用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置及施工方法技术领域
本发明属于土建施工领域，尤其涉及一种用于双向同步逆作施工的悬挂式
出土装置及施工方法。
背景技术
传统的深基坑工程中，土方采用挖机清理运输、临时混凝土支撑、分期墙
采用吊车清理运输，这种方法适合于施工操作面开阔的工况。然而目前城市中
心区的基坑工程开发规模越来越深，越来越大，为控制基坑变形往往采取分坑
施工的方式，因临时支撑、分期墙的拆除，会带来大量固体废弃物，另外存在
大量深基坑采用逆作法施工，造成土方开挖运土困难，使用已有施工机械设备
和技术清除这些固体废弃物面临的施工条件将变得日趋苛刻。
因此，如何提供一种运输效率高、成本低的用于双向同步逆作施工的悬挂
式出土装置及施工方法，已成为建筑施工界需进一步完善优化的技术问题。
发明内容
本发明提供一种用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置及施工方法，解
决深基坑工程中土方开挖(逆作法)、废弃物(分期墙、支撑等)运输难度大、
效率低、成本高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置，包括：
用于装载废弃物的运输箱；
远距离水平运输装置，所述远距离水平运输装置能够将所述运输箱运输到
指定装车点卸载废弃物并将空的运输箱运回；
以及悬挂式吊车，吊挂于地上第一层结构楼板梁底的下方并跨设于地面层
的出土预留洞上方，所述悬挂式吊车能够将所述运输箱在地下各层结构楼板的
出土预留洞内垂直升降，并且能够水平移动所述运输箱，使得所述运输箱放置
于远距离水平运输装置上或吊离远距离水平运输装置。
优选的，在上述的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置中，所述悬挂
式吊车，包括吊挂于地上第一层结构楼板梁底的下方的一对悬挂托架、平行设
置的双轨道梁、横向输送行车、一对轨道以及设置于所述横向输送行车上的用
于升降所述运输箱的电动葫芦，所述一对悬挂托架分别支撑所述双轨道梁的两
端，所述一对轨道分别设置于所述双轨道梁上，所述横向输送行车跨设于所述
双轨道梁上并能够沿着所述双轨道梁移动。
优选的，在上述的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置中，所述悬挂
托架包括两根竖向杆与一根横向杆，所述两根竖向杆的上端与所述地上第一层
结构楼板固定连接，所述两根竖向杆的下端分别与所述横向杆的两端固定连
接。
优选的，在上述的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置中，所述远距
离水平运输装置包括电动平板车以及板车导轨，所述板车导轨设置于所述地面
层上，所述板车导轨的一部分位于两根所述门架导轨之间，所述电动平板车能
够沿着所述板车导轨移动，所述电动平板车具有电动车驱动系统。
优选的，在上述的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置中，所述运输
箱的顶部设有若干自锁式吊点。
优选的，在上述的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置中，每个自锁
式吊点包括锁扣与弹簧轴，所述锁扣通过所述弹簧轴安装于所述运输箱的顶
部，所述弹簧轴具有自发单向转动特性，能够防止锁扣反向松脱。
优选的，在上述的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置中，还包括无
线遥控器，所述无线遥控器分别控制所述远距离水平运输装置以及所述悬挂式
吊车的运行。
本发明还公开了一种如上所述的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装
置的施工方法，包括如下步骤：
步骤一：作为地面层的地下室顶板开始施工，混凝土养护至强度要求后，
开始向下逆作地下室第一层结构楼板、向上顺作地上第一层结构楼板的双向施
工，在地下室各层结构楼板的同一位置对应设置出土预留洞；
步骤二：待地上第一层结构楼板养护至强度满足要求后，在出土预留洞口
上方的地上第一层结构楼板梁底安装悬挂托架；在地下室顶板的出土预留洞两
侧分别安装相平行的板车导轨；
步骤三：在悬挂托架上安装双轨道梁，并安装轨道、横向输送行车以及电
动葫芦；在板车导轨上安装电动平板车；
步骤四：向下继续逆作施工，将地下室开挖的土方装置于运输箱内，采用
悬挂式吊车吊出地面；
步骤五：驱动横向输送小车，将运输箱转移至电动平板车上；
步骤六：启动电动平板车，将运输箱输送至指定装车点；
步骤七：采用其他吊车将电动平板车上的运输箱中的土方于卸载至运输车
辆，集中运出施工场地；
步骤八：采用所述其他吊车将运输箱重新放置到电动平板车上，通过电动
平板车运回工作点；
步骤九：由悬挂式吊车将运输箱吊至地下室，将施工的土方装置于运输箱
内；
重复上述步骤四～步骤九，直至废弃物清理运输完成。
优选的，在上述的用于地下工程的废弃物清理运输方法中，每台悬挂式吊
车配备两个运输箱，一个运输箱将废弃物外运至指定装车点并由其他吊车装
车，然后空载返回；同期另一个运输箱在地下室装载废弃物并由悬挂式吊车吊
运至地面，两个运输箱按照先到先停原则停放于卸车点，后到的运输箱停放于
卸车点附近。
优选的，在上述的用于地下工程的废弃物清理运输方法中，根据废弃物的
总方量，在预算工期计算出每天清理运输量，单层面积划分为若干清理运输区，
每个区设立一套独立的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置及施工方法，通过
悬挂式吊车将所述装有地下室施工产生的废弃物的运输箱吊出地面并转移至
所述远距离水平运输装置上，再利用远距离水平运输装置将运输箱输送至指定
装车点，利用其他吊车将运输箱中的废弃物卸载至运输车辆并将空的运输箱重
新放置于远距离水平运输装置上，接着通过远距离水平运输装置将空的运输箱
运回；最后由悬挂式吊车将空的运输箱运至地下室进行往复操作，可有效提高
地下工程废弃物的清理、运输效率，有效减少了地下结构出土预留洞附近的大
型机械的投入，不但降低施工成本，而且可以大幅降低地下废弃物的清理运输
施工对上部结构施工的影响。本发明具体有如下优点：
一、本发明由于悬挂式吊车直接从地下室废弃物清理工作面起吊，吊出地
面即切换至远距离水平运输装置运出，一方面，无需使用大型挖机与吊车，回
避了大型挖机与吊车回旋缓慢，且需要较大回转空间的弊端；另一方面，采用
地下工程废弃物清理运输的门架式装置方案后，重型土方车无需开上楼板，可
大面积减少首层梁板加固区域，降低钢筋或格构柱使用量，降低施工成本；再
一方面，悬挂式吊车远距离水平运输占地空间小，因此，本发明可以同时适合
于各类顺作施工、逆作施工的深基坑工程，不影响上部结构施工，加快工程的
总体施工速度。
二、本发明由于悬挂式吊车直接从地下室废弃物清理工作面起吊，吊出地
面即切换至远距离水平运输装置运出，因此，所需的出土预留洞尺寸较小，有
利于增强水平支撑结构的强度。
三、本发明的悬挂式吊车，利用所述电动葫芦可以方便实现运输箱的在出
土预留洞通道内的升降运动，利用所述横向输送行车能够实现运输箱在地面层
上的水平移动，所述门架的两个竖向部件设置于所述门架导轨上并能够沿着所
述门架导轨移动，一方面，悬挂式吊车及与运输箱的荷载能够均匀分布在门架
导轨上，可有效增大整个悬挂式吊车荷载的承载面积，减少地面层对悬挂式吊
车的加固措施；另一方面，可以方便悬挂式吊车的移动，有利于循环再利用。
四、本发明使用无线遥控器进行操作指挥，提高了施工装备的信息化集成
能力。装备统一使用电能作为动力，降低噪音，节能减排。
五、本发明清理运输的废弃物的物质形态可以是流体、固体及流固混合等
形态，例如淤泥、砂土、建筑垃圾、废弃混凝土支撑、废弃混凝土分期墙等，
适用性强。
附图说明
图1为本发明用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置的正立面图；
图2为本发明用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置的侧立面图；
图3为本发明用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置的平面图；
图4为本发明一实施例中悬挂托架的正立面图；
图5为本发明一实施例中悬挂托架的侧立面图；
图6为本发明一实施例中板车导轨锚固图；
图7为运输箱自锁式吊点详图。
图中：1——双轨道梁；2——轨道；3——横向输送行车；4——悬挂托架；
4a——竖向杆；4b——横向杆；4c——预埋件；5——运输箱；6——行车导
电架；7——无线遥控器；8——板车导轨；9——电动平板车；10——电动车
驱动系统；11——自锁式吊点；11a——锁扣；11b——弹簧轴；12——电动葫
芦；13——膨胀螺栓。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的用于双向同步逆作施工的悬
挂式出土装置及施工方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本
发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使
用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
请参阅图1至图7，本实施例公开了一种用于双向同步逆作施工的悬挂式
出土装置，包括：用于装载废弃物的运输箱5、远距离水平运输装置以及悬挂
式吊车。所述远距离水平运输装置能够将所述运输箱5运输到指定装车点卸
载废弃物并将空的运输箱5运回。所述悬挂式吊车，吊挂于地上第一层结构楼
板梁底的下方并跨设于地面层的出土预留洞上方，所述悬挂式吊车能够将所述
运输箱5在地下各层结构楼板的出土预留洞内垂直升降，并且能够水平移动所
述运输箱5，使得所述运输箱5放置于远距离水平运输装置上或吊离远距离水
平运输装置。
该用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置，通过悬挂式吊车将所述装有
地下室施工产生的废弃物的运输箱5吊出地面并转移至所述远距离水平运输
装置上，再利用远距离水平运输装置将运输箱5输送至指定装车点，利用其他
吊车即普通吊车将运输箱5中的废弃物卸载至运输车辆(未图示)并将空的运
输箱5重新放置于远距离水平运输装置上，接着通过远距离水平运输装置将空
的运输箱5运回；最后由悬挂式吊车将空的运输箱5运至地下室进行往复操作，
可有效提高地下工程废弃物的清理、运输效率，减少了地下结构出土预留洞附
近的大型机械的投入，不但降低了施工成本，而且可以大幅降低地下废弃物的
清理运输施工对上部结构施工的影响。
并且本发明由于悬挂式吊车直接从地下室废弃物清理工作面起吊，吊出地
面即切换至远距离水平运输装置运出，一方面，无需使用大型挖机与吊车，回
避了大型挖机与吊车回旋缓慢，且需要较大回转空间的弊端；另一方面，采用
地下工程废弃物清理运输的门架式装置方案后，重型土方车无需开上楼板，可
大面积减少首层梁板加固区域，降低钢筋或格构柱使用量，降低施工成本；再
一方面，悬挂式吊车远距离水平运输占地空间小，因此，本发明可以同时适合
于各类顺作施工、逆作施工的深基坑工程，不影响上部结构施工，加快工程的
总体施工速度。此外，由于悬挂式吊车直接从地下室废弃物清理工作面起吊，
吊出地面即切换至远距离水平运输装置运出，因此，所需的出土预留洞尺寸较
小，有利于增强水平支撑结构的强度。
优选的，在本实施例中，所述悬挂式吊车，包括吊挂于地上第一层结构楼
板梁底的下方的一对悬挂托架4、平行设置的双轨道梁1、横向输送行车3、
一对轨道2以及设置于所述横向输送行车3上的用于升降所述运输箱5的电动
葫芦12，所述一对悬挂托架4分别支撑所述双轨道梁1的两端，所述一对轨
道2分别设置于所述双轨道梁1上，所述横向输送行车3跨设于所述双轨道梁
1上并能够沿着所述双轨道梁1移动双轨道梁1双轨道梁1。所述电动葫芦12
设置于所述横向输送行车3的下方并能够跟随所述横向输送行车3移动。利用
所述电动葫芦12可以方便实现运输箱5的在出土预留洞通道内的升降运动，
利用所述横向输送行车3能够实现运输箱5在地面层上的水平移动。由于所述
横向输送行车3跨设于所述双轨道梁1上并能够沿着所述双轨道梁1移动，双
轨道梁1不但为横向运输行车提供了可靠的支撑，而且可以使得电动葫芦12
及其吊绳在两根水平设置的双轨道梁1之间穿越，从而使得横向输送行车3
能够更加平稳地吊运运输箱5。
优选的，在上述的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置中，所述悬挂
托架4包括两根竖向杆4a与一根横向杆4b，所述两根竖向杆4a的上端与所
述地上第一层结构楼板F1固定连接，具体的，所述两根竖向杆4a的上端与预
埋于地上第一层结构楼板F1的预埋件4c焊接固定或螺栓固定，所述两根竖向
杆4a的下端分别与所述向杆4b的两端通过螺栓固定连接。
为了更加安全、便利水平输送运输箱5，所述远距离水平运输装置包括电
动平板车9以及板车导轨8，所述板车导轨8设置于所述地面层上，所述板车
导轨8的一部分位于两根所述门架导轨之间，所述电动平板车9能够沿着所述
板车导轨8移动，所述电动平板车9具有电动车驱动系统10。电动平板车9
的车轮距与板车导轨8间距可根据施工需要进行同步可控调节。本实施例中，
板车导轨8采用M12膨胀螺栓13锚固于地面层上，如图6所示。
优选的，在上述的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置中，所述运输
箱5的顶部设有若干自锁式吊点11，请重点参阅图7，每个自锁式吊点11包
括锁扣11a与弹簧轴11b，所述锁扣11a通过所述弹簧轴11b安装于所述运输
箱5的顶部，所述弹簧轴11b具有自发单向转动特性，能够防止锁扣11a反向
松脱。由于自锁式吊点11的弹簧轴11b具备自发单向转动特性，能够防止锁
扣11a反向松脱，扣上吊绳随即自动锁定，能够使吊绳与运输箱5的联结更加
快速牢靠、松绑更加方便。
为了方便施工人员操作，优选的，在上述的用于双向同步逆作施工的悬挂
式出土装置中，还包括无线遥控器7，所述无线遥控器7分别控制所述远距离
水平运输装置以及所述悬挂式吊车的运行。
此外，为了便于所述横向输送行车3上还有设有用于放置电缆的行车导电
架6.
此外，所述电动葫芦12与电动平板车9均采用电动驱动，使得整个装备
统一使用电能作为动力，具有降低噪音、节能减排的效果。
实施例二
请继续参阅图1至图7，本实施例公开了如实施例一所述用于双向同步逆
作施工的悬挂式出土装置的施工方法，包括如下步骤：
步骤一：作为地面层的地下室顶板B0开始施工，混凝土养护至强度要求
后，开始向下逆作地下室第一层结构楼板B1、向上顺作地上第一层结构楼板
F1的双向施工，在地下室各层结构楼板的同一位置对应设置出土预留洞。
步骤二：待地上第一层结构楼板F1养护至强度满足要求后，在出土预留
洞口上方的地上第一层结构楼板梁底安装悬挂托架4，悬挂托架4与地上第一
层结构楼板F1梁的预埋件固定连接；在地下室顶板B0的出土预留洞两侧分别
安装相平行的板车导轨8，板车导轨8与地下室顶板B0采用螺栓牢固固定。
步骤三：在悬挂托架4上安装双轨道梁1，并安装轨道2、横向输送行车
3以及电动葫芦12；在板车导轨8上安装电动平板车9。
步骤四：向下继续逆作施工，将地下室开挖的土方装置于运输箱5内，采
用悬挂式吊车吊出地面。具体的，所述步骤四中，通过悬挂式吊车的电动葫芦
12将所述运输箱5吊出地面。
步骤五：驱动横向输送小车，将运输箱5转移至电动平板车9上。利用所
述悬挂式吊车将所述运输箱5转移至所述远距离水平运输装置上。具体的，所
述步骤五中，利用所述悬挂式吊车的所述横向输送行车3将所述运输箱5转移
至所述远距离水平运输装置的所述电动平板车9上。
步骤六：启动电动平板车9，将运输箱5输送至指定装车点。利用所述远
距离水平运输装置将运输箱5输送至指定装车点。即利用所述远距离水平运输
装置的所述电动平板车9将运输箱5输送至指定装车点。
步骤七：采用其他吊车将电动平板车9上的运输箱5中的土方于卸载至运
输车辆例如土方车，集中运出施工场地。
步骤八：利用所述其他普通吊车将空的运输箱5重新放置于电动平板车9
上，并通过电动平板车9将空的运输箱5运回。
步骤九：由悬挂式吊车将空的运输箱5运至地下室。具体的，所述步骤八
中，由悬挂式吊车的横向运输行车以及电动葫芦12将空的运输箱5运至地下
室。
重复上述步骤四～步骤九，直至废弃物清理运输完成。
优选的，在上述的用于地下工程的废弃物清理运输方法中，每台悬挂式吊
车配备两个运输箱5，一个运输箱5将废弃物外运至指定装车点并由其他普通
吊车装车，本实施例中，利用普通吊车将废弃物倒入土方车，然后空载返回；
同期另一个运输箱5在地下室装载废弃物并由悬挂式吊车吊运至地面，两个运
输箱5按照先到先停原则停放于卸车点即先到运输箱停放点，后到的运输箱5
停放于卸车点附近，即后到运输箱停放点。
优选的，在上述的用于地下工程的废弃物清理运输方法中，根据废弃物的
总方量，在预算工期计算出每天清理运输量，单层面积划分为若干清理运输区，
每个区设立一套独立的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置。
综上所述，本发明提供的用于双向同步逆作施工的悬挂式出土装置及施工
方法，通过悬挂式吊车将所述装有地下室施工产生的废弃物的运输箱5吊出地
面并转移至所述远距离水平运输装置上，再利用远距离水平运输装置将运输箱
5输送至指定装车点，利用其他吊车将运输箱5中的废弃物卸载至运输车辆并
将空的运输箱5重新放置于远距离水平运输装置上，接着通过远距离水平运输
装置将空的运输箱5运回；最后由悬挂式吊车将空的运输箱5运至地下室进行
往复操作，可有效提高地下工程废弃物的清理、运输效率，有效减少了地下结
构出土预留洞附近的大型机械的投入，不但降低施工成本，而且可以大幅降低
地下废弃物的清理运输施工对上部结构施工的影响。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限
定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属
于权利要求书的保护范围。