CN111305644A - 装配式轻钢结构围墙及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式轻钢结构围墙；包括首立柱、尾立柱、数组中间立柱，以及栅栏单元，首立柱、尾立柱的在邻接栅栏单元的侧面上均设有两个结构相同的第一栅栏定位槽；中间立柱对应的一组侧面上设有贯通的第二栅栏定位槽；在第一栅栏定位槽和第二栅栏定位槽内插装有连锁套件，连锁套件的截面形状与上述的第一栅栏定位槽和第二栅栏定位槽的形状相同；栅栏单元包括上横梁和下横梁，上横梁与下横梁之间等间距设有栏杆；所述上横梁和下横梁对应插装在首立柱、尾立柱和中间立柱的连锁套件内。本发明还公开上述围墙的施工方法，本发明快速施工、降低成本、易于维修；每一个围墙构件都是独立的，如果其中一个构件破坏均可单独更换，节约造价，节约资源。

Description

装配式轻钢结构围墙及施工方法

技术领域

本发明属于围墙建设技术领域，尤其涉及一种装配式轻钢结构围墙及施工方法。

背景技术

围墙作为空间分隔的一种重要方法，在现实生活中发挥着重要作用，而绝大部分围墙采用的形式为混凝土或者砖混做中间立柱，中间立柱中间部分使用钢结构，上下横梁中间焊接竖向栅栏的方式，横梁与中间立柱焊接或者采用预埋管件的方式连接在一起，施工过程中需要现场焊接或者在工厂内预制好，不管采用哪种方式，在工序上都比较费时费工；其中采用钢管焊接在一起的栅栏式围墙使用的频率比较高。现有栅栏式围墙多采用方形钢管焊接，具体技术为，先用稍粗的钢管焊接成一个矩形，再用稍细的方形或圆形钢管以一定的间隔焊接在中间，使用时多个矩形栅栏拼接在一起形成临时围墙；采用一体式焊接单元，在使用过程中，其中一个部件的损坏就影响整体的美观，如果其中一个竖向栅栏损坏或者因焊接不牢固而遗落，则围墙的完整性就会受到破坏，围墙的作用就会大打折扣，并且会影响这个单元的使用效果，单独修复成本较高。在实际使用过程中随着损坏程度的增加经常弃之不用，浪费资源。尤其是非常久使用的围墙，使用频率很高，往往是部分损坏，就直接弃用，再另行重新制作，有时施工单位在一个地方使用之后就作为一次性消耗品废弃，到另一个项目再重新购买制作。

目前市面上还有一种栅栏采用铸铁工艺，角钢作为横梁，铸造的栅栏用螺栓固定在角钢上面，此种工艺，装配起来比较麻烦，铸铁工艺的栅栏要一个个的用螺栓固定，并且韧度较差，使用过程中经常发生折断现象，需要提前储备一定量栅栏以作替换。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)围墙整体式焊接在一起，运输安装储存不方便。

(2)竖向栅栏采用铸造形式，通用性较差。

(3)一体式安装需要人数较多，必要的时候还需要吊装设备，不便于安装。

(4)部分损坏影响整体效果，修复较麻烦。

(5)铸铁工艺成本较高，需要定制，后期需要储备一定量的栅栏以作备份。

如何相对最大限度提高资源利用效率、减少施工成本、加快施工速度，增加产品的通用性和易用性等方面存在一定的困难，通常施工中，很难同时兼顾，为此申请人设计开发解决上述问题的装配式轻钢结构围墙及施工方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种快速施工、降低成本、易于维修、提高资源利用效率的装配式轻钢结构围墙及施工方法。

本发明是这样实现的，一种装配式轻钢结构围墙；包括首立柱、尾立柱、数组中间立柱，以及连接相邻的中间立柱之间的栅栏单元，其特征在于：所述首立柱、尾立柱的在邻接栅栏单元的侧面上均设有两个结构相同的第一栅栏定位槽；所述中间立柱对应的一组侧面上设有贯通的第二栅栏定位槽；在上述第一栅栏定位槽和第二栅栏定位槽内插装有连锁套件，所述连锁套件的截面形状与上述的第一栅栏定位槽和第二栅栏定位槽的形状相同；所述连锁套件与上述的第一栅栏定位槽和第二栅栏定位槽的配合为间隙配合；所述栅栏单元包括上横梁和下横梁，上横梁与下横梁之间等间距设有栏杆；位于两侧的栏杆距离上横梁和下横梁两端面的距离相等，且等于连锁套件伸出、首立柱、尾立柱、中间立柱的长度；所述上横梁和下横梁的截面形状与连锁套件的截面形状相同，所述上横梁和下横梁对应插装在首立柱、尾立柱和中间立柱的连锁套件内，并且与连锁套件为间隙配合。

上述技术方案，优选的，所述上横梁和下横梁之间相对侧面设有栏杆插装槽，所述栏杆插装在对应的栏杆插装槽内。

上述技术方案，优选的，还包括转角立柱，所述转角立柱的上端和下端的一组相邻的侧面上设有第三栅栏定位槽，所述第三栅栏定位槽内安装连锁套件。

上述技术方案，优选的，所述连锁套件与上述首立柱、尾立柱的第一栅栏定位槽、中间立柱的第二栅栏定位槽、转角立柱的第三栅栏定位槽的最大配合间隙为1mm；所述上横梁和下横梁与连锁套件的最大配合间隙为1mm。

上述技术方案，优选的，连锁套件内对称设有限位块。

上述技术方案，优选的，所述首立柱、尾立柱、中间立柱以及转角立柱的下端均连接有混凝土立柱基础。

上述技术方案，优选的，所述首立柱、中间立柱、尾立柱、转角立柱的上端面设有防护盖板。

上述技术方案，优选的，所述首立柱、尾立柱或中间立柱为金属管构件或者混凝土构件。

本发明还涉及一种基于上述装配式轻钢结构围墙的施工方法，其特征在于；包括如下步骤：

S1、测量和计算，根据实际预建设围栏的长度，确定栅栏单元和中间立柱的数量和长度；并选择预制好的首立柱、尾立柱、中间立柱、栅栏单元、转角立柱以及连锁套件；

S2、根据步骤1测量和计算的结果，在地面上标注首立柱、尾立柱、中间立柱、转角立柱的位置；

S3、根据标注的位置挖基坑，然后在基坑的中心放入与首立柱、尾立柱、中间立柱截面形状相同的长方体；然后在长方体的四周浇筑混凝土，混凝土凝固后件长方体拔出形成中空的混凝土立柱基础；

S4、安装时依靠近围墙的一端为起点安装首立柱，安装首立柱时将首立柱插装在位于围墙端部起点的混凝土立柱基础内；在首立柱的第一栅栏定位槽内插装第一组连锁套件；然后将步骤1中制作好的栅栏单元选择一组作为第一栅栏单元，第一栅栏单元的上横梁和下横梁对应插装在上述的第一组连锁套件内；然后将第一中间立柱插装在第二混凝土立柱基础内，安装好第一中间立柱后将第二连锁套件分别插装在第一中间立柱的第二栅栏定位槽内，且穿过中间立柱插装在第一组栅栏单元的上横梁和下横梁上；依次顺序拼装；当需要转角时选用转角立柱，将连锁套件插装在转角立柱的第三栅栏定位槽内，然后按照同样的方法顺序拼接，直到尾立柱安装完成。

本发明具有的优点和技术效果：本发明涉及一种全装配式的围墙，除基础外，每一个围墙构件都是独立的，如果其中一个构件破坏均可单独更换，不影响整体美观和使用效果，节约造价，节约资源。本发明从古代榫卯结构中汲取灵感，在施工过程中可以做到不借用任何工具装配围墙，做到快速施工、降低成本、易于维修、提高资源利用效率，必要的时候甚至可以就地取材，将栅栏换成其他材质，比将废旧的木材、型材做简单的加工就可以使用，大大提高了资源的利用效率。采用装配式结构，可以快速施工，在一定条件下，两人即可施工，基础完成后，后续施工全过程中不需要任何工具，施工简便快捷，投入成本低，后期维护方便，提高资源的利用效率。

附图说明

图1是本发明实施例1结构示意图；

图2是实施例1中首立柱安装结构示意图；

图3是实施例1中中间立柱安装结构示意图；

图4是实施例1中尾立柱安装结构示意图；

图5是连锁套件结构示意图；

图6是带有限位块的连锁套件结构示意图；

图7是垫片与连锁套件安装结构示意图；

图8是本发明实施例2结构示意图；

图9是实施例2中转角立柱安装结构示意图；

图10是实施例2中连锁套件连接结构示意图。

图中、10、首立柱；101、第一栅栏定位槽；20、中间立柱；201、第二栅栏定位槽；30、尾立柱；40、栅栏单元；401、上横梁；402、下横梁；403、栏杆；50、连锁套件；501、限位块；502、垫片；60、转角立柱；601、第三栅栏定位槽；70、立柱基础；80、防护盖板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如何相对最大限度提高资源利用效率、减少施工成本、加快施工速度，增加产品的通用性和易用性等方面存在一定的困难，通常施工中，很难同时兼顾，为此申请人设计开发解决上述问题的装配式轻钢结构围墙及施工方法。

实施例1，请参阅图1至图5，一种装配式轻钢结构围墙；包括首立柱10、尾立柱30、数组中间立柱20，以及连接相邻的中间立柱之间的栅栏单元40，所述首立柱、尾立柱的在邻接栅栏单元的侧面上均设有两个结构相同的第一栅栏定位槽101，在实际制作过程中第一栅栏定位槽的一端开放，另一端为盲端，也可以和中间立柱一样采用贯通结构；所述中间立柱对应的一组侧面上设有贯通的第二栅栏定位槽201；在上述第一栅栏定位槽和第二栅栏定位槽内插装有连锁套件50，所述连锁套件的截面形状与上述的第一栅栏定位槽和第二栅栏定位槽的形状相同；所述连锁套件与上述的第一栅栏定位槽和第二栅栏定位槽的配合为间隙配合，利于插拔安装；所述栅栏单元40包括上横梁401和下横梁402，上横梁与下横梁之间等间距设有栏杆43；位于两侧的栏杆距离上横梁和下横梁两端面的距离相等，且等于连锁套件伸出、首立柱、尾立柱、中间立柱的长度；所述上横梁和下横梁的截面形状与连锁套件的截面形状相同，所述上横梁和下横梁对应插装在首立柱、尾立柱和中间立柱的连锁套件内，并且与连锁套件为间隙配合，利于插拔安装，上述连锁套件装配时如果间隙过大，可以在其侧面增加垫片502，以保证连锁套件安装的稳固性，请参阅图7。

上述技术方案，优选的，所述上横梁和下横梁之间相对侧面设有栏杆插装槽，所述栏杆插装在对应的栏杆插装槽内，采用上述结构现场进行安装。栏杆也可以在厂房内预先拼装完成，提高施工效率。

上述技术方案，优选的，所述连锁套件与上述首立柱、尾立柱的第一栅栏定位槽、中间立柱的第二栅栏定位槽、转角立柱的第三栅栏定位槽的最大配合间隙为1mm；所述上横梁和下横梁与连锁套件的最大配合间隙为1mm。

上述技术方案，优选的，连锁套件内对称设有限位块501，请参阅图6，起到插装定位的作用，在实际制作时，在设置限位块的位置切割三遍槽，然后依封闭的一侧向内折弯形成限位块。例如中间立柱间距离3020mm，横梁长3020mm连锁套件长480mm，连锁套件两端预留140mm空间位置，距两端140mm位置用在连锁套件上做分隔槽，分隔槽为矩形30*20mm，其中距140mm位置的一个边不动，沿着其他三个边做切割，将限位块沿140mm处的边向套筒内侧弯折，切割完成后形成内置式限位块501。中间立柱间距离为3020mm，栅栏组件长度3020mm，可以直接安装，不需要穿过中间立柱孔安装，栅栏组件通过连锁套件固定，栅栏组件两端栅栏的最外侧距横梁两端均为140mm，连锁套件突出中间立柱部分也为140mm。这样安装一个中间立柱顺序安装一个连锁套件顺序安装一个栅栏组件顺序安装中间立柱顺序安装连锁套件顺序安装中间立柱，依次顺序安装，直到下一个节点。

上述技术方案，优选的，所述首立柱、尾立柱、中间立柱以及转角立柱的下端均连接有混凝土立柱基础70，提高了围墙的稳定性，混凝土立柱基础进行现场浇筑，保证与地基连接的牢固性。

上述技术方案，优选的，所述首立柱、中间立柱、尾立柱、转角立柱的上端面设有防护盖板80。采用上述结构，防止因搬运、磕碰造成上端面破损，同时也起到一定的防护作用，防止雨水冲刷而带来使用寿命低的问题。

上述技术方案，优选的，所述首立柱、尾立柱或中间立柱为金属管构件或者混凝土构件。本实施例中优选镀锌金属管件。采用混凝土构件时，其内预制有轻钢龙骨或者钢筋，提高结构的整体强度。

实施例2，请参阅图8至图10；在实施例1的基础上，本实施例还包括转角立柱60，所述转角立柱的上端和下端的一组相邻的侧面上设有第三栅栏定位槽601，所述第三栅栏定位槽内安装连锁套件，适用于带有转角的围墙建设。本实施例中连锁套件采用插接式结构，即其中一个连锁套件的一端插入另一个连锁套件内，形成互锁，提高连接的牢固性。

本发明还涉及一种基于上述装配式轻钢结构围墙的施工方法，其特征在于；包括如下步骤：

S1、测量和计算，根据实际预建设围栏的长度，确定栅栏单元和中间立柱的数量和长度；并选择预制好的首立柱、尾立柱、中间立柱、栅栏单元、转角立柱以及连锁套件；具体应用施例，1)首、尾立柱、中间立柱、转角立柱：采用20*20*200cm的方钢，以距顶20.3cm处中心点加工上部的第一、第二、第三栅栏定位槽，其规格为(6.4*6.4cm),以距底56cm处中心点加工下部的第一、第二、第三栅栏定位槽；

2)上、下横梁：采用6*6*326cm，以距离端部26cm处中心点打栏杆插装槽(2.1*2.1cm)，以16cm为间距向另一端排列数个栏杆插装槽；

3)竖向栏杆：采用2*2*128cm的方钢；

4)连锁套件：采用6.2*6.2*36cm方钢；

S2、根据步骤1测量和计算的结果，在地面上标注首立柱、尾立柱、中间立柱、转角立柱的位置；

S3、根据标注的位置挖基坑，然后在基坑的中心放入与首立柱、尾立柱、中间立柱截面形状相同的长方体；然后在长方体的四周浇筑混凝土，混凝土凝固后件长方体拔出形成中空的混凝土立柱基础；为了提高可重复利用率，混凝土基础和首、尾立柱、中间立柱、转角立柱可采用分离的安装形式，确定首、尾立柱、中间立柱、转角立柱位置后挖50cm见方的基坑，中心放入20.1*20.1*40cm的长方体(材质可以选用木质、铁质或泡沫)，目的是形成一定的空间，便于中间立柱的插入，然后浇筑混凝土，形成中空的混凝土基础；

S4、安装时依靠近围墙的一端为起点安装首立柱，安装首立柱时将首立柱插装在位于围墙端部起点的混凝土立柱基础内，插入深度为40cm左右；在首立柱的第一栅栏定位槽内插装第一组连锁套件；然后将步骤1中制作好的栅栏单元选择一组作为第一栅栏单元，第一栅栏单元的上横梁和下横梁对应插装在上述的第一组连锁套件内；然后将第一中间立柱插装在第二混凝土立柱基础内，安装好第一中间立柱后将第二连锁套件分别插装在第一中间立柱的第二栅栏定位槽内，且穿过中间立柱插装在第一组栅栏单元的上横梁和下横梁上；依次顺序拼装；当需要转角时选用转角立柱，将连锁套件插装在转角立柱的第三栅栏定位槽内，然后按照同样的方法顺序拼接，直到尾立柱安装完成。

为实现本发明的发明目的，本发明还可以如下替代方法，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

1、根据实际情况，首、尾立柱、中间立柱、转角立柱可以采用多种材质，如果是长时间使用的围墙，首、尾立柱、中间立柱、转角立柱也可以采用轻钢结构或者钢筋混凝土结构的形式，尺寸可以相应加大，其他组件尺寸可以做相应调整。

2、基础可以采用预制的形式，方便施工，减少混凝土养护环节，加快施工进度，如果围墙使用时间相对不是很长，可以采用一种简单的基础施工方法，具体为：预制50*50*20cm见方的钢筋混凝土构件，中心预留20.1*20.1*40cm的长方形安装孔，安装的时候先将预制构件放在预定位置，确定中心孔位置，然后在地上挖孔(首、尾立柱、中间立柱、转角立柱承插孔)，再依次放置首、尾立柱、中间立柱、转角立柱、连锁套件、栅栏组件等。挖中间立柱孔洞的方式有多种方法，为了加快施工进度可以自制一种类似洛阳铲的挖孔工具，取与中间立柱规格一样的方钢30cm，以一个边和顶面的中线做切割平面，切割方钢，安装手柄，形成一个铲子状的工具。

3、也可以采用旋挖成孔机械来挖孔，挖孔直径为200mm，采用此种挖孔作业方式，在安装首、尾立柱、中间立柱的时候中间立柱的下端不能封闭，以便于顺利将首、尾立柱、中间立柱插入到预定位置，并且安装首、尾立柱、中间立柱时要注意，如果地质较为坚硬，需要借助捶打工具，捶打前一定要试捶打，以便确定采用合适的机械和合适的捶打力度，防止过度捶打致使首、尾立柱、中间立柱变形。

4、在需要快速施工的时候，首、尾立柱、中间立柱、转角立柱也可以采用打桩机直接插入预定位置，不设置基础，但施工之前要根据现场情况核对首、尾立柱、中间立柱、转角立柱埋入深度是否足够保证围墙的牢固和安全可靠。

5、根据建设单位实际情况，围墙材质可以选用多种形式，有些建筑工地有很多废旧钢材、木材、废旧钢筋等，利用本发明可以根据实际情况采用多种材质，可以选用多种组合方式，最大限度的做到资源的充分利用，尽可能的减少不必要的投资，减少碳排放。

本发明涉及一种全装配式的围墙，除基础外，每一个围墙构件都是独立的，如果其中一个构件破坏均可单独更换，不影响整体美观和使用效果，节约造价，节约资源。本发明从古代榫卯结构中汲取灵感，在施工过程中可以做到不借用任何工具装配围墙，做到快速施工、降低成本、易于维修、提高资源利用效率，必要的时候甚至可以就地取材，将栅栏换成其他材质，比将废旧的木材、型材做简单的加工就可以使用，大大提高了资源的利用效率。采用装配式结构，可以快速施工，在一定条件下，两人即可施工，基础完成后，后续施工全过程中不需要任何工具，施工简便快捷，投入成本低，后期维护方便，提高资源的利用效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种装配式轻钢结构围墙；包括首立柱、尾立柱、数组中间立柱，以及连接相邻的中间立柱之间的栅栏单元，其特征在于：所述首立柱、尾立柱的在邻接栅栏单元的侧面上均设有两个结构相同的第一栅栏定位槽；

所述中间立柱对应的一组侧面上设有贯通的第二栅栏定位槽；

在上述第一栅栏定位槽和第二栅栏定位槽内插装有连锁套件，所述连锁套件的截面形状与上述的第一栅栏定位槽和第二栅栏定位槽的形状相同；所述连锁套件与上述的第一栅栏定位槽和第二栅栏定位槽的配合为间隙配合；

所述栅栏单元包括上横梁和下横梁，上横梁与下横梁之间等间距设有栏杆；位于两侧的栏杆距离上横梁和下横梁两端面的距离相等，且等于连锁套件伸出、首立柱、尾立柱、中间立柱的长度；所述上横梁和下横梁的截面形状与连锁套件的截面形状相同，所述上横梁和下横梁对应插装在首立柱、尾立柱和中间立柱的连锁套件内，并且与连锁套件为间隙配合。

2.根据权利要求1所述的装配式轻钢结构围墙，其特征在于：所述上横梁和下横梁之间相对侧面设有栏杆插装槽，所述栏杆插装在对应的栏杆插装槽内。

3.根据权利要求1所述的装配式轻钢结构围墙，其特征在于：还包括转角立柱，所述转角立柱的上端和下端的一组相邻的侧面上设有第三栅栏定位槽，所述第三栅栏定位槽内安装连锁套件。

4.根据权利要求3所述的装配式轻钢结构围墙，其特征在于：所述连锁套件与上述首立柱、尾立柱的第一栅栏定位槽、中间立柱的第二栅栏定位槽、转角立柱的第三栅栏定位槽的最大配合间隙为1mm；所述上横梁和下横梁与连锁套件的最大配合间隙为1mm。

5.根据权利要求1所述的装配式轻钢结构围墙，其特征在于：连锁套件内对称设有限位块。

6.根据权利要求3所述的装配式轻钢结构围墙，其特征在于：所述首立柱、尾立柱、中间立柱以及转角立柱的下端均连接有混凝土立柱基础。

7.根据权利要求3所述的装配式轻钢结构围墙，其特征在于：所述首立柱、中间立柱、尾立柱、转角立柱的上端面设有防护盖板。

8.根据权利要求1至7任一所述的装配式轻钢结构围墙，其特征在于：所述首立柱、尾立柱或中间立柱为金属管构件或者混凝土构件。

9.基于上述权利要求8所述装配式轻钢结构围墙的施工方法，其特征在于；包括如下步骤：

S1、测量和计算，根据实际预建设围栏的长度，确定栅栏单元和中间立柱的数量和长度；并选择预制好的首立柱、尾立柱、中间立柱、栅栏单元、转角立柱以及连锁套件；

S2、根据步骤1测量和计算的结果，在地面上标注首立柱、尾立柱、中间立柱、转角立柱的位置；

S3、根据标注的位置挖基坑，然后在基坑的中心放入与首立柱、尾立柱、中间立柱截面形状相同的长方体；然后在长方体的四周浇筑混凝土，混凝土凝固后件长方体拔出形成中空的混凝土立柱基础；

S4、安装时依靠近围墙的一端为起点安装首立柱，安装首立柱时将首立柱插装在位于围墙端部起点的混凝土立柱基础内；在首立柱的第一栅栏定位槽内插装第一组连锁套件；然后将步骤1中制作好的栅栏单元选择一组作为第一栅栏单元，第一栅栏单元的上横梁和下横梁对应插装在上述的第一组连锁套件内；然后将第一中间立柱插装在第二混凝土立柱基础内，安装好第一中间立柱后将第二连锁套件分别插装在第一中间立柱的第二栅栏定位槽内，且穿过中间立柱插装在第一组栅栏单元的上横梁和下横梁上；依次顺序拼装；当需要转角时选用转角立柱，将连锁套件插装在转角立柱的第三栅栏定位槽内，然后按照同样的方法顺序拼接，直到尾立柱安装完成。

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