一种三维调节支座、三维调节支撑平台及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体为一种三维调节支座、三维调节支撑平台及其施工方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的发展及国民生活质量的不断提高，人们对建筑产品立面效果的新颖和时尚有了更高的要求，建筑师们也顺应市场需求。为了达到建筑物建筑的整体艺术效果，设计出了许多造型别致的经典之作，这些建筑往往不局限于平直的硬朗造型，更多的场馆类建筑强调线条的平滑。基于异形建筑复杂的造型及日益缩短的施工周期，更多的工程推进使用整体装配式施工，日益复杂的装配板块造型对装配式组装支撑平台提出极高的技术要求。

目前常见的支撑平台有两种：（1）一种是由钢方管根据板块所需范围焊接成胎架，以提供板块组装所需的平整平台，此类型适用于平面或小曲度整体龙骨焊接。（2）另一种是对于造型非平面但规格相同或相似的异形整体龙骨焊接工作，可根据造型，采用方管、角钢、钢管等材料为骨架，焊接或组装对应造型的施工胎架（即支撑平台），同样造型的整体装配式板块在同一胎架上进行流水加工。

对于造型平顺规整的工程,上述两类支撑平台在结构合理的情况下，可基本满足龙骨装配的平台支撑需求。但对于异形工程的异形装配龙骨，每个板块的造型大小均不尽相同的工况下，若采用上述两类支撑平台施工，为满足对于龙骨造型的支撑，将产生大量的临时支撑的拆改，造成焊接人工及材料的浪费。且以临时支撑完成的龙骨，安装精度无法很好保证。若针对每榀龙骨逐一制作异形胎架，安装精度可以保证，但是整体胎架成本将极大增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维调节支座、三维调节支撑平台及其施工方法，以解决上述技术问题。

为此，一方面，本发明提供一种三维调节支座，包括：

水平调节套管，其外壁连接有水平调节托板，所述水平调节托板的上下表面贯通开设有水平调节孔；

竖向调节螺杆，穿过水平调节托板的水平调节孔并用螺母紧固，进而将竖向调节螺杆与水平调节托板连接；

球铰节点，连接在所述竖向调节螺杆的顶部；

龙骨撑托，连接在所述球铰节点的顶部。

优选地，所述球铰节点包括外壳和内球，所述外壳的底部与竖向调节螺杆的顶部连接，所述内球的下部分限制在外壳内并且可相对外壳转动，所述内球的上部分伸出外壳外部并且与龙骨撑托连接。

优选地，所述外壳为顶部敞口的球缺形，并且所述外壳由两个顶部具有缺口的半球形壳体拼接而成。

优选地，所述外壳为套管并由沿其中轴线对半剖开的两根半管对向拼接而成，所述外壳的侧壁螺纹连接有限位螺杆，所述限位螺杆的端部伸入外壳内并顶住所述内球。

优选地，所述外壳的侧壁焊接有与所述限位螺杆配合的螺母。

优选地，所述竖向调节螺杆的数量为两个。

优选地，所述水平调节托板的顶部还连接有水平角度调节板，所述水平角度调节板的上下表面贯通开设有角度调节孔，螺栓穿过水平角度调节板上的角度调节孔和水平调节托板上的水平调节孔，进而将水平角度调节板和水平调节托板连接，所述竖向调节螺杆穿过水平角度调节板上的角度调节孔并用螺母紧固，进而将竖向调节螺杆与水平角度调节板连接。

优选地，所述三维调节支座还包括高程调节拓展件，所述高程调节拓展件包括多个沿竖向依次连接的水平套管，所述水平调节托板连接在高程调节拓展件的外壁。

另一方面，本发明还提供了一种三维调节支撑平台，包括若干水平龙骨和竖向龙骨、将水平龙骨和竖向龙骨连接的转接头，还包括如上所述的三维调节支座，所述水平调节套管套设在水平龙骨外。

本发明还提供了上述三维调节支撑平台的施工方法，包括以下步骤：

S1、根据待组装的龙骨模型，确定三维调节支撑平台的形式；

S2、将带有水平调节托板的水平调节套管套设在水平龙骨外部，利用转接头将水平龙骨和竖向龙骨连接；

S3、根据待组装的龙骨坐标和相对高程，确定龙骨撑托的位置；

S4、将竖向调节螺杆穿过水平调节托板上的水平调节孔并用螺母紧固，将球铰节点连接在竖向调节螺杆的顶部，最后将龙骨撑托连接在球铰节点的顶部；

S5、调节水平调节套管的水平位置，并调节竖向调节螺杆与水平调节托板的相对位置，使调节龙骨撑托至设定水平位置；调节竖向调节螺杆的顶部位置，使龙骨撑托至设定高度；手持龙骨撑托并转动，从而调节龙骨撑托至设定角度。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：

（1）本发明的三维调节支座包括水平调节套管、竖向调节螺杆、球铰节点和龙骨撑托，利用水平调节套管套设在水平龙骨外部，从而对龙骨撑托的水平位置进行粗调，通过竖向调节螺杆对龙骨撑托的高度进行粗调，通过球铰节点调节龙骨撑托的倾斜角度，从而能够对龙骨撑托的三维调节。

（2）本发明的球铰节点包括外壳和内球，利用外壳将球铰节点连接在竖向调节螺杆的顶部，利用内球与龙骨撑托连接，利用内球的下部分相对外壳转动，从而能够将龙骨撑托调节至所需角度。

（3）本发明利用水平调节套管对龙骨撑托的水平位置进行粗调，利用水平调节托板和水平角度调节板对龙骨撑托的水平位置进行细调；利用竖向调节螺杆对龙骨撑托的高度进行粗调，利用高程调节拓展件对龙骨撑托的高度进行细调；利用球铰节点对龙骨撑托的倾斜角度进行自由调节，从而能够对龙骨撑托进行三维调节，便于安装异形钢结构，保证安装精度，提高施工效率。本发明的三维调节支撑平台可以大垂直跨度及非相互垂直的异形装配龙骨的组装，尤其适用于作为幕墙的安装平台。装配龙骨面板安装完成后，三维调节支撑平台可全部拆解并循环利用。

（4）本发明不需要使用临时支撑，无焊接施工，提高施工效率。

附图说明

图1为实施例一的三维调节支座的示意图；

图2为实施例一的球铰节点的示意图一；

图3为实施例一的球铰节点的剖面示意图；

图4为实施例一的球铰节点的示意图二；

图5为实施例二的球铰节点的示意图；

图6为实施例三的三维调节支座的示意图；

图7为实施例四的三维调节支座的示意图；

图8为实施例五中三维调节支撑平台的水平龙骨和竖向龙骨的连接示意图；

图9为实施例五中三维调节支撑平台用于安装钢结构时的示意图。

附图标注：1-转接头、2-水平调节套管、3-水平调节托板、4-竖向调节螺杆、5-限位螺杆、6-球铰节点、61-内球、62-外壳、7-龙骨撑托、8-高程调节拓展件、9-水平角度调节板。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，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”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。

实施例一

如图1所示为一种三维调节支座，该三维调节支座包括水平调节套管2、竖向调节螺杆4、球铰节点6和龙骨撑托7。其中水平调节套管2用于套设在支撑结构的水平龙骨外部，龙骨撑托7用于支撑待安装结构的龙骨。需要说明的是，龙骨撑托7不仅限于图1中所示结构形式，其具体形式可以根据待安装结构的龙骨形式进行调整。

水平调节套管2的外壁连接有水平调节托板3，水平调节托板3的上下表面贯通开设有水平调节孔。如图1所示，水平调节托板3的长度方向与水平调节套管2的长度方向相同，水平调节孔可以是长条形孔，长条形孔的长度方向与水平调节套管2的长度方向相同。可以理解的是，水平调节托板3的长度方向也可以是垂直水平调节套管2的长度方向，具体可以根据施工需要进行调整。竖向调节螺杆4穿过水平调节托板3的水平调节孔并用螺母紧固，进而将竖向调节螺杆4与水平调节托板3连接。具体地，水平调节托板3顶部的竖向调节螺杆4外部连接有上螺母，水平调节托板3底部的竖向调节螺杆4外部连接有下螺母，利用上螺母、下螺母和水平调节托板3的水平调节孔将竖向调节螺杆4与水平调节托板3可调连接。在一个更加优选的实施方式中，竖向调节螺杆4的数量为两个。通过将两根竖向调节螺杆4的顶部调至不同高度，可以使龙骨撑托7倾斜并保持稳定。球铰节点6连接在竖向调节螺杆4的顶部，具体地，球铰节点6的底部与竖向调节螺杆4的顶部螺纹连接。龙骨撑托7连接在球铰节点6的顶部，具体地，龙骨撑托7的底部与球铰节点6的顶部螺纹连接。

如图2-4所示为球铰节点6，在该实施例中，球铰节点6包括外壳62和内球61，外壳62的底部与竖向调节螺杆4的顶部连接，内球61的下部分限制在外壳62内并且可相对外壳62转动，内球61的上部分伸出外壳62外部并且与龙骨撑托7连接。在一种更加优选的实施方式中，在外壳62的底部焊接具有一节套管，该套管设有与竖向调节螺杆4配合的内螺纹。在内球61的顶部也连接一节螺杆，同时在龙骨撑托7的底部连接一节套管，该套管设有与内球61顶部螺杆配合的内螺纹。通过转动内球61，可以调节龙骨撑托7的倾斜角度。

在该实施例中，外壳62为顶部敞口的球缺形，并且外壳62由两个顶部具有缺口的半球形壳体拼接而成，两个外壳62拼接位置的外壁连接有固定耳，固定耳上设有通孔。为了使内球61转动至合适角度后不再发生转动，本发明在外壳62的侧壁上设有通孔，限位螺杆穿过该通孔并伸入外壳62内部，直到该限位螺杆的端部顶在内球61上。另外，本实施例也可以在外壳62的侧壁焊接有与限位螺杆配合的螺母。

安装球铰节点6时，先将两个外壳62包裹在内球61外，螺栓穿过固定耳上的通孔并用螺母紧固，从而将两个外壳62和内球61连接为一个整体。将外壳62连接到竖向调节螺杆4的顶部，并且使内球61连接至龙骨撑托7的底部。转动内球61，使龙骨撑托7调至合适角度。然后将限位螺杆穿过外壳62侧壁上的通孔并伸入外壳62内部，直到该限位螺杆的端部顶在内球61上。

实施例二

如图5所示，与实施例一不同的是，本实施例中，外壳62为套管并由沿其中轴线对半剖开的两根半管对向拼接而成。外壳62的侧壁螺纹连接有限位螺杆5，限位螺杆5的端部伸入外壳62内并顶住内球61。其余均与实施例一相同。

实施例三

如图6所示，与实施例一不同的是，本实施例中在水平调节托板3的顶部还连接有水平角度调节板9，水平角度调节板9的上下表面贯通开设有角度调节孔，螺栓穿过水平角度调节板9上的角度调节孔和水平调节托板3上的水平调节孔，进而将水平角度调节板9和水平调节托板3连接。竖向调节螺杆4穿过水平角度调节板9上的角度调节孔并用螺母紧固，进而将竖向调节螺杆4与水平角度调节板9连接。水平角度调节板9上的角度调节孔为n形或者环形。为了保证竖向调节螺杆4与水平角度调节板9连接紧固，本实施例还在水平角度调节板9的顶部设置一块板，同样地，水平角度调节板9顶部的板上开设有通孔，竖向调节螺杆4穿过水平角度调节板9及其顶部的板，并用螺母紧固。在本实施例中，还可以在水平调节套管2的两侧分别连接水平调节托板3，用于更好地承托水平角度调节板9。其余均与实施例一相同。

实施例四

如图7所示，与实施例一不同的是，在该实施例中，三维调节支座还包括高程调节拓展件8，高程调节拓展件8包括多个沿竖向依次连接的水平套管，水平调节托板3连接在高程调节拓展件8的外壁。可以改变水平套管的数量来改变高程调节拓展件8的高度，从而对龙骨撑托7的高度进行调节，同时提高节点强度。其余均与实施例一相同。

实施例五

如图8所示，本发明还提供一种三维调节支撑平台，包括若干水平龙骨和竖向龙骨、将水平龙骨和竖向龙骨连接的转接头1，还包括如上的三维调节支座（图中未示出），水平调节套管2套设在水平龙骨外。转接头1为多向插芯，利用转接头1将水平龙骨和竖向龙骨连接，并用插销固定。安装三维调节支撑平台时，首先将水平调节套管2套设在水平龙骨，然后安装三维调节支座的其他构件。

该三维调节支撑平台的施工方法包括以下步骤：

S1、根据待组装的龙骨模型，确定三维调节支撑平台的形式。

S2、将带有水平调节托板3的水平调节套管2套设在水平龙骨外部，利用转接头1将水平龙骨和竖向龙骨连接。

S3、根据待组装的龙骨坐标和相对高程，确定龙骨撑托7的位置。

S4、将竖向调节螺杆4穿过水平调节托板3上的水平调节孔并用螺母紧固，将球铰节点6连接在竖向调节螺杆4的顶部，最后将龙骨撑托7连接在球铰节点6的顶部。为了能够在水平调节套管2周围更大范围内调节龙骨撑托7的水平位置，可以参考实施例三，在水平调节托板3的顶部还连接水平角度调节板9。另外，可以参考实施例四，在水平调节套管2的顶部连接高程调节拓展件8。

S5、调节水平调节套管2的水平位置，并调节竖向调节螺杆4与水平调节托板3的相对位置，使调节龙骨撑托7至设定水平位置。调节竖向调节螺杆4的顶部位置，使龙骨撑托7至设定高度。手持龙骨撑托7并转动，从而调节龙骨撑托7至设定角度。如图9所示为利用该三维调节支撑平台组装双曲面钢结构的示意图。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。