一种装配式混凝土高层住宅塔吊耗能减振附墙杆装置的制作方法

本实用新型属于装配式建筑技术领域，具体涉及一种装配式混凝土高层住宅塔吊耗能减振附墙杆装置。

背景技术：

随着建筑工业化的快速发展，装配式混凝土高层结构已广泛地应用在住宅中，在装配式混凝土高层住宅的施工过程中需要塔吊将建筑材料运输到施工场地、施工平台，塔吊成为高层建筑施工必不可少的设备。塔吊分为外附、内附和外挂三种，塔吊与装配式混凝土高层住宅的连接成为塔吊安全施工的关键因素，一旦塔吊和建筑结构连接失效，导致塔吊整体发生失稳，会造成严重的安全事故。目前，塔吊和装配式混凝土高层住宅连接主要依靠附墙杆和预制构件的连接，塔吊超过一定高度后，每隔一段高度都会设置附墙杆，附墙杆一端和塔吊连接，另一端与装配式混凝土高层住宅的预制墙板连接。此外，预制墙板依靠临时支撑防护，支撑和预制墙板的连接处是装配式混凝土结构的薄弱部位，常出现超应力的情况，一旦发生连接点破坏，导致严重的墙体倒塌事故。因此，合理地设计附墙杆和预制墙板的连接是装配式混凝土高层住宅塔吊安全施工的重要保证。

对于常规的外附塔吊和现浇混凝土高层建筑，一般在建筑物的混凝土柱或者混凝土梁预埋连接件，之后与附墙杆和塔吊相连。对于近来发展迅速的装配式混凝土高层住宅，附墙杆与预制墙板通过连接固定件进行连接，预制墙板是工厂预制加工，现场通过套筒灌浆连接进行装配，依靠临时支撑防护，支撑与墙板的连接点常出现超应力状态，是装配式结构的薄弱环节。塔吊在施工过程中经常受到风荷载的作用，附墙杆对预制墙板产生长期的、连续的、可变的振动冲击和疲劳荷载，可能引起预制墙板连接与主体结构或临时支撑连接的破坏，严重威胁装配式混凝土高层住宅施工安全，需要一种带有减振缓冲功能的预制墙板固定件至关重要。此外，不同工地塔吊和建筑物的距离不同，规格不同，塔吊附墙杆只能切割、焊接，该方法焊接部位很难达到设计强度，且不能重复利用，造成材料浪费，不符合当前绿色施工的要求。因此，探索设计一种新型的、可减振的、可调节长度的混凝土高层住宅塔吊附墙杆装置具有重大的工程价值和应用意义。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种，

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种装配式混凝土高层住宅塔吊耗能减振附墙杆装置，该附墙杆装置包括装配端一、装配端二、连接件二、内核芯材、连接方塔一、连接方塔二、连接转换件一、连接转换件二以及与建筑物预留连接部件构成可拆卸配合的连接固定件；

所述装配端一、装配端二通过连接件二构成可拆卸配合，所述装配端一、装配端二内部具有间隙；

所述内核芯材设置在装配端一、装配端二的间隙中，用于摩擦滑动、屈曲耗能；

所述内核芯材的第一端与连接方塔一构成可拆卸配合，所述内核芯材的第二端与连接方塔二构成可拆卸配合；

所述连接转换件一包括与连接方塔一构成可拆卸配合的第一端、所述连接转换件一还包括与连接固定件构成转动配合的第二端；

所述连接转换件二包括与连接方塔二构成可拆卸配合的第一端，所述连接转换件二还包括与塔吊构成转动配合的第二端。

优选的，所述装配端一、装配端二均包括四根方形钢管，四根方形钢管两两之间通过连接件一构成可拆卸配合，并组合形成截面成矩形且内部具有所述间隙的装配端一、装配端二。

优选的，所述连接件一为至少设有两个螺栓孔一的连接钢板一，所述方形钢管的管壁上设有对应的螺栓孔二，连接螺栓一穿过方形钢管、连接钢板一将两者相连。

优选的，所述连接件二为至少设有四个螺栓孔三的连接钢板二，装配端一、装配端二端部的管壁上对应设有螺栓孔四，连接螺栓二穿过装配端一、连接钢板二将两者相连，连接螺栓二穿过装配端二、连接钢板二将两者相连。

优选的，所述内核芯材由低屈服点钢制成，包括依次相连的连接段一、耗能段和连接段二，所述连接段一、连接段二的截面均为十字形，所述耗能段为平板形，所述连接段一上设有端板一，所述连接段二上设有端板二，所述端板一与连接方塔一相连，所述端板二与连接方塔二相连。

优选的，所述端板一上设有螺栓孔五，所述端板二上设有螺栓孔六，所述连接方塔一底部为具有螺栓孔七的塔底钢板一、连接方塔二底部为具有螺栓孔八的塔底钢板二，连接螺栓三穿过螺栓孔五、螺栓孔七将端板一与连接方塔一相连，连接螺栓四穿过螺栓孔六、螺栓孔八将端板二与连接方塔二相连；所述连接方塔一顶部为塔顶钢板一、连接方塔二的顶部为塔顶钢板二，所述塔顶钢板一与连接装换件一相连，所述塔顶钢板二与连接装换件二相连，由所述装配端一、装配端二连接而成的整体结构的两端分别与内核芯材和连接方塔一、连接方塔二的连接处有间隙。

优选的，所述塔顶钢板一上设有螺栓孔九，所述塔顶钢板二上设有螺栓孔十，所述连接转换件一、连接转换件二均由钢板焊接成箱型结构，所述连接转换件一、连接转换件二相对的一侧分别设有螺栓孔十一、螺栓孔十二，具有微调段的微调连接螺栓一穿过螺栓孔九、螺栓孔十一将塔顶钢板一与连接装换件一相连，具有微调段的微调连接螺栓二穿过螺栓孔十、螺栓孔十二将塔顶钢板二与连接装换件二相连，所述连接转换件一上还设有与连接固定件相连的销孔一，所述连接转换件二上还设有与塔吊相连的销孔二。

优选的，所述连接固定件包括平板一、减振板一、减振板二、平板二和连接螺栓，所述连接螺栓依次穿过平板一、减振板一、建筑物预留连接部件、减振板二和平板二将连接固定件安装在建筑物上，所述平板一上设有凸起耳板，所述凸起耳板设有与所述销孔一相配合的销孔三，连接销穿过销孔一、销孔三将凸起耳板与连接装换件一相连，所述凸起耳板两侧都设有带孔的加劲肋。

优选的，具有微调段的所述微调连接螺栓一、微调连接螺栓二均由实心钢棒加工而成，两端为螺纹部并配有4个六角螺栓，中间部分设有便于扳手握夹的旋钮部件；所述连接螺栓由具有记忆功能的形状记忆合金制作。

优选的，所述减振板一、减振板二均由若干层薄高弹性橡胶和薄钢板相互层叠复合而成。

本实用新型的有益效果是：

1、装配式混凝土高层住宅的预制墙板与主体结构采用套筒灌浆连接，接缝是该连接的关键部位，目前认为等同现浇。塔吊在装配式混凝土高层住宅施工中由于风荷载的作用，附墙杆对预制墙板连接部位产生长期的、可变的疲劳荷载和振动冲击，对预制墙板和连接固定件产生疲劳损伤，危及预制墙板的和附墙杆的安全、塔吊整体的稳定性。

针对上述问题，本实用新型设计一种装配式混凝土高层住宅塔吊耗能减振附墙杆装置，该附墙杆包括装配端一、装配端二、连接件一、连接件二、内核芯材、连接方塔一、连接方塔二、连接转换件一、连接转换件二、连接螺栓微调段、连接固定件、减振板、连接螺栓等。该附墙杆具有原理简单、减小预制墙板振动、消除疲劳荷载、保护预制墙板连接安全、任意长度组合、无切割、无焊接、循环利用、安装简单、制作精良、节约资源等优点；该附墙杆解决了装配式混凝土高层住宅预制墙板与塔吊不同距离下的装配组合连接问题，减小了风振和地震作用下塔吊附墙杆对墙体的冲击作用和拉压疲劳问题，避免塔吊附墙杆对住宅墙体的破坏，为装配式混凝土高层住宅施工过程中塔吊的安全运行提供了可靠的、易拆卸、可更换、任意组合的附墙杆连接装置，可广泛地应用于装配式混凝土高层住宅塔吊连接，具有广阔的应用前景

2、本实用新型中的装配端一、装配端二通过连接件二构成可拆卸配合，装配端一、装配端二均包括四根方形钢管，四根方形钢管两两之间通过连接件一构成可拆卸配合，形成截面成矩形且内部具有所述间隙的装配端一、装配端二，使得整个附墙杆长度可以根据需要进行调整，根据工程需要任意组合长度。

3、本实用新型中的内核芯材采用低屈服点钢制作而成，包括依次相连的连接段一、耗能段和连接段二，连接段一、连接段二的截面均为十字形，耗能段为一字形，连接段一上设有端板一，连接段二上设有端板二，端板一与连接方塔一相连、端板二与连接方塔二相连，减小了风荷载作用下塔吊本身对建筑物连接部位的振动冲击和疲劳荷载，减小附墙杆和塔吊的振动，消耗风荷载能力，保证附墙杆和连接部位的安全性能。

4、本实用新型中的连接方塔一、连接方塔二均采用角钢拼接而成，方塔呈四棱台状，连接方塔塔底钢板和装配端通过螺栓牢固连接，塔顶钢板通过微调连接螺栓和连接转换件连接，实现了装配端和塔吊的有效连接，连接界面过渡平缓。

5、本实用新型中的微调连接螺栓由实心钢棒加工而成，两端为螺纹部并配有4个六角螺栓，中间部分设有便于扳手握夹的旋钮部件；微调连接螺栓一端穿过连接方塔塔顶钢板，通过塔顶钢板两侧的螺母紧固，另一端与连接转换件螺孔连接，并设有保护螺栓，避免微调连接螺栓与连接方塔之间的疲劳振动，增强了附墙杆的连接性能和安全性，实现了不同距离下塔吊和附墙杆装配端的可靠连接。

6、本实用新型中的连接件一和连接件二为矩形钢板，矩形钢板上设有平行的螺栓孔，方形钢管通过螺栓组装成装配端一和装配端二，具有良好的组合装配性能，实现附墙杆的装配制作，可重复组合利用，节约材料。

7、本实用新型的连接转换件由钢板焊接成箱型，一端设有螺孔，用于连接螺栓微调段，上下两侧开有销孔，通过销轴与塔吊连接，可更换，易安装。

8、本实用新型中的连接固定件包括平板一、减振板一、减振板二、平板二和连接螺栓，连接螺栓依次穿过平板一、减振板一、建筑物预留连接部件、减振板二和平板二将连接固定件安装在建筑物上，平板一上设有凸起耳板，凸起耳板设有与销孔一相配合的销孔三，连接销穿过销孔一、销孔三将凸起耳板与连接装换件一相连，凸起耳板两侧都设有带孔的加劲肋。通过连接螺栓将连接固定件和墙体连接在一起，减振板可以减小附墙杆对预制墙板的振动冲击和连接螺栓的往复剪压，避免预制墙板和附墙杆在风荷载作用下的疲劳破坏，确保附墙杆装置的有效性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型中装配式混凝土高层住宅塔吊耗能减振附墙杆装置整体结构示意图；

图2是连接固定件结构示意图；

图3是装配端一或装配端二截面图；

图4是内核芯材整体结构图；

图5是内核芯材局部结构图；

图6是端板一或端板二结构示意图；

图7A是连接方塔一或连接方塔二左视图；

图7B是连接方塔一或连接方塔二正视图；

图7C是连接方塔一或连接方塔二右视图；

图8是接转换件一与微调连接螺栓一配合示意图；

图9是接转换件一立体结构图；

图10是连接固定件正视图；

图11是连接固定件左视图；

图12是平板一结构示意图；

图13是平板二结构示意图；

图14是减振板一或减振板二正面图；

图15是减振板一或减振板二侧面图；

图16是连接螺栓结构示意图；

图17是微调连接螺栓一或微调连接螺栓二结构示意图。

附图中标记的含义如下：

1-连接螺栓一 2-连接螺栓二 3-连接螺栓三 4-连接螺栓四 5-微调连接螺栓一 6-微调连接螺栓二 7-连接螺栓

10-装配端一 11-方形钢管 12-连接件一 20-装配端二 30-连接件二 40-内核芯材 41-连接段 411-端板一 42-耗能段 43-连接段二 431-端板二 50-连接方塔一 501-塔底钢板一 502-塔顶钢板一 60-连接方塔二 601-塔底钢板二 602-塔顶钢板二 70-接转换件一 701-销孔一 80-接转换件二 90-连接固定件 91-平板一 92减振板一 93减振板二 94-平板二 911-凸起耳板 9111-销孔三 912-加劲肋

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做具体说明。

如图1-17所示，一种装配式混凝土高层住宅塔吊耗能减振附墙杆装置，该附墙杆装置包括装配端一10、装配端二20、连接件二30、内核芯材40、连接方塔一50、连接方塔二60、连接转换件一70、连接转换件二80以及与建筑物预留连接部件构成可拆卸配合的连接固定件90；装配端一10、装配端二20通过连接件二30构成可拆卸配合，装配端一10、装配端二20内部具有间隙；内核芯材40设置在装配端一10、装配端二20的间隙中，用于摩擦滑动、屈曲耗能；内核芯材40的第一端与连接方塔一50构成可拆卸配合，内核芯材40的第二端与连接方塔二60构成可拆卸配合；连接转换件一70 的第一端与连接方塔一50构成可拆卸配合、连接转换件一70的第二端与连接固定件90构成可拆卸配合；连接转换件二80的第一端与连接方塔二60 构成可拆卸配合，连接转换件二80的第二端与塔吊构成可拆卸配合。

进一步优化上述实施例，装配端一10、装配端二20均包括四根方形钢管11，四根方形钢管11两两之间通过连接件一12构成可拆卸配合，并组合形成截面成矩形且内部具有所述间隙的装配端一10、装配端二20。

进一步优化上述实施例，连接件一12为至少设有两个螺栓孔一的连接钢板一，方形钢管11的管壁上设有对应的螺栓孔二，连接螺栓一1穿过方形钢管11、连接钢板一将两者相连。

进一步优化上述实施例，连接件二30为至少设有四个螺栓孔三的连接钢板二，装配端一10、装配端二20端部的管壁上对应设有螺栓孔四，连接螺栓二2穿过装配端一10、连接钢板二将两者相连，连接螺栓二2穿过装配端二20、连接钢板二将两者相连。

进一步优化上述实施例，内核芯材40由低屈服点钢制成，该屈服强度的范围在80MPa-235MPa之间，包括依次相连的连接段一41、耗能段42和连接段二43，连接段一41、连接段二43的截面均为十字形，耗能段42为平板形，连接段一41上设有端板一411，连接段二43上设有端板二431，所述端板一411与连接方塔一50相连，端板二431与连接方塔二60相连，内核芯材40也可全部采用截面为十字形的连接段。

进一步优化上述实施例，端板一411上设有螺栓孔五，端板二431上设有螺栓孔六，连接方塔一50底部为具有螺栓孔七的塔底钢板一501、连接方塔二60底部为具有螺栓孔八的塔底钢板二601，连接螺栓三3穿过螺栓孔五、螺栓孔七将端板一411与连接方塔一50相连，连接螺栓四4穿过螺栓孔六、螺栓孔八将端板二431与连接方塔二60相连；连接方塔一50顶部为塔顶钢板一502、连接方塔二60的顶部为塔顶钢板二602，塔顶钢板一502与连接装换件一70相连，塔顶钢板二602与连接装换件二80相连，连接方塔一50、连接方塔二60上均设有便于安装螺栓的空部，塔顶钢板一502的尺寸小于塔底钢板一501的尺寸，塔顶钢板二602的尺寸小于塔底钢板二601的尺寸，较小的尺寸可以增大抗扭和抗变形能力，由装配端一10、装配端二20连接而成的整体结构的两端分别与内核芯材40和连接方塔一50、连接方塔二60 的连接处有间隙，该间隙用于变形耗能。

进一步优化上述实施例，塔顶钢板一502上设有螺栓孔九，塔顶钢板二 602上设有螺栓孔十，连接转换件一70、连接转换件二80均由钢板焊接成箱型结构，连接转换件一70、连接转换件二80相对的一侧分别设有螺栓孔十一、螺栓孔十二，具有微调段的微调连接螺栓一5穿过螺栓孔九、螺栓孔十一将塔顶钢板一502与连接装换件一70相连，具有微调段的微调连接螺栓二6穿过螺栓孔十、螺栓孔十二将塔顶钢板二602与连接装换件二80相连，连接转换件一70上还设有与连接固定件90相连的销孔一701，连接转换件二80上还设有与塔吊相连的销孔二。

进一步优化上述实施例，连接固定件90包括平板一91、减振板一92、减振板二93、平板二94和连接螺栓7，连接螺栓7依次穿过平板一91、减振板一92、建筑物预留连接部件、减振板二93和平板二94将连接固定件 90安装在建筑物上，平板一91上设有凸起耳板911，凸起耳板911设有与所述销孔一701相配合的销孔三9111，连接销穿过销孔一701、销孔三9111 将凸起耳板911与连接装换件一70相连，凸起耳板911两侧都设有带孔的加劲肋912。

进一步优化上述实施例，具有微调段的微调连接螺栓一5、微调连接螺栓二6均由实心钢棒加工而成，两端为螺纹部并配有4个六角螺栓，中间部分设有便于扳手握夹的旋钮部件51或61；连接螺栓由具有记忆功能的形状记忆合金制作。

进一步优化上述实施例，减振板一92、减振板二93均由若干层薄高弹性橡胶和薄钢板相互层叠复合而成。优选采用3层薄高弹性橡胶和2层薄钢板相互层叠复合，薄高弹性橡胶的厚度为2mm，薄钢板的厚度为2mm，薄高弹橡胶层发生微小变形提供减振性能，薄钢板约束减振板的大变形。

下面本实用新型的具体工作过程做进一步详细描述。

第一步，根据塔吊与建筑物之间的距离需求，选择合适长度的方形钢管 11，将方形钢管11分成两组，两组中各取四根分别用连接件一12、螺栓一 1将四根方形钢管11组合成截面呈矩形的装配端一10、装配端二20，方形钢管11之间预留间隙，将内核芯材40插入间隙中，用连接件二30、连接螺栓二2将装配端一10、装配端二20组合成整体，确保连接牢固；

第二步，将内核芯材两侧的连接段一41、连接段二43分别与矩形的端板一411、端板二431连接牢固，可采用铆接，通过连接螺栓三3将端板一 41与塔底钢板一501连接牢固、通过连接螺栓四4将端板二431与塔底钢板二601连接牢固、确保连接安全，在工厂将具有微调段的微调连接螺栓一5、微调连接螺栓二6加工好运到现场，微调连接螺栓一5、微调连接螺栓二6 的螺纹部分别旋入连接方塔一50、连接方塔一30的塔顶；

第三步，使用连接螺栓7依次穿过平板一91、减振板一92、建筑物预留连接部件、减振板二93和平板二94将连接固定件90安装在建筑物上，使用螺母将连接螺栓7两侧螺杆紧固，确保连接固定件90与建筑物预留连接部件连接牢固，避免在振动的过程中连接失效；

第四步，待连接固定件90安装好后，将连接转换件一70的销孔一701 与连接固定件90的销孔三9111对准，插入销轴，销轴下端插入保护件，防止销轴脱落，采用相同的方法将连接转换件二80安装在塔吊的连接位置，连接转换件二可沿销轴二可以自由转动；

第五步，将前三步装配好的附墙杆吊起，分别将微调连接螺栓一5、微调连接螺栓二6与连接转换件一70、连接转换件二80的螺栓孔对准旋入，根据塔机与建筑物之间的距离合理调整微调连接螺栓一5、微调连接螺栓二 6的长度，之后将紧固螺栓拧紧，确保微调段紧固，不发生松动；

第六步，当塔吊受到风荷载作用时，附墙杆中间的内核芯材耗能段发生微小变形耗能能量，减小风振带来的附墙杆对预制墙板连接部位振动冲击效应，同时减振板也可以缓冲振动和疲劳荷载，确保预制墙板和塔吊附墙杆在施工期间的安全连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。