一种安全可重复使用的预制装配式钢筋混凝土框架及其组装方法与流程

1.本发明涉及混凝土构件连接技术领域，尤其涉及一种安全可重复使用的新型钢筋混凝土框架及其组装方法。


背景技术：

2.现浇钢筋混凝土结构施工在支模时所使用的材料由木模板、七夹板、钢模板等组合形成，筒子模工艺、滑模工艺、提模工艺、大模工艺技术均在施工中得到应用。钢筋加工均采用后勤加工厂加工成半成品后在现场绑扎，钢筋横、竖向的连接除采用绑扎搭接外，闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊和套筒挤压连接等技术都得到应用推广。混凝土施工有现场搅拌机搅拌和集中搅拌两种形式，混凝土垂直输送采用高速井架、塔式起重机、混凝土固定泵和混凝土汽车泵等施工方法。
3.预制装配式钢筋混凝土框架结构可以提高机械化施工水平，加快施工进度，降低劳动强度，实现建筑工业化生产，而且有利于保护环境，这种结构体系已在发达国家得到了广泛应用，并已成为一些国家新建建筑的主要形式，连接方式是预制装配式钢筋混凝士结构的核心问题，也是结构的薄弱环节，只有预制构件的接合部位有可靠的连接，才能保证结构的使用安全。但是目前现有的混凝土框架结构大多是一体式的，虽然结构稳固，但是不能重复使用，拆除维修困难，回收价值较高，且易造成框架结构材料的浪费。
4.经检索，中国专利申请号为2020218278703的申请案公开了一种预制装配式混凝土框架该申请案的预制装配式混凝土框架，包括四个框架单体，所述框架单体呈l型结构，四个所述框架单体首尾连接形成一个封闭的框架结构；四组卡合件，所述卡合件位于所述框架单体的端口外壁处，通过四组所述卡合件使相邻的两个框架单体可拆卸地卡合连接。该申请案采用四个框架单体首尾连接形成一个封闭的框架结构，从而使得该混凝土框架在使用时，携带方便，且使用该混凝土框架后，在混凝土成型后，脱模时可以将混凝土框架上的四个框架单体逐个分离，使得脱模方便，但采用该申请案的同一套混凝土框架只能对同一尺寸的混凝土土块大小进行成型，当需要成型不同尺寸的混凝土土块时则需要制作不同的框架结构。


技术实现要素：

5.1.要解决的问题
6.本发明的目的在于解决现有混凝土框架结构通常为一体式结构，装拆不便，且一套框架只能适用一种规格土样成型的问题，而提出了一种安全可重复使用的预制装配式钢筋混凝土框架及其组装方法。本发明通过对混凝土框架的结构进行优化设计，从而便于对待成型土样的规格进行调整，以满足不同规格土样的成型要求，且该框架结构简单，装拆简便。
7.2.技术方案
8.为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
9.本发明的一种安全可重复使用的预制装配式钢筋混凝土框架，该框架为由若干框架板组合围成的框架式结构，各框架板的外侧均设有剪刀架，相邻剪刀架之间转动相连，通过剪刀架的缩放和锁紧实现混凝土整体框架的固定、调整和拆卸。
10.更进一步的，各框架板上的剪刀架均由两个剪刀对组成，两剪刀对之间以及同一剪刀对的两个剪刀臂之间均通过转动连接柱转动相连；所述框架板的外侧均开设有沿水平和竖直方向呈十字交叉分布的横槽和竖槽，所述转动连接柱可滑动安装于横槽或竖槽内。
11.更进一步的，所述转动连接柱的外端固定有螺柱，螺柱上螺纹连接有固定螺母；相邻框架板之间的剪刀架之间通过连接块转动相连，且连接块加工为l形结构。
12.更进一步的，所述框架板的内侧均设有内衬板，且内衬板与框架板可拆卸相连。
13.更进一步的，所述内衬板上设有l形固定条，框架板上加工有与固定条相对应的开口，固定条穿过所述开口，且固定条与框架板之间设有限制块，所述限制块与框架板通过固定螺栓相连。
14.更进一步的，所述框架板的内侧开设有空腔，内衬板容置于所述空腔内。
15.更进一步的，所述框架板的四周均加工有向内倾斜的斜切面，相邻两框架板之间的斜切面相互匹配，且相邻框架板的斜切面之间设有扁平气囊，扁平气囊通过气管与充气机构相连。
16.更进一步的，所述充气机构包括设置于框架板内侧且与横槽位置相对应的气囊，气囊的一端通过气管及框架板内部的气腔与斜切面上的气门芯相连，扁平气囊通过气管与气门芯相连；气囊的另一端连接有滑片，滑片外侧设有可沿横槽内外运动的挡片。
17.更进一步的，所述气囊设有两个，分别对应位于横槽内侧的左右两侧；所述挡片与滑片之间通过弹簧相连。
18.本发明的预制装配式钢筋混凝土框架的组装方法，组装过程为：根据待成型土块的大小将各框架板组装形成框架结构，调整框架板外侧的剪刀架大小并锁紧，从而实现混凝土框架的组装；具体的，分别使剪刀架上的转动连接柱沿横槽或竖槽滑动，使剪刀架收拢到合适位置，然后通过固定螺母和螺柱锁紧即可。
19.3.有益效果
20.相比于现有技术，本发明的有益效果为：
21.(1)本发明的一种安全可重复使用的预制装配式钢筋混凝土框架，该框架为由若干框架板拼接组合形成的框架式结构，通过在框架板的外侧设置剪刀架，通过剪刀架的收拢和锁紧，从而可以实现各框架板的固定；同时还可以根据需要混凝成型的土块大小样式，合理地拆装调整由框架板围成的框架结构的大小，组装和调整操作简便。此外，本发明的框架结构还可多重叠加组合使用，突破了常规调整框架的应用限制，且框架板之间可拆卸组合，也方便搬运、不占空间。
22.(2)本发明的一种安全可重复使用的预制装配式钢筋混凝土框架，各框架板上的剪刀架均由两个剪刀对组成，两剪刀对之间以及同一剪刀对的两个剪刀臂之间的转动连接柱可沿框架板外侧的横槽或竖槽滑动，通过滑动转动连接柱的位置即可对剪刀架内形成的限位空间的大小进行调整，从而便于混凝土整体框架的调整和固定。本发明中转动连接柱的外端固定有螺柱，螺柱上螺纹连接有固定螺母，通过调整固定螺母即可对剪刀架的收缩
和扩展结构进行固定，有利于保障框架结构的外部稳定性。
23.(3)本发明的一种安全可重复使用的预制装配式钢筋混凝土框架，框架板的内侧均设有内衬板，且内衬板与框架板可拆卸相连，从而方便对框架板内侧进行清理，便于下次使用，同时还能对锈蚀的内衬板进行更换，以达到重复使用的目的。
24.(4)本发明的一种安全可重复使用的预制装配式钢筋混凝土框架，框架板的四周均加工有向内倾斜的斜切面，一方面通过斜切面的设置有利于保证各框架板之间连接的牢固性和严密性；另一方面通过在相邻框架板的斜切面之间设置扁平气囊，并向扁平气囊内充气，从而使得相邻两框架板之间斜切面的缝隙被填满，有利于进一步提高框架结构的严密性，同时也提高了结构框架浇注预制混凝土的效果。
25.(5)本发明的一种安全可重复使用的预制装配式钢筋混凝土框架，框架板内侧且与横槽相对应的位置处设置气囊，气囊的一端通过气管及框架板内部的气腔与扁平气囊相连通，其另一端连接有滑片，且滑片上设有可沿横槽内外运动的挡片，在剪刀架收紧过程中，剪刀架的转动连接柱沿横槽向外滑动，从而推动挡片带动气囊发生压缩，使气腔内气体进入扁平气囊内，实现扁平气囊的充气操作，而无需设置额外的充气装置，操作简便。
26.(6)本发明的预制装配式钢筋混凝土框架的组装方法，根据待成型土块的大小将各框架板拼装形成框架结构，然后通过使剪刀架上的转动连接柱沿横槽或竖槽滑动至合适位置，实现剪刀架的收拢，最后再拧紧固定螺母即实现整个混凝土框架的组装和固定，框架的装拆操作简便。
附图说明
27.图1为本发明的预制装配式钢筋混凝土框架的结构示意图一；
28.图2为本发明的预制装配式钢筋混凝土框架的结构示意图二；
29.图3为本发明中框架板与内衬板的外部组装结构示意图；
30.图4为本发明中框架板与内衬板的内部组装结构示意图；
31.图5为本发明中框架板的外部结构示意图；
32.图6为本发明中内衬板的结构示意图。
33.图中：1、框架板；2、内衬板；3、剪刀架；4、滑块；5、螺柱；6、连接块；7、横槽；8、固定螺母；9、竖槽；10、限制块；11、固定螺栓；12、空腔；13、螺孔；14、开口；15、斜切面；16、固定条；17、气囊；18、第一气管；19、第二气管；20、气门芯；21、滑片；22、挡片；23、弹簧。
具体实施方式
34.下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
35.实施例1
36.本实施例的一种安全可重复使用的预制装配式钢筋混凝土框架，该框架为由若干框架板1组合围成的框架式结构，正常情况下采用四块框架板1围绕形成矩形框架，但并不限于形成矩形框架，比如也可根据需要由3块框架板1围绕形成三角形框架结构。各框架板1的外侧均设有剪刀架3，相邻剪刀架3之间转动相连，通过剪刀架3的收拢和锁紧，从而可以实现混凝土整体框架的固定，该混凝土框架整体结构简单，装拆简便，且框架板1之间可拆卸组合，方便搬运且不占空间。使用本实施例的钢筋混凝土框架结构时，可以根据需要混凝
成型的土块大小样式，合理地拆装调整由若干框架板1围成的框架结构大小。
37.具体的，如图1、图2所示，各框架板1上的剪刀架3均由两个剪刀对组成，两剪刀对之间以及同一剪刀对的两个剪刀臂之间均通过转动连接柱(同一剪刀架3设有左、右转动连接柱和上、下转动连接柱)转动相连，且相邻框架板1之间的剪刀架3之间通过l型的连接块6转动相连。所述框架板1的外侧均开设有沿水平和竖直方向呈十字交叉分布的横槽7和竖槽9，所述转动连接柱通过其内端设置的滑块4可滑动安装于横槽7或竖槽9内(左、右转动连接柱可滑动安装于横槽7内，上、下转动连接柱可滑动安装于竖槽9内)。通过使转动连接柱沿横槽7或竖槽滑动，即可实现剪刀架3的收紧或展开。所述转动连接柱的外端固定有螺柱5，螺柱5上螺纹连接有固定螺母8，通过调节固定螺母8即可对剪刀架3进行锁紧，以实现各框架板1的固定连接。
38.如图1、图2所示，将框架板1转动至水平或是竖直(其中横槽7的长度大于竖槽9的长度，当框架板1水平放置时，横槽7处于水平状态，即图1所示；当框架板1竖直放置时，横槽7处于竖直状态，即图2所示)，使竖槽9或横槽7对应剪刀架3结构上的上下滑块4，并使上下滑块4滑入竖槽9或横槽7内，将展平的剪刀架3结构收拢，使两侧滑块4滑入对应水平的横槽7或竖槽9内，将剪刀架3结构持续收拢，直至不再活动为止，然后将螺柱5外端的固定螺母8旋紧，使固定螺母8贴紧剪刀架3结构的表面，此时框架板1改装组合完成。当需要对框架结构大小进行调整时，先转松剪刀架3外侧螺柱5上的固定螺母8，使得剪刀架3内侧的滑块4可在横槽7或是竖槽9内平移滑动，将剪刀架3展开，使得左右两滑块4滑出水平槽，此时框架板1脱离了水平方向上的限制，可直接将剪刀架3结构内的框架板1竖直抽出，上下两滑块4也随即脱离框架板1的外侧滑槽内。
39.本实施例中框架板1的内侧均设有内衬板2，且内衬板2与框架板1可拆卸相连，从而方便对框架板1内侧进行清理，方便下次使用，同时还能对锈蚀的内衬板2进行更换。具体的，结合图3、图4和图6，本实施例中框架板1的内侧开设有空腔12，内衬板2即容置于所述空腔12内，且空腔12前侧开口面积小于内衬板2的表面积。具体的，所述内衬板2上设有l形固定条16，框架板1上加工有与固定条16相对应的开口14，固定条16穿过所述开口14，且固定条16与框架板1之间设有限制块10，限制块10上设置有对应固定螺栓11的通孔，框架板1上开设有对应通孔的螺孔13，通过固定螺栓11、限制块10与固定条16的配合实现内衬板2的安装固定。
40.由于考虑到框架板1结构内侧常与水泥混凝土接触，时间一长极易导致框架结构的损坏，而通常都是统一丢弃，其它完好部位也被一同遗弃，造成不小的浪费，因此本框架板1结构特别在框架板1的内侧设置内衬板2，整个框架架构在使用过程中，也只会与内衬板2部位进行接触，当内衬板2部位已经完全锈蚀，不堪使用时，可将内衬板2进行更换，转下限制块10外侧的固定螺栓11，抽出位于l形固定条16与框架板1之间的限制块10，即可将内衬板2从框架板1上取下，重新换上新的内衬板2，将内衬板2上下侧l形固定条16穿过框架板1上对应的开口14，再将限制块10置于l形固定条16和框架板1之间，在限制块10和框架板1上对应的螺孔13内旋入固定螺栓11，内衬板2即更换完成。
41.实施例2
42.本实施例的预制装配式钢筋混凝土框架，其结构基本同实施例1，更进一步的，如图4、图5所示，本实施例中框架板1的四周均加工有向内倾斜的斜切面15，相邻两框架板1之
间的斜切面15相互匹配，且相邻框架板1的斜切面15之间设有扁平气囊，扁平气囊通过气管与充气机构相连。一方面通过斜切面的设置可以保证各框架板1之间贴合的紧密性和连接的牢固性，另一方面通过充气机构向扁平气囊内充气，使得相邻两框架板1之间斜切面的缝隙被填满，从而进一步提高了框架结构的严密性，同时也提高了结构框架浇注预制混凝土的效果。需要说明的是，扁平气囊安装的时候与两个相邻的框架板1分别粘接安装，同时随着多个框架板1安装的形状变化，扁平气囊的安装位置也随之发生改变。
43.具体的，本实施例的充气机构包括设置于框架板1内侧且与横槽7位置相对应的左右两个气囊17，气囊17的一端连接第一气管18，第一气管18通过第二气管19与位于框架板1内的气腔相连，气腔外侧设置有气门芯20，扁平气囊的气管与位于斜切面上的气门芯20相连。气囊17的另一端连接有滑片21，滑片21外侧设有可沿横槽7内外运动的挡片22；更进一步的，所述挡片22与滑片21之间通过弹簧23相连。
44.在剪刀架3上装置框架板1时，需先将滑片21上的挡片22按入滑片21内，方便剪刀架3内的滑块4通入框架板1外侧滑槽内，而后挡片22受到弹簧23的弹力作用，重新回复到横槽7内，在框架板1装置过程中，将扁平气囊安装于相邻两框架板1的斜切面15之间，扁平气囊上的气管与斜切面15上的气门芯20接通，从而使扁平气囊与框架板1内部气腔连通。通过收紧剪刀架3来稳固框架，剪刀架3在收紧过程中，横槽7内部滑块4必然向外滑动，配合抵出的挡片22，气囊17被推动，通过第一气管18和第二气管19向框架板1内的气腔进行打气，气腔内气体通过外接气门芯20进入扁平气囊内，从而使得相邻两框架板1之间斜切面的缝隙被填满。
45.本实施例的预制装配式钢筋混凝土框架的组装方法，组装过程为：将各框架板1组装形成框架结构，调整框架板1外侧的剪刀架3大小并锁紧，从而实现混凝土框架的组装；具体的，分别使剪刀架3上的转动连接柱沿横槽7或竖槽9滑动，使剪刀架3收拢到合适位置，然后通过固定螺母8和螺柱5锁紧即可。该混凝土框架的具体工作原理如下：
46.根据需要混凝成型的土块大小样式，可以合理的拆装调整由若干框架板1围成的框架结构大小，同时本框架结构还可多重叠加组合使用，突破常规调整框架的应用限制，本框架结构内框架板1可拆卸组合，方便搬运且不占空间。框架结构由框架板1和内衬板2组成，当内衬板2部位已经完全锈蚀，不堪使用时，可将内衬板2进行更换，转下限制块10外侧的固定螺栓11，抽出位于l形固定条16与框架板1之间的限制块10，即可将内衬板2从框架板1上取下，重新换上新的内衬板2，将内衬板2上下侧l形固定条16穿过框架板1上对应的开口14，在将限制块10置于l形固定条16和框架板1之间，在限制块10和框架板1上对应的螺孔13内旋入固定螺栓11，内衬板2更换完成，而本框架结构的整体完好部分还可重复使用，极大了节省了材料成本的投入，减少了浪费。
47.当需要对框架结构大小进行调整时，先转松固定螺母8，使得剪刀架3内侧的滑块4可在横槽7或是竖槽9内平移滑动，将剪刀架3展开，使得左右两滑块4滑出水平的横槽7或水平的竖槽9内，此时框架板1脱离了水平方向上的限制，可直接将剪刀架3结构内的框架板1竖直抽出，上下两滑块4也随即脱离框架板1的外侧滑槽内。