CN115788076A - 一种置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置，包括上段钢构件和下段钢构件，所述上段钢构件内设有横隔板，所述横隔板底部的两侧设有柔性预应力拉索，所述下段钢构件的两侧壁上连接有楔形垫块，所述楔形垫块内贯通设有供所述柔性预应力拉索穿过的通孔，所述楔形垫块的斜楔面上设有固定所述柔性预应力拉索的预应力锚具，所述预应力锚具能够使所述柔性预应力拉索保持绷紧。本发明的置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置，属于土木工程技术领域，设置的连接结构不会对焊接部位造成阻挡，避开了现场拼接时需要焊接的位置，可以连续施焊，减少了起落弧数量，提高了焊缝质量，更适合自动焊接设备使用。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，更具体地说，它涉及一种置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置。
背景技术
随着我国经济发展和土木工程建设的蓬勃发展，特别是超高层建筑和大跨建筑的喷涌出现，钢结构构件的使用越来越普遍。由于加工能力、允许运输长度以及吊装能力的限制，钢结构构件需要分段制造和运输，不同段钢结构构件在现场再进行现场连接。
目前对于矩形钢管、圆形钢管、双钢板剪力墙等闭口钢构件的现场连接手段主要是分别在上下段钢构件外部焊接耳板，再用连接板将上下钢构件段的耳板用安装螺栓临时连接。待永久性拼接焊缝施工完毕后，再拆卸安装螺栓和连接板，割除耳板。传统施工临时连接方式可见国家标准图集《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图16G519》。
传统临时连接方式主要存在的问题是耳板及连接板阻碍钢构件现场拼接焊缝连续施焊，起落弧过多影响焊缝质量；耳板及连接板阻挡自动化焊接装置行进路径，难以实现现场自动化焊接。
由于耳板相对钢构件的位置已经固定，螺栓孔在连接板和耳板上的位置也已确定，因此现场难以再行调整上段钢构件的垂直度偏差。后期切除临时连接耳板时由于对钢构件有热量输入和机械损伤，也会增大钢构件初始缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置，包括上段钢构件和下段钢构件，所述上段钢构件内设有横隔板，所述横隔板底部的两侧设有柔性预应力拉索，所述下段钢构件的两侧壁上连接有楔形垫块，所述楔形垫块内贯通设有供所述柔性预应力拉索穿过的通孔，所述楔形垫块的斜楔面上设有固定所述柔性预应力拉索的预应力锚具，所述预应力锚具能够使所述柔性预应力拉索保持绷紧。
进一步的，所述楔形垫块的底部设有定位所述预应力锚具的斜楔面，所述楔形垫块的内侧设有与所述下段钢构件的外壁相适应的定位平面，所述下段钢构件外壁的两侧贯通设有开孔，所述定位平面上设有与所述开孔相适配的凸起部。
更进一步的，所述通孔包括在所述凸起部上设有的横向延伸设置的横向段和与所述斜楔面垂直设置的倾斜段。
更进一步的，所述上段钢构件外壁的底部设有拼接焊缝。
更进一步的，所述预应力锚具的顶部设有与所述楔形垫块的斜楔面贴合设置的定位平面。
有益效果
与现有技术相比，本发明的置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置具有以下优点：本用新型的置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置，设置的横隔板及柔性预应力拉索连接定位结构设置在构件的内部，不会对焊接部位造成阻挡，避开了现场拼接时需要焊接的位置，可以连续施焊，减少了起落弧数量，提高了焊缝质量；没有外部连接装置阻挡，更适合自动焊接设备使用。
附图说明
图1是本发明的置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置的结构立体图；
图2是本发明的置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置的结构装配立体图；
图3是本发明的置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置内部结构的结构装配爆炸图；
图4是本发明中楔形垫块的结构放大剖视图。
图中：1、上段钢构件；2、下段钢构件；3、横隔板；4、柔性预应力拉索；5、楔形垫块；6、通孔；7、预应力锚具；8、开孔；9、凸起部；10、拼接焊缝；11、中心孔。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本发明的实施例是这样的：如图1-4所示，一种置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置，包括上段钢构件1和下段钢构件2，上段钢构件1和下段钢构件2可以是圆筒状的钢构件，也可以是方形的钢构件，上段钢构件1内设有横隔板3，横隔板3底部的两侧设有柔性预应力拉索4，下段钢构件2的两侧壁上连接有楔形垫块5，楔形垫块5内贯通设有供柔性预应力拉索4穿过的通孔6，楔形垫块5的斜楔面上安装有固定柔性预应力拉索4的预应力锚具7，预应力锚具7为市场上常规的锚具，预应力拉索4穿过预应力锚具7后可以将预应力锚具7进行固定，防止预应力拉索4收缩，从而使可以将预应力拉索4拉紧，预应力锚具7能够使柔性预应力拉索4保持绷紧，柔性预应力拉索4绷紧时，柔性预应力拉索4与横隔板3之间的夹角通常在40°到50°之间。预应力锚具7为定型产品，可采用市场上通过的预应力锚具。
本置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置中，在下段钢构件2的内部设置横隔板3，横隔板3底部设置柔性预应力拉索4，下段钢构件2的两侧壁上安装有楔形垫块5，柔性预应力拉索4穿过下方的楔形垫块5上的通孔6，然后使用预应力锚具7将预应力拉索4固定，使预应力拉索4保持绷直，从而将上段钢构件1定位安装在下段钢构件2上，最后在上段钢构件1与下段钢构件2对接处进行焊接固定即可，焊接完成后，上段钢构件1与下段钢构件2的表面没有多余的凸出结构需要拆除，不用割除耳板，减少了对钢构件影响，提高了构件承载力和延性。
横隔板3及柔性预应力拉索4均设置在构件的内部，不会对焊接部位造成阻挡，避开了现场拼接时需要焊接的位置，可以连续施焊，减少了起落弧数量，提高了焊缝质量；没有外部连接装置阻挡，更适合自动焊接设备使用。
完成焊接后，只需将楔形垫块5、预应力锚具7拆卸和切断柔性预应力拉索3外露部即可。
横隔板3在工厂通过焊接方式焊接于上段钢构件1上。
在本实施例中，横隔板3的底部两侧均设有对称布置的两个柔性预应力拉索4，通过四个柔性预应力拉索4将上段钢构件1与下段钢构件2进行定位，连接牢固，不易松动。
在本实施例中，楔形垫块5的底部设有定位预应力锚具7的斜楔面，楔形垫块5的内侧设有与下段钢构件2的外壁相适应的定位平面，下段钢构件2外壁的两侧贯通设有开孔8，定位平面上设有与开孔8相适配的凸起部9。
也可以将开孔8替换为圆孔或长圆孔，设置为光孔结构，便于凸起部9插入即可。
在本实施例中，通孔6包括在凸起部9上设有的横向延伸设置的横向段和与斜楔面垂直设置的倾斜段。
在本实施例中，上段钢构件1外壁的底部设有拼接焊缝10。
在本实施例中，预应力锚具7的顶部设有与楔形垫块5的斜楔面贴合设置的定位平面，预应力锚具7的定位平面与楔形垫块5的斜楔面贴合，斜楔面为预应力锚具5提供施力位置。
工作原理：
柔性预应力拉索4张拉后：其水平分力可阻止上段钢构件1发生水平滑动；其轴向分力可将上段钢构件1与下段钢构件2顶紧，以承担竖向荷载；当上段钢构件1遭受弯矩时，柔性预应力拉索4的拉力会与对侧上段钢构件1与下段钢构件2的顶紧部位的压力形成力偶，承担弯矩作用。
上段钢构件1放置在下段钢构件2上后，将通过柔性预应力拉索4将上段钢构件1进行预定位，然后通过检测设备检测上段钢构件1是否竖直安装，如果检测到上段钢构件1向左侧偏斜，可以稍微松动左侧的柔性预应力拉索4，调整左侧的柔性预应力拉索4的拉张力，左侧的柔性预应力拉索4松动后，可以将上段钢构件1以底端的右侧为支撑点，向右侧转动一点角度，小幅度调整上段钢构件1的位置，直到上段钢构件1竖直布置在下段钢构件2上为止，从而实现在施工期间可以随时通过调整张拉力调整上段钢构件倾斜度。
通过置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置，施工临时连接装置均避开了拼接焊缝10位置；拼接焊缝10可以连续施焊，减少了起落弧数量，提高了焊缝质量；没有外部连接装置阻挡，更适合自动焊接设备使用；在施工期间可以随时通过调整张拉力调整上段钢构件1倾斜度；不用割除耳板，减少了对钢构件影响，提高了构件承载力和延性。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (5)
1.一种置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置，包括上段钢构件(1)和下段钢构件(2)，其特征在于，所述上段钢构件(1)内设有横隔板(3)，所述横隔板(3)底部的两侧设有柔性预应力拉索(4)，所述下段钢构件(2)的两侧壁上连接有楔形垫块(5)，所述楔形垫块(5)内贯通设有供所述柔性预应力拉索(4)穿过的通孔(6)，所述楔形垫块(5)的斜楔面上安装有固定所述柔性预应力拉索(4)的预应力锚具(7)。
2.根据权利要求1所述的一种置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置，其特征在于，所述楔形垫块(5)的底部设有定位所述预应力锚具(7)的斜楔面，所述楔形垫块(5)的内侧设有与所述下段钢构件(2)的外壁相适应的定位平面，所述下段钢构件(2)外壁的两侧贯通设有开孔(8)，所述定位平面上设有与所述开孔(8)相适配的凸起部(9)。
3.根据权利要求2所述的一种置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置，其特征在于，所述通孔(6)包括在所述凸起部(9)上设有的横向延伸设置的横向段和与所述斜楔面垂直设置的倾斜段。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置，其特征在于，所述上段钢构件(1)外壁的底部设有拼接焊缝(10)。
5.根据权利要求4所述的一种置于闭口钢构件内部的预应力索施工临时连接装置，其特征在于，所述预应力锚具(7)的顶部设有与所述楔形垫块(5)的斜楔面贴合设置的定位平面。
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