一种弧形拱门连接结构及安装工法

技术领域

本发明属于弧形拱门技术领域，具体而言，涉及一种弧形拱门连接结构及安装工法。

背景技术

幕墙建筑作为当代建筑设计中不可或缺的一部分，一直在不断地发展和创新。在现代幕墙建筑中，弧形拱门是一种独特的建筑元素，它为幕墙建筑赋予了很高的艺术价值和美学价值，而其背后的技术则是受到不少人的关注。

弧形拱门的背景技术可以追溯到古代时期，当时就已经在建筑中运用到了拱形构造。但是弧形拱门的现代技术和现代设计，则是在20世纪初开始的。在过去的几十年中，随着建筑技术和计算机技术的不断发展，弧形拱门已经得到了广泛的应用，并且在复杂和大型建筑的设计中得到了更多的关注。现在，弧形拱门主要应用于高楼大厦、商场、机场、体育馆等建筑中，成为幕墙建筑的标志性建筑元素之一。

目前在进行大型的弧形拱门安装时，因门体巨大，在生产时需要拆分成多个单元进行拼装，存在因生产工序导致拼装单元存在误差，实际拼接时会无法紧密连接的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种弧形拱门连接结构及安装工法，能解决现有技术中存在因生产工序导致拼装单元存在误差，实际拼接时会无法紧密连接的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种弧形拱门连接结构，包括弧形拱门，所述弧形拱门由左右两侧的平面门框、中间的两个拱门门体和上下两侧的弧形门框拼接而成，其中，所述平面门框通过龙骨连接机构与幕墙中的幕墙龙骨固定连接，所述拱门门体通过滑动组件与弧形门框滑动连接，所述弧形门框通过墙体连接机构与幕墙墙体固定连接。

在上述技术方案的基础上，本发明的一种弧形拱门连接结构还可以做如下改进:

其中，所述龙骨连接机构包括交错连接的平面门框龙骨，所述平面门框龙骨上靠近连接点的位置设有L形板，所述L形板上设有长条孔，所述长条孔上设有调节板，所述调节板上设有螺纹孔，螺栓穿过L形板上的长条孔和调节板上的螺纹孔将长条孔的侧板固定连接在平面门框龙骨上；所述幕墙龙骨的连接点上固定设有第一套筒，所述第一套筒内套设有第二套筒，所述第二套筒上固定设有焊接板，所述焊接板用于将L形板的底板焊接在焊接板上。

进一步的，所述调节板与L形板接触的一面设有限位凸块，所述L形板上设有与限位凸块相适配的第一限位孔，所述调节板用于调节L形板在平面门框龙骨上的固定高度。

进一步的，所述墙体连接机构沿弧形门框固定设置有多个，所述墙体连接机构包括第一连接部，所述第一连接部内套设有第一延伸杆，所述第一延伸杆由两个直径不同的圆柱组成，所述第一延伸杆的较粗部分和第一连接部上均设有相适配的第一螺纹孔；所述幕墙墙体上固定设有第二连接部，所述第二连接部内套设有第二延伸杆，所述第二延伸杆由套设在第二连接部内的实心部分和能够套设所述第一延伸杆较细部分的圆筒部分组成，所述第二延伸杆的实心部分和第二连接部上均设有相适配的第二螺纹孔，所述第二延伸杆的圆筒部分和第一延伸杆较细部分上均设有相适配的第三螺纹孔，所述第二延伸杆的圆筒部分上还设有通孔。

进一步的，所述第二延伸杆的圆筒部分内设有可拆卸的Z形填充块，所述Z形填充块的形状与所述第二延伸杆的圆筒部分相适配，所述Z形填充块用于在第一延伸杆移动后对第二延伸杆内部进行填充；所述Z形填充块的底板设有第四螺纹孔，所述第四螺纹孔的位置与第二延伸杆上的第三螺纹孔相对应。

进一步的，所述滑动组件包括设置在上弧形门框两侧的上套轴，所述上套轴通过驱动轴活动连接有摆臂，所述摆臂的一侧设置连接轴，所述弧形门框的底端通过上套轴活动连接有一对上连接板，所述上连接板的顶端一侧均设有限位孔，所述上连接板的顶部设有弧形滑轨，所述弧形滑轨与连接轴的一端滑动连接，所述上连接板的底端滑动连接有拱门门体，所述拱门门体的底端活动连接有下连接板。

进一步的，所述上套轴的底端设有固定轴，所述固定轴的一端设有卡簧；所述上连接板内部设有轴承，所述轴承与卡簧连接；所述摆臂的一侧连接有弧形夹板，所述弧形夹板与连接轴连接；所述下弧形门框两侧设有下套轴，所述下弧形门框通过下套轴与下连接板活动连接，所述下连接板上也设有弧形夹板。

进一步的，所述上连接板底端中间设有固定座，所述固定座内设有关门限位器，所述关门限位器的一侧活动连接有限位柱，所述限位柱与限位孔相适配。

进一步的，一种弧形拱门安装工法包括以下步骤：

S10：从幕墙龙骨中最下面的一层连接点开始，自下而上的将多组平面门框固定安装到幕墙龙骨上，直至将左右两侧的平面门框全部拼接完成；其中，安装时将第二套筒套设至第一套筒内部，调节L形板与焊接板之间的距离，使多组平面门框处于同一平面上，且各个平面门框之间无缝隙贴合，以选择合适位置的第一限位孔，通过螺栓将L形板固定至平面门框龙骨上，再将每个L形板的底板焊接到焊接板上；

S20：在拼接完成的平面门框底部，从一侧开始调节弧形门框的弧度，将多组弧形门框固定安装到幕墙墙体上，直至将上下两侧的弧形门框全部拼接完成，组合成下连接板；其中，调节时将第一延伸杆套设至第一连接部内部，将第二延伸杆套设至第二连接部中，调节弧形门框和幕墙墙体之间的距离，使多组弧形门框处于同一弧面上，且各个弧形门框之间无缝贴合，以选择合适的距离，通过螺栓沿第一螺纹孔将第一连接部和第一延伸杆固定连接，通过螺栓沿第二螺纹孔将第二连接部和第二延伸杆固定连接；再使用Z形填充块通过通孔放置到第二延伸杆内部，将第二延伸杆中多余的空间进行填充；通过螺栓沿第三螺纹孔和第四螺纹孔，将第一延伸杆和第二延伸杆固定连接；

S30：将两个拱门门体放置到拼接完成下连接板中的弧形夹板内，在拼接完成的平面门框顶部，重复S20中安装步骤，组合成上连接板，完成弧形拱门的拼接；

S40：在完成拼接的弧形拱门上安装关门限位器。

进一步的，所述在完成拼接的弧形拱门上安装关门限位器的具体步骤为：

在上连接板的中轴线的两侧，分别固定两个关门限位器，使两个拱门门体在关闭时限位柱能够与限位孔相互卡合。

与现有技术相比较，本发明提供的一种弧形拱门连接结构及安装工法的有益效果是：通过设置龙骨连接机构，能够将弧形拱门的平面门框在与两侧的幕墙龙骨连接时，能够通过L形板调节平面门框与幕墙龙骨之间的距离，调整各个平面门框之间的相对位置，使拼接成型的平面门框更加平整；通过设置幕墙墙体连接机构，能够在弧形拱门的弧形门框进行拼接时，调整各个弧形门框之间的连接角度，使各个弧形门框之间的能够紧密连接，减少缝隙；通过设置滑动组件，能够在弧形拱门在安装完毕后，自由滑动，使用时更加方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为弧形拱门的正视图；

图2为平面门框与幕墙龙骨的连接部分结构图；

图3为平面门框龙骨结构示意图；

图4为弧形门框与幕墙墙体连接部分结构图；

图5为弧形门框与幕墙墙体连接部分闭合时内部结构图；

图6为弧形门框与幕墙墙体连接部分分离时内部结构图；

图7为弧形门框的滑动组件结构示意图；

图8为弧形拱门的滑动组件的侧视图；

图9为预留的安装空间的尺寸示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

10、平面门框；11、拱门门体；12、固定座；13、幕墙龙骨；14、焊接板；15、下套轴；16、调节板；17、第一套筒；18、第二套筒；19、第一连接部；20、第一延伸杆；21、第一螺纹孔；22、第二连接部；23、L形板；24、长条孔；25、限位柱；26、第二延伸杆；27、第二螺纹孔；28、限位凸块；29、第一限位孔；30、幕墙墙体；31、弧形门框；32、关门限位器；33、弧形夹板；34、平面门框龙骨；35、第三螺纹孔；36、通孔；37、Z形填充块；38、第四螺纹孔；39、上套轴；40、驱动轴；41、摆臂；42、连接轴；43、上连接板；44、下连接板；45、弧形滑轨；46、固定轴；47、卡簧；48、轴承。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，是本发明提供的一种弧形拱门连接结构的实施例，在本实施例中，包括弧形拱门，弧形拱门由左右两侧的平面门框10、中间的两个拱门门体11和上下两侧的弧形门框31拼接而成，其中，平面门框10通过龙骨连接机构与幕墙中的幕墙龙骨13固定连接，拱门门体11通过滑动组件与弧形门框31滑动连接，弧形门框31通过墙体连接机构与幕墙墙体30固定连接。

需要说明的是，在实际的幕墙建筑安装大型弧形拱门时，会预留出弧形拱门的安装空间，安装空间的左右两侧为适配平面门框10，会通过搭建竖直的，与平面门框10整体相适配的幕墙整体；因幕墙整体呈竖直状态，能够直接通过幕墙龙骨13搭建而成，在幕墙龙骨13的连接点位置与平面门框龙骨34进行焊接，将平面门框龙骨34拼接成平面门框10。

但在预留的安装空间上下两侧在进行弧形拱门固定时，会存在弯曲弧度，如果继续使用幕墙龙骨13搭建幕墙，有弧度的幕墙龙骨13各连接点若再直接连接弧形门框，会造成幕墙龙骨13各个连接点受到的压力不均，容易影响幕墙建筑整体的承重能力，所以在弧形拱门的上下两侧部分会先通过幕墙龙骨13搭建成弧形结构，再在弧形结构部分浇筑成幕墙墙体30，提高弧形结构的幕墙承重能力后，将弧形门框31连接到幕墙墙体30上。

如图2，3所示，在上述技术方案中，龙骨连接机构包括交错连接的平面门框龙骨34，平面门框龙骨34上靠近连接点的位置设有L形板23，L形板23上设有长条孔24，长条孔24上设有调节板16，调节板16上设有螺纹孔，螺栓穿过L形板23上的长条孔24和调节板16上的螺纹孔将长条孔24的侧板固定连接在平面门框龙骨34上；幕墙龙骨13的连接点上固定设有第一套筒17，第一套筒17内套设有第二套筒18，第二套筒18上固定设有焊接板14，焊接板14用于将L形板23的底板焊接在焊接板14上。

进一步的，在上述技术方案中，调节板16与L形板23接触的一面设有限位凸块28，L形板23上设有与限位凸块28相适配的第一限位孔29，调节板16用于调节L形板23在平面门框龙骨34上的固定高度。

如图4，5所示，在上述技术方案中，墙体连接机构沿弧形门框31固定设置有多个，墙体连接机构包括第一连接部19，第一连接部19内套设有第一延伸杆20，第一延伸杆20由两个直径不同的圆柱组成，第一延伸杆20的较粗部分和第一连接部19上均设有相适配的第一螺纹孔21；幕墙墙体30上固定设有第二连接部22，第二连接部22内套设有第二延伸杆26，第二延伸杆26由套设在第二连接部22内的实心部分和能够套设第一延伸杆20较细部分的圆筒部分组成，第二延伸杆26的实心部分和第二连接部22上均设有相适配的第二螺纹孔27，第二延伸杆26的圆筒部分和第一延伸杆20较细部分上均设有相适配的第三螺纹孔35，第二延伸杆26的圆筒部分上还设有通孔36。

如图6所示，在上述技术方案中，第二延伸杆26的圆筒部分内设有可拆卸的Z形填充块37，Z形填充块37的形状与第二延伸杆26的圆筒部分相适配，Z形填充块37用于在第一延伸杆20移动后对第二延伸杆26内部进行填充；Z形填充块37的底板设有第四螺纹孔38，第四螺纹孔38的位置与第二延伸杆26上的第三螺纹孔35相对应。

需要说明的是，因在连接幕墙墙体30和弧形门框31时，需要通过墙体连接机构调节各个弧形门框31之间的连接角度，在第一延伸杆20和第二延伸杆26调节之后，第二延伸杆26上的通孔36中会留有缝隙，通过Z型填充块37将通孔36中的缝隙进行填充，防止幕墙墙体30与弧形门框31连接后，通孔36中的缝隙因没有实体进行填充，受到较大压力时第二延伸杆26发生弯曲，造成安全问题。

如图7，8所示，在上述技术方案中，滑动组件包括设置在上弧形门框31两侧的上套轴39，上套轴39通过驱动轴40活动连接有摆臂41，摆臂41的一侧设置连接轴42，弧形门框31的底端通过上套轴39活动连接有一对上连接板43，上连接板43的顶端一侧均设有限位孔，上连接板43的顶部设有弧形滑轨45，弧形滑轨45与连接轴42的一端滑动连接，上连接板43的底端滑动连接有拱门门体11，拱门门体11的底端活动连接有下连接板44；平面门框10中设有用于容纳拱门门体11开启时的空间。

进一步的，在上述技术方案中，上套轴39的底端设有固定轴46，固定轴46的一端设有卡簧47；上连接板43内部设有轴承48，轴承48与卡簧47连接；摆臂41的一侧连接有弧形夹板33，弧形夹板33与连接轴42连接；下弧形门框31两侧设有下套轴15，下弧形门框31通过下套轴15与下连接板44活动连接，下连接板44上也设有弧形夹板33；通过驱动轴40、摆臂41和连接轴42的相互配合，便于连接电机实现拱门门体11的开启与闭合。

进一步的，在上述技术方案中，上连接板43底端中间设有固定座12，固定座12内设有关门限位器32，关门限位器32的一侧活动连接有限位柱25，限位柱25与限位孔相适配；通过关门限位器32和限位柱25的配合使用，便于实现拱门门体11关闭后的限位。

使用时，通过电机转动，使驱动轴40带动摆臂41转动，从而使摆臂41一侧的弧形夹板33带动连接轴42移动，进而带动拱门门体11呈弧形开启和闭合，大大节约了拱门门体11的占用空间，再通过固定轴46一端的卡簧47和上连接板43内部的轴承48相互连接，便于实现拱门门体11顶端的上连接板43和弧形门框31的活动安装，实现拱门门体11的独立安装，无需和圆形电梯轿厢机械连接，降低了安装的难度。

进一步的，在上述技术方案中，一种弧形拱门安装工法包括以下步骤：

S10：从幕墙龙骨13中最下面的一层连接点开始，自下而上的将多组平面门框10固定安装到幕墙龙骨13上，直至将左右两侧的平面门框10全部拼接完成；其中，安装时将第二套筒18套设至第一套筒17内部，调节L形板23与焊接板14之间的距离，使多组平面门框10处于同一平面上，且各个平面门框10之间无缝隙贴合，将各个平面门框10焊接，以选择合适位置的第一限位孔29，通过螺栓将L形板23固定至平面门框龙骨34上，再将每个L形板23的底板焊接到焊接板14上；

S20：在拼接完成的平面门框10底部，从一侧开始调节弧形门框31的弧度，将多组弧形门框31固定安装到幕墙墙体30上，直至将上下两侧的弧形门框31全部拼接完成，组合成下连接板44；其中，调节时将第一延伸杆20套设至第一连接部19内部，将第二延伸杆26套设至第二连接部22中，调节弧形门框31和幕墙墙体30之间的距离，使多组弧形门框31处于同一弧面上，且各个弧形门框31之间无缝贴合，将各个弧形门框31焊接，以选择合适的距离，通过螺栓沿第一螺纹孔21将第一连接部19和第一延伸杆20固定连接，通过螺栓沿第二螺纹孔27将第二连接部22和第二延伸杆26固定连接；再使用Z形填充块37通过通孔36放置到第二延伸杆26内部，将第二延伸杆26中多余的空间进行填充；通过螺栓沿第三螺纹孔35和第四螺纹孔38，将第一延伸杆20和第二延伸杆26固定连接；

S30：将两个拱门门体11放置到拼接完成下连接板44中的弧形夹板33内，在拼接完成的平面门框10顶部，重复S20中安装步骤，组合成上连接板43，完成弧形拱门的拼接；

S40：在完成拼接的弧形拱门上安装关门限位器32。

进一步的，在上述技术方案中，在完成拼接的弧形拱门上安装关门限位器32的具体步骤为：

在上连接板43的中轴线的两侧，分别固定两个关门限位器32，使两个拱门门体11在关闭时限位柱25能够与限位孔相互卡合。

需要说明的是，在进行弧形门框31拼接时，为保证完成拼接时，弧形门框31的弯曲弧度更加精准，需要在拼接过程中调整弧形门框31的弯曲弧度，具体调整方法步骤如下：

测量弧形门框31的内弧长a和弧度x，依据圆的弧长与弧度公式：

a＝x·R；

其中，R为弧形门框31所在圆的半径。

为方便调整每个弧形门框31的弯曲弧度，一共s个弧形门框31进行拼接，需s为偶数，求出弧形门框31两端在竖直方向的投影点的差值d，

d＝R-Rcosnx；

其中，n为预留的安装空间中弧形的弦长的中点为计算原点，向两端计算的数量，例如d

在弦长所在直线的位置使用两个距离传感器，第一距离传感器固定在弦长的中点，测量出至弧形门框31内弧长的一端点距离为D

如图9所示，为当s＝8时，各尺寸示意图。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。