一种装配式梁柱连接装置及连接方法

技术领域

本发明涉及一种梁柱连接装置及连接方法，尤其适用于建筑领域使用的一种装配式梁柱连接装置及连接方法，属于装配式建筑领域。

背景技术

随着工业的不断发展，建筑行业的工业化也是未来的发展趋势，但是(1)目前的装配式建筑装配后需要在梁柱连接处浇筑混凝土固定，需要经验丰富的工人进行装配工作，人工及物料成本高，现场浇筑耗费时间，拖慢工期；(2)现在的装配式梁柱结构单一，不能根据建筑设计的需要进行灵活的应用，需要不开设不同的模具以满足设计需求，增加了模具成本；(3)同时装配式建筑的结构抗震能力较差，结构的稳定性及实用性较差，影响装配式建筑的发展。

发明内容

针对上述技术的不足之处，提供一种装配式梁柱连接装置及连接方法，通过可替换接头及可替换楔块的设计，方便根据建筑设计灵活使用，可替换接头、可替换楔块之间相互楔和，安装方便，结构简单，减震装置增加梁柱结构的抗震性，增加装配式结构的实用性和稳定性。

为实现上述目的，本发明装配式梁柱连接装置，其特征在于：它包括预制柱，预制柱顶部通过可替换接头连接有二根或者三根横向设置的预制梁，所述可替换接头与预制梁之间设有减少梁柱之间横向的震动的减震装置，所述可替换接头根据需要连接预制梁的数量选择不同的榫卯结构接头，从而将所有需要组合数量的预制梁通过可替换接头拼接到预制柱的顶端，多根预制梁在预制柱顶端的榫卯拼接处设圆柱销和可替换楔块，所述可替换楔块与所选择的可替换接头结构楔和并匹配，当所有可替换接头与结构匹配的可替换楔块拼接后通过将圆柱销穿入在可替换接头和预制柱上后，配合内六角结构的梁柱紧固螺栓拧紧将可替换接头与可替换楔块与预制柱榫卯紧固，若有可替换接头和可替换楔块填补块之间存在缺口则在缺口中设置填补块从而榫卯紧固，其中梁柱紧固螺栓拧紧后外端面不高于可替换接头表面。

进一步，所述预制柱的上端面中间位置开有用以插入可替换楔块的楔块放置槽，楔块放置槽形状设置为U型槽，楔块放置槽上端挖有四边超出楔块放置槽的楔块盖板槽，楔块盖板槽四周四角设置有楔块盖板螺纹孔，当可替换楔块放入楔块放置槽内后，在楔块放置槽上方设有开有沟槽镂空的楔块盖板，楔块盖板通过内六角的楔块盖板螺栓与预制柱上端面固定，预制柱上下两端四角开有预制柱圆柱销孔，预制柱下端开有梁柱连接槽。

进一步，所述预制梁两端均设置有预制梁凸块，预制梁凸块上横向设置有贯穿的预制梁螺栓孔；所述减震装置包括相对设置并连接的减震箱外壳一和减震箱外壳二，所述减震箱外壳一和减震箱外壳二的外侧均为方形块，方形块内开有减震箱凹槽，减震箱外壳一的减震箱凹槽用于与可替换接头连接，减震箱外壳二的减震箱凹槽用于与预制梁凸块连接，减震箱外壳二的内侧通过两块连接板与减震箱外壳一的内侧两块连接板通过多个椭圆槽和板紧固螺栓相互连接，减震箱外壳一和减震箱外壳二各自的两个连接板相互错层两两贴合，减震箱外壳一和减震箱外壳二连接后的中间形成空腔，空腔内设有多组两端分别与减震箱外壳一和减震箱外壳二的内端面连接的伸缩支架，每组伸缩支架中间固定设有弹簧，所述减震箱外壳一上的减震箱凹槽内嵌入有预制梁凸块，使用若干减震箱紧固螺栓穿入预制梁螺栓孔和减震箱螺栓孔内固定连接。

进一步，所述可替换接头一侧设有接头凸块，可替换接头凸块与减震箱凹槽和预制梁凸块结构相互楔和；接头凸块上设置有贯穿的接头凸块螺栓孔，可替换接头的另一侧上设置有若干贯通的可替换接头圆柱销孔，接头凸块嵌入到减震箱外壳二上的减震箱凹槽内，使用若干减震箱紧固螺栓穿入接头凸块螺栓孔和减震箱螺栓孔内固定连接。

进一步，所述可替换接头包括可替换接头一、可替换接头二、可替换接头三、可替换接头四和可替换接头五，其中替换接头一和可替换接头二的结构相互匹配，可替换接头三、可替换接头四和可替换接头五三者结构相互匹配；所述可替换楔块包括L字型的可替换楔块一和凹字型的可替换楔块二，当预制柱上对接的两个预制梁垂直连接时，预制柱上端安装的可替换楔块为可替换楔块一，预制柱的预制柱圆柱销孔内插入圆柱销，预制梁一端通过减震装置与可可替换接头连接，预制梁另一端通过减震装置与可替换接头连接，可替换接头圆柱销孔套在圆柱销上，可替换接头一、可替换接头二和可替换楔块一相互楔和，可替换接头三、可替换接头四和可替换接头五三者与可替换楔块二相互楔和，可替换接头一和可替换接头二外侧设置有沉头孔，可替换接头与可替换楔块连接处设置有多个螺纹套及通孔，可替换楔块上与通孔对应位置设置有楔块通孔，使用梁柱紧固螺栓穿入沉头孔及通孔拧紧在螺纹套内。

进一步，所述可替换楔块下端设置有略宽于楔块的楔块固定层，楔块固定层放入楔块放置槽内，楔块固定层与楔块之间形成台阶，台阶上端面与楔块盖板槽底面平齐，所述楔块盖板下端面贴在台阶上.

当预制柱上对接的为两个预制梁，在预制柱圆柱销孔内插入圆柱销，预制梁一端安装减震装置和可替换接头一，预制梁另一端安装减震装置和可替换接头二，一根预制梁的可替换接头一设置在在预制柱顶端，将另一根预制梁的可替换接头二也安装在同一根预制柱1顶端，可替换接头圆柱销孔403套在圆柱销上，可替换接头一、可替换接头二和可替换楔块一相互楔和，可替换接头一和可替换接头二外侧设置有沉头孔，可替换接头一和可替换接头二内部设置有螺纹套及通孔，可替换楔块一上对应位置设置有楔块通孔，使用梁柱紧固螺栓穿入沉头孔及通孔拧紧在螺纹套内；预制柱上端安装可替换楔块一，预制柱上端设置的可替换楔块为L字型的可替换楔块一，预制梁两端分别安装可替换接头一和可替换接头二，一个预制梁上的可替换接头一和另一个预制梁上的可替换接头二与预制柱1上端的可替换楔块一共同楔和，可替换接头上的可替换接头圆柱销孔对齐圆柱销套入，然后使用梁柱紧固螺栓拧紧固定。

进一步，当预制柱上对接的两个预制梁一字形连接时，预制柱上端设置的可替换楔块为凹字型的可替换楔块二，在预制柱圆柱销孔内插入圆柱销，预制梁一端通过安装减震装置和可替换接头三，预制梁另一端安装减震装置和可替换接头四，另外一种预制梁两端均按照减震装置和可替换接头五，一根预制梁的可替换接头三安装在预制柱顶端，另一根预制梁的可替换接头四也安装在同一根预制柱顶端；

进一步，当预制柱上对接的两个一字形设置的预制梁中间增加一垂直方向的预制梁，中间增加的预制梁通过可替换接头五也安装在同一根预制柱的顶端，可替换接头三、可替换接头四、可替换接头五根据形状安装顺序依次叠放，可替换接头圆柱销孔套在圆柱销上，可替换接头三、可替换接头四、可替换接头五和可替换楔块二相互楔和，可替换接头三和可替换接头四外侧设置有沉头孔，可替换接头五外侧设置有螺纹套，可替换楔块二上对应位置设置有楔块通孔，使用梁柱紧固螺栓穿入沉头孔及楔块通孔拧紧在螺纹套内。

进一步，当预制柱上对接三个预制梁时，预制柱上端安装可替换楔块二，预制柱圆柱销孔内插入圆柱销，填补块上端设置的填补块圆柱销孔套在圆柱销上，预制梁一端安装减震装置和可替换接头三，预制梁另一端安装减震装置和可替换接头四，一根预制梁的可替换接头三安装在预制柱顶端，另一根预制梁的可替换接头四也安装在同一根预制柱顶端，可替换接头三、可替换接头四根据形状安装顺序依次叠放，可替换接头圆柱销孔套在圆柱销上，可替换接头三、可替换接头四、填补块和可替换楔块二相互楔和，可替换接头三和可替换接头四外侧设置有沉头孔，填补块外侧设置有填补块螺纹套，可替换楔块二上对应位置设置有楔块通孔，使用梁柱紧固螺栓穿入沉头孔及楔块通孔拧紧在填补块螺纹套内。

一种使用装配式梁柱连接装置的连接方法，其步骤如下：

预先将预制柱进行组装，根据需要选择可替换楔块插入预制柱顶端的楔块放置槽内，楔块盖板槽内放入楔块盖板，使用楔块盖板螺栓将楔块盖板拧紧固定；

组装减震装置，将减震箱外壳一和减震箱外壳二上的连接板相互叠合，对齐上端的椭圆槽，使用连接板紧固螺栓拧紧固定，内部铰接安装伸缩支架,伸缩支架内固定安装弹簧；

预制梁两端通过预制梁凸块上嵌入减震装置上的减震箱凹槽内，使用减震箱紧固螺栓连接固定，减震装置另一端的减震箱凹槽内嵌入可替换接头凸块，使用减震箱紧固螺栓连接固定；

将预制梁吊装到预制柱上端，预制柱上端预制柱圆柱销孔内插入圆柱销，可替换接头上的可替换接头圆柱销孔对齐圆柱销套入，可替换接头和可替换楔块互相楔和，使用梁柱紧固螺栓拧紧固定；

当在预制柱上将两个预制梁直角装配连接时，预制柱上端安装可替换楔块一，预制梁两端分别安装可替换接头一和可替换接头二，一个预制梁上的可替换接头一和另一个预制梁上的可替换接头二与预制柱上端的可替换楔块一共同楔和，可替换接头上的可替换接头圆柱销孔对齐圆柱销套入，并使用梁柱紧固螺栓拧紧固定；

当在预制柱上将三个预制梁T字型装配连接时，预制柱上端安装可替换楔块二，一个预制梁两端分别安装可替换接头三和可替换接头四，另一个预制梁两端均按照可替换接头五，可替换接头三、可替换接头四和可替换接头五与可替换楔块二相互楔和，可替换接头三、可替换接头四分列左右，可替换接头五位于中间；

当在预制柱上将两个预制梁一字型装配连接时，预制柱上端安装可替换楔块二和填补块，预制梁两端分别安装可替换接头三和可替换接头四，可替换接头三、可替换接头四、可替换楔块二和填补块相互楔和。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过在预制柱上安装楔块，预制梁上安装接头，通过楔块和接头之间的楔和，员工经过简单的培训即可施工，节省人工成本，拼接后不需要浇筑混凝土，只需要使用螺栓进行紧固，节省时间及物料成本。

2.本发明通过可替换接头和可替换楔块的设计，可以根据不同的结构需要对不同建筑变换不同的结构，将梁柱安装变的更加方便，不需要开设新模具，节省开模成本，增加实用性。

3.本发明通过在预制梁两端安装的减震装置，从而有效消除梁柱之间的横向震动，可用于地表或者地下建筑，能够有效消除周围震源产生的震动，例如地铁通道及地震的震动，可增强装配式结构的抗震性及实用性，解决了装配式结构推广和发展的阻碍。

附图说明

图1为本发明装配式梁柱连接装置的结构示意图；

图2为本发装配式梁柱连接装置的结构爆炸示意图；

图3为本发明减震装置结构示意图；

图4为本发明预制柱下端结构示意图；

图5为本发明预制柱上端爆炸示意图；

图6为本发明可替换接头一结构示意图；

图7为本发明可替换接头二结构示意图；

图8为本发明可替换接头三结构示意图；

图9为本发明可替换接头四结构示意图；

图10为本发明可替换接头五结构示意图；

图11为本发明可替换楔块一结构示意图；

图12为本发明可替换楔块二结构示意图；

图13为本发明填补块的结构示意图；

图14为本发明实施例一爆炸示意图；

图15为本发明实施例二装配结构示意图；

图16为本发明实施例二爆炸示意图；

图17为本发明实施例三装配结构示意图；

图18为本发明实施例三爆炸示意图。

图中：1、预制柱，101、楔块放置槽，102、楔块盖板槽，103、预制柱圆柱销孔，104、梁柱连接槽，105、楔块盖板螺纹孔，106、楔块盖板，107、楔块盖板螺栓，2、预制梁，201、预制梁凸块，202、预制梁螺栓孔，3、减震装置，301、减震箱外壳一，302、减震箱外壳二，303、连接板，304、减震箱凹槽，305、减震箱螺栓孔，306、椭圆槽，307、连接板紧固螺栓，308、伸缩支架，309、弹簧，4、可替换接头，401、接头凸块，402、接头凸块螺栓孔，403、可替换接头圆柱销孔，404、沉头孔，405、螺纹套，406、通孔，41、可替换接头一，42、可替换接头二，43、可替换接头三，44、可替换接头四，45、可替换接头五，5、梁柱紧固螺栓，6、圆柱销，7、减震箱紧固螺栓，8、可替换楔块，801、楔块固定层，802、楔块，803、楔块通孔，81、可替换楔块一，82、可替换楔块二，9、填补块，901、填补块圆柱销孔，902、螺纹套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，本发明的装配式梁柱连接装置，包括预制柱1，预制柱1顶部通过可替换接头4连接有二根或者三根横向设置的预制梁2，所述可替换接头4与预制梁2之间设有减少梁柱之间横向的震动的减震装置3，所述可替换接头4根据需要连接预制梁2的数量选择不同的榫卯结构接头，从而将所有需要组合数量的预制梁2通过可替换接头4拼接到预制柱1的顶端，多根预制梁2在预制柱1顶端的榫卯拼接处设圆柱销6和可替换楔块8，所述可替换楔块8与所选择的可替换接头4结构楔和并匹配，当所有可替换接头4与结构匹配的可替换楔块8拼接后通过将圆柱销6穿入在可替换接头4和预制柱1上后，配合内六角结构的梁柱紧固螺栓5拧紧将可替换接头4与可替换楔块8与预制柱1榫卯紧固，若有可替换接头4和可替换楔块8填补块9之间存在缺口则在缺口中设置填补块9从而榫卯紧固，其中梁柱紧固螺栓5拧紧后外端面不高于可替换接头4表面。

如图2和图3所示，预制梁2两端均设置有预制梁凸块201，预制梁凸块201上横向设置有贯穿的预制梁螺栓孔202；所述减震装置3包括相对设置并连接的减震箱外壳一301和减震箱外壳二302，所述减震箱外壳一301和减震箱外壳二302的外侧均为方形块，方形块内开有减震箱凹槽304，减震箱外壳一301的减震箱凹槽304用于与可替换接头4连接，减震箱外壳二302的减震箱凹槽304用于与预制梁凸块201连接，减震箱外壳二302的内侧通过两块连接板303与减震箱外壳一301的内侧两块连接板303通过多个椭圆槽306和板紧固螺栓307相互连接，减震箱外壳一301和减震箱外壳二302各自的两个连接板303相互错层两两贴合，减震箱外壳一301和减震箱外壳二302连接后的中间形成空腔，空腔内设有多组两端分别与减震箱外壳一301和减震箱外壳二302的内端面连接的伸缩支架308，每组伸缩支架308中间固定设有弹簧309，所述减震箱外壳一301上的减震箱凹槽304内嵌入有预制梁凸块201，使用若干减震箱紧固螺栓7穿入预制梁螺栓孔202和减震箱螺栓孔305内固定连接。

如图4和图5所示，预制柱1的上端面中间位置开有用以插入可替换楔块8的楔块放置槽101，楔块放置槽101形状设置为U型槽，楔块放置槽101上端挖有四边超出楔块放置槽101的楔块盖板槽102，楔块盖板槽102四周四角设置有楔块盖板螺纹孔105，当可替换楔块8放入楔块放置槽101内后，在楔块放置槽101上方设有开有沟槽镂空的楔块盖板106，楔块盖板106通过内六角的楔块盖板螺栓107与预制柱1上端面固定，预制柱1上下两端四角开有预制柱圆柱销孔103，预制柱1下端开有梁柱连接槽104。

如图6、图7、图8、图9和图10所示，所述可替换接头4一侧设有接头凸块401，可替换接头凸块401与减震箱凹槽304和预制梁凸块201结构相互楔和；接头凸块401上设置有贯穿的接头凸块螺栓孔402，可替换接头4的另一侧上设置有若干贯通的可替换接头圆柱销孔403，接头凸块401嵌入到减震箱外壳二302上的减震箱凹槽304内，使用若干减震箱紧固螺栓7穿入接头凸块螺栓孔402和减震箱螺栓孔305内固定连接。所述可替换接头4包括可替换接头一41、可替换接头二42、可替换接头三43、可替换接头四44和可替换接头五45，其中替换接头一41和可替换接头二42的结构相互匹配，可替换接头三43、可替换接头四44和可替换接头五45三者结构相互匹配；所述可替换楔块8包括L字型的可替换楔块一81和凹字型的可替换楔块二82，当预制柱1上对接的两个预制梁2垂直连接时，预制柱1上端安装的可替换楔块8为可替换楔块一81，预制柱1的预制柱圆柱销孔103内插入圆柱销6，预制梁2一端通过减震装置3与可可替换接头4连接，预制梁2另一端通过减震装置3与可替换接头4连接，可替换接头圆柱销孔403套在圆柱销6上，可替换接头一41、可替换接头二42和可替换楔块一81相互楔和，可替换接头三43、可替换接头四44和可替换接头五45三者与可替换楔块二82相互楔和，可替换接头一41和可替换接头二42外侧设置有沉头孔404，可替换接头4与可替换楔块8连接处设置有多个螺纹套405及通孔406，可替换楔块8上与通孔406对应位置设置有楔块通孔803，使用梁柱紧固螺栓5穿入沉头孔404及通孔406拧紧在螺纹套内。

如图11和图12所示，可替换楔块8下端设置有略宽于楔块802的楔块固定层801，楔块固定层801放入楔块放置槽101内，楔块固定层801与楔块802之间形成台阶，台阶上端面与楔块盖板槽102底面平齐，所述楔块盖板106下端面贴在台阶上。

如图14所示，当预制柱1上对接的为两个预制梁2，在预制柱圆柱销孔103内插入圆柱销6，预制梁2一端安装减震装置3和可替换接头一41，预制梁2另一端安装减震装置3和可替换接头二42，一根预制梁2的可替换接头一41设置在在预制柱1顶端，将另一根预制梁2的可替换接头二42也安装在同一根预制柱1顶端，可替换接头圆柱销孔403套在圆柱销6上，可替换接头一41、可替换接头二42和可替换楔块一81相互楔和，可替换接头一41和可替换接头二42外侧设置有沉头孔404，可替换接头一41和可替换接头二42内部设置有螺纹套405及通孔406，可替换楔块一81上对应位置设置有楔块通孔803，使用梁柱紧固螺栓5穿入沉头孔404及通孔406拧紧在螺纹套405内；预制柱1上端安装可替换楔块一81，预制柱1上端设置的可替换楔块8为L字型的可替换楔块一81，预制梁2两端分别安装可替换接头一41和可替换接头二42，一个预制梁2上的可替换接头一41和另一个预制梁2上的可替换接头二42与预制柱1上端的可替换楔块一81共同楔和，可替换接头4上的可替换接头圆柱销孔403对齐圆柱销6套入，然后使用梁柱紧固螺栓5拧紧固定。

如图15、图16所示，当预制柱1上对接的两个预制梁2一字形连接时，预制柱1上端设置的可替换楔块8为凹字型的可替换楔块二82，在预制柱圆柱销孔103内插入圆柱销6，预制梁2一端通过安装减震装置3和可替换接头三43，预制梁2另一端安装减震装置3和可替换接头四44，另外一种预制梁2两端均按照减震装置3和可替换接头五45，一根预制梁2的可替换接头三43安装在预制柱1顶端，另一根预制梁2的可替换接头四44也安装在同一根预制柱1顶端；

如图17、图18所示，当预制柱1上对接的两个一字形设置的预制梁2中间增加一垂直方向的预制梁2，中间增加的预制梁2通过可替换接头五45也安装在同一根预制柱1的顶端，可替换接头三43、可替换接头四44、可替换接头五45根据形状安装顺序依次叠放，可替换接头圆柱销孔403套在圆柱销6上，可替换接头三43、可替换接头四44、可替换接头五45和可替换楔块二82相互楔和，可替换接头三43和可替换接头四44外侧设置有沉头孔404，可替换接头五45外侧设置有螺纹套405，可替换楔块二82上对应位置设置有楔块通孔803，使用梁柱紧固螺栓5穿入沉头孔404及楔块通孔803拧紧在螺纹套405内。

如图13所示，当预制柱1上对接三个预制梁2时，预制柱1上端安装可替换楔块二82，预制柱圆柱销孔103内插入圆柱销6，填补块9上端设置的填补块圆柱销孔901套在圆柱销6上，预制梁2一端安装减震装置3和可替换接头三43，预制梁2另一端安装减震装置3和可替换接头四44，一根预制梁2的可替换接头三43安装在预制柱1顶端，另一根预制梁2的可替换接头四44也安装在同一根预制柱1顶端，可替换接头三43、可替换接头四44根据形状安装顺序依次叠放，可替换接头圆柱销孔403套在圆柱销6上，可替换接头三43、可替换接头四44、填补块9和可替换楔块二82相互楔和，可替换接头三43和可替换接头四44外侧设置有沉头孔404，填补块9外侧设置有填补块螺纹套902，可替换楔块二82上对应位置设置有楔块通孔803，使用梁柱紧固螺栓5穿入沉头孔404及楔块通孔803拧紧在填补块螺纹套902内。

一种使用所述装配式梁柱连接装置的连接方法，其步骤如下：

预先将预制柱1进行组装，根据需要选择可替换楔块8插入预制柱1顶端的楔块放置槽101内，楔块盖板槽102内放入楔块盖板106，使用楔块盖板螺栓107将楔块盖板106拧紧固定；

组装减震装置3，将减震箱外壳一301和减震箱外壳二302上的连接板305相互叠合，对齐上端的椭圆槽306，使用连接板紧固螺栓307拧紧固定，内部铰接安装伸缩支架308,伸缩支架308内固定安装弹簧309；

预制梁2两端通过预制梁凸块201上嵌入减震装置3上的减震箱凹槽304内，使用减震箱紧固螺栓7连接固定，减震装置3另一端的减震箱凹槽304内嵌入可替换接头凸块401，使用减震箱紧固螺栓7连接固定；

将预制梁2吊装到预制柱1上端，预制柱1上端预制柱圆柱销孔103内插入圆柱销6，可替换接头4上的可替换接头圆柱销孔403对齐圆柱销6套入，可替换接头4和可替换楔块8互相楔和，使用梁柱紧固螺栓5拧紧固定；

当在预制柱1上将两个预制梁2直角装配连接时，预制柱1上端安装可替换楔块一81，预制梁2两端分别安装可替换接头一41和可替换接头二42，一个预制梁2上的可替换接头一41和另一个预制梁2上的可替换接头二42与预制柱1上端的可替换楔块一81共同楔和，可替换接头4上的可替换接头圆柱销孔403对齐圆柱销6套入，并使用梁柱紧固螺栓5拧紧固定；

当在预制柱1上将三个预制梁2T字型装配连接时，预制柱1上端安装可替换楔块二82，一个预制梁2两端分别安装可替换接头三43和可替换接头四44，另一个预制梁2两端均按照可替换接头五45，可替换接头三43、可替换接头四44和可替换接头五45与可替换楔块二82相互楔和，可替换接头三43、可替换接头四44分列左右，可替换接头五45位于中间；

当在预制柱1上将两个预制梁2一字型装配连接时，预制柱1上端安装可替换楔块二82和填补块9，预制梁2两端分别安装可替换接头三43和可替换接头四44，可替换接头三43、可替换接头四44、可替换楔块二82和填补块9相互楔和。