钢砼组合管上下层快速对接及临时固定装置的制作方法

本发明属于装配式建筑施工技术领域，具体涉及一种钢砼组合管上下层快速对接及临时固定装置。

背景技术：

装配式建筑的墙体所采用的单节钢砼组合管整体呈矩形筒状结构，在工厂制作后运送到施工场地进行组装，现有的装配式建筑推广应用最大的问题就是无法形成稳定统一体系，这一问题关键就在于钢砼组合管之间的节点连接，尤其是上下层的钢砼组合管之间的对接质量，这不仅要使节点处的结构强度要达到抗风抗震的要求，而且要确保上下层的钢砼组合管垂直度保持一致。现有技术中对钢砼组合管进行竖向连接时采用的方式不仅操作繁琐，而且不易调整上层钢砼组合管的垂直度，影响安装质量。另外，上层的钢砼组合管对接到位后，需要临时将上层钢砼组合管固定，避免风力的作用将上层的钢砼组合管吹歪，甚至吹倒而影响到施工的质量和安全性，临时固定上层钢砼组合管一般采用多个人用手扶着，直到上下层钢砼组合管永久固定连接完成后再松开手，这样不仅浪费较多的人力，而且稳定性仍然不强，遇到大风靠人扶着难度很大，存在较大安全隐患。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种便于操作、安全可靠性强、人工劳动强度小、便于调整上层钢砼组合管的垂直度以确保上下对齐、提高安装质量的钢砼组合管上下层快速对接及临时固定装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：钢砼组合管上下层快速对接及临时固定装置，包括均水平设置的上矩形法兰和下矩形法兰，上矩形法兰上侧面焊接在上层钢砼组合管内部的矩形钢板结构下端部，下矩形法兰下侧面焊接在下层钢砼组合管内部的矩形钢板结构上端部，上矩形法兰和下矩形法兰上均开设有与矩形钢板结构内部腔体对应的矩形孔，上矩形法兰下侧面与下矩形法兰上侧面对应接触，上矩形法兰的矩形孔内壁固定设置有若干块定位板，每块定位板的下侧边均伸入到下矩形法兰的矩形孔内，每块定位板的下侧边均固定连接有一块楔形卡板，以矩形孔的中心到矩形孔各侧边的方向为由内向外的方向，楔形卡板的内侧面与定位板的内侧面齐平，定位板的外侧面与下矩形法兰接触，楔形卡板沿内外方向呈上厚下薄的楔形结构，楔形卡板的上端与下矩形法兰的下侧面接触，楔形卡板下侧部的厚度小于定位板的厚度；上层钢砼组合管和下层钢砼组合管的一侧面或两侧面设置有临时支撑机构。

定位板上开设有内外通透的螺纹孔，螺纹孔的上半部和下半部分别位于上矩形法兰和下矩形法兰之间连接缝的上部和下部，上矩形法兰下侧面和下矩形法兰上侧面对应开设有与螺纹孔同轴向内外通透的光孔，光孔内穿设有调节螺栓，光孔与调节螺栓的杆部直径相等，调节螺栓的内端螺纹连接在螺纹孔内，调节螺栓在光孔外侧的部分为内细外粗的圆锥形光杆结构。

上矩形法兰和下矩形法兰之间的连接缝通过焊接的方式连接为一体，调节螺栓的外端头部之间固定连接在钢筋网，上层钢砼组合管下端和下层钢砼组合管上端之间浇筑有将调节螺栓和钢筋网预埋在内的外包混凝土，外包混凝土、上层钢砼组合管和下层钢砼组合管的外表面对应齐平。

临时支撑机构包括两组斜撑定位组件，两组斜撑定位组件分别位于上层钢砼组合管的左右两侧；

上层钢砼组合管和下层钢砼组合管的结构相同，上层钢砼组合管包括浇筑在矩形钢板结构外侧部的混凝土层，矩形钢板结构的前侧板和后侧板之间穿设有若干条螺杆拉结筋，螺杆拉结筋的前后两端预埋在混凝土层内；

每组斜撑定位组件均包括内螺纹套管、斜撑杆和直撑杆，内螺纹套管设置有若干个，每个内螺纹套管均预埋在混凝土层内，所有的内螺纹套沿竖直方向布置至少两个，与内螺纹套管对应的螺杆拉结筋的一端或两端对应螺纹连接在内螺纹套管内部的半段，内螺纹套管内部的另半段螺纹连接有伸出上层钢砼组合管侧面的定位螺柱，直撑杆采用槽钢制成，直撑杆上沿竖向设置，直撑杆上开设有与上下布置的若干根定位螺柱一一对应的安装孔，直撑杆下部的安装孔对应于下层钢砼组合管上部设置的定位螺柱，定位螺柱一一穿过安装孔并通过垫圈和定位螺母将直撑杆固定，直撑杆的上部通过销轴与斜撑杆上端铰接，斜撑杆下端铰接有支撑盘。

采用上述技术方案，本发明中的定位板和楔形卡板为一体结构制成，定位板的上部外侧面先焊接在上矩形法兰的矩形孔内壁上，上矩形法兰上表面再焊接到上层钢砼组合管内部的矩形钢板结构下端部。上层钢砼组合管和下层钢砼组合管在上下对接时，下层钢砼组合管已经固定牢靠，上层钢砼组合管下端的上矩形法兰自上而下对接到下层钢砼组合管上端的下矩形法兰上，在对接过程中，楔形卡板的楔形面（外侧面）下侧边先进入到下矩形法兰的矩形孔内，随着上层钢砼组合管继续向下移动（持续时间很短），楔形卡板被向内挤压，直到上矩形法兰与下矩形法兰接触后，楔形卡板复位，楔形卡板的上端面与下矩形法兰下表面接触，无论上层钢砼组合管受到哪个方向的力量，楔形卡板紧紧卡扣在下矩形法兰上，起到临时固定上层钢砼组合管的作用。

在焊接上矩形法兰和下矩形法兰之间的连接缝前，要使上层钢砼组合管和下层钢砼组合管进行对齐，确保施工墙体的垂直度。具体调节过程为：若上层钢砼组合管向一侧偏，则使用扳手或螺丝刀拧动该侧下方的调节螺栓，使调节螺栓上的圆锥形光杆结构向光孔内移动，圆锥形光杆向上顶动上矩形法兰，使该侧的上层钢砼组合管向上移动，从而使上层钢砼组合管与下层钢砼组合管保持一致的垂直度。

调整好上层钢砼组合管与下层钢砼组合管的垂直度后，将临时支撑机构安装到上层钢砼组合管和下层钢砼组合管的侧面，临时支撑机构的具体安装过程为：先将定位螺柱螺纹连接在内螺纹套管内部，再将直撑杆竖向安装到定位螺柱上，拧上定位螺母使直撑杆固定在上层钢砼组合管与下层钢砼组合管的侧面，斜撑杆下端的支撑盘通过膨胀螺栓固定在楼板上。

接着对上矩形法兰和下矩形法兰之间的连接缝进行焊接，使上层钢砼组合管和下层钢砼组合管永久固定。然后将临时支撑机构拆卸。

最后，以调节螺栓的外端为连接点，在各调节螺栓之间设置钢筋网，并在上层钢砼组合管和下层钢砼组合管之间的环形空间内浇筑混凝土，使调节螺栓和钢筋网浇筑到混凝土内，使外包混凝土不易脱皮、裂缝。

综上所述，本发明可大大提高上下两层钢砼组合管之间的对接速度，通过对接后卡扣的临时固定方式，并设置临时支撑机构，抗风效果好，确保施工作业的安全可靠性，并且可以微调上下两层钢砼组合管之间的垂直度，确保对接的质量和牢靠性，完全满足现代装配式建筑的整体受力、节能、抗风、抗震等使用要求。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中上矩形法兰和下矩形法兰在对接时的侧面示意图；

图3是图2的左视图；

图4是图1中上层钢砼组合管和临时支撑机构之间连接的剖视图。

具体实施方式

如图1-图4所示，本发明的钢砼组合管上下层快速对接及临时固定装置，包括均水平设置的上矩形法兰1和下矩形法兰2，上矩形法兰1上侧面焊接在上层钢砼组合管3内部的矩形钢板结构11下端部，下矩形法兰2下侧面焊接在下层钢砼组合管4内部的矩形钢板结构11上端部，上矩形法兰1和下矩形法兰2上均开设有与矩形钢板结构11内部腔体对应的矩形孔，上矩形法兰1下侧面与下矩形法兰2上侧面对应接触，上矩形法兰1的矩形孔内壁固定设置有若干块定位板5，每块定位板5的下侧边均伸入到下矩形法兰2的矩形孔内，每块定位板5的下侧边均固定连接有一块楔形卡板6，以矩形孔的中心到矩形孔各侧边的方向为由内向外的方向，楔形卡板6的内侧面与定位板5的内侧面齐平，定位板5的外侧面与下矩形法兰2接触，楔形卡板6沿内外方向呈上厚下薄的楔形结构，楔形卡板6的上端与下矩形法兰2的下侧面接触，楔形卡板6下侧部的厚度小于定位板5的厚度。上层钢砼组合管3和下层钢砼组合管4的一侧面或两侧面设置有临时支撑机构。

定位板5上开设有内外通透的螺纹孔，螺纹孔的上半部和下半部分别位于上矩形法兰1和下矩形法兰2之间连接缝的上部和下部，上矩形法兰1下侧面和下矩形法兰2上侧面对应开设有与螺纹孔同轴向内外通透的光孔9，光孔9内穿设有调节螺栓7，光孔9与调节螺栓7的杆部直径相等，调节螺栓7的内端螺纹连接在螺纹孔内，调节螺栓7在光孔9外侧的部分为内细外粗的圆锥形光杆结构8。

上矩形法兰1和下矩形法兰2之间的连接缝通过焊接的方式连接为一体，调节螺栓7的外端头部之间固定连接在钢筋网，上层钢砼组合管3下端和下层钢砼组合管4上端之间浇筑有将调节螺栓7和钢筋网预埋在内的外包混凝土，外包混凝土、上层钢砼组合管3和下层钢砼组合管4的外表面对应齐平。

临时支撑机构包括两组斜撑定位组件10，两组斜撑定位组件10分别位于上层钢砼组合管3的左右两侧；

上层钢砼组合管3和下层钢砼组合管4的结构相同，上层钢砼组合管3包括浇筑在矩形钢板结构11外侧部的混凝土层13，矩形钢板结构11的前侧板和后侧板之间穿设有若干条螺杆拉结筋12，螺杆拉结筋12的前后两端预埋在混凝土层13内；

每组斜撑定位组件10均包括内螺纹套管14、斜撑杆15和直撑杆16，内螺纹套管14设置有若干个，每个内螺纹套管14均预埋在混凝土层13内，所有的内螺纹套沿竖直方向布置至少两个，与内螺纹套管14对应的螺杆拉结筋12的一端或两端对应螺纹连接在内螺纹套管14内部的半段，内螺纹套管14内部的另半段螺纹连接有伸出上层钢砼组合管3侧面的定位螺柱17，直撑杆16采用槽钢制成，直撑杆16上沿竖向设置，直撑杆16上开设有与上下布置的若干根定位螺柱17一一对应的安装孔，直撑杆16下部的安装孔对应于下层钢砼组合管4上部设置的定位螺柱17，定位螺柱17一一穿过安装孔并通过垫圈18和定位螺母19将直撑杆16固定，直撑杆16的上部通过销轴20与斜撑杆15上端铰接，斜撑杆15下端铰接有支撑盘21。

本发明中的定位板5和楔形卡板6为一体结构制成，定位板5的上部外侧面先焊接在上矩形法兰1的矩形孔内壁上，上矩形法兰1上表面再焊接到上层钢砼组合管3内部的矩形钢板结构11下端部。上层钢砼组合管3和下层钢砼组合管4在上下对接时，下层钢砼组合管4已经固定牢靠，上层钢砼组合管3下端的上矩形法兰1自上而下对接到下层钢砼组合管4上端的下矩形法兰2上，在对接过程中，楔形卡板6的楔形面（外侧面）下侧边先进入到下矩形法兰2的矩形孔内，随着上层钢砼组合管3继续向下移动（持续时间很短），楔形卡板6被向内挤压，直到上矩形法兰1与下矩形法兰2接触后，楔形卡板6复位，楔形卡板6的上端面与下矩形法兰2下表面接触，无论上层钢砼组合管3受到哪个方向的力量，楔形卡板6紧紧卡扣在下矩形法兰2上，起到临时固定上层钢砼组合管3的作用。

在焊接上矩形法兰1和下矩形法兰2之间的连接缝前，要使上层钢砼组合管3和下层钢砼组合管4进行对齐，确保施工墙体的垂直度。具体调节过程为：若上层钢砼组合管3向一侧偏，则使用扳手或螺丝刀拧动该侧下方的调节螺栓7，使调节螺栓7上的圆锥形光杆结构8向光孔9内移动，圆锥形光杆向上顶动上矩形法兰1，使该侧的上层钢砼组合管3向上移动，从而使上层钢砼组合管3与下层钢砼组合管4保持一致的垂直度。

调整好上层钢砼组合管3与下层钢砼组合管4的垂直度后，将临时支撑机构安装到上层钢砼组合管3和下层钢砼组合管4的侧面，临时支撑机构的具体安装过程为：先将定位螺柱17螺纹连接在内螺纹套管14内部，再将直撑杆16竖向安装到定位螺柱17上，拧上定位螺母19使直撑杆16固定在上层钢砼组合管3与下层钢砼组合管4的侧面，斜撑杆15下端的支撑盘21通过膨胀螺栓固定在楼板上。

接着对上矩形法兰1和下矩形法兰2之间的连接缝进行焊接，使上层钢砼组合管3和下层钢砼组合管4永久固定。然后将临时支撑机构拆卸。

最后，以调节螺栓7的外端为连接点，在各调节螺栓7之间设置钢筋网，并在上层钢砼组合管3和下层钢砼组合管4之间的环形空间内浇筑混凝土，使调节螺栓7和钢筋网浇筑到混凝土内，使外包混凝土不易脱皮、裂缝。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。