一种加筋冰框架结构及施工方法与流程

本发明属于冰结构建造，特别涉及一种加筋冰框架结构及施工方法。

背景技术：

1、在严寒地区，人们常常需要做冰雕、冰屋等冰建筑，以满足人们的特殊文化及生活需要，用冰建造一些临时造型或房屋是适应严寒地区条件的，因事因地制宜的做法，从而解决砼等其他材料难以在严寒的冬季建造的问题。

2、当温度在零度以下，水会结冰，冰自身会有一定的抗压强度，用冰建造梁柱连接框架结构是一种在严寒地区，因特殊需要可采用的方法，但是现有的梁柱连接框架结构中，箍筋与立筋之间连接仍采用传统的铁丝连接，这种连接方式不仅操作繁琐，不便于拆卸，影响建造速度，而且铁丝只能作为一次性使用，无法循环使用，不符合当下环保需求。

3、因此，发明一种加筋冰框架结构及施工方法来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种加筋冰框架结构及施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种加筋冰框架结构，包括三个冰基础，三个所述冰基础的上方均设置有一组柱竖向立筋，且三组柱竖向立筋的底部一端均延伸至冰基础的内部，三组所述柱竖向立筋的上方共同设置有一组梁水平纵向筋，一组所述梁水平纵向筋和三组柱竖向立筋的外部分别均匀设置有方形箍筋，多个所述方形箍筋与梁水平纵向筋和柱竖向立筋之间均通过固定卡夹连接。

3、进一步的，所述固定卡夹包括两个夹体，且两个夹体之间通过转轴转动连接，两个所述夹体的中间位置均开设有与方形箍筋配合使用的卡槽，两个所述夹体均设置有用于夹住梁水平纵向筋或柱竖向立筋的卡夹端和用于手动打开固定卡夹的受力端，两个所述夹体中转轴的两端均延伸至夹体的外部并固定连接有延长板，两个所述延长板出相对的一侧均固定连接有方形杆，两个所述方形杆之间共同固定连接有同一个工字杆，且工字杆由一个圆杆和设置在圆杆两端的方形板组成，且两个方形杆分别与工字杆中的两个方形板固定连接，所述工字杆中圆杆的外部活动套接有扭转弹簧，且扭转弹簧的两个受力端分别与两个夹体受力端的内侧贴和。

4、进一步的，两个所述夹体之间设置有能够提高方形箍筋与梁水平纵向筋或柱竖向立筋之间连接稳定性的加固机构；

5、所述加固机构包括分别活动套接在两个方形杆外部的滑块，两个所述滑块的一侧均铰接有连接杆，两个所述连接杆远离滑块的一端共同铰接有一个与方形箍筋配合使用的推块，所述工字杆与两个滑块之间均设置有第一弹簧，两个所述第一弹簧分别活动套接在两个方形杆的外部，所述工字杆中两个方形板之间共同固定连接有一个侧板，且侧板设置在工字杆远离推块的一侧，所述侧板靠近推块的一侧转动连接有齿轮，且齿轮轮轴转动连接在侧板表面的轴孔内，两个所述滑块远离连接杆的一侧均固定连接有与齿轮啮合的齿板，且两个齿板分别设置在齿轮的两侧，所述工字杆中两个方形板的表面均设置有与两个齿板配合使用的通槽。

6、进一步的，所述齿轮轮轴远离推块的一端穿过侧板并固定连接有螺纹管，所述螺纹管的外部活动套接有外齿环，所述外齿环的内侧固定连接有两个圆销，所述螺纹管的表面开设有与两个圆销配合使用的滑槽，所述侧板远离齿轮的一侧固定连接有与外齿环啮合的内齿环，所述外齿环与侧板之间设置有第二弹簧，且第二弹簧活动套接在螺纹管的外部，所述第二弹簧设置在内齿环的内侧，所述外齿环远离侧板的一侧固定连接有扭环，所述螺纹管的内部转动连接有羊角螺栓，所述扭环活动远离外齿环的一侧套接在羊角螺栓的外部。

7、进一步的，所述工字杆中两个方形板相对的一侧均转动连接有豁齿环，两个所述豁齿环的外侧均固定连接有凸板，两个所述凸板相对的一侧均固定连接有两个与扭转弹簧配合使用的限位销，所述扭转弹簧的两个受力端分别设置在两对限位销的内侧，所述侧板的内部滑动连接有两个与豁齿环啮合的齿块，且两个齿块分别设置在齿轮的上下两侧，所述羊角螺栓的外部活动套接有连接板，且连接板设置在羊角螺栓一端的两个限位环之间，两个所述齿块远离豁齿环的一端均穿过侧板并与连接板固定连接。

8、进一步的，所述推块远离连接杆的一侧设置为与方形箍筋配合使用的圆弧形，所述推块的横截面形状为u形。

9、进一步的，所述方形箍筋、梁水平纵向筋、柱竖向立筋与固定卡夹的表面均涂有与冰同色的冰白色涂料，所述固定卡夹的受力端内侧设置有与梁水平纵向筋或柱竖向立筋中钢筋表面螺纹配合使用的防滑纹路。

10、进一步的，所述梁水平纵向筋和柱竖向立筋使用φ12-φ32的螺纹钢筋或相当尺寸的铝线型材或木条或塑料条，所述方形箍筋采用φ6-φ12的细钢筋制成。

11、本发明还公开了一种加筋冰框架结构的施工方法，包括以下步骤：

12、s1：敷设冰基础防水底模板，并在冰基础防水底模板上架设柱竖向立筋和梁水平纵向筋；

13、s2：将方形箍筋套在柱竖向立筋和梁水平纵向筋的外部，使用固定卡夹将方形箍筋与柱竖向立筋和梁水平纵向筋之间进行固定；

14、s3：敷设防水侧模板和防水顶模板，待环境温度达到零下10-20度以下时，向防水模壳内注水，等待首次结冰后再次注水，等待结冰，在此步骤中，可以向水中加入10-30mm长的麦草杆，提高冰的整体强度；

15、s4：重复上述注水操作，分层注水，直至水充满防水模壳，待水充分冷冻结冰后，拆除模板，即完成加筋冰结构的施工。

16、本发明的技术效果和优点：

17、1、本发明通过在冰中加入加筋材料：梁水平纵向筋、柱竖向立筋、方形箍筋、固定卡夹和麦草杆等具有一定抗拉强度的材料，能够使冰和这些材料共同工作，改善冰的高脆性、低抗压强度、低抗拉强度的弱点，建造一定限制条件下特殊的框架结构，营造冰屋空间；通过设有固定卡夹，能够改变梁水平纵向筋和柱竖向立筋与方形箍筋之间使用铁丝连接的传统方法，解决传统连接方法中铁丝不便于拆卸、无法循环使用等问题，提高了加筋冰框架结构拆装的便捷性和环保性，并且通过固定卡夹，可以保障方形箍筋与梁水平纵向筋或柱竖向立筋之间的垂直度，避免了使用铁丝进行传统连接，造成的方形箍筋无法与地面水平，框架结构强度降低的问题。

18、2、本发明通过设有加固机构，不仅能够提高方形箍筋与梁水平纵向筋或柱竖向立筋之间连接的稳固性，提高加筋冰框架结构整体的强度，而且能够将固定卡夹锁死，避免固定卡夹在使用的过程中，由于扭转弹簧损坏或误触等原因出现与梁水平纵向筋或柱竖向立筋之间连接不稳的现象，能够有效提高固定卡夹与梁水平纵向筋或柱竖向立筋之间连接的稳定性，增加了固定卡夹整体的实用性。

19、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书和附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种加筋冰框架结构，包括三个冰基础(1)，其特征在于：三个所述冰基础(1)的上方均设置有一组柱竖向立筋(2)，且三组柱竖向立筋(2)的底部一端均延伸至冰基础(1)的内部，三组所述柱竖向立筋(2)的上方共同设置有一组梁水平纵向筋(3)，一组所述梁水平纵向筋(3)和三组柱竖向立筋(2)的外部分别均匀设置有方形箍筋(4)，多个所述方形箍筋(4)与梁水平纵向筋(3)和柱竖向立筋(2)之间均通过固定卡夹(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种加筋冰框架结构，其特征在于：所述固定卡夹(5)包括两个夹体(51)，且两个夹体(51)之间通过转轴转动连接，两个所述夹体(51)的中间位置均开设有与方形箍筋(4)配合使用的卡槽(52)，两个所述夹体(51)均设置有用于夹住梁水平纵向筋(3)或柱竖向立筋(2)的卡夹端(53)和用于手动打开固定卡夹(5)的受力端(54)，两个所述夹体(51)中转轴的两端均延伸至夹体(51)的外部并固定连接有延长板(55)，两个所述延长板(55)出相对的一侧均固定连接有方形杆(56)，两个所述方形杆(56)之间共同固定连接有同一个工字杆(57)，且工字杆(57)由一个圆杆和设置在圆杆两端的方形板组成，且两个方形杆(56)分别与工字杆(57)中的两个方形板固定连接，所述工字杆(57)中圆杆的外部活动套接有扭转弹簧(58)，且扭转弹簧(58)的两个受力端(54)分别与两个夹体(51)受力端(54)的内侧贴和。

3.根据权利要求2所述的一种加筋冰框架结构，其特征在于：两个所述夹体(51)之间设置有能够提高方形箍筋(4)与梁水平纵向筋(3)或柱竖向立筋(2)之间连接稳定性的加固机构(6)；

4.根据权利要求3所述的一种加筋冰框架结构，其特征在于：所述齿轮(66)轮轴远离推块(63)的一端穿过侧板(65)并固定连接有螺纹管(68)，所述螺纹管(68)的外部活动套接有外齿环(69)，所述外齿环(69)的内侧固定连接有两个圆销(70)，所述螺纹管(68)的表面开设有与两个圆销(70)配合使用的滑槽(71)，所述侧板(65)远离齿轮(66)的一侧固定连接有与外齿环(69)啮合的内齿环(72)，所述外齿环(69)与侧板(65)之间设置有第二弹簧(73)，且第二弹簧(73)活动套接在螺纹管(68)的外部，所述第二弹簧(73)设置在内齿环(72)的内侧，所述外齿环(69)远离侧板(65)的一侧固定连接有扭环(74)，所述螺纹管(68)的内部转动连接有羊角螺栓(80)，所述扭环(74)活动远离外齿环(69)的一侧套接在羊角螺栓(80)的外部。

5.根据权利要求4所述的一种加筋冰框架结构，其特征在于：所述工字杆(57)中两个方形板相对的一侧均转动连接有豁齿环(75)，两个所述豁齿环(75)的外侧均固定连接有凸板(76)，两个所述凸板(76)相对的一侧均固定连接有两个与扭转弹簧(58)配合使用的限位销(77)，所述扭转弹簧(58)的两个受力端(54)分别设置在两对限位销(77)的内侧，所述侧板(65)的内部滑动连接有两个与豁齿环(75)啮合的齿块(78)，且两个齿块(78)分别设置在齿轮(66)的上下两侧，所述羊角螺栓(80)的外部活动套接有连接板(79)，且连接板(79)设置在羊角螺栓(80)一端的两个限位环之间，两个所述齿块(78)远离豁齿环(75)的一端均穿过侧板(65)并与连接板(79)固定连接。

6.根据权利要求3所述的一种加筋冰框架结构，其特征在于：所述推块(63)远离连接杆(62)的一侧设置为与方形箍筋(4)配合使用的圆弧形，所述推块(63)的横截面形状为u形。

7.根据权利要求2所述的一种加筋冰框架结构，其特征在于：所述方形箍筋(4)、梁水平纵向筋(3)、柱竖向立筋(2)与固定卡夹(5)的表面均涂有与冰同色的冰白色涂料，所述固定卡夹(5)的受力端(54)内侧设置有与梁水平纵向筋(3)或柱竖向立筋(2)中钢筋表面螺纹配合使用的防滑纹路。

8.根据权利要求1所述的一种加筋冰框架结构，其特征在于：所述梁水平纵向筋(3)和柱竖向立筋(2)使用φ12-φ32的螺纹钢筋或相当尺寸的铝线型材或木条或塑料条，所述方形箍筋(4)采用φ6-φ12的细钢筋制成。

9.一种构建权利要求1-8任意一项所述的加筋冰框架结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明属于冰结构建造技术领域，具体的说是一种加筋冰框架结构及施工方法，包括三个冰基础，三个所述冰基础的上方均设置有一组柱竖向立筋，且三组柱竖向立筋的底部一端均延伸至冰基础的内部，三组所述柱竖向立筋的上方共同设置有一组梁水平纵向筋。本发明通过在冰中加入加筋材料：梁水平纵向筋、柱竖向立筋、方形箍筋、固定卡夹和麦草杆等具有一定抗拉强度的材料，能够使冰和这些材料共同工作，改善冰的高脆性、低抗压强度、低抗拉强度的弱点，建造一定限制条件下特殊的框架结构，营造冰屋空间；通过设有固定卡夹，能够改变梁水平纵向筋和柱竖向立筋与方形箍筋之间使用铁丝连接的传统方法。

技术研发人员：陈天镭,陈天丰
受保护的技术使用者：兰州有色冶金设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12