CN110158766B - 一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法，包括具有相互配合形成自锁结构的上连接件和下连接件，上下连接件分别预埋固定于横梁的连接块和立柱，连接块与立柱对接时，上连接件与下连接件相互插接形成限位结构，并通过固结剂将上连接件与下连接件固结为整体，不仅具有竖向限位功能，同时具有较强的刚性和抗变形能力，且施工简便，施工工期短。

Description

一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法

技术领域

本发明涉及装配式建筑技术领域，尤其是涉及一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法。

背景技术

装配式混凝土结构，是指由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝土结构，包括装配整体式混凝土结构、全装配混凝土结构等。在建筑工程中，简称装配式建筑；在结构工程中，简称装配式结构。预制构件，是指在工厂或现场预先制作的混凝土构件，如梁、板、墙、柱、阳台、楼梯、雨棚等。

传统的住房建造技术生产效率低、施工速度慢、建设周期长、材料消耗多且工人劳动强度大，这一系列状况已不能适应现代社会对住宅的刚性需求。而装配式建筑具有以下特点：①设计多样化，可以根据住房要求进行设计；②功能现代化，可以采用多种节能环保等新型材料；③制造工厂化，可以使得建筑构配件统一工厂化生产，一气呵成；④施工装配化，可以大大降低劳动力成本，减少材料浪费，将部分高空作业安排在地面完成；⑤时间最优化，显著缩短施工周期。装配式建筑注重对环境、资源的保护，其施工过程中有效减少了建筑污水、有害气体、粉尘的排放和建筑噪音的污染，降低了建筑施工对周边环境的各种影响，有利于提高建筑的劳动生产率，促进设计、建筑的精细化，提升建筑的整体质量和节能减排率，促进了我国建筑业健康可持续发展，符合国家经济发展的需求。装配式建筑是未来最具发展前景的产业项目之一。

现有技术中，梁柱节点普遍采用预留钢筋相互绑扎，后期再通过现浇的方式进行连接固定，施工工艺复杂，且工期较长，难以满足装配式建筑要求工期短，装配简单的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法，方便进行梁柱节点的快速装配，施工简便且施工工期短。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法，包括预制的横梁和立柱，所述横梁两端一体设置有连接块，所述连接块的横截面积与立柱的横截面积相同；还包括采用钢材质的连接组件，所述连接组件包括：

下连接件，下连接件包括下预埋套管、活动套管以及中心导杆，所述下预埋套管预埋固定于立柱，所述下预埋套管上端为开口，活动套管滑动连接于下预埋套管，所述中心导杆固定连接于下预埋套管且与活动套管滑动配合，所述中心导杆向上延伸出立柱的端面，所述下预埋套管的底部内衬有向上支撑活动套管使得活动套管上端高于中心导杆的弹簧；所述活动套管的上端设有自锁头，所述自锁头包括一体成型于活动套管上端的环形支座以及径向滑动连接于环形支座的若干锁块，所述锁块靠近环形支座轴心的一端设有驱动部，中心导杆顶触驱动部以推动锁块滑出环形支座；环形支座的顶部周向均匀分布有若干凸块；中心导杆内设有注胶通道，中心导杆的上部设有与注胶通道连通的进胶孔，中心导杆的下部设有与注胶通道连通的出胶孔；下预埋套管的内壁周向均匀分布有竖向延伸的凹槽；

上连接件，上连接件包括上预埋套管，上预埋套管的下端为开口且与连接块下表面平齐，上预埋套管预埋固定于连接块内；所述上预埋套管可套接下预埋套管延伸出立柱端面的部分；所述上预埋套管包括位于上端的限位腔，所述锁块滑出环形支座后与限位腔的内壁形成竖向限位结构；所述上预埋套管于限位腔处预埋连接有与限位腔连通的注胶管，注胶管延伸至连接块外；

其中，连接步骤包括：

一、将连接块上的上预埋套管对准下预埋套管延伸出立柱的部分并缓慢下放横梁，活动套管上端的自锁头伸入上预埋套管内与上预埋套管顶壁抵触，横梁下放过程中，活动套管被向下压入下预埋套管直到连接块与立柱对贴；此时中心导杆顶触驱动部，锁块滑出环形支座进入限位腔；

二、通过注胶管向限位腔中注入固结剂，固结剂经注胶通道进入下预埋套管底部并向上填满凹槽；

三、固结剂凝固后完成横梁与立柱的连接。

通过采用上述技术方案，上连接件预埋固定于连接块，下连接件预埋固定于立柱，在横梁与立柱进行连接时，只需要将连接块与立柱对准，使得下连接件与上连接件插接，上连接件与下连接件插接后，锁块从环形支座中滑出与限位腔内壁形成竖向限位结构。再通过固结剂将限位腔以及上连接件与下连接件之间的缝隙填满，其中凸块的设置使得限位腔顶壁与环形支座顶部之间形成流通间隙，使得固结剂可以经过该缝隙以及注浇通道进入下预埋套管底部并经过弹簧的间隙进入下预埋套管与活动套管间的凹槽，从而将活动套管与下预埋套管固结为一体，待固结剂凝结成块后，从而实现横梁与立柱的连接。采用该方案，使得横梁与立柱之间的连接过程变得更为简便，且具有较强的连接强度，有助于缩短施工工期。

本发明进一步设置为：所述上预埋套管和下预埋套管的预埋部分的外壁沿轴向均匀焊接有环形箍筋。

通过采用上述技术方案，通过在上预埋套管和下预埋套管的外壁焊接环境箍筋，增加了上预埋套管与连接块以及下预埋套管与立柱之间的握裹强度，从而提高横梁与立柱的连接强度。

本发明进一步设置为：所述下预埋套管的底壁设有中心孔，中心导杆穿设于中心孔并与下预埋套管的底壁焊接固定。

通过采用上述技术方案，下预埋套管先与中心导杆进行焊接固定，再将下预埋套管预埋固定于立柱中，以便于中心导杆的安装固定。

本发明进一步设置为：所述中心导杆包括位于下预埋套管底壁以下的预埋段。

通过采用上述技术方案，预埋段在下预埋套管预埋固定时与立柱浇筑连接为一体，提高了中心导杆固定的稳定性。

本发明进一步设置为：所述驱动部为设置于锁块下表面的斜面，所述中心导杆的上端为圆台结构。

通过采用上述技术方案，当活动套管被连接块下压时，中心导杆上端的圆台侧壁顶触锁块下表面的斜面，从而推动锁块向限位腔滑出。

本发明进一步设置为：所述进胶孔设置于中心导杆上端圆台部分的侧壁上。

通过采用上述技术方案，中心导杆上端圆台侧壁与活动套管内壁之间形成容纳腔，将进胶孔设置于圆台部分的侧壁更便于固结剂流入注胶通道。

本发明进一步设置为：所述环形支座的外径小于上预埋套管的内径。

通过采用上述技术方案，使得环形支座更容易伸入上预埋套管内。

本发明进一步设置为：所述下预埋套管延伸出立柱表面的部分与自锁头的长度之和等于上预埋套管的内腔深度并等于中心导杆延伸出立柱表面的长度。

通过采用上述技术方案，使得连接块与立柱对接时，下预埋套管延伸出立柱表面的部分加自锁头的长度刚好将上预埋套管内壁的上端和下端填补，同时中心导杆刚好与上预埋套管的顶壁抵触，使得上预埋套管内的空间基本被下预埋套管、自锁头、中心导杆所填补，下预埋套管、自锁头、中心导杆均为钢材质，使得连接块与立柱连接处具有较强的抗变形能力，结构强度高。

附图说明

图1是本实施例横梁与立柱待连接状态示意图；

图2是本实施例凸显上连接件和下连接件待连接状态的剖视示意图；

图3是图2中A部分的放大示意图；

图4是图2中B部分的放大示意图；

图5是本实施例下预埋套管的结构示意图；

图6是本实施例连接块与立柱对接时的剖视示意图；

图7是图6中C部分的放大示意图。

附图标记说明：1、横梁；2、立柱；3、连接块；4、下连接件；5、下预埋套管；6、环形箍筋；7、中心导杆；8、预埋段；9、圆台部；10、注胶通道；11、进胶孔；12、出胶孔；13、活动套管；14、凹槽；15、弹簧；16、自锁头；17、环形支座；18、锁块；19、驱动部；20、凸块；21、上预埋套管；22、限位腔；23、注胶管。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例：

一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法，如图1所示，用于对预制式横梁1和立柱2进行连接，横梁1两端一体设置有连接块3，通过连接块3与立柱2进行连接，从而实现横梁1与立柱2之间的固定，连接块3的横截面积与立柱2的横截面积相同。还包括于连接块3与立柱2之间采用连接组件进行连接，连接组件包括预埋固定于立柱2的下连接件4和预埋固定于连接块3内的上连接件（图中未示出），上连接件与下连接件4均为钢材质。

如图2-4所示，下连接件4包括下预埋套管5，下预埋套管5为圆筒状，上端为开口，下端封闭。下预埋套管5上部延伸出立柱2表面，下预埋套管5下部预埋固定于立柱2内，即立柱2预制成型时一体浇筑于立柱2中。下预埋套管5的下部外壁沿轴向均匀焊接有环形箍筋6。

如图2-4所示，下连接件4还包括中心导杆7，下预埋套管5的底壁设有中心孔，中心导杆7穿设于中心孔并与下预埋套管5的底壁焊接固定。中心导杆7包括位于下预埋套管5底壁以下的预埋段8。中心导杆7上端延伸至下预埋套管5上端以上部分，中心导杆7的上端设有圆台部9，中心导杆7设有从上向下延伸的注胶通道10，圆台部9的侧壁设有与注胶通道10连通的进胶孔11，中心导杆7位于下预埋套管5内壁底部的部分设有与注胶通道10连通的出胶孔12。

如图2-4所示，下连接件4还包括活动套管13，活动套管13的内壁与中心导杆7滑动连接，活动套管13的外壁与下预埋套管5的内壁滑动连接。如图4、5所示，下预埋套管5的内壁周向均匀分布有竖向延伸的凹槽14。

如图3、4所示，下预埋套管5的底部内衬有向上支撑活动套管13使得活动套管13上端高于中心导杆7的弹簧15。

如图3所示，活动套管13的上端包括有自锁头16，自锁头16包括一体成型于活动套管13上端的环形支座17以及径向滑动连接于环形支座17的若干锁块18，锁块18靠近环形支座17轴心的一端设有驱动部19，驱动部19为设置于锁块18下表面的斜面，中心导杆7的圆台部9顶触驱动部19以推动锁块18滑出环形支座17。环形支座17的顶部周向均匀分布有若干凸块20；中心导杆7内设有注胶通道10，中心导杆7的上部设有与注胶通道10连通的进胶孔11，中心导杆7的下部设有与注胶通道10连通的出胶孔12。

如图2所示，上连接件包括上预埋套管21，上预埋套管21为圆筒状，上预埋套管21的下端为开口且与连接块3下表面平齐，上预埋套管21的上端封闭。上预埋套管21预埋固定于连接块3内；上预埋套管21的外壁沿轴向均匀焊接有环形箍筋6。上预埋套管21包括位于上端的限位腔22，限位腔22的内侧壁直径大于上预埋套管21其余部分的内管壁直径。如图2所示，上预埋套管21可套接下预埋套管5延伸出立柱2端面的部分；锁块18滑出环形支座17后与限位腔22的内壁形成竖向限位结构。上预埋套管21于限位腔22处预埋连接有与限位腔22连通的注胶管23，注胶管23延伸至连接块3外。

如图6、7所示，优选的，环形支座17的外径小于上预埋套管21的内径，使得上预埋套管21便于与下预埋套管5插接，避免环形支座17与上预埋套管21内壁刮擦。下预埋套管5延伸出立柱2表面的部分与自锁头16的长度之和等于上预埋套管21的内腔深度并等于中心导杆7延伸出立柱2表面的长度；即使得连接块3与立柱2对接时，下预埋套管5延伸出立柱2表面的部分加自锁头16的长度刚好将上预埋套管21内壁的上端和下端填补，同时中心导杆7刚好与上预埋套管21的顶壁抵触，使得上预埋套管21内的空间基本被下预埋套管5、自锁头16、中心导杆7所填补，下预埋套管5、自锁头16、中心导杆7均为钢材质，使得连接块3与立柱2连接处具有较强的抗变形能力，结构强度高。

本实施例连接方法包括以下步骤：

一、通过吊具将连接块3上的上预埋套管21对准下预埋套管5延伸出立柱2的部分并缓慢下放横梁1，活动套管13上端的自锁头16伸入上预埋套管21内与上预埋套管21顶壁抵触，横梁1下放过程中，活动套管13被向下压入下预埋套管5直到连接块3与立柱2对贴；此时中心导杆7顶触驱动部19，锁块18滑出环形支座17进入限位腔22；

二、通过注胶管23向限位腔22中注入固结剂，固结剂经注胶通道10进入下预埋套管5底部并向上填满凹槽14；作为优选的固结剂可以为环氧树脂建筑胶、填缝剂等建筑胶黏剂。

三、固结剂凝固后完成横梁1与立柱2的连接。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法，其特征在于：包括预制的横梁（1）和立柱（2），所述横梁（1）两端一体设置有连接块（3），所述连接块（3）的横截面积与立柱（2）的横截面积相同；还包括采用钢材质的连接组件，所述连接组件包括：

下连接件（4），下连接件（4）包括下预埋套管（5）、活动套管（13）以及中心导杆（7），所述下预埋套管（5）预埋固定于立柱（2），所述下预埋套管（5）上端为开口，活动套管（13）滑动连接于下预埋套管（5），所述中心导杆（7）固定连接于下预埋套管（5）且与活动套管（13）滑动配合，所述中心导杆（7）向上延伸出立柱（2）的端面，所述下预埋套管（5）的底部内衬有向上支撑活动套管（13）使得活动套管（13）上端高于中心导杆（7）的弹簧（15）；所述活动套管（13）的上端设有自锁头（16），所述自锁头（16）包括一体成型于活动套管（13）上端的环形支座（17）以及径向滑动连接于环形支座（17）的若干锁块（18），所述锁块（18）靠近环形支座（17）轴心的一端设有驱动部（19），中心导杆（7）顶触驱动部（19）以推动锁块（18）滑出环形支座（17）；环形支座（17）的顶部周向均匀分布有若干凸块（20）；中心导杆（7）内设有注胶通道（10），中心导杆（7）的上部设有与注胶通道（10）连通的进胶孔（11），中心导杆（7）的下部设有与注胶通道（10）连通的出胶孔（12）；下预埋套管（5）的内壁周向均匀分布有竖向延伸的凹槽（14）；

上连接件，上连接件包括上预埋套管（21），上预埋套管（21）的下端为开口且与连接块（3）下表面平齐，上预埋套管（21）预埋固定于连接块（3）内；所述上预埋套管（21）可套接下预埋套管（5）延伸出立柱（2）端面的部分；所述上预埋套管（21）包括位于上端的限位腔（22），所述锁块（18）滑出环形支座（17）后与限位腔（22）的内壁形成竖向限位结构；所述上预埋套管（21）于限位腔（22）处预埋连接有与限位腔（22）连通的注胶管（23），注胶管（23）延伸至连接块（3）外；所述驱动部（19）为设置于锁块（18）下表面的斜面，所述中心导杆（7）的上端为圆台结构；所述下预埋套管（5）延伸出立柱（2）表面的部分与自锁头（16）的长度之和等于上预埋套管（21）的内腔深度并等于中心导杆（7）延伸出立柱（2）表面的长度；

其中，连接步骤包括：

一、将连接块（3）上的上预埋套管（21）对准下预埋套管（5）延伸出立柱（2）的部分并缓慢下放横梁（1），活动套管（13）上端的自锁头（16）伸入上预埋套管（21）内与上预埋套管（21）顶壁抵触，横梁（1）下放过程中，活动套管（13）被向下压入下预埋套管（5）直到连接块（3）与立柱（2）对贴；此时中心导杆（7）顶触驱动部（19），锁块（18）滑出环形支座（17）进入限位腔（22）；

二、通过注胶管（23）向限位腔（22）中注入固结剂，固结剂经注胶通道（10）进入下预埋套管（5）底部并向上填满凹槽（14）；

三、固结剂凝固后完成横梁（1）与立柱（2）的连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法，其特征在于：所述上预埋套管（21）和下预埋套管（5）的预埋部分的外壁沿轴向均匀焊接有环形箍筋（6）。

3.根据权利要求2所述的一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法，其特征在于：所述下预埋套管（5）的底壁设有中心孔，中心导杆（7）穿设于中心孔并与下预埋套管（5）的底壁焊接固定。

4.根据权利要求3所述的一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法，其特征在于：所述中心导杆（7）包括位于下预埋套管（5）底壁以下的预埋段（8）。

5.根据权利要求4所述的一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法，其特征在于：所述进胶孔（11）设置于中心导杆（7）上端圆台部分的侧壁上。

6.根据权利要求5所述的一种具有自锁结构的装配式横梁与立柱的连接方法，其特征在于：所述环形支座（17）的外径小于上预埋套管（21）的内径。

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