一种截断式预埋件钢连接结构的制作方法

本发明涉及预埋件技术领域，更具体地说，涉及一种截断式预埋件钢连接结构。

背景技术：

预埋件(预制埋件)就是预先安装(埋藏)在隐蔽工程内的构件，就是在结构浇筑时安置的构配件，用于砌筑上部结构时的搭接，以利于外部工程设备基础的安装固定，预埋件大多由金属制造，例如：钢筋或者铸铁，也可用木头，塑料等非金属刚性材料，预埋件是在结构中留设由钢板和锚固筋的构件，用来连接结构构件或非结构构件的固定用途，比如做后工序固定(如门、窗、幕墙、水管、煤气管等)用的连接件，这个在混凝土结构与钢结构连接的部位很多；预埋管在结构中留设管(常见的是钢管铸铁管或pvc管)用来穿管或留洞口为设备服务的通道，比如在后期穿各种管线用的(如强弱电、给水、煤气等)，常用于混凝土墙梁上的管道预留孔；预埋螺栓是在结构中，一次把螺栓预埋在结构里，上部留出的螺栓丝扣用来固定构件，是起到连接固定作用的，常见的是设备预留螺栓。

在高铁站具有很多钢结构横梁支柱，这些横梁支柱起到主要支撑作用，这些钢结构支柱通常通过与埋设好的预埋件固定连接；钢结构预埋件通过一块钢板一面上设置螺柱，在钢板另一面设置受力的连接柱，请参阅图7，连接柱起到主要受力作用，现有受力的连接柱在远端设置一个弯曲状。

高铁站一般人流量大，且高铁在行驶时也会产生轻微震动，尤其是在地震频发区内的高铁站，钢结构横梁支柱起到对横梁的支撑作用，一旦其钢结构预埋件在受到震动力时出现弯曲甚至折断的情况，导致钢结构横梁支柱下端缺乏稳定，时间长久存在出现支柱倾斜倒塌的潜在危险，对高铁站内的工作人员及乘客的生命财产安全形成严重的威胁，极易发生大型安全事故。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种截断式预埋件钢连接结构，它可以实现通过耗能壳和加强芯的配合下，利用耗能壳低屈服点的特性率先进入耗能状态耗散震动作用产生的能量，加强芯则利用自身的强度和刚度始终保持对钢结构横梁支撑柱的稳定支撑作用，同时设置截断管来监测加强芯的支撑性能，一旦出现加强芯完全或者折断导致对支柱的支撑强度下降时，技术人员可以提前预知以提供充分时间进行安全维护。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种截断式预埋件钢连接结构，包括支柱底板和多个安装螺柱，多个所述安装螺柱均匀设置在支柱底板上端，所述支柱底板下端固定连接有多个均匀分布的预埋筋，所述预埋筋上侧设置有四个环形阵列分布的角钢，所述角钢与支柱底板之间通过承压型高强螺栓连接，所述预埋筋下端固定连接有稳定圆板，所述稳定圆板侧壁上开凿有环形槽，所述支柱底板下侧设有定位钢架，且定位钢架与多个稳定圆板之间均固定连接，所述预埋筋包括功能涂层、耗能壳和加强芯，所述加强芯内开凿有细管槽，所述细管槽内设置有截断管，所述支柱底板上端开凿有多个与截断管相匹配的观察孔，所述观察孔内上端固定连接有透明玻璃，所述观察孔内设置有吸湿球壳，且吸湿球壳与截断管连接，可以实现通过耗能壳和加强芯的配合下，利用耗能壳低屈服点的特性率先进入耗能状态耗散震动作用产生的能量，加强芯则利用自身的强度和刚度始终保持对钢结构横梁支撑柱的稳定支撑作用，同时设置截断管来监测加强芯的支撑性能，一旦出现加强芯完全或者折断导致对支柱的支撑强度下降时，技术人员可以提前预知以提供充分时间进行安全维护。

进一步的，所述截断管包括外管和内管，且内管插设于外管中，所述外管和内管之间填充有吸水海绵，所述内管内填充有液态水，不易出现加强芯受到一丝震动后便出现截断管发出维护警示的情况。

进一步的，所述外管为橡胶材质，所述内管为玻璃材质，采用橡胶制成的外管会提供一定的震动缓冲区间，在加强芯的可承受范围内的震动不会导致内管破碎出现错误预知，但一旦震动超过加强芯的可承受范围时，外管也会压迫内管利用玻璃的易碎特性，导致内管破裂后液态水逃逸。

进一步的，所述功能涂层为防锈防腐喷涂层，且功能涂层的厚度为0.2-0.5mm，用来保护耗能壳和加强芯，不易出现锈蚀、腐蚀而影响自身性能的情况。

进一步的，所述耗能壳采用软钢q100制成，且耗能壳的厚度为2-5cm，具有极低的屈服点，靠反复载荷滞后吸收震动的能力。

进一步的，所述加强芯采用sus630不锈钢制成，且加强芯的直径为5-10cm，具有超高机械强度，起到优异的支撑作用。

进一步的，所述吸湿球壳由高分子吸水树脂和吸水绒毛纤维混合制成，且高分子吸水树脂和吸水绒毛纤维的混合比例为1:5，所述吸湿球壳内设置有多个遇水变色硅胶粒，利用吸湿球壳的高吸水吸能来吸收截断管内逃逸出的液态水，遇水变色硅胶粒遇水显色方便技术人员观察。

进一步的，所述定位钢架包括外环和内板，所述外环和内板之间设置有多个环形阵列分布的连接杆，且外环、内板和连接杆之间一体成型，提高预埋筋下端的稳定性，同时在预埋时也不易因外力出现安装偏差。

进一步的，所述安装螺柱采用镍--钛形状记忆合金制成，制作安装螺柱的内径略小于钢结构横梁支柱的安装孔外径，可以在低温条件下在安装螺柱上安装钢结构横梁支柱，在常温条件下安装螺柱会缓慢恢复原先的形状，即安装螺柱的内径变大抵紧安装孔，形成牢固紧密的连接。

进一步的，所述支柱底板上端中心位置开凿有水准孔，所述水准孔内安装有圆形水准气泡，方便技术人员在预埋时通过圆形水准气泡进行辅助精平，降低支柱底板的倾斜度。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现通过耗能壳和加强芯的配合下，利用耗能壳低屈服点的特性率先进入耗能状态耗散震动作用产生的能量，加强芯则利用自身的强度和刚度始终保持对钢结构横梁支撑柱的稳定支撑作用，同时设置截断管来监测加强芯的支撑性能，一旦出现加强芯完全或者折断导致对支柱的支撑强度下降时，技术人员可以提前预知以提供充分时间进行安全维护。

(2)截断管包括外管和内管，且内管插设于外管中，外管和内管之间填充有吸水海绵，内管内填充有液态水，不易出现加强芯受到一丝震动后便出现截断管发出维护警示的情况。

(3)外管为橡胶材质，内管为玻璃材质，采用橡胶制成的外管会提供一定的震动缓冲区间，在加强芯的可承受范围内的震动不会导致内管破碎出现错误预知，但一旦震动超过加强芯的可承受范围时，外管也会压迫内管利用玻璃的易碎特性，导致内管破裂后液态水逃逸。

(4)功能涂层为防锈防腐喷涂层，且功能涂层的厚度为0.2-0.5mm，用来保护耗能壳和加强芯，不易出现锈蚀、腐蚀而影响自身性能的情况。

(5)耗能壳采用软钢q100制成，且耗能壳的厚度为2-5cm，具有极低的屈服点，靠反复载荷滞后吸收震动的能力。

(6)加强芯采用sus630不锈钢制成，且加强芯的直径为5-10cm，具有超高机械强度，起到优异的支撑作用。

(7)吸湿球壳由高分子吸水树脂和吸水绒毛纤维混合制成，且高分子吸水树脂和吸水绒毛纤维的混合比例为1:5，吸湿球壳内设置有多个遇水变色硅胶粒，利用吸湿球壳的高吸水吸能来吸收截断管内逃逸出的液态水，遇水变色硅胶粒遇水显色方便技术人员观察。

(8)定位钢架包括外环和内板，外环和内板之间设置有多个环形阵列分布的连接杆，且外环、内板和连接杆之间一体成型，提高预埋筋下端的稳定性，同时在预埋时也不易因外力出现安装偏差。

(9)安装螺柱采用镍--钛形状记忆合金制成，制作安装螺柱的内径略小于钢结构横梁支柱的安装孔外径，可以在低温条件下在安装螺柱上安装钢结构横梁支柱，在常温条件下安装螺柱会缓慢恢复原先的形状，即安装螺柱的内径变大抵紧安装孔，形成牢固紧密的连接。

(10)支柱底板上端中心位置开凿有水准孔，水准孔内安装有圆形水准气泡，方便技术人员在预埋时通过圆形水准气泡进行辅助精平，降低支柱底板的倾斜度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明预埋筋部分的剖视图；

图3为本发明截断管部分的剖视图；

图4为本发明定位钢架部分的结构示意图；

图5为本发明支柱底板部分的俯视图；

图6为本发明吸湿球壳部分的结构示意图；

图7为现有技术的结构示意图。

图中标号说明：

1支柱底板、2安装螺柱、3预埋筋、301功能涂层、302耗能壳、303加强芯、4稳定圆板、5定位钢架、501外环、502内板、503连接杆、6角钢、7承压型高强螺栓、8截断管、801外管、802内管、9吸水海绵、10圆形水准气泡、11透明玻璃、12吸湿球壳、13遇水变色硅胶粒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种截断式预埋件钢连接结构，包括支柱底板1和多个安装螺柱2，多个安装螺柱2均匀设置在支柱底板1上端，用于安装钢结构横梁支柱，安装螺柱2采用镍--钛形状记忆合金制成，制作安装螺柱2的内径略小于钢结构横梁支柱的安装孔外径，可以在低温条件下在安装螺柱2上安装钢结构横梁支柱，在常温条件下安装螺柱2会缓慢恢复原先的形状，即安装螺柱2的内径变大抵紧安装孔，形成牢固紧密的连接。

请参阅图5，支柱底板1上端中心位置开凿有水准孔，水准孔内安装有圆形水准气泡10，方便技术人员在预埋时通过圆形水准气泡10进行辅助精平，降低支柱底板1的倾斜度。

请参阅图1，支柱底板1下端固定连接有多个均匀分布的预埋筋3，预埋筋3上侧设置有四个环形阵列分布的角钢6，角钢6与支柱底板1之间通过承压型高强螺栓7连接，提高预埋筋3与支柱底板1的连接强度，预埋筋3下端固定连接有稳定圆板4，提高预埋筋3的抗拉拔能力，稳定圆板4侧壁上开凿有环形槽，扩大与现浇混凝土的接触面积，进而提高预埋强度，支柱底板1下侧设有定位钢架5，且定位钢架5与多个稳定圆板4之间均固定连接。

请参阅图4，定位钢架5包括外环501和内板502，外环501和内板502之间设置有多个环形阵列分布的连接杆503，且外环501、内板502和连接杆503之间一体成型，提高预埋筋3下端的稳定性，同时在预埋时也不易因外力出现安装偏差。

请参阅图2，预埋筋3包括功能涂层301、耗能壳302和加强芯303，功能涂层301为防锈防腐喷涂层，且功能涂层301的厚度为0.2mm，用来保护耗能壳302和加强芯303，不易出现锈蚀、腐蚀而影响自身性能的情况，耗能壳302采用软钢q100制成，且耗能壳302的厚度为2cm，具有极低的屈服点，靠反复载荷滞后吸收震动的能力，加强芯303采用sus630不锈钢制成，且加强芯303的直径为10cm，具有超高机械强度，起到优异的支撑作用，加强芯303内开凿有细管槽，细管槽内设置有截断管8。

请参阅图3，截断管8包括外管801和内管802，且内管802插设于外管801中，外管801和内管802之间填充有吸水海绵9，内管802内填充有液态水，不易出现加强芯303受到一丝震动后便出现截断管8发出维护警示的情况，外管801为橡胶材质，内管802为玻璃材质，采用橡胶制成的外管801会提供一定的震动缓冲区间，在加强芯303的可承受范围内的震动不会导致内管802破碎出现错误预知，但一旦震动超过加强芯303的可承受范围时，外管801也会压迫内管802利用玻璃的易碎特性，导致内管802破裂后液态水逃逸。

请参阅图5，支柱底板1上端开凿有多个与截断管8相匹配的观察孔，观察孔内上端固定连接有透明玻璃11，观察孔内设置有吸湿球壳12，且吸湿球壳12与截断管8连接，吸湿球壳12由高分子吸水树脂和吸水绒毛纤维混合制成，且高分子吸水树脂和吸水绒毛纤维的混合比例为1:5。

请参阅图6，吸湿球壳12内设置有多个遇水变色硅胶粒13，利用吸湿球壳12的高吸水吸能来吸收截断管8内逃逸出的液态水，遇水变色硅胶粒13遇水显色方便技术人员观察。

本发明可以实现通过耗能壳302和加强芯303的配合下，利用耗能壳302低屈服点的特性率先进入耗能状态耗散震动作用产生的能量，加强芯303则利用自身的强度和刚度始终保持对钢结构横梁支撑柱的稳定支撑作用，同时设置截断管8来监测加强芯的支撑性能，一旦出现加强芯303完全或者折断导致对支柱的支撑强度下降时，即在耗能壳302的耗能能力已经无法抵消震动能量时，震动能量传递至加强芯303直接作用，当经过耗能壳302消耗削弱过的震动能量对加强芯303的影响不大时，由于外管801的缓冲特性内管802不会破碎，当震动能量还是过大导致加强芯303完全或者折断时，内管802破碎后液态水在吸水海绵9的吸水作用下，最终“逃逸”至吸湿球壳12处，遇水变色硅胶粒13吸湿显色后提醒技术人员预埋筋3出现损坏，技术人员可以提前预知以提供充分时间进行安全维护。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。