CN112012379B - 一种铝管连接结构、异形铝管幕墙及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种安装稳定、不易变形的铝管连接结构，同时提供一种具有该连接结构的异形铝板幕墙，以及该异形铝板幕墙的施工方法，该铝管连接结构包括钢结构骨架、钢管、第一铝管段、第二铝管段、第一连接件，第一铝管段的后端固定在钢结构骨架上，钢管设置在第一铝管段和第二铝管段内，钢管同时插接于第一铝管段的后端和第二铝管段的前端，钢管和第一铝管之间设有第一绝缘垫片，钢管与第二铝管段之间设置有第二绝缘垫片，第一连接件将第一铝管段、第一绝缘垫片、钢管从外到内依次连接；第一铝管段和第二铝管段之间留有伸缩缝。

Description

一种铝管连接结构、异形铝管幕墙及其施工方法

技术领域

本发明涉及幕墙施工，具体地说是一种铝管连接结构、异形铝管幕墙及其施工方法。

背景技术

传统的钢飘带铝单板幕墙做法为采用较小的平面铝板幕墙拼接，但该方法施工后铝板拼接部位有棱角且拼接缝隙多，影响观感，整体造型效果不佳。

申请号为201911312096.4的发明专利公开了一种多曲面异形组合幕墙体系施工方法，申请号201810644597.1公开的一种曲面铝单板幕墙技术方案要点是:包括由立柱和横梁交叉固接形成的带有曲率的框架状幕墙龙骨、多个相同的铝单板以及将铝单板连接在框架上的连接组件；申请号201810579580.2公开的一种单元式曲面铝板幕墙系统，此幕墙系统通过钢结构骨架拼接幕墙骨架,再通过若干平面小三角形铝板逐步拼接成小单元板块和大单元，板块安装在幕墙骨架内，各大单元板块间，和小单元板块间以及平面小三角形铝板间分别通过第一连接件、第二连接件和第三连接件进行连接，并满足曲面铝板幕墙的安装需求。以上专利提到的幕墙结构和施工方法均存在施工后铝板拼接部位有棱角且拼接缝隙多的问题，结构不稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种铝管与钢结构骨架安装稳定、不易变形的铝管连接结构，同时提供一种具有该连接结构的异形铝板幕墙，以及该异形铝板幕墙的施工方法。

本发明提供一种铝管连接结构，包括钢结构骨架、钢管、第一铝管段、第二铝管段、第一连接件和第二连接件，所述第一铝管段的后端固定在钢结构骨架上，所述钢管设置在第一铝管段和第二铝管段内，所述钢管同时插接于第一铝管段的后端和第二铝管段的前端，所述的钢管和第一铝管之间设有第一绝缘垫片，所述的钢管与第二铝管段之间设置有第二绝缘垫片，第一连接件将第一铝管段、第一绝缘垫片、钢管从外到内依次连接；

所述第一铝管段和第二铝管段之间留有伸缩缝。

进一步的，所述的钢管、第一铝管段、第二铝管段均为方形管。

进一步的，所述钢结构骨架、第一铝管段之间设有铝板，所述钢结构骨架、铝板、第一铝管段之间通过第二连接件固定。

进一步的，所述钢结构骨架具有曲面，包括若干彼此连接的横管和弯管。

进一步的，所述的钢管为热镀锌钢管。

进一步的，所述的第一铝管段和第二铝管段均为弯管。

进一步的，所述的第一铝管段和第二铝管段表面具有氟碳涂料层。

进一步的，所述伸缩缝内填充有耐候胶。

本发明还提供一种具有上述铝管连接结构的异形铝管幕墙。

本发明还提供一种异形铝管幕墙的施工方法，包括如下步骤：

先把第一铝管段的后端固定在钢结构骨架上，然后把钢管插入第一铝管段的后端，第一铝管段的内壁与钢管之间用绝缘垫片隔离，把第二铝管段套在钢管的另一端上，第二铝管段内壁与钢管之间采用绝缘垫片隔离，留出伸缩缝，依次安装下一段铝管段。

进一步的，还包括如下步骤：

安装铝管段之前，利用软件将异形铝管幕墙的模型进行分解，根据设计造型曲线划分网格，然后采用平面雕刻机将大片铝板切割成施工所需要的曲边四边形，随后将曲边四边形用分断水焊焊接成曲边四棱柱状的铝管段，再对铝管段进行氟碳喷涂处理，到现场进行安装。

进一步的，还包括如下步骤：

所有铝管段就位并预固定后，在伸缩缝内填充耐候胶。

本发明的有益效果在于：每一节铝管段的一端与钢结构骨架紧密固定，另一端保留铝管段受温度影响后伸缩的能力，降低了铝管自身的温度应力，防止变形。

附图说明

图1为本发明实施例的异形铝管幕墙的示意图；

图2为本发明实施例的铝管飘带的结构示意图；

图3为本发明实施例钢结构骨架的结构示意图；

图4为本发明实施例的铝管连接结构的示意图；

图5为本发明实施例的铝管连接结构的示意图；

图6为本发明实施例的铝管连接结构的示意图。

1-钢结构骨架；11-横管；12-弯管；2-钢管；3-第一铝管段；4-第二铝管段；5-第一连接件；6-石材外墙连接结构；7-砼结构；8-铝板；9-耐候胶。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：每一节铝管段的一端与钢结构骨架紧密固定，另一端保留铝管段受温度影响后伸缩的能力，降低了铝管自身的温度应力，防止变形。

本发明提供一种铝管连接结构，包括钢结构骨架1、钢管2、第一铝管段3、第二铝管段4、第一连接件5，所述第一铝管段的后端固定在钢结构骨架上，所述钢管设置在第一铝管段和第二铝管段内，所述钢管同时插接于第一铝管段的后端和第二铝管段的前端，所述的钢管和第一铝管之间设有第一绝缘垫片，所述的钢管与第二铝管段之间设置有第二绝缘垫片，所述第一连接件将第一铝管段、第一绝缘垫片、钢管从外到内依次连接；

所述第一铝管段和第二铝管段之间留有伸缩缝。具体的，所述第一连接件未不锈钢圆头自攻螺钉，颜色与铝管段相同。

进一步的，所述的钢管、第一铝管段、第二铝管段均为方形管。

进一步的，所述钢结构骨架、第一铝管段之间设有铝板8，所述钢结构骨架、铝板、第一铝管段之间通过第二连接件固定。具体的，所述第二连接件为穿设在钢结构骨架、铝板、第一铝管段上的不锈钢螺栓，附图未示出。

进一步的，所述钢结构骨架具有曲面，包括若干彼此连接的横管11和弯管12。

进一步的，所述的钢管为热镀锌钢管。

进一步的，所述的第一铝管段和第二铝管段均为弯管。

进一步的，所述的第一铝管段和第二铝管段表面具有氟碳涂料层。

进一步的，所述伸缩缝内填充有耐候胶9。

本发明还提供一种具有上述铝管连接结构的异形铝管幕墙。

本发明还提供一种异形铝管幕墙的施工方法，包括如下步骤：

步骤1、利用软件将异形铝管幕墙的模型进行分解，根据设计造型曲线划分网格，然后采用平面雕刻机将大片铝板切割成施工所需要的曲边四边形，随后将曲边四边形用分断水焊焊接成曲边四棱柱状的铝管段，再对铝管段进行氟碳喷涂处理，到现场进行安装；

步骤2、现场安装时，先把第一铝管段的后端固定在钢结构骨架上，然后把钢管插入第一铝管段的后端，第一铝管段的内壁与钢管之间用绝缘垫片隔离，把第二铝管段套在钢管的另一端上，第二铝管段内壁与钢管之间采用绝缘垫片隔离，留出伸缩缝，依次安装下一段铝管段；

步骤3、所有铝管段就位并预固定后，在伸缩缝内填充耐候胶。

具体的，填充耐候胶的步骤为，铝管段定位完成并固定后，用“二块抹布法”清理铝管段表面及伸缩缝灰尘，然后在胶缝两侧粘贴刮胶纸，之后伸缩缝内充填泡沫条，伸缩缝在清洁后半小时内进行注胶，然后利用刮胶工具进行刮胶，密封胶初步固化后撕掉刮胶纸，并利用清洁剂清洁铝管段表面，最后检查验收进入下道工序。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将钢飘带整体造型建立整体幕墙三维模型，重新建模，根据设计造型曲线重新划分网格(每个铝板造型分段控制在4m～8m之间)；采用平面雕刻机将大片铝板切割成施工所需要的曲边四边形，随后将曲边四边形用分断水焊焊接成曲边四棱柱状的铝管段，每一节铝管段的一端与钢结构骨架紧密固定，另一端保留铝管段受温度影响后伸缩的能力，降低了铝管自身的温度应力，防止变形。

实施例

如图1、图2、图3所示，图1为一种异形铝管幕墙的结构示意图，图2为图1异形铝管幕墙中的铝管飘带的结构示意图，图3为图1异形铝管幕墙的钢结构骨架的结构示意图。

图1所示异形铝管幕墙，包括规则平面部分和异形部分，异形部分包括图2所示铝管飘带和图3所示的钢结构骨架，铝管飘带由多个铝管段组成，相邻铝管段之间的伸缩缝内填充有耐候胶，铝管段与钢结构骨架之间的连接方式见图4、图5、图6。

图1中，铝管飘带的平面部分的顶部通过石材外墙连接结构6挂于石材外墙上，中间固定在砼结构7上。

以下为该异形铝管幕墙的施工步骤。

1、铝管段分段

利用犀牛软件将钢飘带整体造型建立整体幕墙三维模型，根据设计造型曲线划分网格(每个铝板造型分段控制在4m～8m之间)。

2、铝管段加工

采用平面雕刻机将大片铝板切割成施工所需要的曲边四边形，随后将曲边四边形用分断水焊焊接成曲边四棱柱状的铝管段，再进行氟碳喷涂处理，最后到现场进行安装。

工艺流程如下：

技术部工艺展开→钣金部平面雕刻→钣金部拼接→表面处理→喷涂部前处理铬化作业→喷涂部喷房喷漆作业→喷涂部包装作业→成品仓搬运装车作业

操作要点：

(1)技术部工艺展开：技术部根据客户模型利用犀牛软件对模型进行工艺展开工作，工作技能要求：首先建立与客户模型配套合适的三维软件，再对模型进行分隔编号，再次利用本公司犀牛软件对模型进行分解、展开工作，并对分解配件进行编号标注，最后对配件进行材料组合，形成生产工程图纸(内容包含工程名称、批次、材料厚度、面积、喷涂颜色)下发车间。

(2)钣金部平面雕刻：钣金部根据技术部工艺展开进行平面雕刻。工作技能要求：根据技术部下发生产任务单到仓库领取材料(材料入库前质检已经对原材料进行检验，合格品才准入库)，利用车间平面雕刻机进行平面雕刻作业，并对雕刻配件编写相应编号，此部分受机器误差影响，平面对角线控制在1mm左右。

(3)钣金部拼接表面处理：钣金部焊接工序根据图纸对配件进行焊接打磨作业。工作技能要求：焊工根据板材厚度调整焊具相应电压，在组装时根据工程图纸要求进行角度调节，角度控制在1度以内，尺寸控制在3毫米以内，焊缝必须流畅无气孔咬缺等缺陷，焊接熔点超过板材2/3厚度，为防止长段焊接引起的板面变形进行分断水焊，板面平直度控制在3/1000以内，为增加牢固度对两端进行加装撑板作业(400面进行两个焊点、300面进行一个焊点左右)。打磨R角控制在3毫米以内，对打磨粗印用粗砂带机进行平整左右，利用气抛机(纸碟颗粒等级需120以上)对产品整体修饰，板面无划痕、拉伤痕迹。

(4)喷涂部前处理铬化作业：喷涂部对产品进行前处理铬化作业。工作技能要求：此处要求对产品表面的油污、飞尘等其他杂物进行清理工作，产品表面再无金属油膜保护。工作人员首先对产品装框左右，根据前处理操作顺序进行酸除油、碱除油、中和出光、无色铬化、纯水清洗、烘烤除水作业。此处采用无色铬化技术，不含国家禁止使用的六加铬成分，不会对环境造成污染。经铬化产品对喷涂性能附着力起很好的作用。

(5)喷涂部喷房喷漆作业：喷涂部对产品进行喷涂作业。工作技能要求：喷涂部经上件吊挂后进行底漆、面漆、清漆作业，经235℃10分钟固化炉烘烤使油漆固化成型，要求涂层表面无颗粒、无裂纹、无气泡，整体色泽均匀、无明显色差；要求成型平均膜厚不小于40微米、最低膜厚不小于34微米，喷涂性能试验铅笔硬度达1H以上(中华铅笔)，耐硝酸试验色差小于5个NBS,耐盐酸试验不变色，附着力干式/湿式/浸泡试验都无脱落现象，此处性能要求满足GB/T 23443 2009中喷涂性能要求。

(6)喷涂部包装作业：喷涂部对产品进行包装作业。工作技能要求：根据喷涂表面为光面选取合适的保护膜粘度(常规光面选取150粘)，根据客户要求对喷涂成品进行保护膜+起泡膜包装作业。

(7)成品仓搬运装车作业：成品仓对产品装车搬运作业。工作技能要求：针对喷涂部已经包装好的产品搬运、装车作业，首先对车体和产品进行木条隔断，摆放一层产品后也用木条进行隔断，针对此工程产品扭曲状态，为防止运输摩擦走位对悬空部分进行物品填充作业，配装完成后对整体产品进行布带困绑固定。

3、铝管段安装

相邻铝管段之间采用钢方管插芯连接，如下图所示：

(1)、铝管段间采用钢方管插芯连接

铝管段一端按下图所示钻好工艺孔。

根据异形铝管飘带的整体外形尺寸，进行现场放样定位；先把前一段铝管段(第一铝管段)通过钢板连接件固定在钢结构骨架上，把热镀锌钢方管插芯一端插入前一段铝管段(铝管内壁与钢方管之间采用绝缘垫片隔离)，铝管与钢方管之间采用与铝管同颜色的不锈钢螺钉初步固定；把后一段铝管段(下图铝管段B)套入热镀锌钢方管插芯的另一端(铝管内壁与钢方管之间采用绝缘垫片隔离)，留出约20mm的伸缩缝。

按照上述的方法，依次安装下一段铝管段。所有铝管段就位并预固定后，进行整体放样复核并调整，直至符合要求后进行最终固定。

安装过程中要注意对铝管段的规格、位置、编号检查进行检查：

施工完成后，每一节铝管段的一端与钢结构骨架紧密固定，另一端保留铝管段受温度影响后伸缩的能力，降低了铝管自身的温度应力，防止变形。

本发明施工方法的优点：

利用犀牛软件对原有铝板重新设计成铝管段，再将铝管段分解成四个平面交给工厂切割。采用这一技术使飘带曲线造型更为平滑、自然；

采用犀牛软件将钢飘带整体造型建立整体幕墙三维模型，利用车间平面雕刻机进行平面雕刻作业，并对雕刻配件编写相应编号，平面对角线控制在1mm左右，可确保本工程铝管复杂的造型。在焊接时根据工程图纸要求进行角度调节，角度控制在1度以内，尺寸控制在3毫米以内，焊缝必须流畅无气孔咬缺等缺陷，焊接熔点超过板材2/3厚度，为防止长段焊接引起的板面变形采用分断水焊技术焊接铝板；

铝板幕墙表面采用氟碳喷涂处理，具有优异的抗褪色性、抗起霜性、抗大气污染(酸雨等)的耐腐蚀性，抗紫外线能力强，抗裂性强以及能够承受恶劣天气环境。可以保证钢飘带造型在长期使用后不褪色；

大大减少铝板幕墙拼接缝隙数量，只有必须的伸缩缝。拼接缝隙间距由原有的0.5m一道优化为4m～8m一道，大大提升整体观感效果；

铝管段间采用钢方管插芯连接，该种连接方式为弹性连接，一是可以减少铝管段使用过程中连接部位受热胀冷缩的影响；二是便于在施工过程中对铝管段进行微调，保证施工精确度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种铝管连接结构，其特征在于：包括钢结构骨架、钢管、第一铝管段、第二铝管段、第一连接件，所述第一铝管段的后端固定在钢结构骨架上，所述钢管设置在第一铝管段和第二铝管段内，所述钢管同时插接于第一铝管段的后端和第二铝管段的前端，所述的钢管和第一铝管之间设有第一绝缘垫片，所述的钢管与第二铝管段之间设置有第二绝缘垫片，第一连接件将第一铝管段、第一绝缘垫片、钢管从外到内依次连接；

所述第一铝管段和第二铝管段之间留有伸缩缝；

所述钢结构骨架、第一铝管段之间设有铝板，所述钢结构骨架、铝板、第一铝管段之间通过第二连接件固定。

2.根据权利要求1所述的铝管连接结构，其特征在于：所述的钢管、第一铝管段、第二铝管段均为方形管。

3.根据权利要求1所述的铝管连接结构，其特征在于：所述钢结构骨架包括彼此连接的横管和弯管。

4.根据权利要求1所述的铝管连接结构，其特征在于：所述的第一铝管段和第二铝管段均为弯管。

5.根据权利要求1所述的铝管连接结构，其特征在于：所述的钢管为热镀锌钢管，所述的第一铝管段和第二铝管段表面具有氟碳涂料层，所述伸缩缝内填充有耐候胶。

6.一种具有权利要求1～5任一项所述的铝管连接结构的异形铝管幕墙。

7.一种异形铝管幕墙的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

先把第一铝管段的后端固定在钢结构骨架上，然后把钢管插入第一铝管段的后端，第一铝管段的内壁与钢管之间用绝缘垫片隔离，把第二铝管段套在钢管的另一端上，第二铝管段内壁与钢管之间采用绝缘垫片隔离，留出伸缩缝，依次安装下一段铝管段，直至所有铝管段就位并预固定。

8.根据权利要求7所述的异形铝管幕墙的施工方法，其特征在于：还包括如下步骤：

安装铝管段之前，利用软件将异形铝管幕墙的模型进行分解，根据设计造型曲线划分网格，然后采用平面雕刻机将大片铝板切割成施工所需要的曲边四边形，随后将曲边四边形用分断水焊焊接成曲边四棱柱状的铝管段，再对铝管段进行氟碳喷涂处理，到现场进行安装。

9.根据权利要求8所述的异形铝管幕墙的施工方法，其特征在于：还包括如下步骤：所有铝管段就位并预固定后，在伸缩缝内填充耐候胶。

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