CN114197879A - 一种钢管柱内灌注混凝土的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种钢管柱内灌注混凝土的装置及方法。钢管柱内灌注混凝土的装置包括支撑板、升降组件和灌注组件，支撑板设置于钢管柱的顶端；升降组件包括转动设置于支撑板上的螺纹蜗杆和可调节设置于螺纹蜗杆上的升降板，螺纹蜗杆转动以带动升降板沿螺纹蜗杆的轴向往复升降运动；灌注组件包括漏斗、灌浆管和多个限位环，灌浆管由多个管体沿轴向依次可拆卸连接形成，灌浆管的一端容置于钢管柱内，另一端穿过支撑板和升降板可拆卸连接于漏斗，多个限位环分别可拆卸连接于灌浆管伸出钢管柱的管体上，并可选择地抵靠于升降板和/或支撑板。本发明的钢管柱内灌注混凝土的装置不仅操作难度低，安全性高，且能保证密实内灌。

Description

一种钢管柱内灌注混凝土的装置及方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种钢管柱内灌注混凝土的装置及方法。

背景技术

随着钢结构的使用越来越广泛，涉及到钢结构内部灌混凝土的结构也越来越多。对于较长的钢管柱，若直接采用顶灌技术使得混凝土会随着高处下落而导致离析等现象，影响混凝土质量，但直接使用泵管伸入钢管柱内部，泵管的冲击力也会影响钢管柱的安装精度。现有技术中多采用长导管与起重机械配合进行灌注钢管柱，利用起重机械在灌注过程中逐步拉出长导管，但由于灌浆过程需要人工控制，此种方法不仅起重机械配合难度大，且在施工中存在着较大的施工风险，人工控制不好还会影响灌芯质量。

发明内容

本发明的目的在于一种钢管柱内灌注混凝土的装置，不仅操作难度低，施工安全性高，同时也能保证密实内灌的效果。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种钢管柱内灌注混凝土的装置，用于向钢管柱内灌注混凝土，包括：

支撑板，设置于所述钢管柱的顶端；

升降组件，包括转动设置于所述支撑板上的螺纹蜗杆和可调节设置于所述螺纹蜗杆上的升降板，所述螺纹蜗杆转动以带动所述升降板沿所述螺纹蜗杆的轴向往复升降运动；

灌注组件，包括漏斗、灌浆管和多个限位环，所述灌浆管由多个管体沿轴向依次可拆卸连接形成，所述灌浆管的一端容置于所述钢管柱内，另一端穿过所述支撑板和所述升降板可拆卸连接于所述漏斗，多个所述限位环分别可拆卸连接于所述灌浆管伸出所述钢管柱的所述管体上，并可选择地抵靠于所述升降板背离所述钢管柱的表面上和/或所述支撑板背离所述钢管柱的表面上。

进一步地，所述螺纹蜗杆上螺接有螺纹套筒，所述升降板连接于所述螺纹套筒。

进一步地，所述螺纹蜗杆设置有多个，每个所述螺纹蜗杆上螺接有一个所述螺纹套筒，所述升降板连接于多个所述螺纹套筒。

进一步地，所述升降组件还包括设置于所述支撑板的驱动件，所述螺纹蜗杆连接于所述驱动件的输出端。

进一步地，所述管体的一端设置有固定扣件，相邻的两个所述管体之间相互插接，一个所述管体上的固定扣件紧扣于另一个所述管体的外壁上。

进一步地，所述支撑板上设置有第一通孔，所述第一通孔的孔径大于所述管体的外径且小于所述限位环的外径。

进一步地，所述升降板上设置有第二通孔，所述第二通孔的孔径大于所述管体的外径且小于所述限位环的外径。

进一步地，还提供一种钢管柱内灌注混凝土的方法，使用如上所述的钢管柱内灌注混凝土的装置，包括如下步骤：

步骤1、在支撑板上安装升降组件，将所述支撑板安装在钢管柱顶端；

步骤2、按照所述钢管柱的实际长度确定灌浆管的管体个数，所述灌浆管的一端伸入所述钢管柱，另一端依次组装多个所述管体，直至所述灌浆管的一端伸入至所述钢管柱内预设浇筑位置时停止组装所述管体；

步骤3、在位于升降板以上的所述管体上安装限位环，在所述灌浆管伸出所述钢管柱一端的所述管体上安装漏斗；

步骤4、向所述钢管柱内分段浇筑混凝土，通过拆卸位于所述支撑板上方的部分所述管体以及加减所述限位环来逐次调节所述灌浆管的一端伸入所述钢管柱内的位置；

步骤5、待所述钢管柱浇筑完成，拆卸所述支撑板和所述升降组件。

进一步地，所述步骤4、向所述钢管柱内分段浇筑混凝土，通过拆卸位于所述支撑板上方的部分所述管体以及加减所述限位环来逐次调节所述灌浆管的一端伸入所述钢管柱内的位置的步骤如下：

步骤4.1、向所述钢管柱内浇筑一段高度的所述混凝土，停止浇筑并静置一段时间，让所述混凝土自然塌落；

步骤4.2、正向转动螺纹蜗杆向上调节所述升降板以将所述灌浆管伸入钢管柱的一端准确提升至与下一次预设浇筑液面间隔预设距离处，停止转动所述螺纹蜗杆；

步骤4.3、在靠近所述支撑板上表面的所述管体上安装所述限位环，然后拆除所述漏斗、位于所述支撑板上方的至少一个所述管体以及相对应的所述限位环；

步骤4.4、反向转动所述螺纹蜗杆向下调节所述升降板，待所述升降板下降至所述支撑板上方预留的所述管体以下时，停止转动所述螺纹蜗杆，在位于所述升降板上方的所述管体上重新安装所述漏斗和所述限位环；

步骤4.5、重复步骤4.1至步骤4.4，直至整个所述钢管柱浇筑完成。

进一步地，在步骤3和步骤4之间还包括：

步骤M、转动螺纹蜗杆调节所述升降板的位置，将所述灌浆管伸入所述钢管柱的一端准确调节定位至与第一次预设浇筑液面间隔预设距离处。

本发明的有益效果为：

本发明的钢管柱内灌注混凝土的装置，通过支撑板将升降组件和灌注组件搭建于钢管柱上，利用螺纹蜗杆转动带动升降板沿螺纹蜗杆的轴向往复运动，以调节升降板相对支撑板的位置，从而调节灌浆管和漏斗的高度。具体地，通过多个可拆卸连接的管体组成灌浆管，在多个限位环的配合下，以便根据钢管柱内分段灌注混凝土的高度，通过拆掉部分管体缩短灌浆管的总长度，利用多个限位环能够实现将位于钢管柱外的灌浆管限位固定于支撑板和/或升降板上，从而一方面实现升降板带动灌浆管移动，另一方面在拆卸管体时灌浆管能够暂时限位固定于支撑板上。上述结构设置使得钢管柱内灌注混凝土的装置在分段浇筑混凝土时无需起重机械配合，每次浇筑混凝土时即可利用升降组件和灌注组件配合向上提升灌浆管至指定的高度，再进行灌注，不仅操作难度低，施工安全性高，同时也能保证密实内灌的效果。

本发明的钢管柱内灌注混凝土的方法，便于施工人员操作且安全性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的钢管柱内灌注混凝土的装置使用时的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的钢管柱内灌注混凝土的装置的支撑板和螺纹蜗杆的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的钢管柱内灌注混凝土的装置的升降板和螺纹套筒的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的钢管柱内灌注混凝土的装置的管体和限位环的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的钢管柱内灌注混凝土的装置的结构示意图。

图中：

100-钢管柱；200-混凝土；

1-支撑板；11-第一通孔；

2-升降组件；21-螺纹蜗杆；22-升降板；221-第二通孔；23-螺纹套筒；24-驱动件；

3-灌注组件；31-漏斗；32-限位环；33-管体；331-固定扣件。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是本产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，或者用于区分不同结构或部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明的实施例提供一种钢管柱内灌注混凝土的装置，用于向钢管柱100内灌注混凝土200，包括支撑板1、升降组件2和灌注组件3，支撑板1设置于钢管柱100的顶端；升降组件2包括转动设置于支撑板1上的螺纹蜗杆21和可调节设置于螺纹蜗杆21上的升降板22，螺纹蜗杆21转动以带动升降板22沿螺纹蜗杆21的轴向往复升降运动；灌注组件3包括漏斗31、灌浆管和多个限位环32，灌浆管由多个管体33沿轴向依次可拆卸连接形成，灌浆管的一端容置于钢管柱100内，另一端穿过支撑板1和升降板22可拆卸连接于漏斗31，多个限位环32分别可拆卸连接于灌浆管伸出钢管柱100的管体33上，并可选择地抵靠于升降板22背离钢管柱100的表面上和/或支撑板1背离钢管柱100的表面上。

本实施例的钢管柱内灌注混凝土的装置，通过支撑板1将升降组件2和灌注组件3搭建于钢管柱100上，利用螺纹蜗杆21转动带动升降板22沿螺纹蜗杆21的轴向往复运动，以调节升降板22相对支撑板1的位置，从而调节灌浆管和漏斗31的高度。具体地，通过多个可拆卸连接的管体33组成灌浆管，在多个限位环32的配合下，以便根据钢管柱100内分段灌注混凝土200的高度，通过拆掉灌浆管的部分管体33缩短灌浆管的总长度，利用多个限位环32能够实现将位于钢管柱100外的灌浆管限位固定于支撑板1和/或升降板22上，从而一方面升降板22能够带动灌浆管移动，另一方面在拆卸管体33时灌浆管能够暂时限位固定于支撑板1上。上述结构设置使得本实施中的钢管柱内灌注混凝土的装置在分段浇筑混凝土200时无需起重机械配合，每次浇筑混凝土200时即可利用升降组件2和灌注组件3配合向上提升灌浆管至指定的高度，再进行灌注，不仅操作难度低，施工安全性高，同时也能保证密实内灌的效果。

参见图1，螺纹蜗杆21上螺接有螺纹套筒23，升降板22连接于螺纹套筒23，通过螺纹蜗杆21在支撑板1上转动设置，螺接于螺纹蜗杆21上的螺纹套筒23会在螺纹蜗杆21顺时针或逆时针转动时沿螺纹蜗杆21进行上下移动，从而带动连接于螺纹套筒23上的升降板22相对支撑板1靠近或远离运动，进而能够通过升降板22带动限位于升降板22上的灌浆管远离钢管柱100运动，在分段浇筑混凝土200的过程中逐次拆卸灌浆管上的管体33。

参见图1至图3，螺纹蜗杆21设置有多个，每个螺纹蜗杆21上螺接有一个螺纹套筒23，升降板22连接于多个螺纹套筒23。通过设置多个螺纹蜗杆21和多个螺纹套筒23相配合，使得升降板22和灌浆管升降运动稳定可靠。

参见图1，升降组件2还包括设置于支撑板1的驱动件24，螺纹蜗杆21连接于驱动件24的输出端，通过驱动件24驱动螺纹蜗杆21转动，本实施例中的驱动件24可为步进电机，既便于使用维修，同时更能避免累积误差，提高螺纹蜗杆21的转动精度，进而保证灌浆管伸入钢管柱100的一端精准定位至预设浇筑位置。本实施例中每个螺纹蜗杆21配置有一个驱动件24。

可选地，参见图1和图4，管体33的一端设置有固定扣件331，相邻的两个管体33之间相互插接，一个管体33上的固定扣件331紧扣于另一个管体33的外壁上。上述设置使得相邻的两个管体33连接牢固可靠，保证混凝土浆液经漏斗31依次流过多个管体33。

可选地，参见图5，本实施例中的漏斗31可插接与灌浆管顶端的管体33上，并通过管体33上的固定扣件331紧扣于漏斗31外表面上加固二者连接强度。

可选地，参见图2，升降板22上设置有第二通孔221，第二通孔221的孔径大于管体33的外径且小于限位环32的外径。上述第二通孔221的孔径设置使得位于升降板22上方的管体33上安装限位环32时，灌浆管能够限位固定于升降板22上，以使升降板22带动灌浆管移动。

可选地，参见图3，支撑板1上设置有第一通孔11，第一通孔11的孔径大于管体33的外径且小于限位环32的外径。上述第一通孔11的孔径设置使得当管体33上未安装限位环32时，灌浆管可活动穿于第一通孔11，以免影响升降板22带动灌浆管移动；当靠近支撑板1上表面的管体33上安装限位环32时，灌浆管能够限位固定于支撑板1上，以使在拆卸灌浆管上的管体33时，灌浆管能够保持住其原位置，不会滑落至钢管柱100内，以待升降板22下调后重新在预留的管体33上安装漏斗31和加装限位环32。

本发明的实施例还提供一种钢管柱内灌注混凝土的方法，使用上述的钢管柱内灌注混凝土的装置，包括如下步骤：

步骤1、在支撑板1上安装升降组件2，即先将多个螺纹蜗杆21的一端分别对应螺接于升降板22上的多个螺纹套筒23，再将多个驱动件24和多个螺纹蜗杆21的另一端分别安装于支撑板1上，并将螺纹蜗杆21连接于驱动件24的输出端，最后将支撑板1安装在钢管柱100顶端。

步骤2、按照钢管柱100的实际长度确定灌浆管的管体33个数，将灌浆管的一端伸入钢管柱100，另一端依次组装多个管体33，一边组装管体33一边下放灌浆管，直至灌浆管的一端伸入至钢管柱100内预设浇筑位置时停止组装管体33。

具体地，组装多个管体33时，利用相邻的两个管体33插接，且利用管体33上的固定卡扣331将相邻的两个管体33紧扣。

步骤3、在位于升降板22以上的管体33上安装限位环32，利用限位环32将灌浆管伸出钢管柱100的部分限位固定于升降板22上，在灌浆管伸出钢管柱100一端的管体33上安装漏斗31，以便后续通过漏斗31和灌浆管向钢管柱100内浇筑混凝土200。

步骤4、向钢管柱100内分段浇筑混凝土200，通过拆卸位于支撑板1上方的部分管体33以及加减限位环32来逐次调节灌浆管的一端伸入钢管柱100内的位置。每向钢管柱100内灌注一次混凝土200，就利用升降组件2向上调节一次灌浆管的位置，无需大型起重机械配合即可实现，且保证密实内灌的效果。

步骤5、待钢管柱100浇筑完成，先撤去灌浆组件3，然后拆卸支撑板1和升降组件2，即先将支撑板1从钢管柱100上拆卸，再将驱动件24和螺纹蜗杆21从支撑板1上拆卸，将螺纹蜗杆21从螺纹套筒23上拧下，即可将升降板22从支撑板1上拆下。

在步骤3和步骤4之间还包括：

步骤M、转动螺纹蜗杆21调节升降板22的位置，将灌浆管伸入钢管柱100的一端准确调节定位至与第一次预设浇筑液面间隔预设距离处，即保证在第一次灌浆后，灌浆管伸入钢管柱100的一端保持在混凝土液面以上适当距离处，有利于保证内灌混凝土的质量，该距离可依据具体施工工况而定。

步骤4、向钢管柱100内分段浇筑混凝土200，通过拆卸位于支撑板1上方的部分管体33以及加减限位环32来逐次调节灌浆管的一端伸入钢管柱100内的位置的步骤如下：

步骤4.1、向钢管柱100内浇筑一段高度的混凝土200，停止浇筑并静置一段时间，让混凝土200自然塌落，以排出混凝土200内气泡，保证混凝土200后期固化强度。

步骤4.2、正向转动螺纹蜗杆21向上调节升降板22以将灌浆管伸入钢管柱100的一端准确提升至与下一次预设浇筑液面间隔预设距离处，停止转动螺纹蜗杆21。

步骤4.3、在靠近支撑板1上表面的管体33上安装限位环32，利用限位环32将灌浆管伸出钢管柱100的部分限位固定于支撑板1上，以使灌浆管能够保持位于下一次的浇筑作业位置，不会滑落至钢管柱100内；然后拆除漏斗31、位于支撑板1上方的至少一个管体33以及相对应的限位环32。

可选地，步骤4.3中拆除的管体33的个数依据升降板22下调的位置而定，在此步骤中，必须保证有一定长度的管体33漏出支撑板1背离钢管柱100的一侧，以便升降板22下一次提升灌浆管。

步骤4.4、反向转动螺纹蜗杆21向下调节升降板22，待升降板22下降至支撑板1上方预留的管体33以下时，停止转动螺纹蜗杆21，在位于升降板22上方的管体33上重新安装漏斗31和限位环32，进而进行下一次的浇筑作业。

步骤4.5、重复步骤4.1至步骤4.4，直至整个钢管柱100浇筑完成。

本实施例的钢管柱内灌注混凝土的方法无需起重机械配合，在有限的施工环境下即可安装操作，不仅作业过程安全性，且还能保证内灌混凝土200的质量。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种钢管柱内灌注混凝土的装置，用于向钢管柱(100)内灌注混凝土(200)，其特征在于，包括：

支撑板(1)，设置于所述钢管柱(100)的顶端；

升降组件(2)，包括转动设置于所述支撑板(1)上的螺纹蜗杆(21)和可调节设置于所述螺纹蜗杆(21)上的升降板(22)，所述螺纹蜗杆(21)转动以带动所述升降板(22)沿所述螺纹蜗杆(21)的轴向往复升降运动；

灌注组件(3)，包括漏斗(31)、灌浆管和多个限位环(32)，所述灌浆管由多个管体(33)沿轴向依次可拆卸连接形成，所述灌浆管的一端容置于所述钢管柱(100)内，另一端穿过所述支撑板(1)和所述升降板(22)可拆卸连接于所述漏斗(31)，多个所述限位环(32)分别可拆卸连接于所述灌浆管伸出所述钢管柱(100)的所述管体(33)上，并可选择地抵靠于所述升降板(22)背离所述钢管柱(100)的表面上和/或所述支撑板(1)背离所述钢管柱(100)的表面上。

2.根据权利要求1所述的钢管柱内灌注混凝土的装置，其特征在于，所述螺纹蜗杆(21)上螺接有螺纹套筒(23)，所述升降板(22)连接于所述螺纹套筒(23)。

3.根据权利要求2所述的钢管柱内灌注混凝土的装置，其特征在于，所述螺纹蜗杆(21)设置有多个，每个所述螺纹蜗杆(21)上螺接有一个所述螺纹套筒(23)，所述升降板(22)连接于多个所述螺纹套筒(23)。

4.根据权利要求1所述的钢管柱内灌注混凝土的装置，其特征在于，所述升降组件(2)还包括设置于所述支撑板(1)的驱动件(24)，所述螺纹蜗杆(21)连接于所述驱动件(24)的输出端。

5.根据权利要求1所述的钢管柱内灌注混凝土的装置，其特征在于，所述管体(33)的一端设置有固定扣件(331)，相邻的两个所述管体(33)之间相互插接，一个所述管体(33)上的固定扣件(331)紧扣于另一个所述管体(33)的外壁上。

6.根据权利要求1所述的钢管柱内灌注混凝土的装置，其特征在于，所述支撑板(1)上设置有第一通孔(11)，所述第一通孔(11)的孔径大于所述管体(33)的外径且小于所述限位环(32)的外径。

7.根据权利要求1所述的钢管柱内灌注混凝土的装置，其特征在于，所述升降板(22)上设置有第二通孔(221)，所述第二通孔(221)的孔径大于所述管体(33)的外径且小于所述限位环(32)的外径。

8.一种钢管柱内灌注混凝土的方法，其特征在于，使用权利要求1-7任一项所述的钢管柱内灌注混凝土的装置，包括如下步骤：

步骤1、在支撑板(1)上安装升降组件(2)，将所述支撑板(1)安装在钢管柱(100)顶端；

步骤2、按照所述钢管柱(100)的实际长度确定灌浆管的管体(33)个数，所述灌浆管的一端伸入所述钢管柱(100)，另一端依次组装多个所述管体(33)，直至所述灌浆管的一端伸入至所述钢管柱(100)内预设浇筑位置时停止组装所述管体(33)；

步骤3、在位于升降板(22)以上的所述管体(33)上安装限位环(32)，在所述灌浆管伸出所述钢管柱(100)一端的所述管体(33)上安装漏斗(31)；

步骤4、向所述钢管柱(100)内分段浇筑混凝土(200)，通过拆卸位于所述支撑板(1)上方的部分所述管体(33)以及加减所述限位环(32)来逐次调节所述灌浆管的一端伸入所述钢管柱(100)内的位置；

步骤5、待所述钢管柱(100)浇筑完成，拆卸所述支撑板(1)和所述升降组件(2)。

9.根据权利要求8所述的钢管柱内灌注混凝土的方法，其特征在于，所述步骤4、向所述钢管柱(100)内分段浇筑混凝土(200)，通过拆卸位于所述支撑板(1)上方的部分所述管体(33)以及加减所述限位环(32)来逐次调节所述灌浆管的一端伸入所述钢管柱(100)内的位置的步骤如下：

步骤4.1、向所述钢管柱(100)内浇筑一段高度的所述混凝土(200)，停止浇筑并静置一段时间，让所述混凝土(200)自然塌落；

步骤4.2、正向转动螺纹蜗杆(21)向上调节所述升降板(22)以将所述灌浆管伸入钢管柱(100)的一端准确提升至与下一次预设浇筑液面间隔预设距离处，停止转动所述螺纹蜗杆(21)；

步骤4.3、在靠近所述支撑板(1)上表面的所述管体(33)上安装所述限位环(32)，然后拆除所述漏斗(31)、位于所述支撑板(1)上方的至少一个所述管体(33)以及相对应的所述限位环(32)；

步骤4.4、反向转动所述螺纹蜗杆(21)向下调节所述升降板(22)，待所述升降板(22)下降至所述支撑板(1)上方预留的所述管体(33)以下时，停止转动所述螺纹蜗杆(21)，在位于所述升降板(22)上方的所述管体(33)上重新安装所述漏斗(31)和所述限位环(32)；

步骤4.5、重复步骤4.1至步骤4.4，直至整个所述钢管柱(100)浇筑完成。

10.根据权利要求8所述的钢管柱内灌注混凝土的方法，其特征在于，在步骤3和步骤4之间还包括：

步骤M、转动螺纹蜗杆(21)调节所述升降板(22)的位置，将所述灌浆管伸入所述钢管柱(100)的一端准确调节定位至与第一次预设浇筑液面间隔预设距离处。

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