設(shè)備組成，樓層鋼立柱(21)采用圓形或多邊形的空心鋼柱，其兩端均經(jīng)過機(jī)械加工，并能互相緊密銜接配合，樓層鋼立柱(21)的周邊上開設(shè)有若干可與定位插接鋼榫(11)相配合的定位孔。
以下將進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的頂升建筑法1、先將建筑物的立柱基礎(chǔ)樁(1)按常規(guī)方法打好，該立柱基礎(chǔ)樁(1)的上平面最好與建筑物地面下第二層底平面相平；2、在立柱基礎(chǔ)樁(1)上部平面鋪設(shè)一層防震材料形成防震層(2)，如顆粒細(xì)小均勻的金剛砂等；3、將經(jīng)過機(jī)加工處理的水平基礎(chǔ)定位鋼盤(3)安放在防震層上，將該建筑物的所需的所有水平基礎(chǔ)定位鋼盤(3)調(diào)至同一水平及設(shè)計要求的坐標(biāo)點上；4、將可調(diào)油缸基座(4)安放在水平基礎(chǔ)定位鋼盤上，基座下部外圓與定位鋼盤上部凹圓在機(jī)加工配合為同圓心，再將所有基座上平面調(diào)整為同一水平面；5、將鑄鋼空心立柱(一層)(6)安放在水平基礎(chǔ)定位鋼盤(3)上，此時水平基礎(chǔ)定位鋼盤、可調(diào)油缸基座以及鑄鋼空心立柱(一層)均為同圓心，上述鑄鋼空心立柱(一層)的側(cè)面開有可放進(jìn)主升油缸(9)的開口；6、將所有的鑄鋼空心立柱(一層)調(diào)校垂直后，用地腳螺栓(7)將水平基礎(chǔ)定位鋼盤、鑄鋼空心立柱(一層)以及可調(diào)油缸基座一同與立柱基礎(chǔ)樁緊固定位；7、將所有的鑄鋼空心立柱(一層)用一層主鋼梁(12)和一層副鋼梁(13)采用螺栓或鉚釘或焊接固定成垂直、方正而又牢固的鋼結(jié)構(gòu)架；8、在上述鋼梁上鋪設(shè)鋼板或鋼筋混凝土建成基礎(chǔ)架第一層的一層樓面(18)；9、將主升油缸(9)從樓面上吊入鑄鋼空心立柱(一層)的內(nèi)孔中，主升油缸(9)下部定位在可調(diào)油缸基座(4)上，上端定位在鑄鋼空心立柱(一層)的上部內(nèi)圓里，上述三部件均為同圓心配合；10、用油缸定位螺釘(5)將主升油缸(9)牢牢地固定在鑄鋼空心立柱(一層)(6)內(nèi)；11、將鑄鋼空心立柱(二層)(8)安裝在上述鑄鋼空心立柱(一層)上，并用連接螺栓(7)連接鎖緊，該立柱的內(nèi)空間可與主升油缸活塞頭相配合，其側(cè)面開有可放進(jìn)樓層鋼立柱(21)的開口；12、將二層主鋼梁(14)和二層副鋼梁(15)與各鑄鋼空心立柱(二層)之間采用螺栓或鉚釘或焊接固定成垂直、方正而又牢固的鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)鋼架，使之能承受整個建筑的壓力；13、在上述鋼架上鋪設(shè)鋼板或鋼筋混凝土建成基礎(chǔ)架第二層的二層樓面(19)，行成該建筑物與外地面相平的第一層地面；14、將樓層鋼立柱(21)通過安裝工具(如叉車)放進(jìn)鑄鋼空心立柱(二層)(8)的內(nèi)空間內(nèi)的主升油缸活塞頭上，經(jīng)調(diào)校后，由計算機(jī)控制所有的油缸同步頂升，當(dāng)樓層鋼立柱(21)的上端從鑄鋼空心立柱(二層)(8)中頂出來時，就形成了該建筑物的支撐立柱，上述樓層鋼立柱(21)的管壁上設(shè)置有若干四通的可與定位插接鋼榫(11)相配合的四方圓角孔；15、用工字鋼梁將立柱上方連接成水平、直角的鋼框，在此鋼框上鋪設(shè)鋼板或鋼筋混凝土及防水隔熱層等，就成為該建筑物的樓頂層(20)，可將樓頂設(shè)施如水箱、避雷針?biāo)?、太陽能設(shè)施、廣告招牌等預(yù)先設(shè)置；16、當(dāng)樓頂設(shè)施均安裝完畢后，通過油缸繼續(xù)將所有樓層鋼立柱同步頂升，直至所有的樓層鋼立柱上預(yù)制的四通四方圓角孔露出基礎(chǔ)架的二層樓面(19)后，將定位插接鋼榫(11)插入樓層鋼立柱(21)，將整個建筑物最上層托定在基礎(chǔ)架上，將油缸的活塞收回。由于樓層鋼立柱(21)的上下端內(nèi)外圓、鑄鋼空心立柱(二層)(8)上端內(nèi)圓以及主升油缸(9)的活塞均按同一要求進(jìn)行機(jī)加工配合，因此，托起的樓層均能嚴(yán)格保證設(shè)計中所要求的水平、垂直度。當(dāng)該頂層完成后，可安裝電梯房等頂層設(shè)施；17、將定位插接鋼榫(11)與樓層鋼立柱(21)焊接牢固后，將樓層主鋼梁(10)和樓層副鋼梁(16)通過螺栓或鉚釘或焊接固定連接在上述樓層鋼立柱(21)上，從而完成該建筑物的最上層；18、在最上層樓底面鋼架上鋪設(shè)鋼板或鋼筋混凝土，同時建造建筑物的外墻并進(jìn)行外墻裝修，上述外墻可預(yù)制成大面積的空心墻，在建造外墻時，將其鑲嵌在工字鋼主梁的槽內(nèi)；19、在最上層樓外墻完工后，再將第二層樓層鋼立柱裝到鑄鋼空心立柱(二層)中的活塞上頂升，當(dāng)?shù)诙訕菍愉摿⒅纳隙隋N形圓柱插入第一層樓層鋼立柱下端的內(nèi)錘形圓孔中后，緊密的配合使得最上層樓面垂直穩(wěn)當(dāng)?shù)厣饋?，?dāng)兩立柱接口升上地面時，用電焊將接口焊接牢固。油缸繼續(xù)頂升，當(dāng)樓層鋼立柱上預(yù)制的四通四方圓角孔露出基礎(chǔ)架的二層樓面(19)后，將定位插接鋼榫(11)插入樓層鋼立柱(21)，將整個建筑物最上層托定在基礎(chǔ)架上，將油缸的活塞收回，將定位插接鋼榫與樓層鋼立柱焊接牢固后，將樓層主鋼梁和樓層副鋼梁通過螺栓或鉚釘或焊接固定連接在上述樓層鋼立柱上，在該層面鋼架上鋪設(shè)鋼板或鋼筋混凝土，同時建造建筑物的外墻并進(jìn)行外墻裝修，與此同時可進(jìn)行上一樓層的室內(nèi)間隔和內(nèi)部裝修工作。周而復(fù)始，從上往下建樓，建好一層，頂上一層，直至建到地面上第一層，則該建筑物主體全部完成；20、當(dāng)最后一層(地面上第一層)樓層建好后，將可調(diào)油缸基座(4)調(diào)至最低脫離主升油缸(主升油缸在油缸定位螺釘固定下不動)，用叉車將可調(diào)油缸基座取出，然后將主升油缸取出。用混凝土將所有鑄鋼空心立柱(一層)(6)內(nèi)空心填充牢實(若該鑄鋼空心立柱(一層)強(qiáng)度足夠，則保持原狀也可)，最后拉走所有液壓裝置，將地面下的基礎(chǔ)樓修建成停車庫或其它專用設(shè)施。
采用本發(fā)明的頂升建筑法，可廣泛地適應(yīng)于各種鋼結(jié)構(gòu)及鋼、混凝土混合結(jié)構(gòu)建筑物、高層或超高層建筑、大面積的室內(nèi)無柱建筑以及各種大跨度橋梁等特種建筑。
權(quán)利要求
1.一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法，主要是采用由建筑的最上層往下逐層建造的方法，其特征在于將建筑物所需的支撐柱均采用樓層鋼立柱(21)，各建筑層面均建造在與各樓層鋼立柱(21)相鉚接定位的鋼梁上，上述樓層鋼立柱均由設(shè)置于地面以下的液壓頂升裝置同步的逐層頂出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法，其特征在于其實施方案為a、先將建筑物的基礎(chǔ)樁打好，在地面以下至少建好二層基礎(chǔ)樓，將作頂升裝置的油缸及液壓系統(tǒng)安裝在地面最下層，其上一層作為該建筑的立柱供應(yīng)安裝工作場，上述油缸及立柱數(shù)與該建筑物設(shè)計所需立柱數(shù)相同；b、在立柱供應(yīng)安裝工作場的頂面上將該建筑物的最上面一層樓頂及樓頂建筑建造好；c、將上述所有立柱通過其下液壓裝置同步頂升至建筑物設(shè)計樓層高度后，用定位插接鋼榫定位，并將各立柱間用鋼梁連接而形成建筑物最上層樓框架，然后建造建筑物最上層樓面及外墻；d、在立柱供應(yīng)安裝工作場層撤回油缸活塞，安裝新立柱，并在最上層建好后，將所有立柱通過其下液壓裝置同步頂升至建筑物設(shè)計樓層高度，用定位插接鋼榫定位，并將各立柱間用鋼梁連接而形成建筑物倒數(shù)第二層樓框架，然后建造建筑物倒數(shù)第二層樓的樓面及外墻；e、重復(fù)上工序，直至建好該建筑的地面層，然后收回液壓裝置，并繼續(xù)完成該建筑的地面以下樓層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法，其特征在于上述方法所采用的液壓裝置是由鑄鋼空心立柱(一層)(6)、鑄鋼空心立柱(二層)(8)、裝置在鑄鋼空心立柱(一層)內(nèi)的主升油缸(9)、水平基礎(chǔ)定位鋼盤(3)、可調(diào)油缸基座(4)以及相應(yīng)的液壓供油設(shè)備組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法，其特征在于上述方法所用的樓層鋼立柱(21)采用圓形或多邊形的空心鋼柱，其兩端均經(jīng)過機(jī)械加工，并能互相緊密銜接配合，樓層鋼立柱(21)的周邊上開設(shè)有若干可與定位插接鋼榫(11)相配合的定位孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法，其特征在于用于裝置主升油缸(9)的鑄鋼空心立柱(一層)(6)的側(cè)面開有可放進(jìn)主升油缸(9)的開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法，其特征在于用于裝置樓層鋼立柱(21)的鑄鋼空心立柱(二層)(8)，其內(nèi)空間可與主升油缸活塞頭相配合，其側(cè)面開有可放進(jìn)樓層鋼立柱(21)的開口。
全文摘要
一種由上往下建造建筑物的頂升式建筑法，主要是將建筑物所需的支撐柱均采用樓層鋼立柱，各建筑層面均建造在與各樓層鋼立柱相鉚接定位的鋼梁上，上述樓層鋼立柱均由設(shè)置于地面以下的液壓頂升裝置同步的逐層頂出，采用該方法，不僅能有效地克服現(xiàn)有技術(shù)的建筑周期長、建筑施工費用高以及對施工人員安全難以保障等不足，而且可廣泛應(yīng)用于高層或超高層建筑、大面積的室內(nèi)無柱建筑以及各種大跨度橋梁等特種建筑的建造。
文檔編號E04B1/35GK1155029SQ96119160
公開日1997年7月23日 申請日期1996年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月7日
發(fā)明者鄧庚厚 申請人:鄧庚厚