CN110005207B - 一种钢管混凝土浇筑排气装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种钢管混凝土浇筑排气装置及其施工方法，包括固定架、排气管和下锥头；固定架呈T形，包括横杆和竖杆；横杆设置在钢管顶部；排气管竖向插设在钢管中，排气管的长度与待浇筑混凝土高度相适应；排气管上端套设在竖杆上，且与竖杆之间通过第一螺栓连接；排气管的管壁上、沿竖向间隔开设有排气孔，排气孔为由内而外逐渐向下倾斜的倾斜孔；下锥头设置在排气管的底部，且呈锥形；下锥头的尖头朝下；在下锥头的顶部中间设置有连接短杆；连接短杆插接在排气管下端，且与排气管之间通过第二螺栓连接。本发明解决了传统的施工方法浇筑混凝土时存在的施工繁琐、混凝土浇筑不密实、混凝土浇筑不均匀以及钢柱壁的透气孔处有局部应力受力不均匀的技术问题。

Description

一种钢管混凝土浇筑排气装置及其施工方法

技术领域

本发明属于土木工程领域，特别是一种钢管混凝土浇筑排气装置及其施工方法。

背景技术

随着建筑业的迅速发展，人们对结构各项性能也有较大要求，钢管混凝土结构便应运而生，钢管混凝土组合是一种高效的材料复合技术方法，可以提高混凝土的承载能力、韧性和耐久性。但在钢管混凝土浇筑时，需保证混凝土浇灌的密实性，针对这种情况，现有技术在钢柱壁上开透气孔，在钢柱壁上开透气孔的方案存在较多不便和风险：其一，当钢柱壁厚较大时，不管在工厂还是现场开孔都是一道繁琐的工艺；其二，由于钢柱壁上开透气孔，一般在隔板下侧100mm处，当混凝土浇筑时，极有可能导致隔板和透气孔之间有空气残留，导致混凝土浇筑不密实；其三，钢柱壁上开透气孔，存在混凝土未浇筑完成前，透气孔被堵实，从而导致浇筑过程时，出现不均匀、有空隙等情况；其四，在混凝土浇筑完成后，要对钢柱壁上的透气孔进行焊接封闭，从而导致透气孔处有局部应力受力不均匀情况，且厚板开孔无法完成全熔透焊接。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢管混凝土浇筑排气装置及其施工方法，要解决传统的施工方法浇筑混凝土时存在的施工繁琐、混凝土浇筑不密实、混凝土浇筑不均匀以及钢柱壁的透气孔处有局部应力受力不均匀的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种钢管混凝土浇筑排气装置，设置在钢管的管道中；包括有固定架、排气管和下锥头；所述固定架呈T形，包括有横杆和竖杆；其中，横杆设置在钢管的顶部，竖杆的下端开设有水平的第一通孔；所述排气管竖向插设在钢管中，且排气管的长度与待浇筑的混凝土的高度相适应；所述排气管的上端套设在竖杆上，并且在排气管上端的管壁上、对应第一通孔的位置处开设有第一连接孔；所述排气管与竖杆之间通过穿设在第一连接孔和第一通孔中的第一螺栓连接；所述排气管的管壁上、沿竖向间隔开设有排气孔，并且排气孔为由内而外逐渐向下倾斜的倾斜孔；在排气管的下端的管壁上开设有第二连接孔；所述下锥头设置在排气管的底部，且呈锥形；其中，下锥头的尖头朝下；在下锥头的顶部中间设置有连接短杆；所述连接短杆插接在排气管的下端，并且连接短杆上、对应第二连接孔的位置处开设有第二通孔；所述连接短杆与排气管之间通过穿设在第二通孔和第二连接孔中的第二螺栓连接。

优选的，所述钢管的顶部和钢管管道中沿竖间隔布置有隔板；所述隔板的板面中部开设有过浆孔。

优选的，所述固定架的横杆长度小于钢管的外径，且大于过浆孔的直径；所述固定架设置在钢管顶部隔板的过浆孔处，并且横杆的两端分别搭设在过浆孔周围的板面上；在钢管顶部的隔板上设置有天泵。

优选的，所述排气管由PVC塑料管或者薄壁钢管制成。

优选的，所述排气孔至少有两组，在排气管的管壁上平行间隔布置；其中，每组排气孔沿竖向间隔设置；所述排气孔的倾斜角度大于45°，竖向相邻的两个排气孔的间距为100~200mm。

优选的，所述下锥头包括有顶部的环形框和斜杆；所述斜杆有一组，沿着环形框的框边间隔布置；其中斜杆的上端与环形框固定连接，一组斜杆的下端相交于一点。

一种钢管混凝土浇筑排气装置的施工方法，包括步骤如下。

步骤一：根据待浇筑的混凝土的高度确定排气管的尺寸。

步骤二：将排气管的上端与固定架连接，将排气管的下端与下锥头连接。

步骤三：通过隔板上的过浆孔，把排气管和下锥头下放，并判断下锥头是否竖直。

步骤四：将固定架的横杆搭设在对应钢管顶部的隔板上。

步骤五：启动天泵浇筑混凝土。

步骤六：待混凝土浇筑完成取下固定架，排气管和下锥头留在混凝土中。

优选的，所述排气管上竖向相邻的两个排气孔中，下部的排气孔的上端低于上部的排气孔的下端。

优选的，步骤三中，所述下锥头的环形框由一组水平钢筋首尾焊接而成；所述下锥头的斜杆由钢筋制成；并且斜杆与环形框之间焊接连接。

优选的，步骤三中当下锥头在下放过程中被卡住时，旋转排气管，并带动下锥头旋转，从而将下锥头从卡缝中旋转出来，摆正排气管的方向。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。

1、传统的施工方法是在钢柱壁较厚或者现场开孔的情况下，再使用柱壁通气孔的方案，这就加大了施工难度，对结构承载力产生影响，浪费机械、人工；同时工作量的提高直接对施工周期产生较大影响，利用本发明的排气管装置可以实现在不在柱壁上开设通气孔的情况下，实现钢管混凝土从上到下浇筑的排气功能。

2、利用本发明的排气管装置进行施工，不仅避免柱壁开孔繁琐的工艺，节省人力、物力；还避免了柱壁开孔造成的局部应力，通过此排气装置自身的工作原理：将排气管插入钢管中，在排气管上设置排气孔，排气管上的管排气孔较小，不会被混凝土堵塞，故而联通内部空气和外部空气，钢管中的空气可通过排气孔进入排气管，从排气管中排除，因为空气排出，混凝土可顺利进入灌浆孔，解决了混凝土自上而下浇筑过程中因排气不畅引起的混凝土浇筑空腔问题。

3、利用本发明的排气管装置进行施工较高效满足钢管混凝土浇筑的流畅性，施工成本很低，同时适用于圆形、方形和矩形不同形状的钢管混凝土浇筑的排气功能。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的钢管混凝土浇筑排气装置设置在钢管中的结构示意图。

图2是本发明的固定架设置在钢管顶部的结构示意图。

图3是本发明中排气管的立面结构示意图。

图4是本发明中排气管的竖向剖面结构示意图。

图5是本发明的下锥头与排气管连接的结构示意图。

图6是本发明的下锥头的立面结构示意图。

图7是本发明的下锥头的平面结构示意图。

图8是本发明的固定架的结构示意图。

附图标记：1－天泵、2－固定架、2.1－横杆、2.2－竖杆、3－排气管、4－混凝土、5－排气孔、6－下锥头、6.1－环形框、6.2－斜杆、7－钢管、8－第一通孔、9－第一连接孔、10－第二连接孔、11－连接短杆、12－第二通孔、13－第一螺栓、14－第二螺栓、15－隔板、16－过浆孔。

具体实施方式

本实施例中，钢管混凝土浇筑时通过排气装置实现了混凝土灌浆的密实性和均匀性，排气管装置的下锥头6利用重量牵引整个装置的沿竖向方向，防止排气管3的倾斜；在排气管3的顶部通过螺栓连接在固定架2上，通过固定架2确定排气管装置的水平位置，进而开始混凝土浇筑，排气管3上的排气孔5为由内而外逐渐向倾斜，防止在混凝土浇筑过程中排气孔5堵塞，并且排气孔5引导柱底空气从排气管3中有序排出，直至灌浆完成。

如图1-8所示，这种钢管混凝土浇筑排气装置，设置在钢管7的管道中；包括有固定架2、排气管3和下锥头6；所述固定架2呈T形，包括有横杆2.1和竖杆2.2；其中，横杆2.1设置在钢管7的顶部，竖杆2.2的下端开设有水平的第一通孔8；所述排气管3竖向插设在钢管7中，且排气管3的长度与待浇筑的混凝土4的高度相适应；所述排气管3的上端套设在竖杆2.2上，并且在排气管3上端的管壁上、对应第一通孔8的位置处开设有第一连接孔9；所述排气管3与竖杆2.2之间通过穿设在第一连接孔9和第一通孔8中的第一螺栓13连接；所述排气管3的管壁上、沿竖向间隔开设有排气孔5，并且排气孔5为由内而外逐渐向下倾斜的倾斜孔；在排气管3的下端的管壁上开设有第二连接孔10；所述下锥头6设置在排气管3的底部，且呈锥形；其中，下锥头6的尖头朝下；在下锥头6的顶部中间设置有连接短杆11；所述连接短杆11插接在排气管3的下端，并且连接短杆11上、对应第二连接孔10的位置处开设有第二通孔12；所述连接短杆11与排气管3之间通过穿设在第二通孔12和第二连接孔10中的第二螺栓14连接，保证下锥头6的灵活性。

本实施例中，所述钢管7的顶部和钢管7管道中沿竖间隔布置有隔板15；所述隔板15的板面中部开设有过浆孔16。

本实施例中，所述固定架2的横杆2.1长度小于钢管7的外径，且大于过浆孔16的直径；所述固定架2设置在钢管7顶部隔板15的过浆孔16处，并且横杆2.1的两端分别搭设在过浆孔16周围的板面上；在钢管7顶部的隔板15上设置有天泵1。

本实施例中，所述排气管3由PVC塑料管或者薄壁钢管制成，排气管3在径向方向具有一定的强度，避免混凝土4浇筑过程中将其压扁，影响排气。

本实施例中，所述排气孔5至少有两组，在排气管3的管壁上平行间隔布置；其中，每组排气孔5沿竖向间隔设置；所述排气孔5的倾斜角度大于45°，竖向相邻的两个排气孔5的间距为100~200mm。

本实施例中，竖向相邻的两个排气孔5中，位于上方的排气孔5的下端高于位于下方的排气孔5的上端。

本实施例中，所述下锥头6包括有顶部的环形框6.1和斜杆6.2；所述斜杆6.2有一组，沿着环形框6.1的框边间隔布置；其中斜杆6.2的上端与环形框6.1固定连接，一组斜杆6.2的下端相交于一点。

本实施例中，所述环形框6.1由钢筋焊接而成，所述斜杆6.2为钢筋支撑，并且斜杆6.2与环形框6.1之间焊接连接。

这种钢管混凝土浇筑排气装置的施工方法，包括步骤如下。

步骤一：根据待浇筑的混凝土4的高度确定排气管3的尺寸。

步骤二：将排气管3的上端与固定架2连接，将排气管3的下端与下锥头6连接。

步骤三：通过隔板15上的过浆孔16，把排气管3和下锥头6下放，并判断下锥头6是否竖直。

步骤四：将固定架2的横杆2.1搭设在对应钢管7顶部的隔板15上。

步骤五：启动天泵1浇筑混凝土4。

步骤六：待混凝土4后浇筑完成取下固定架2，排气管3和下锥头6留在混凝土4中。

本实施例中，所述排气管3上竖向相邻的两个排气孔5中，下部的排气孔5的上端低于上部的排气孔5的下端。

本实施例中，步骤三中，所述下锥头6的环形框6.1由一组水平钢筋首尾焊接而成；所述下锥头6的斜杆6.2由钢筋制成；并且斜杆6.2与环形框6.1之间焊接连接。

本实施例中，步骤三中当下锥头6在下放过程中被卡住时，上部的排气管3就没有办法顺利下去，此时旋转排气管3，并带动下锥头6旋转，从而将下锥头6从卡缝中旋转出来，摆正排气管3的方向，由于下锥头6始终垂直朝下，减小了排气管3弯曲造成的偏移，将排气管3重新引入隔板15上的过浆孔16中。

本实施例中，所述排气孔5的尺寸为1cm～3cm，排气孔5的尺寸较小，不会被混凝土堵塞，故而联通内部空气和外部空气，钢管7中的空气可通过排气孔5进入排气管3，从排气管3中排除，因为空气排出，混凝土可顺利进入过浆孔16，解决了混凝土自上而下浇筑过程中因排气不畅引起的混凝土浇筑空腔问题。

上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其它的实施例，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种钢管混凝土浇筑排气装置，设置在钢管（7）的管道中；其特征在于：包括有固定架（2）、排气管（3）和下锥头（6）；所述固定架（2）呈T形，包括有横杆（2.1）和竖杆（2.2）；其中，横杆（2.1）设置在钢管（7）的顶部，竖杆（2.2）的下端开设有水平的第一通孔（8）；所述排气管（3）竖向插设在钢管（7）中，且排气管（3）的长度与待浇筑的混凝土（4）的高度相适应；所述排气管（3）的上端套设在竖杆（2.2）上，并且在排气管（3）上端的管壁上、对应第一通孔（8）的位置处开设有第一连接孔（9）；所述排气管（3）与竖杆（2.2）之间通过穿设在第一连接孔（9）和第一通孔（8）中的第一螺栓（13）连接；所述排气管（3）的管壁上、沿竖向间隔开设有排气孔（5），并且排气孔（5）为由内而外逐渐向下倾斜的倾斜孔；在排气管（3）的下端的管壁上开设有第二连接孔（10）；所述下锥头（6）设置在排气管（3）的底部，且呈锥形；其中，下锥头（6）的尖头朝下；在下锥头（6）的顶部中间设置有连接短杆（11）；所述连接短杆（11）插接在排气管（3）的下端，并且连接短杆（11）上、对应第二连接孔（10）的位置处开设有第二通孔（12）；所述连接短杆（11）与排气管（3）之间通过穿设在第二通孔（12）和第二连接孔（10）中的第二螺栓（14）连接；所述钢管（7）的顶部和钢管（7）管道中沿竖间隔布置有隔板（15）；所述隔板（15）的板面中部开设有过浆孔（16）；所述排气孔（5）至少有两组，在排气管（3）的管壁上平行间隔布置；每组排气孔（5）沿竖向间隔设置；所述排气孔（5）的倾斜角度大于45°，竖向相邻的两个排气孔（5）的间距为100~200mm；所述下锥头（6）包括有顶部的环形框（6.1）和斜杆（6.2）；所述斜杆（6.2）有一组，沿着环形框（6.1）的框边间隔布置；其中斜杆（6.2）的上端与环形框（6.1）固定连接，一组斜杆（6.2）的下端相交于一点。

2.根据权利要求1所述的钢管混凝土浇筑排气装置，其特征在于：所述固定架（2）的横杆（2.1）长度小于钢管（7）的外径，且大于过浆孔（16）的直径；所述固定架（2）设置在钢管（7）顶部隔板（15）的过浆孔（16）处，并且横杆（2.1）的两端分别搭设在过浆孔（16）周围的板面上；在钢管（7）顶部的隔板（15）上设置有天泵（1）。

3.根据权利要求1所述的钢管混凝土浇筑排气装置，其特征在于：所述排气管（3）由PVC塑料管或者薄壁钢管制成。

4.一种权利要求1-3中任意一项所述的钢管混凝土浇筑排气装置的施工方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤一：根据待浇筑的混凝土（4）的高度确定排气管（3）的尺寸；

步骤二：将排气管（3）的上端与固定架（2）连接，将排气管（3）的下端与下锥头（6）连接；

步骤三：通过隔板（15）上的过浆孔（16），把排气管（3）和下锥头（6）下放，并判断下锥头（6）是否竖直；

步骤四：将固定架（2）的横杆（2.1）搭设在对应钢管（7）顶部的隔板（15）上；

步骤五：启动天泵（1）浇筑混凝土（4）；

步骤六：待混凝土（4）浇筑完成取下固定架（2），排气管（3）和下锥头（6）留在混凝土（4）中。

5.根据权利要求4所述的钢管混凝土浇筑排气装置的施工方法，其特征在于：所述排气管（3）上竖向相邻的两个排气孔（5）中，下部的排气孔（5）的上端低于上部的排气孔（5）的下端。

6.根据权利要求4所述的钢管混凝土浇筑排气装置的施工方法，其特征在于：步骤三中，所述下锥头（6）的环形框（6.1）由一组水平钢筋首尾焊接而成；所述下锥头（6）的斜杆（6.2）由钢筋制成；并且斜杆（6.2）与环形框（6.1）之间焊接连接。

7.根据权利要求4所述的钢管混凝土浇筑排气装置的施工方法，其特征在于：步骤三中当下锥头（6）在下放过程中被卡住时，旋转排气管（3），并带动下锥头（6）旋转，从而将下锥头（6）从卡缝中旋转出来，摆正排气管（3）的方向。

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