一种机械助力钢筋纠偏装置及其纠偏方法与流程

1.本发明属于工程施工领域，具体涉及一种机械助力钢筋纠偏装置及其纠偏方法。


背景技术：

2.pc（混凝土预制件）结构下部预制构件竖向伸出钢筋在制作过程客观上会存在定位偏差，运输/安装过程中被碰撞也会导致钢筋倾斜产生偏位，从而导致预埋的钢筋和上部构件预埋套筒中心出现错位。当一块预制构件有多根伸出钢筋时，错位会有累加效应，致使在吊装时下部钢筋无法顺利伸入相应套筒腔内，吊装无法顺利进行。为解决上述施工中存在的问题，通常在吊装前要进行钢筋位置和钢筋偏位情况检查，对发生偏位的钢筋进行纠正，使钢筋位置处于正确的位置。
3.对钢筋进行纠偏，一般情况下是将偏位的钢筋纠正到垂直状态。常用的纠偏方法是使用锤子锤击钢筋调整钢筋位置，但由于钢筋不易塑性变形且由于钢筋受冲击后存在弹性变形，捶击的力度和方向不易控制。而且，锤击钢筋纠偏的效果无法直观量测，需要锤击后再用工具量测。当纠偏没有达到目标位置，需要再锤击，再量测，多次重复，效果较差。现有技术中也有使用中空钢管套住钢筋，利用杠杆原理，向需要纠正的方向扳动钢管从而纠正钢筋。但由于钢筋内置在钢管内，钢筋与钢管内部有间隙，故不能直接观察和量测到钢筋纠正的情况。而通过钢管的位置间接量测误差太大，达不到观测纠偏效果要求，同样需要拔出钢管再量测，没有达到目标位置需反复调整。目前上述方法经常使用，但纠偏过程不好控制，耗时费力，纠偏误差大，效率低，达不到pc结构下部预制构件竖向伸出钢筋纠偏精度和效率的要求。特别是钢筋较大，施加人力无法使钢筋产生塑性变形时，上述方式均无法进行有效纠偏，此时需要借助较大外力进行纠偏。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明旨在提供一种使得钢筋纠偏过程可控、易于操作、易满足精度和效率要求的机械助力钢筋纠偏装置，以及采用这种纠偏装置的钢筋纠偏方法。
5.本发明解决问题的技术方案是：一种机械助力钢筋纠偏装置，包括具有中空腔的套杆、用于将套杆和拟纠偏钢筋相对固定的卡固装置，所述卡固装置设置于套杆上；所述套杆下端设有敞开口，所述中空腔与外界连通；还包括伸缩杆、以及可与套杆装配后相对转动的支撑板，所述伸缩杆一端与支撑板铰接、另一端可与套杆连接，且伸缩杆与套杆的连接端可推动套杆转动。
6.进一步的，所述卡固装置包括设置于套杆外壁的螺纹段、与螺纹段螺纹配合的旋转螺帽、至少两个活动卡位片；在套杆中空腔段的壁上开有通孔，每个卡位片对应设置于一通孔内，所述卡位片上端铰接且卡位片可在通孔内自由摆动进出中空腔；所述旋转螺帽可在螺纹段上移动并推动卡位片摆动角度β，卡位片摆动角度β后可将拟纠偏钢筋夹紧。
7.所述螺纹段可采用去除材料的方式获得，亦可在套杆外壁套接一段带有外螺纹的螺纹套，将螺纹套与套杆固定连接（如焊接）。
8.所述通孔位于螺纹段下方或螺纹段上。
9.所述卡位片优选为扇形。
10.更进一步的，所述通孔和卡位片设有至少三个，且通孔环绕套杆均布。三个卡位片利于夹持。
11.卡位片的铰接方式有多种，一种具体的方案中，环绕套杆外壁位于通孔顶部位置处固定设有挂圈，所述卡位片顶部开孔，卡位片穿设于挂圈上，形成卡位片上端铰接形式；另一种具体的方案中，所述卡位片在通孔顶部位置与套杆壁铰接。
12.进一步的，所述卡固装置至少设有两个，在拟纠偏钢筋的顶部和底部位置各对应设置一个。这样使得在钢筋的顶部和底部均有固定，保证了钢筋与套杆运动的同步性。
13.一种优选的方案中，环绕套杆设有限位圈，所述伸缩杆另一端与套杆的连接方式为伸缩杆的另一端与限位圈抵接。限位圈作为伸缩杆的支撑点，推动套杆转动。
14.进一步的，所述支撑板包括板体，在板体一端设有可允许套杆通过的u型开口，所述套杆卡入u型开口与支撑板可拆卸连接；所述板体另一端与伸缩杆铰接。
15.上述进一步改进的方案中，需要将支撑板与套杆装配时，只需将套杆从u型开口中卡入，即可装配成功，u型开口的好处在于可防止套杆与支撑杆装配后脱离。
16.更进一步的，在套杆顶部设有水平仪，水平仪的水平面与套杆中轴线垂直。
17.进一步的，所述水平仪上设有用于指示拟纠偏钢筋顶端偏位的刻度线。
18.更进一步的，所述水平仪为万向水平仪，水平仪内有气泡，水平仪上的刻度线距水平仪中心的距离d=l
×
h/h，其中，l为钢筋顶端偏位的距离，h为水平仪高度，h为拟纠偏钢筋的高度。
19.上述进一步优化的方案中，将水平仪的刻度指示为钢筋实际的偏位，便于在纠偏之前测量出实际偏位尺寸，使得工人在操作纠偏时能够预估施力大小和时间，便于精准控制。
20.优选的，套杆内径比拟纠偏钢筋直径大10mm～15mm。
21.相应的，本发明还提供一种应用上述机械助力钢筋纠偏装置的纠偏方法，包括如下步骤：a）将拟纠偏钢筋从套杆下端敞开口穿入套杆中空腔内；将支撑板与套杆装配；调节伸缩杆长度，使伸缩杆另一端抵住限位圈，从而支住套杆；将支撑板置于构件表面，且放置在钢筋偏位的那一侧；b）操作卡固装置，卡固装置将拟纠偏钢筋夹紧，使得套杆中轴线与拟纠偏钢筋中轴线基本重合，可同步运动；c）开启伸缩杆，随着伸缩杆伸长，推动套杆绕套杆与支撑板的连接点转动，转动方向与钢筋偏位的方向相反；d）观察套杆上的水平仪，当水平仪指示水平时，停止伸缩杆运动；保持伸缩杆长度不变，消除拟纠偏钢筋的弹性变形；e）卸除伸缩杆的伸力，观察水平仪是否指示水平，如果指示水平，则纠偏效果良好，此
时钢筋处于垂直状态；如果指示不水平，则重复上述c）～d）步骤，直到水平仪指示水平，钢筋纠偏完成。
22.进一步的，所述卡固装置包括设置于套杆外壁的螺纹段、与螺纹段螺纹配合的旋转螺帽、至少两个活动卡位片；在套杆中空腔段的壁上开有通孔，每个卡位片对应设置于一通孔内，所述卡位片上端铰接且卡位片可在通孔内自由摆动进出中空腔；所述旋转螺帽可在螺纹段上移动并推动卡位片摆动角度β，卡位片摆动角度β后可将拟纠偏钢筋夹紧；所述卡固装置至少设有两个，在拟纠偏钢筋的顶部和底部位置各对应设置一个；步骤b）中，卡固装置的操作步骤为：旋转钢筋底部端的旋转螺帽，推动卡位片向中空腔方向摆动并卡紧钢筋底端；旋转钢筋顶部端的旋转螺帽，推动卡位片向中空腔方向摆动并卡紧钢筋顶部端，从而实现卡固装置将拟纠偏钢筋夹紧，套杆中轴线与拟纠偏钢筋中轴线基本重合。
23.本发明的显著效果是：1.采用本发明的装置，采用机械助力实施纠偏，适用于大直径钢筋纠偏，既能够将钢筋纠偏到垂直状态，也能将钢筋顶端调整到需要的位置。
24.2.采用的固定钢筋措施能使钢筋中轴线与套杆中轴线基本重合，使得借助测量工具直观观测钢筋偏位情况成为可能，且精确度满足要求。
25.3.设置有钢筋偏位标尺的水平仪作为测量工具，在纠偏过程中可以观测钢筋偏位情况，使得钢筋纠偏过程精准可控，易于操作，避免了传统纠偏方法的反复纠偏过程，工作效率高。
26.4.本装置结构简单，重量适中，可手持操作，具有良好的灵活性。
附图说明
27.下面结合附图对本发明作进一步说明。
28.图1为本发明套杆结构图。
29.图2为本发明套杆剖面图。
30.图3为本发明纠偏装置示意图。
31.图4为本发明支撑板和伸缩杆结构图。
32.图5为支撑板的俯视图。
33.图6为本发明纠偏装置工作状态图。
34.图7为未偏位与偏位情况下水平仪的状态对比图。
35.图中：1-套杆，2-限位圈，3-旋转螺帽，4-挂圈，5-中空腔，6-刻度线，7-气泡，8-钢筋，9-水平仪，10-托盘，11-卡位片，12-通孔，13-螺纹套，21-伸缩杆，22-支撑板，23-板体，24-u型开口，25-构件。
具体实施方式
36.如图1～7所示，一种机械助力钢筋纠偏装置，包括具有中空腔5的套杆1、用于将套杆1和拟纠偏钢筋8相对固定的卡固装置。所述套杆1下端设有敞开口。所述中空腔5与外界
连通。套杆1内径比拟纠偏钢筋8直径大10mm～15mm。
37.所述卡固装置设置于套杆1上。所述卡固装置包括设置于套杆1外壁的螺纹段、与螺纹段螺纹配合的旋转螺帽3、至少两个活动卡位片11。
38.所述螺纹段为在套杆1外壁套接一段带有外螺纹的螺纹套13。将螺纹套13与套杆1固定连接（如焊接）。
39.在套杆1中空腔段的壁上开有通孔12。每个卡位片11对应设置于一通孔12内。
40.所述卡位片11优选为扇形。所述卡位片11上端铰接且卡位片11可在通孔12内自由摆动进出中空腔5。所述旋转螺帽3可在螺纹段上移动并推动卡位片11摆动角度β。卡位片11摆动角度β后可将拟纠偏钢筋8夹紧。
41.所述通孔12和卡位片11设有至少三个，且通孔12环绕套杆1均布。环绕套杆1外壁位于通孔12顶部位置处固定设有挂圈4。所述卡位片11顶部开孔，卡位片11穿设于挂圈4上，形成卡位片11上端铰接形式。
42.所述卡固装置至少设有两个，在拟纠偏钢筋8的顶部和底部位置各对应设置一个。
43.还包括伸缩杆21、以及可与套杆1装配后相对转动的支撑板22。所述伸缩杆21一端与支撑板22铰接、另一端可与套杆1连接，且伸缩杆21与套杆1的连接端可推动套杆1转动。
44.环绕套杆1设有限位圈2。所述伸缩杆21另一端与套杆1的连接方式为伸缩杆21的另一端与限位圈2抵接。
45.所述支撑板22包括板体23，在板体23一端设有可允许套杆1通过的u型开口24。所述套杆1卡入u型开口24与支撑板22可拆卸连接。所述板体23另一端与伸缩杆21铰接。
46.所述伸缩杆21为液压杆。液压杆连接外置液压泵，由液压泵压入油液推动液压杆伸缩，从而调节套杆1相对支撑板22的角度。
47.在套杆1顶部设有托盘10。托盘10上设置有水平仪9。水平仪9的水平面与套杆1中轴线垂直。
48.所述水平仪9上设有用于指示拟纠偏钢筋8顶端偏位的刻度线6。
49.所述水平仪9为万向水平仪。水平仪内有气泡7。水平仪9上的刻度线6距水平仪9中心的距离d=l
×
h/h，其中，l为钢筋8顶端偏位的距离，h为水平仪9高度，h为拟纠偏钢筋8的高度。根据此公式，可以计算得到数值l，将数值l标记成为刻度线的对应数值。
50.相应的，本实施例还提供一种应用上述机械助力钢筋纠偏装置的纠偏方法，包括如下步骤：a）将拟纠偏钢筋8从套杆1下端敞开口穿入套杆中空腔5内。
51.将支撑板22与套杆1装配。将套杆1下端卡入u型开口24。
52.调节伸缩杆21长度，使伸缩杆21另一端抵住限位圈2，从而支住套杆1。
53.将支撑板22置于构件25表面，且放置在钢筋8偏位的那一侧。观察水平仪内气泡7，支撑板22放置的位置应与气泡7偏离的方向相反。
54.b）操作卡固装置，使得套杆1与拟纠偏钢筋8相对固定，可同步运动。旋转钢筋8底部端的旋转螺帽3，推动卡位片11向中空腔5方向摆动并卡紧钢筋8底端。旋转钢筋8顶部端的旋转螺帽3，推动卡位片11向中空腔5方向摆动并卡紧钢筋8顶部端，从而实现卡固装置将拟纠偏钢筋8夹紧，套杆1中轴线与拟纠偏钢筋8中轴线基本重合。
55.c）开启伸缩杆21。随着伸缩杆21伸长，推动套杆1绕套杆与支撑板22的连接点转
动。转动方向与钢筋8偏位的方向相反。
56.d）观察套杆1上的水平仪9。当水平仪9指示水平时，停止伸缩杆21运动。保持伸缩杆21长度不变2-3分钟，消除拟纠偏钢筋8的弹性变形。
57.e）卸除伸缩杆21的伸力，观察水平仪9是否指示水平，如果指示水平，则纠偏效果良好，此时钢筋处于垂直状态；如果指示不水平，则重复上述c）～d）步骤，直到水平仪9指示水平，钢筋纠偏完成。
58.在开启伸缩杆21之前，可以预先读出水平仪9上的刻度，读数即为钢筋8的偏位距离l。根据l数值，可以凭经验预估开启伸缩杆21需要伸长的时间，从而更精确的控制纠偏过程，避免了矫正过量而反复纠偏。
59.本装置既能够将钢筋8纠偏到垂直状态，也能将钢筋8顶端调整到需要的位置。当需要纠偏到垂直状态，只需施力使得万向水平仪9的气泡7位于中心位置。当需要调整钢筋8一定幅度偏离时，可根据水平仪气泡7的偏离程度和方向进行施力达到目的。这样，在pc构件下部伸出钢筋的底部位置和上部套筒的中心位置存在一定偏差，需要调整钢筋顶部中心与相应上部构件预埋套筒中心位置一致时，本纠偏装置的此项功能，对pc构件伸出钢筋的调整适应性良好。