一种预应力钢束预留孔的成孔装置及成孔方法与流程

1.本技术涉及混凝土工程施工技术领域，特别涉及一种预应力钢束预留孔的成孔装置及成孔方法。


背景技术：

2.目前，在建筑施工的过程中，混凝土工程中的各种预留孔洞、槽口的使用非常普遍，对于孔洞的成型有很多种方式方法，如定制木模成型、埋设钢管成型、埋设pvc管成型、埋设波纹管成型、安装顶拔管成型等多种成孔方式方法。
3.具体地，定制木模成型耗费工时较长，木材较多，操作不方便；埋设钢管成型一次性投入较大；埋设pvc管成型，对于有特殊要求的预留孔需凿除pvc管，操作困难繁琐；埋设波纹管成型多用于预应力孔道，适用孔道较小；安装顶拔管成型，对施工工艺要求较高，质量控制难度大。
4.而在混凝土结构中，预留适用于预应力钢绞线束(简称预应力钢束)的预留孔，要求预应力钢绞线束预留孔采用直洞，直径大、深度深，且为确保锚固后钢绞线束的抗拔力满足要求，洞壁需要设置剪力槽口，而采用常规的孔洞成型的方法难以满足上述要求。


技术实现要素：

5.本技术提供一种预应力钢束预留孔的成孔装置及成孔方法，能够简单高效实现大直径、长深度的预应力钢束预留孔的成型。
6.本技术提供了一种预应力钢束预留孔的成孔装置，用于钢模板的混凝土结构，所述成孔装置包含：钢主梁，其水平设置于所述钢模板上方，所述钢主梁的两端分别固定设置一根钢横梁，所述钢横梁的底面抵持在所述钢模板的顶面；钢筒，其顶端垂直固定于所述钢主梁，其底端面封闭；所述钢筒周向缠绕螺旋状的橡胶条，并插入所述混凝土结构内形成预应力钢束预留孔；
7.所述成孔装置还包含若干用于调平钢主梁的抄垫垫块，所述若干抄垫垫块设置在所述钢横梁底面与所述钢模板的顶面之间；所述钢横梁的顶面通过螺栓固定于所述钢主梁下表面，所述钢横梁的底面通过螺栓间隔固定于所述钢模板，所述抄垫垫块填充于所述钢横梁底面与钢模板顶面的间隙之间。
8.一些实施例中，所述钢筒与所述橡胶条之间设置便于钢筒脱孔的闭孔发泡聚乙烯板；所述钢筒表面涂覆有油脂类隔离剂，所述闭孔发泡聚乙烯板外表面涂覆有混凝土脱模剂。
9.一些实施例中，所述成孔装置还包含千斤顶和牛腿，所述千斤顶放置于所述混凝土结构顶面，所述牛腿设置于所述千斤顶顶端，且牛腿顶面贴合于所述钢主梁下表面；所述千斤顶和牛腿设置于所述钢筒的周向。
10.本技术还公开了一种基于上述预应力钢束预留孔的成孔装置的成孔方法，包含步骤：
11.s1：将钢主梁的两端分别固定设置一根钢横梁，将钢筒顶端垂直固定于所述钢主梁；
12.s2：在钢筒周向缠绕螺旋状的橡胶条；
13.s3：将成孔装置吊装至钢模板上方，且两根钢横梁的底面均抵持在所述钢模板的顶面；调节钢横梁与钢主梁的位置，控制钢筒到达钢模板内理想位置；
14.s4：向钢模板内浇筑混凝土，待混凝土强度达到设定值，整体拆除钢主梁、钢横梁和钢筒；
15.s5：将留在预应力钢束预留孔内的橡胶条取出，完成预应力钢束预留孔的施工。
16.一些实施例中，在步骤s1中，在所述钢横梁底面与所述钢模板的顶面之间还设置若干抄垫垫块；通过若干抄垫垫块调整钢筒的标高与垂直度后，固定钢横梁、抄垫垫块和钢模板。
17.一些实施例中，在步骤s1中，所述钢筒外表面设置闭孔发泡聚乙烯板；并在钢筒表面涂覆油脂类隔离剂，在所述闭孔发泡聚乙烯板外表面涂覆混凝土脱模剂；在步骤s2中，在闭孔发泡聚乙烯板外周向缠绕螺旋状的橡胶条；在步骤s5中，先将闭孔发泡聚乙烯板取出，在拉出橡胶条。
18.一些实施例中，在步骤s4中，在强度达到设定值的混凝土结构顶面放置千斤顶，在千斤顶顶端设置牛腿，且牛腿顶面贴合于所述钢主梁下表面；用千斤顶通过牛腿顶升钢主梁，使得钢筒松动，再用吊装设备将钢主梁、钢横梁和钢筒整体吊离。
19.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
20.本技术实施例提供了一种预应力钢束预留孔的成孔装置及成孔方法，成孔装置包含钢主梁、钢横梁和钢筒，钢主梁水平设置于所述钢模板上方，其两端分别固定设置一根钢横梁，钢横梁的底面抵持在钢模板的顶面，钢主梁和钢横梁形成悬挂支架，钢筒顶端垂直固定于钢主梁，其底端封闭，并在钢筒周向缠绕螺旋状的橡胶条；带橡胶条的钢筒从钢模板上方伸入钢模板内，在浇筑成混凝土结构时，形成预应力钢束预留孔，本技术的预应力钢束预留孔的成孔装置结构简单，制作方便，预应力钢束预留孔成型高效，解决了常规的孔洞成型难以实现大直径、长深度的预应力钢束预留孔成型的技术问题。
附图说明
21.图1为本技术实施例提供的成孔装置的示意图。
22.图2为图1中a向视图。
23.图3为图1中b-b的剖视图。
24.附图标记：1、钢筒；2、过渡板；3、橡胶条；4、混凝土结构；5、钢模板；6、钢主梁；7、钢横梁；8、抄垫垫块；9、牛腿；10、千斤顶；11、连接螺栓。
具体实施方式
25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.如图1所示，本技术公开了一种预应力钢束预留孔的成孔装置的实施例，该成孔装置用在钢模板5的混凝土结构4中，在钢模板5中事先设置成孔装置再浇筑混凝土结构4，完成混凝土结构4中的预应力钢束预留孔的成型。其中，钢模板5竖直设置，混凝土结构4从上向下浇筑。成孔装置包含钢主梁6和钢筒1，钢主梁6水平设置于钢模板5上方，钢主梁6的两端分别固定设置一根钢横梁7，钢横梁7的底面抵持在钢模板5的顶面。钢主梁6和钢横梁7形成一个布置在钢模板5上方的悬架结构。钢筒1顶端垂直固定于钢主梁6，从钢主梁6的下表面一直延伸至钢模板5中；钢筒1底端面封闭，避免浇筑混凝土时，混凝土进入钢筒1中。钢筒1周向缠绕螺旋状的橡胶条3，并插入混凝土结构4内，形成预应力钢束预留孔。橡胶条3在浇筑的混凝土结构4成型之后拆除，形成剪力槽口，能够满足预应力钢绞线束的抗拔力要求。
27.在一个实施例中，成孔装置还包含若干用于调平钢主梁6的抄垫垫块8，若干抄垫垫块8设置在钢横梁7底面与钢模板5的顶面之间。
28.在实际施工的过程中，钢主梁6经过钢横梁7横跨设置于钢模板5上方，但钢主梁6的高度和垂直度并不会总是达到设计要求，此时就需要使用抄垫垫块8进行调整。具体地，抄垫垫块8由若干抄垫钢板组成，通过增减抄垫钢板的数量来达到调整抄垫垫块8高度的目的。
29.在一个实施例中，钢横梁7的顶面通过螺栓固定于钢主梁6下表面，钢横梁7的底面通过螺栓间隔固定于钢模板5，抄垫垫块8填充于钢横梁7底面与钢模板5顶面的间隙之间，通过改变抄垫垫块8的高度，改变螺栓拧紧的长度。
30.在一个实施例中，钢筒1与橡胶条3之间设置便于钢筒1脱孔的过渡板2，过渡板2的使用可以使得钢筒1在混凝土结构4凝固之后便于脱出。
31.如图3所示，进一步地，过渡板2采用闭孔发泡聚乙烯板。闭孔发泡聚乙烯板具有高压缩性，更加便于钢筒1在混凝土结构4凝固后脱出。优选地，闭孔发泡聚乙烯板的厚度为20mm。
32.进一步地，钢筒1表面涂覆有油脂类隔离剂，过渡板2外表面涂覆有混凝土脱模剂，也即闭孔发泡聚乙烯板表面涂覆有混凝土脱模剂。在钢筒1表面涂覆有油脂类隔离剂，有利于钢筒1与闭孔发泡聚乙烯板进行脱离；闭孔发泡聚乙烯板表面的混凝土脱模剂有利于闭孔发泡聚乙烯板与浇筑成型的混凝土结构4进行脱离。
33.如图2所示，在一个实施例中，钢主梁6和钢横梁7均采用工字钢，钢主梁6和钢横梁7的腹板均竖直，且钢主梁6垂直于钢横梁7。钢横梁7沿钢模板5的顶面边沿设置。
34.优选地，橡胶条3的螺旋线的螺距保持一定，使得混凝土结构4成型后的预应力钢束预留孔的剪力槽口更加均匀。
35.在一个实施例中，成孔装置还包含千斤顶10和牛腿9，两者均用于混凝土结构4浇筑成型之后，千斤顶10放置于成型后的混凝土结构4顶面，牛腿9设置于千斤顶10顶端，且牛腿9顶面贴合于钢主梁6下表面。千斤顶10通过牛腿9顶推钢主梁6，钢主梁6带动钢筒1向上，使得钢筒1松动。在钢筒1松动后，使用另外的吊装设备将钢主梁6、钢横梁7和钢筒1整体吊出；避免直接使用吊装设备而对预应力钢束预留孔造成了破坏。
36.优选地，千斤顶10和牛腿9设置于钢筒1的周向。优选地，千斤顶10和牛腿9均成对对称设置在钢筒1的周向，该设置能够给钢筒1提供更多的提升力。
37.本技术还公开了一种基于上述预应力钢束预留孔的成孔装置的成孔方法，包含步
骤：
38.s1：将钢主梁6的两端分别固定设置一根钢横梁7，将钢筒1顶端垂直固定于钢主梁6，钢筒1底端朝下延伸。
39.s2：在钢筒1周向缠绕螺旋状的橡胶条3。
40.s3：将成孔装置(包含钢主梁6、钢横梁7、钢筒1和橡胶条3)吊装至钢模板5上方，且两根钢横梁7的底面均抵持在钢模板5的顶面，钢筒1从钢主梁6延伸至钢模板5内，调节钢横梁7与钢主梁6的位置，控制钢筒1到达钢模板5内理想位置。具体地，理想位置一般位于钢模板5的正中央。
41.s4：向钢模板5内浇筑混凝土，待混凝土强度达到设定值，成为混凝土结构4，整体拆除钢主梁6、钢横梁7和钢筒1；将钢筒1从混凝土结构4上方抽出。
42.s5：将留在预应力钢束预留孔内的橡胶条3取出，完成预应力钢束预留孔的施工。预应力钢束预留孔带有剪力槽，简单高效实现了大直径、长深度的预应力钢束预留孔的成型。
43.进一步地，在步骤s1中，在钢横梁7底面与钢模板5的顶面之间还设置若干抄垫垫块8；通过若干抄垫垫块8调整钢筒1的标高与垂直度后，固定钢横梁7、抄垫垫块8和钢模板5；抄垫垫块8使得钢筒1的标高与垂直度更加准确。
44.进一步地，在步骤s1中，钢筒1外表面还设置闭孔发泡聚乙烯板；并在钢筒1表面涂覆油脂类隔离剂，在闭孔发泡聚乙烯板外表面涂覆混凝土脱模剂。高压缩性的闭孔发泡聚乙烯板由于硬度远远小于钢材料，仍然具有一定的形变能力，使得钢筒1更易从混凝土结构4中脱出。同时，在钢筒1表面涂覆有油脂类隔离剂，有利于钢筒1与闭孔发泡聚乙烯板进行脱离；闭孔发泡聚乙烯板表面的混凝土脱模剂有利于闭孔发泡聚乙烯板与浇筑成型的混凝土结构4进行脱离。
45.在步骤s2中，在闭孔发泡聚乙烯板外周向缠绕螺旋状的橡胶条3。在步骤s5中，先将闭孔发泡聚乙烯板取出，在拉出橡胶条3。在取出钢筒1后，易于取出涂覆有混凝土脱模剂的闭孔发泡聚乙烯板，在取出闭孔发泡聚乙烯板之后，工人进入预应力钢束预留孔中，能够轻易取出橡胶条3。闭孔发泡聚乙烯板和橡胶条3能够提高预应力钢束预留孔的施工效率。
46.进一步地，在步骤s4中，在强度达到设定值的混凝土结构4顶面放置千斤顶10，在千斤顶10顶端设置牛腿9，且牛腿9顶面贴合于钢主梁6下表面；用千斤顶10通过牛腿9顶升钢主梁6，使得钢筒1松动，再用吊装设备将钢主梁6、钢横梁7和钢筒1整体吊离。
47.进一步地，在步骤s4中，混凝土应水平分层均匀浇筑，且在浇筑混凝土时，振捣过程中不得碰撞钢筒1，以免钢筒1偏位和损坏闭孔发泡聚乙烯板。
48.本技术的成孔装置及成孔方法，成孔装置包含钢主梁6、钢横梁7和钢筒1，钢主梁6和钢横梁7形成悬挂支架，钢筒1顶端垂直固定于钢主梁6，其底端封闭，并在钢筒1周向缠绕螺旋状的橡胶条3；带橡胶条3的钢筒1从钢模板5上方伸入钢模板5内，在浇筑成混凝土结构4时，形成带有剪力槽的预应力钢束预留孔；本技术的预应力钢束预留孔的成孔装置结构简单，制作方便；该成孔方法，预应力钢束预留孔成型高效，解决了常规的孔洞成型难以实现大直径、长深度的预应力钢束预留孔成型的技术问题，适用面广。