一种钢管柱现场对接定位装置及施工方法

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，更具体涉及一种钢管柱现场对接定位装置及施工方法。

背景技术

装配式建筑是目前建筑工程发展的主流方向，相对混凝土结构，钢结构具有自重轻、抗震性能好、施工工期短、工业化生产程度高、预制率高、装配率高、绿色环保等优点，在装配式建筑发展中具有天然的优势。钢柱是钢结构建筑的重要组成部分，一般需将其分段在工厂加工后运输至现场进行对接焊接，形成连续的竖向承重杆件。目前钢柱对接常用的工艺是：将耳板焊接在上节钢柱和下节钢柱，当上节钢柱放置在下节钢柱上时，焊接位于上节钢柱的耳板和焊接于下节钢柱的耳板，通过两块连接板实现初始螺栓连接，待对接焊接完成后，松掉螺栓，拆除双连接板，切除耳板，对切除部分进行打磨、防腐处理，完成钢柱对接作业。这种传统的钢柱对接作业不仅需要投入大量的施工措施及劳动力，而且增加了施工内容和施工时间，同时也不适应装配式建筑迅速发展对柱的对接施工提出的高效率要求。

基于此，做出本申请。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种钢管柱现场对接定位装置及施工方法，该定位装置构造简单，现场无需焊接、切割、打磨、喷涂等作业，施工简单，使用方便。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种钢管柱现场对接定位装置，包括管卡和可调节螺杆，所述管卡采用可拆卸结构，所述管卡上设置有若干个连接耳板，所述可调节螺杆包括两端设置的与所述连接耳板配合固定的卡扣，所述卡扣的内端固定有连接杆，两个所述连接杆之间设置有与之螺纹配合的连接套筒。

连接耳板相对于管卡中心呈均匀间隔分布，使用时，将管卡套设在下钢管柱的上端和上端待定位钢管柱的下端，两个管卡之间通过可调节螺杆连接。

进一步，所述管卡采用抱箍式结构，包括两个对称设置的抱圈，所述抱圈的端部设置有折弯段，所述折弯段上开设有连接孔。通过两个抱圈相互配合用螺栓穿过折弯段上的连接孔锁紧在钢管柱上。

进一步，所述管卡内侧设置有垫片，垫片采用橡胶垫片，设置在管卡的内侧即管卡面向管卡中心的一侧，规格根据抱圈的大小及形状设置，避免抱圈与钢柱管直接接触，防止松动，同时减少磨损。

进一步，所述卡扣设置有与所述连接耳板适配的开口端，所述开口端与所述连接耳板上均开设有用于固定连接的若干个竖向排列的安装孔。设置开口端方便卡扣与连接耳板的连接，连接耳板上竖向开设上下两个螺栓安装孔，孔径大小根据受力大小计算确定。

进一步，所述卡扣的端部呈半圆形设置，所述开口端的开口间距为所述连接耳板的厚度加2-5mm。卡扣的端部呈半圆形，方便旋转，开口间距为连接耳板厚度加2-5mm，留有一定的间隙方便卡入及拆卸。

一种钢管柱现场对接定位的施工方法，采用上述定位装置，具体包括如下步骤，

S1、根据待定位钢管柱的半径或边长大小选用配套的管卡和可调节螺杆；

S2、在下钢管柱上端、待定位钢管柱上端和下端分别放样出管卡的位置；

S3、将抱圈和垫片套在放样出的管卡位置，连接孔内穿进螺栓，拧紧螺母，使得管卡卡紧钢管柱；

S4、将可调节螺杆一端的卡扣卡进待定位钢管柱下端或下钢管柱上端一处管卡的连接耳板，安装一颗螺栓使得可调节螺杆与管卡铰接固定；

S5、将吊装设备的吊绳穿过待定位钢管柱上部管卡连接耳板的安装孔，开始吊装作业；

S6、将待定位钢管柱吊装至下钢管柱上部对应位置，保证待定位钢管柱的连接耳板和下钢管柱的连接耳板对齐，旋松连接套筒，将可调节螺杆另外一端卡扣卡进待定位钢管柱下端或下钢管柱上端另外一处管卡的连接耳板，并用一颗螺栓拧紧，将可调节螺杆两端铰接固定；

S7、校对待定位钢管柱的柱位是否满足安装要求，当待定位钢管柱的定位不满足要求时，通过旋转可调节螺杆上的连接套筒校正柱位直至满足安装要求；

S8、再用一颗螺栓穿进卡扣和连接耳板剩余的安装孔并拧紧，可调节螺杆两端刚接连接，待定位钢管柱定位完毕；

S9、开始上下钢管柱对接焊接作业；

S10、待钢管柱焊接完毕，松去待定位钢管柱下端和下钢管柱上端管卡连接耳板和折弯段上的螺栓，旋转套筒，将卡扣从连接耳板中取出，拆除管卡。

综上所述，本发明定位装置构造简单，可根据钢管柱的形状及大小批量制作成成套装置重复利用，相对于传统的对接工艺，无须使用时临时制作，节约钢材和工期。

本发明一种钢管柱现场对接定位的施工方法，安装简便，装配式施工，不存在焊接作业、切割作业和打磨作业，橡胶垫也可对已涂装钢柱油漆的有效保护，避免了传统耳板处需补涂油漆的问题，减少了焊接、切割打磨和涂刷的人工投入，降低了施工成本，符合建筑工业化的发展趋势。

附图说明

图1为本发明实施例一对接定位装置结构示意图；

图2为本发明实施例一现场对接定位示意图；

图3为本发明实施例二对接定位装置结构示意图；

图4为本发明实施例二现场对接定位示意图。

标注说明：1、管卡；2、折弯段；3、连接耳板；4、垫片；5、卡扣；6、连接杆；7、连接套筒；8、待定位钢管柱；9、下钢管柱。

具体实施方式

参照图1至图4对本发明一种钢管柱现场对接定位装置及施工方法的具体实施方式作进一步的说明。

一种钢管柱现场对接定位装置，包括管卡1和可调节螺杆，所述管卡1采用可拆卸结构，所述管卡1上设置有若干个连接耳板3，所述连接耳板3相对于管卡1中心呈均匀间隔分布，所述可调节螺杆包括两端设置的与所述连接耳板3配合固定的卡扣5，所述卡扣5的内端固定有连接杆6，两个所述连接杆6之间设置有与之螺纹配合的连接套筒7。

使用时，将管卡1套设在下钢管柱9的上端和上端待定位钢管柱8的下端，两个管卡1之间通过可调节螺杆连接。卡扣5卡在上下两个管卡1的连接耳板3上，通过旋拧连接套筒7调节两端卡扣5的位置，可实现上下两个钢管柱的对接定位微调。

本实施例优选地，所述管卡1采用抱箍式结构，包括两个对称设置的抱圈，所述抱圈的端部设置有折弯段2，所述折弯段2上开设有连接孔。通过两个抱圈相互配合用螺栓穿过折弯段2上的连接孔将管卡锁紧在钢管柱上。

本实施例优选地，所述管卡1内侧设置有垫片4，垫片4采用橡胶垫片4，设置在管卡1的内侧即管卡1面向管卡1中心的一侧，规格根据抱圈的大小及形状设置，避免抱圈与钢柱管直接接触，防止松动，同时减少磨损。

本实施例优选地，所述卡扣5设置有与所述连接耳板3适配的开口端，所述开口端与所述连接耳板3上均开设有用于固定连接的若干个竖向排列的安装孔。设置开口端方便卡扣5与连接耳板3的连接，连接耳板3上竖向开设上下两个螺栓安装孔，孔径大小根据受力大小计算确定。

本实施例优选地，所述卡扣5的端部呈半圆形，方便旋转，开口间距为连接耳板3厚度加2-5mm，留有一定的间隙方便卡入及拆卸。

实施例1，如图1和图2所示，钢管柱采用圆柱，管卡1根据钢管柱的直径大小设置，每套管卡1由两个半圆形钢板片抱箍组成。每个抱箍上焊接两个连接耳板3，相对于半圆形抱箍的中心呈90度分布，每个连接耳板3上开设两个竖向的螺栓孔，孔的大小根据计算所需的螺杆直径确定。连接杆6一般采用圆钢，一端与卡扣5铸接，另一端开设有螺纹与连接套筒7配合，两个连接杆6之间通过带有螺纹的连接套筒7连为整体。下钢管柱9为固定，上端待定位钢管柱8需要定位安装。

实施例2，如图3和图4所示，与实例1不同之处为钢管柱采用方柱，管卡1根据钢管柱的边长大小设置，每套管卡1由两个直角形钢板片抱箍组成，钢板片端部设有折弯段2。管卡1上的连接耳板3位于钢板片每个边长度方向的中点布置，橡胶垫片4呈直角形，两个为一套，边长等于柱边长加4mm，其余相同。

一种钢管柱现场对接定位的施工方法，采用上述定位装置，具体包括如下步骤，

S1、根据待定位钢管柱8的半径或边长大小选用配套的管卡1和可调节螺杆；

S2、在下钢管柱9上端、待定位钢管柱8上端和下端分别放样出管卡1的位置；

S3、将抱圈和垫片4套在放样出的管卡1位置，穿进螺栓，拧紧螺母，使得管卡1卡紧钢管柱；

S4、将可调节螺杆一端的卡扣5卡进待定位钢管柱8下端或下钢管柱9上端一处管卡1的连接耳板3，安装一颗螺栓使得可调节螺杆与管卡1铰接固定；

S5、将吊装设备的吊绳穿过待定位钢管柱8上部管卡1连接耳板3的安装孔，开始吊装作业；

S6、将待定位钢管柱柱8吊装至下钢管柱9上部对应位置，保证待定位钢管柱8的连接耳板3和下钢管柱9的连接耳板3对齐，旋松连接套筒7，将可调节螺杆另外一端卡扣5卡进待定位钢管柱8下端或下钢管柱9上端另外一处管卡1的连接耳板3，并用一颗螺栓拧紧，将可调节螺杆两端铰接固定；

S7、校对待定位钢管柱8的柱位是否满足安装要求，当待定位钢管柱8的定位不满足要求时，通过旋转可调节螺杆上的连接套筒7校正柱位直至满足安装要求；

S8、再用一颗螺栓穿进卡扣5和连接耳板3剩余的安装孔并拧紧，可调节螺杆两端刚接连接，待定位钢管柱8定位完毕；

S9、开始上下钢管柱对接焊接作业；

S10、待钢管柱焊接完毕，松去上部待定位钢管柱8下端和下钢管柱9上端管卡1连接耳板3和折弯段2上的螺栓，旋转套筒，将卡扣5从连接耳板3中取出，拆除管卡1。

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“螺栓”应做广义理解，例如，可以是普通螺栓，也可以是高强螺栓，或着销轴

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。