一种封闭结构下轻型钢结构半自动自爬升吊装机构技术领域
本实用新型属于建筑工程领域，是一种钢结构施工吊装机构，特别是一种能够在
封闭结构下进行钢结构吊装作业的“自爬升、半自动”吊装机构。
背景技术
目前在我国绝大部分（超）高层建筑采用了框架-核心筒结构体系（钢筋混凝土核
心筒或型钢混凝土核心筒），为提高核心筒混凝土结构的施工效率、减少人工支模对木材的
损耗和倡导绿色施工，核心筒混凝土施工绝大部分采用了大型钢模板+爬模或顶模技术，
但，正是因为采用爬模或顶模技术，而在核心筒上部形成一个全封闭的大帽子，使核心筒内
部平面结构施工无法利用塔式起重机等大型机械，只能通过人工倒运材料、架体和施工设
施，大大降低了施工效率；或者等到核心筒爬模或顶模施工结束后再使用塔式起重机施工
核心筒内部平面结构，而使施工周期大大加长。
传统的施工方案安全系数低，工人劳动强度大，施工效率低，为此，亟待设计一套
现代化的吊装系统，以满足该类型钢结构的吊装作业。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种在混凝土核心筒上部封闭时，仍能够方便地对材
料、架体和施工设施进行吊装的封闭结构下轻型钢结构半自动自爬升吊装机构。
一种封闭结构下轻型钢结构半自动自爬升吊装机构，包括设置于核心筒内部的主
承力桁架架体和液压顶升机构，所述核心筒内部还设置有沿竖向延伸的爬升导轨，所述主
承力桁架架体与所述爬升导轨相互配合，所述液压顶升机构能够驱动所述主承力桁架架体
沿所述爬升导轨进行移动；
还包括物料平台，所述物料平台连通核心筒内部与核心筒外部，所述物料平台能
够将待吊装的物件在核心筒内部与核心筒外部之间进行传递；
还包括吊装设备，所述吊装设备连接于所述主承力桁架架体上，所述吊装设备能
够将所述物料平台上的待吊装物件在核心筒内进行吊运。
优选的，所述主承力桁架架体的底部设置有行走轨道，所述吊装设备通过所述行
走轨道与所述主承力桁架架体相连，所述吊装设备与所述行走轨道之间还设置有电动行走
机构，所述电动行走机构能够带动所述吊装设备沿所述行走轨道移动。
优选的，所述行走轨道的数量为两组，两组所述行走轨道的延伸方向相互垂直，所
述电动行走机构还能够带动两组所述行走轨道之间相对移动。
优选的，所述物料平台上设置有水平运输滑车，所述水平运输滑车能够装载待吊
装的物件并在所述物料平台上移动，以将待吊装的物件沿水平方向运输至吊装设备的下
方。
优选的，所述核心筒外部设置有塔式起重机，所述待吊装的物件能够通过塔式起
重机垂直运输至所述物料平台的水平运输滑车上。
优选的，所述吊装设备设置有远程控制模块，所述远程控制模块响应使用者输入
的控制信号以启停所述吊装设备。
优选的，所述吊装设备为电动环链葫芦。
优选的，所述核心筒的内壁设置有附墙挂座，所述主承力桁架架体的侧部附着于
附墙挂座上，所述主承力桁架架体通过附墙挂座将机构自重荷载和吊装荷载传至核心筒的
结构墙体上。
优选的，用以连接主承力桁架架体的附墙挂座为核心筒上部爬模体系的挂座。
优选的，所述核心筒的上部为封闭结构。
采用这样的结构，通过物料平台将待吊装的物件在核心筒内部与核心筒外部之间
进行传递（尤其是将来源于核心筒外部的带吊装物件运输到核心筒内部），再通过吊装设备
起吊至安装所需的位置，使封闭结构下的轻型钢结构施工利用机械成为可能，提高了施工
效率，缩短了专业间施工的工期间隔，使施工工期大大缩短，并大大节约了施工成本，同时
也有效降低了施工安全风险，取得了良好的社会效益、环境效益和经济效益。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
图1是本实用新型中的液压顶升系统、主承重系统与电动吊装机构示意图。
图2是本实用新型中电动吊装机构与水平运输装置示意图。
图3是本实用新型中水平运输装置工作原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用
新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没
有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况
下，技术和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“横向、竖向、垂直、水平”等所指
示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新
型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件
必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范
围的限制。
在本实用新型的描述中，“待吊装的物件”是指核心筒内部施工所需的材料、架体
和施工设施，例如：钢构件等。
如图1至图3所示，本实施例提供了一种封闭结构下轻型钢结构半自动自爬升吊装
机构，包括液压顶升机构3、主承力桁架架体4、电动环链葫芦8和水平运输滑车8等部件，具
体的，其包括设置于核心筒内部的主承力桁架架体4和液压顶升机构3，主承力桁架架体4为
本机构的主要承重体系，作为优选的实施方式，核心筒的内壁设置有附墙挂座1，主承力桁
架架体4的侧部附着于附墙挂座1上，主承力桁架架体4通过附墙挂座1将机构自重荷载和吊
装荷载传至核心筒的结构墙体上，主承力桁架架体4与液压顶升机构3和爬升导轨2共同附
着于附墙挂座1，通过附墙挂座1将机构自重荷载和吊装荷载传至核心筒结构墙体，最优选
的，用以连接主承力桁架架体4的附墙挂座1为核心筒上部爬模体系的挂座。核心筒内部还
设置有沿竖向延伸的爬升导轨2，主承力桁架架体4与爬升导轨2相互配合，液压顶升机构3
能够驱动主承力桁架架体4沿爬升导轨2进行移动，通过液压顶升机构3和爬升导轨2相互配
合，实现整个吊装机构的自动爬升。
本实施例封闭结构下轻型钢结构半自动自爬升吊装机构还包括物料平台9，物料
平台9连通核心筒内部与核心筒外部，物料平台9能够将待吊装的物件在核心筒内部与核心
筒外部之间进行传递；还包括吊装设备，吊装设备连接于主承力桁架架体4上，吊装设备能
够将物料平台9上的待吊装物件在核心筒内进行吊运，具体在本实施例中，吊装设备为电动
环链葫芦8，最优选的，吊装设备设置有远程控制模块，远程控制模块响应使用者输入的控
制信号以启停吊装设备，这样可利用遥控装置进行远程控制，实现半自动吊装操作。
本实施例中，在主承力桁架架体4的底部设置有行走轨道5，吊装设备通过行走轨
道5与主承力桁架架体4相连，吊装设备与行走轨道5之间还设置有电动行走机构6，电动行
走机构6能够带动吊装设备沿行走轨道5移动，本实施例中所采用的行走轨道5为双向行走
轨道5，具体的，行走轨道5的数量为两组，两组行走轨道5的延伸方向相互垂直，即：通过两
组行走轨道5相互配合，实现吊装设备在主承力桁架架体4的底部沿X-Y方向进行位移，电动
行走机构6还能够带动两组行走轨道5之间相对移动，作为一种可行的实施方式，电动行走
机构6由两个驱动单元构成，其中一个驱动单元用以驱动吊装设备沿其中一个行走轨道5的
延伸方向进行移动，另一个驱动单元用以驱动两组行走轨道5之间沿另一个行走轨道5的延
伸方向进行相对移动，以最终实现将吊装设备、以及吊装设备上装载的钢构件在XY平面按
需位移，辅以主承力桁架架体4的Z方向移动，可以将钢构件吊装至核心筒内的任意位置。
本实施例中，为了能够方便地将待吊装的物件从核心筒外部运送至核心筒内部，
尤其是当核心筒上部为封闭结构时，物料平台9上设置有水平运输滑车8，水平运输滑车8能
够装载待吊装的物件并在物料平台9上移动，以将待吊装的物件沿水平方向运输至吊装设
备的下方，与此同时，核心筒外部设置有塔式起重机，待吊装的物件能够通过塔式起重机垂
直运输至物料平台9的水平运输滑车8上，通过这样的方式，待吊装的物件利用塔式起重机
垂直运输至附着于外框钢结构上的物料平台9，通过水平运输滑车8将钢构件水平运输至核
心筒内，即便在核心筒上部因为采用爬模或顶模技术、在核心筒上部形成一个全封闭的大
帽子的情况下，仍然可以通过上述结构在核心筒内部与核心筒外部之间进行物料的运输。
本实施例的具体实施过程如下：
步骤1.利用液压顶升机构3，将吊装装置爬升至构件、材料所需吊装高度；
步骤2.利用塔式起重机将物料平台9安装至相应楼层的核心筒外部的，具体的，将
其安装于外框钢梁上，使其紧靠核心筒墙体；
步骤3.利用塔式起重机将所需吊装的构件吊运至物料平台9上，利用水平运输滑
车8，将构件水平运输至核心筒内；
步骤4.利用远程控制设备，将电动环链葫芦8移动至所需吊装构件上方，开始吊装
工作。
可见，本实施例的封闭结构下轻型钢结构半自动自爬升吊装机构，不同于现有技
术中因为采用爬模或顶模技术，而在核心筒上部形成一个全封闭的大帽子，使核心筒内部
平面结构施工无法利用塔式起重机等大型机械，只能通过人工倒运材料、架体和施工设施
的方式，本实施例利用电动行走结构和行走轨道5，可实现设备的远程控制以及将钢构件较
容易地吊装至任意位置，使封闭结构下的轻型钢结构施工利用机械成为可能，封闭结构下
的水平结构施工不再拘泥于肩扛人抬的传统施工方法，大大提高了施工效率。
其次，因本实施例的机构附着于已施工完毕的核心筒墙体上，使核心筒水平结构
施工可紧随竖向结构施工，大大缩短整体施工周期。
再次，本实施例利用机械使钢构件准确就位，与传统的倒链+溜绳施工方法相比，
大大提高了施工人员的安全性，加上利用上部承重桁架架体设置多项安全防护措施，大大
减小了下方作业人员受上部杂物坠落而造成物体打击伤害的风险。
最后，得益于本吊装机构操作的便利性和施工人员安全的保障性，将在较大程度
上推动核心筒水平结构的整体钢结构化。
综上所述，本实施例封闭结构下轻型钢结构半自动自爬升吊装机构，与传统的封
闭结构下钢结构安装方案相比，其在安全施工、节约工期、节约成本方面有着明显的优势，
利用本实施例结构，凭借着多道水平硬防护，施工人员可减少对高空坠物伤人事故的顾虑；
方便灵活的吊装机构，可以较简单地将材料吊至所需位置，在加大施工安全系数的同时可
以节省约一半的工期。同时，尽管该装置一次性投入了一定的硬件及安拆成本，但由于方便
快捷的吊装方式，省去了大量的人力成本和施工工期。