CN114892974B - 一种穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工设备，包括定位工具和施工装置，其中：施工设备包括定位板，定位板包括观测板，观测板设在定位板的中心位置；穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置包括上面的盖板，中间的护墩定位件和下面的护墩模具。
Description
技术领域
本发明涉及建筑安装领域，尤其涉及一种穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工设备。
背景技术
竖向管道穿过楼板时，需在结构楼板施工前提前预留孔洞或预埋套管，穿过屋面的预留孔洞或预埋套管还需要考虑防水要求。预埋套管是套管与混凝土楼板浇筑一次性完成的施工方式。而预留孔洞是在混凝土楼板上提前预留圆形或方形的孔洞，之后再将管道套管二次灌浆浇筑安装到楼板上。预留孔洞和预埋套管相比，预埋套管安装质量更容易保证。但管道套管预埋时，由于套管加工尺寸、测量定位工具等误差的影响，很难确定未来管道套管安装中心点位置，造成预埋管道套管与未来安装的管道不同心，偏差严重的，甚至造成管道无法穿越预埋套管，需要二次剔槽整改。
当前建筑管道穿屋面施工时，为了更好的提升质量及观感，还会在建筑屋面施工到找平层的时候，在管道出屋面底部制作圆形、方形或长方形的混凝土支墩，这种施工方法制作的混凝土支墩，在使用一段时间后，经常会出现裂纹，严重的还会出现破碎现象，失去其提升质量及观感的作用。
针对上述现有技术的不足，本发明提出了一种穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工设备，使套管预埋定位更为方便精确，使管道穿屋面套管、护墩及楼板一次性浇筑在一起，从而提升了施工质量，提高了工作效率。该设备不仅适用于模块化楼板工程的预制加工，也适用于混凝土现场浇筑的方式。
发明内容
为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：
一种穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工设备，包括定位工具和施工装置，其中：定位工具包括定位板，定位板包括观测板，观测板设在定位板的中心位置；施工装置包括上面的盖板，中间的护墩定位件和下面的护墩模具。
所述的施工设备，其中：定位板上设有2组横向滑槽和2组纵向滑槽，定位板位于2组横向滑槽之间和2组纵向滑槽之间的位置；每组滑槽上都安装有一个滑块；观测板上设有横向刻度线和纵向刻度线，横向刻度线和纵向刻度线垂直相交，其交点是观测板的中心点。
所述的施工设备，其中：每组横向滑槽和纵向滑槽的数量均为两条；横向滑槽与纵向滑槽互相垂直；两组横向滑槽分别设置在观测板相对的两侧，两组纵向滑槽设置分别设置在观测板另外相对的两侧；其中一组横向滑槽中的两条滑槽与另一组横向滑槽中的两条滑槽的延长线分别重合；一组纵向滑槽中的两条滑槽与另一组纵向滑槽中的两条滑槽的延长线分别重合。
所述的施工设备，其中：每组横向滑槽和纵向滑槽的中间都设有一条带有刻度的定位尺寸线，该定位尺寸线与相应的横向滑槽或纵向滑槽相互平行。
所述的施工设备，其中：滑块底部设有两个平行的凸条，分别可滑动的嵌入在一组横向滑槽中或嵌入在一组纵向滑槽中。
所述的施工设备，其中：横向滑槽和纵向滑槽是T型槽或燕尾槽，凸条是与之形状相配合的T型或燕尾型凸条。
所述的施工设备，其中：滑块下部开有矩形长条口。
所述的施工设备，其中：滑块开有上下贯通的螺栓孔，锁紧螺钉从滑块顶部向底部插入安装在该螺栓孔中。
所述的施工设备，其中：在滑块内侧壁设有防滑条。
所述的施工设备，其中：锁紧钉头部为手轮形状。
所述的施工设备，其中：护墩模具包括4块侧板，4块侧板围成上下开口的方筒状；每块侧板的中间位置上焊接固定有一根定位柱，定位柱底部与侧板的下边沿平齐或高于侧板的下边沿，定位柱的顶部高于侧板的上边沿；每根定位柱两侧各焊接固定有一个连接板，连接板上设有一个螺栓孔。
所述的施工设备，其中：护墩定位件包括横梁、纵梁、下固定板和圆卡环，下固定板的中心位置设有一个上下贯通的圆孔，下固定板上表面安装有两道横梁和四道纵梁，两道横梁平行且间隔预定距离设置，两端超出下固定板的两侧边沿；两道横梁两侧各对称设有两道纵梁，两道纵梁间隔预定距离平行设置，且一端与横梁相接触，另一端露出在固定板的侧边沿之外。
所述的施工设备，其中：两道横梁和四道纵梁相互垂直，横梁在露出固定板边沿的两端和纵梁在露出固定板边沿的一端都开有螺栓孔。
所述的施工设备，其中：下固定板的下表面固定安装有一个金属圆卡环和环形橡胶圈，环形橡胶圈套在圆卡环的外侧。
所述的施工设备，其中：盖板包括上固定板和第二定位柱；上固定板的中心位置开有上下贯通的圆孔，第二定位柱对称焊接在盖板中心圆孔的两侧。
所述的施工设备，其中：第二定位柱可分别插在两道横梁两侧的两道纵梁的中间的缝隙中，并将两道横梁夹在两个第二定位柱的中间。
所述的施工设备，其中：护墩定位件安装在护墩模具上，护墩定位件通过露出在下固定板四个边沿的两根横梁或两个纵梁之间的间隙分别套在护墩模具四个侧板上的一根定位柱上。
所述的施工设备，其中：每根定位柱的两侧都安装有两根连接杆，每根连接杆上的两端都设有螺纹，每根连接杆从上至下依次穿过螺母、横梁或纵梁的端部螺栓孔、连接板、螺母。
所述的施工设备，其中：连接杆一端穿入一个螺母焊接在连接杆上。
所述的施工设备，其中：还包括中心连接杆，中心连接杆依次穿过螺母、盖板的中心孔、护墩定位件的中心孔、套管、楼板模板、螺母，并通过两端的螺母将穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置固定在楼板模板上。
附图说明
图1为预埋管道套管施工用定位工具测仰视结构示意图；
图2为预埋管道套管施工用定位工具轴测俯视结构示意图；
图3为滑块轴测俯视示意图；
图4为滑块轴测仰视示意图；
图5为预埋管道套管施工用定位工具操作示意图；
图6为穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置轴测示意图；
图7护墩模具俯视轴测示意图；
图8为护墩定位件俯视轴测示意图；
图9为护墩定位件仰视轴测示意图；
图10为盖板仰视轴测示意图；
图11为穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置使用步骤示意图；
图12穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置使用步骤示意图；
图13穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置使用步骤示意图；
图14穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置使用步骤示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-14，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
本发明的穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工设备包括定位工具和施工装置，其中定位工具全称为预埋管道套管施工用定位工具，施工装置全称为穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置。
如图1所示，预埋管道套管施工用定位工具包括定位板1，定位板1包括观测板3，观测板3为透明或半透明材料制成，观测板3设在定位板1的中心位置。
如图2所示，观测板3上设有横向和纵向刻度线，横向刻度线和纵向刻度线垂直相交，其交点9就是观测板3的中心点。
如图1所示，定位板1在其底面设有两对横向滑槽4和两对纵向滑槽4，横向滑槽4与纵向滑槽4互相垂直；两对横向滑槽4分别设置观测板3相对的两侧，两对纵向滑槽4分别设置在观测板3另外相对的两侧。其中一对横向滑槽4中的两个滑槽与另一对横向滑槽4中的两个滑槽的延长线分别重合；一对纵向滑槽4中的两个滑槽与另一对纵向滑槽4中的两个滑槽的延长线分别重合。观测板3设置在两对横向滑槽4之间和两对纵向滑槽4之间的位置。横向滑槽4和纵向滑槽4向外一直通到定位板边缘。
每对横向滑槽4和纵向滑槽4的中间都设有一条带有刻度的定位尺寸线5，该定位尺寸线5与相应的横向滑槽4或纵向滑槽4相互平行。两条尺寸线5的延长线相交的交点与观测板3的中心同心。
定位板1在每对横向滑槽4和每对纵向滑槽4上各安装有一个滑块2，如图3所示，滑块2底部设有两个平行的凸条10，分别嵌入在一对横向滑槽4中或嵌入在一对纵向滑槽4中，凸条10可在滑槽中滑动，从而实现滑块2的滑动。
所述横向、纵向滑槽4是T型槽或燕尾槽，凸条10是与之形状相配合的T型或燕尾型凸条。
滑块2整体呈正方体，下部开有矩形长条口6，便于用手滑动滑块，中部靠后侧开有上下贯通的螺栓孔，锁紧螺钉8从滑块1顶部向底部插入安装在该螺栓孔中，在滑块2内侧壁设有防滑条7，所述防滑条7由橡胶等弹性材料制成，防滑条7可以增加滑块主体6与管道套管间的摩擦力，保护管道套管表面不受损坏。
四个固定滑块2的位置均确定后，可以通过锁紧钉8将固定滑块2固定在中心定位板1上，锁紧钉8由头部和尾部组成，锁紧钉8头部为手轮形状，方便操作，锁紧钉8尾部为带螺纹的圆柱。
当四周的固定滑块2围成一个闭合的正方形时，代表此定位工具达到了能调节的最小尺寸。
如图6所示，穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置包括上面的盖板23，中间的护墩定位件22和下面的护墩模具21。
如图7所示，护墩模具21是一个方形的模具，材质为铝制，铝合金模板具有重量轻，强度高、稳定性好等优点。护墩模具21包括4块侧板27，由4块侧板27围成上下开口的方筒状，其横截面为矩形，优选为正方形。
每块侧板27的中间位置上焊接固定有一根定位柱28，定位柱28底部与侧板27的下边沿平齐或高于侧板27的下边沿，定位柱28的顶部高于侧板27的上边沿。每根定位柱28两侧各焊接固定有一个连接板29，连接板29与侧板7的上边沿平齐，且与侧板27的上边沿焊接固定在一起。定位柱28为空心方形柱。连接板29上设有一个螺栓孔。
如图8、9所示，护墩定位件2包括横梁210、纵梁211、下固定板212、圆卡环213和环行橡胶圈214，其中下固定板22为矩形板。
如图9所示，下固定板212的中心位置设有一个上下贯通的圆孔，如图8所示，下固定板212上表面安装有两道横梁210和四道纵梁211，两道横梁210平行且间隔预定距离设置，两端超出下固定板212的两侧边沿；两道横梁210两侧各对称设有两道纵梁211，两道纵梁211间隔预定距离平行设置，且一端与横梁210接触，另一端露出在固定板212的侧边沿之外。
两道横梁210和四道纵梁211相互垂直，两道横梁210和四道纵梁211分别基于穿过下固定板212中心位置分别与其平行的横、纵直线为基线对称排布，横梁210在露出在固定板212边沿的两端和纵梁211露出在固定板212边沿的一端的都开有螺栓孔，两道横梁210和每两道纵梁211之间的间距大小根据盖板23上的小定位柱216的尺寸确定。横梁210和纵梁211是实心构件时，螺栓孔为通孔，当二者是管状件时，横梁210和纵梁211的上下表面在相同位置均开有螺栓通孔。
如图9所示，下固定板212的下表面固定安装有一个金属圆卡环213和环形橡胶圈214，环形橡胶圈214套在圆卡环213的外侧，用以增加圆卡环213与套管220之间的摩擦力，圆卡环213和环形橡胶圈214的圆心与下固定板212的中心位置同心。
如图10所示，盖板8包括上固定板215和小定位柱216。上固定板215的中心位置开有上下贯通的圆孔，小定位柱216对称焊接在盖板23中心圆孔的两侧。小定位柱216可以分别插在两道横梁210两侧的两道纵梁211的中间的缝隙中，并将两道横梁210夹在两个小定位柱216的中间，小定位柱216用于限制盖板23与下固定板212相互间的水平位移。
护墩定位件22安装在护墩模具21上，护墩定位件22通过露出在下固定板212四个边沿的两根横梁210或两个纵梁211之间的间隙分别套在护墩模具21四个侧板上的一根定位柱28上，即定位柱28上端插入护墩定位件22的两个横梁210之间或两个纵梁211之间，通过横梁210和纵梁211限制护墩模具21的水平位移，保证混凝土灌浆时护墩模具21的稳定性。
每根定位柱28的两侧都安装有两根连接杆24，每根连接杆24上的两端都设有螺纹，每根连接杆24从上至下依次穿过两个螺母26、一个垫片25、横梁210或纵梁211的端部圆孔、连接板29、一个垫片25和一个螺母26。连接杆24一端穿入的一个垫片25和一个螺母26焊接在连接杆24上，连接杆24的另一端通过松拧螺母26来调节护墩模具的高度。
如图6、11所示，中心连接杆217依次穿过两个螺母26、垫片25、盖板23的中心圆孔、护墩定位件22的中心圆孔、套管220、楼板模板218、垫片25、两个螺母26，并通过两端的螺母26将穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置固定在楼板模板218上，保证后续浇筑混凝土时，整体模具及套管的稳定和紧固。
本发明工作方式如下，根据图纸或BIM模型确定套管位置，将全站仪12架设在套管位置下方的楼板14上，架设全站仪12发出的红外线13的光映射在上层楼板模板11上，用钻头之类的工具根据映射的红外线光点对上层楼板模板11进行开孔。
根据需要预留的套管尺寸，以中心定位板1观测板3上的中心为原点，在定位尺寸线5上确定四个方向固定滑块2定位位置，移动固定滑块2到定位位置，转动锁紧钉8的手轮，将固定滑块2锁紧到中心定位板1上，从而夹紧管道套管15的顶端，移动管道套管15，使红外线13的光点映射在观测板3的中心位置上，套管定位结束。
如图11所示，对管道套管220进行精准定位后用中心连接杆依次穿过盖板中心孔、护墩定位件中心孔、套管220、楼板模板218将已经确定好位置的套管临时固定在楼板模板218上，进行钢筋219的绑扎；钢筋绑扎完成验收合格后，松开中心连接杆217，将盖板23和护墩定位件22取出，然后和护墩模具1组合在一起，重新用中心连接杆217将穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置和套管固定在楼板模板218上，护墩模具21套在护墩钢筋外侧，护墩定位件22固定在管道套管上，管道套管内壁与环形橡胶圈14充分接触。根据管道套管高度调节连接杆24，将护墩模具1调整到设计高度，如图12所示，进行混凝土浇筑，混凝土浇筑分为两次进行，第一次浇筑至护墩底面楼板高度处，待混凝土初凝后，进行第二次浇筑，完成护墩的浇筑，使得混凝土在凝固前混合，完成一次浇筑成型，如图13所示，浇筑完成后，拆除穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置，如图14所示。
通过本发明，能够有效提高管道套管的安装固定精度，为后续施工提供了可靠保障，能够使管道穿屋面套管、护墩及楼板一次性浇筑施工在一起，从而提升了施工质量，提高了工作效率。该设备不仅适用于模块化楼板工程的预制加工，也适用于混凝土现场浇筑的方式。
Claims (1)
1.一种穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工设备，包括定位工具和施工装置，其特征在于：定位工具包括定位板，定位板包括观测板，观测板设在定位板的中心位置；施工装置包括上面的盖板，中间的护墩定位件和下面的护墩模具；定位板上设有2组横向滑槽和2组纵向滑槽，定位板位于2组横向滑槽之间和2组纵向滑槽之间的位置；每组滑槽上都安装有一个滑块；每组横向滑槽和纵向滑槽的数量均为两条；横向滑槽与纵向滑槽互相垂直；两组横向滑槽分别设置在观测板相对的两侧，两组纵向滑槽设置分别设置在观测板另外相对的两侧；其中一组横向滑槽中的两条滑槽与另一组横向滑槽中的两条滑槽的延长线分别重合；一组纵向滑槽中的两条滑槽与另一组纵向滑槽中的两条滑槽的延长线分别重合；每组横向滑槽和纵向滑槽的中间都设有一条带有刻度的定位尺寸线，该定位尺寸线与相应的横向滑槽或纵向滑槽相互平行；滑块底部设有两个平行的凸条，分别可滑动的嵌入在一组横向滑槽中或嵌入在一组纵向滑槽中；滑块下部开有矩形长条口；所述的施工设备，其中：护墩模具包括4块侧板，4块侧板围成上下开口的方筒状；每块侧板的中间位置上焊接固定有一根定位柱，定位柱底部与侧板的下边沿平齐或高于侧板的下边沿，定位柱的顶部高于侧板的上边沿；每根定位柱两侧各焊接固定有一个连接板，连接板上设有一个螺栓孔；护墩定位件包括横梁、纵梁、下固定板和圆卡环，下固定板的中心位置设有一个上下贯通的圆孔，下固定板上表面安装有两道横梁和四道纵梁，两道横梁平行且间隔预定距离设置，两端超出下固定板的两侧边沿；两道横梁两侧各对称设有两道纵梁，两道纵梁间隔预定距离平行设置，且一端与横梁相接触，另一端露出在固定板的侧边沿之外；两道横梁和四道纵梁相互垂直，横梁在露出固定板边沿的两端和纵梁在露出固定板边沿的一端都开有螺栓孔；下固定板的下表面固定安装有一个金属圆卡环和环形橡胶圈，环形橡胶圈套在圆卡环的外侧；盖板包括上固定板和第二定位柱；上固定板的中心位置开有上下贯通的圆孔，第二定位柱对称焊接在盖板中心圆孔的两侧；第二定位柱可分别插在两道横梁两侧的两道纵梁的中间的缝隙中，并将两道横梁夹在两个第二定位柱的中间；护墩定位件安装在护墩模具上，护墩定位件通过露出在下固定板四个边沿的两根横梁或两个纵梁之间的间隙分别套在护墩模具四个侧板上的一根定位柱上；每根定位柱的两侧都安装有两根连接杆，每根连接杆上的两端都设有螺纹，每根连接杆从上至下依次穿过螺母、横梁或纵梁的端部螺栓孔、连接板、螺母；连接杆一端穿入一个螺母焊接在连接杆上；所述的施工设备，还包括中心连接杆，中心连接杆依次穿过螺母、盖板的中心孔、护墩定位件的中心孔、套管、楼板模板、螺母，并通过两端的螺母将穿屋面管道套管钢筋混凝土构件施工装置固定在楼板模板上。
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