一种全预制边缘构件矩形螺旋箍筋的定型加工装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种全预制边缘构件矩形螺旋箍筋的定型加工装置及方法，属于建筑结构构件及建筑施工技术领域。
【背景技术】
[0002]超限设计的装配式混凝土结构，约束边缘构件区域需采用封闭箍筋，现有箍筋都是手工钢材制作的单根箍筋，采用手工围绕螺旋箍筋，其尺寸大小难以把握，且需要耗费大量的人力、时间；钢筋箍筋的重量很重，操作不方便，而且会增加构件整体重量，加大成本。
[0003]装配式混凝土结构均采用定型钢模板，对封闭螺旋箍筋加工质量要求较高。封闭螺旋箍筋施工质量是设计单位重点关注的一个方面，同时也是施工单位施工时的面临的一个难点。一般在施工现场，螺旋箍筋的加工往往由操作工人自己把握，施工质量和进度均得不到保证，从而导致了混凝土保护层厚度达不到设计单位要求。因此，矩形螺旋箍筋的加工质量就成了预制装配建筑领域的一个难题。
[0004]本发明的目的在于克服全预制装配现有技术的不足，提供一种全预制装配体系边缘构件矩形螺旋箍筋的定型加工装置及方法，其能克服现有单圈箍筋的缺点，还能对边缘构件起到加强作用，突破全预制装配体系的限制范围，实现了全预制装配体系在高层建筑中的推广使用。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种可批量快速生产矩形螺旋箍筋，矩形螺旋箍筋尺寸与定型钢模板尺寸高度匹配，省时省力，还能对边缘构件起到加强作用的全预制边缘构件矩形螺旋箍筋的定型加工装置；进一步地，本发明提供一种操作方便，成本低，可批量快速生产矩形螺旋箍筋，矩形螺旋箍筋尺寸与定型钢模板尺寸高度匹配，省时省力，还能对边缘构件起到加强作用的全预制边缘构件矩形螺旋箍筋的定型加工方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
一种全预制边缘构件矩形螺旋箍筋的定型加工装置，其特征在于:包括旋转支座、支架系统、加工系统和模具系统，所述旋转支座包括设置于地面上的底盘，所述底盘与立柱底端相连，所述立柱顶端活动式套装旋转架；所述支架系统包括两相对设置的底座，所述底座上设置有支架，两所述支架上活动设置有所述加工系统，所述加工系统包括活动设置于所述支架上的转动杆，所述转动杆与转动手柄相连，所述模具系统包括由四片模板组合成的矩形框架，所述矩形框架的四角均焊有竖向钢筋形成钢筋骨架，所述钢筋骨架固定套于所述转动杆上；所述旋转架上的箍筋原材绕制于所述钢筋骨架上形成矩形螺旋箍筋。
[0007]所述旋转架包括两同心设置的圆环，两所述圆环之间由若干肋筋相连，内侧的所述圆环与空心的圆锥型帽体相连，所述帽体通过第一转动轴承套于所述立柱上。
[0008]两所述支架的顶端均设置有用于放置第二转动轴承的“ Ω ”型凹槽，所述第二转动轴承内放置有所述转动杆。
[0009]所述转动手柄为圆形手柄。
[0010]所述转动杆在两所述第二转动轴承的内侧焊接有方钢管，所述转动杆在两所述第二转动轴承的内侧部分设置于所述方钢管内；所述转动杆是1根直径为38mm的钢管。
[0011]所述模板的一端齐口焊接第一圆钢，另一端预留5mm焊接第二圆钢，相邻所述模板的第一圆钢和第二圆钢相焊接组成所述矩形框架；所述矩形框架套包于所述方钢管外面，所述矩形框架和方钢管之间由方木楔紧。
[0012]所述模板包括钢板，所述模板的边长为所述矩形螺旋箍筋边长减去两个所述竖向钢筋的直径、再减去混凝土保护层厚度。
[0013]所述第一圆钢和第二圆钢的直径均为6mm。
[0014]采用一种全预制边缘构件矩形螺旋箍筋的定型加工装置的加工方法，其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:将所述箍筋原材放置在所述旋转架上，剪断捆扎钢带，理顺所述箍筋原材，便于牵引至所述加工系统；
步骤二:按图纸设计要求进行翻样，绑扎所述竖向钢筋形成竖向钢筋骨架，加工所述模板制成所述矩形框架；
步骤三:在所述转动杆上焊接所述方钢管，将所述矩形框架穿入所述方钢管，再将安装好的所述矩形框架穿入所述竖向钢筋骨架，用方木楔紧所述模具系统；
步骤四:将所述加工系统安装在所述支架系统上，调试所述加工系统转动是否正常；步骤五:将所述箍筋原材牵引至所述加工系统，固定在所述钢筋骨架的一端，转动所述转动手柄，按设计要求的间距开始螺旋转动缠绕所述箍筋原材；
步骤六:缠绕好封闭的所述矩形螺旋箍筋后，取下所述加工系统及模具系统，打掉所述方木，拆开所述矩形框架，一片一片抽出所述模板，将缠绕的所述矩形螺旋箍筋放置一边，重新安装所述模具及竖向钢筋骨架，进行下一批所述矩形螺旋箍筋的制备。
[0015]所述立柱为10#槽钢。
[0016]本发明包括由底盘、立柱、旋转架、第一转动轴承组成的旋转支座，底座与支架组成的支架系统，转动手柄、转动杆通过第二转动轴承组成的加工系统，四片模板用方木楔紧组成模具系统，协同工作加工钢筋骨架的矩形螺旋箍筋。
[0017]所述旋转支座采用直径为22_的钢筋加工制作成直径为1200_的外圆环，通过直径为22_的钢筋加工制作成直径为400_的内圆环，夕卜圆环和内圆环之间采用若干直径为22mm的钢筋作为肋筋焊接；仍采用直径为22mm的钢筋作为斜肋焊接固定加工成底盘；使用直径为22mm的钢筋焊接成高度为100mm，下底面直径为400mm的锥形旋转架，锥形旋转架的下底面焊接与内圆环上表面；锥形旋转架与立柱的顶端通过第一转动轴承相连，锥形旋转架套在底盘上的立柱上，组成旋转支座；
支架系统中底座、支架为现场常用的10#槽钢加工而成，底座尺寸为800X 1000mm，支架尺寸为300?1000 X 1200mm的梯形结构，支架端部制成“ Ω ”型凹槽，放置第二转动轴承，凹槽采用3 5_钢板(5即为厚度)制成“Ω”型，扣住加工系统的第二转动轴承及转动杆；转动手柄为采用直径为22_的钢筋加工制作成直径为800_的圆环，使用6根直径为22mm的钢筋作肋筋焊接成圆形手柄；
转动杆是采用3根直径为22mm的钢筋焊接成的三角形，三角形一端与第二转动轴承焊接，一端与45 X 45mm方钢管制作的主杆焊接。
[0018]模板是用δ 3mm钢板加工而成，尺寸为矩形螺旋箍筋尺寸减去竖向钢筋直径，再减去混凝土保护层厚度；如剪力墙约束边缘暗柱如为长度为200mm，竖向钢筋规格为4根直径为18mm的钢筋，则模板长度为144mm (矩形螺旋箍筋的长度应该与剪力墙约束边缘暗柱的长度相同，即矩形螺旋箍筋的长度为200mm，2根竖向钢筋的直径长度为36mm，混凝土保护层厚度为两边各10mm，故模板长度为200-18*2-10*2=144mm)，宽144mm的模板的一端齐口焊接直径为6mm的圆钢成“L”形，一端留5mm焊接直径为6mm的圆钢成“T”形。
[0019]4片模板通过卡接在转动杆上，使用方木楔紧，组成模具系统。
[0020]钢筋骨架是使用小规格横向短钢筋与剪力墙约束边缘暗柱竖向钢筋(4根直径为18mm的钢筋)进行焊接连接成设计要求的规格。
[0021]本发明提供了一种矩形螺旋封闭箍筋快速加工定型模具，通过在施工现场利用现有的短钢筋废料等焊接而成。首先在定型模具上依据图纸设置不同直径矩形螺旋箍筋加工所需的模具，然后工人操作时只需用转动手柄，围绕定型模具(即钢筋骨架)旋转即可加工出设计图纸要求的矩形螺旋封闭箍筋，操作极为简便，解决了现场施工时工人对矩形封闭箍筋施工质量和进度难以保证等问题。
[0022]本发明操作简单；采用竖向钢筋定型，加工质量好；可有效加快施工进度，缩短工期；矩形螺旋箍筋制作简易、方便、快捷；本发明的定型加工装置可周转使用，经济实惠。
[0023]本发明具有以下有益效果:(1)、操作简单，工人容易掌握技术要领；(2)、采用竖向钢筋定型，加工质量好；(3)、可有效加快施工进度，缩短工期；(4)、制作简易、方便、快捷；(5)、可周转使用，也可出售，经济实惠。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中第一转动轴承的结构示意图；
图3为本发明中转动手柄的结构示意图；
图4为本发明中方钢管的结构示意图；
图5为本发明中钢筋骨架的结构示意图；
图6为本发明中第一圆钢和第