一种空腔柱连接结构及连接方法与流程

1.本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种空腔柱连接结构及连接方法。

背景技术：

2.随着建筑行业施工技术的不断进步和完善，绿循环低碳的发展理念越来越深入人心，建筑业发展面临着转型升级的巨大压力，与传统的现浇混凝土结构相比，装配式混凝土结构具有节能环保、质量可控、缩短工期、降低劳动成本、提高工作效率、改善施工环境等优点，因此越来越多的建筑构件开始趋向于装配式生产和安装。
3.目前，行业内主流的装配式建筑结构体系大多是以实心预制混凝土构件为主，在完成预制后运输到施工现场进行组装施工即可；但是在面对体量较大的混凝土柱体或墙体时，难以将大体量的混凝土柱体或墙体进行预制，这会导致大体量的混凝土柱体或墙体不便于搬运或者运输，同时在完成大体量的混凝土柱体或墙体的搬运或运输后，在使用现场对构件进行组装使用时，也需要大型的塔吊进行吊装施工，现场吊装困难，现场构件连接处的混凝土浇筑质量也管控困难。
4.与此同时，原有两个预制件在进行组装施工时，连接处一般会延伸出便于两个相邻预制件进行连接的钢筋，在连接两个预制件时，只需焊接两个预制件之间的延伸出来的钢筋即可进行混凝土的浇筑；当在对大型的两个预制件进行钢筋的连接时，容易存在两侧钢筋的端部处对应性不高，两侧钢筋的端部容易在倾斜时进行焊接，焊接困难，同时两个预制件的垂直精度也不够，进而容易出现焊接后连接不稳的情况；同时，预制过程中，浇筑混凝土容易污染钢筋的端部处，进而导致两侧钢筋的端部处安装或焊接困难。

技术实现要素：

5.针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种空腔柱连接结构，以解决原有的两个预制件之间进行预留钢筋的连接时，预留钢筋的端部处对应性精度不高，容易出现焊接偏移或不稳的问题。
6.为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种空腔柱连接结构，包括空腔柱以及设置在空腔柱端部处的预留钢筋，还包括连接两个预留钢筋自由端的连接单元，连接单元包括与其中一个预留钢筋自由端固定连接的第一丝头以及与另一个预留钢筋自由端固定连接的第二丝头，第一丝头上同轴可拆卸安装有外套筒，第二丝头上同轴可拆卸安装有连接筒，外套筒与连接筒可拆卸连接。
7.本发明的技术原理为：在进行施工时，将预制的空腔柱搬运和运输至施工场地处，空腔柱相较于原有的实心混凝土预制件质量更轻，更便于搬运；达到施工现场后，对各个空腔柱进行安装，此时两个空腔柱上的预留钢筋相对，一侧的预留钢筋上已经安装了第一丝头，另一侧的预留钢筋上已经安装了第二丝头，将外套筒安装到第一丝头上，连接筒安装到第二丝头上。
8.采用小型的吊装设备对空腔柱进行吊装，让两侧的预留钢筋相对，单个连接单元
中的第二丝头和第一丝头相对，然后慢慢吊装移动空腔柱，使得第二丝头和第一丝头靠近，让外套筒与连接筒进行连接即可，此过程中，第二丝头、第一丝头、外套筒与连接筒的配合能让两侧的预留钢筋逐渐正对，便于对两个空腔柱之间的垂直精度或连接精度提高，提高两侧预留钢筋连接处的稳定性。
9.进一步，第一丝头或第二丝头均与预留钢筋同轴连接。
10.在进行第二丝头和第一丝头的连接靠近时，两侧的预留钢筋也同步正对靠近，能够增强两侧预留钢筋的正对精度，也便于外套筒和连接筒进行连接。
11.进一步，外套筒远离预留钢筋的一端内壁处设有供连接筒远离预留钢筋的一端嵌入的安装间隙，外套筒的内壁与连接筒的外壁可拆卸连接。
12.在完成外套筒和连接筒的连接后，连接筒的端部能够被压紧安装在外套筒的内壁与第一丝头的外壁之间，外套筒、连接筒与第一丝头的重合处连接强度会有所提高，增强两侧预留钢筋连接处的稳定性。
13.进一步，还包括内套筒，内套筒同轴可拆装安装在第一丝头远离预留钢筋的一端上，内套筒的厚度小于等于安装间隙的厚度，连接筒远离预留钢筋的一端可与内套筒远离第一丝头的一端相抵。
14.在进行外套筒和连接筒的连接时，先将连接筒的端部与内套筒的端部处相抵，实现对连接筒、第二丝头和预留钢筋的快速定位，便于外套筒沿第一丝头和内套筒移动后与连接筒进行快速连接。
15.进一步，内套筒远离第一丝头的一端上固定设置可嵌入连接筒远离预留钢筋一端内的凸起，凸起同轴设置在内套筒上。
16.通过上述设置，凸起能够让连接筒在进行定位安装过程中进行调整，便于凸起嵌入到连接筒的端部内，且连接筒与内套筒相抵后，在凸起的限位下不会脱离，使得内套筒连接筒、第二丝头和预留钢筋的定位稳定。
17.进一步，还包括呈筒状的止回帽，止回帽同轴可拆卸安装在第二丝头上，且止回帽位于连接筒靠近预留钢筋的一侧上。
18.在完成外套筒和连接筒的连接后，止回帽靠近连接筒的一端与连接筒相抵固定，使得连接筒和外套筒的连接更加稳定。
19.进一步，第一丝头和第二丝头均呈圆柱状，且第一丝头和第二丝头的长度和直径均一致。
20.在两侧的预留钢筋上安装第一丝头和第二丝头后，第一丝头和第二丝头可互相换用，只需外套筒和连接筒位于相对侧即可，第一丝头和第二丝头使用适应性提高。
21.进一步，第一丝头的外壁上设有第一外螺纹，外套筒的内壁上设有与第一外螺纹螺纹连接的第一内螺纹，内套筒的内壁上设有与第一外螺纹螺纹连接的第二内螺纹；第二丝头的外壁上设有第二外螺纹，连接筒的内壁上设有与第二外螺纹螺纹连接的第三内螺纹，止回帽的内壁上设有与第二外螺纹螺纹连接的第四内螺纹，连接筒远离预留钢筋一端的外壁上设有与第一内螺纹螺纹连接的第三外螺纹。
22.在完成连接单元的安装后，外套筒上的第一内螺纹与第一丝头的第一外螺纹进行连接，内套筒内壁上的第二内螺纹与第一丝头的第一外螺纹螺纹连接，连接筒内壁上的第三内螺纹与第二丝头上的第二外螺纹螺纹连接，止回帽内壁上的第四内螺纹与第二丝头上
的第二外螺纹螺纹连接，外套筒内壁上的第一内螺纹与连接筒上的第三外螺纹进行螺纹连接，以上螺纹连接方式让外套筒、连接筒、内套筒和止回帽的位置调整方便，便于拆装和稳定连接。
23.进一步，外套筒和连接筒外壁的横截面轮廓均呈多边形状。
24.通过上述设置，在进行安装时，便于采用扳手与连接筒和外套筒的外壁处连接，进而拧动外套筒和连接筒转动，外套筒和连接筒的安装更加省力。
25.另一方面，根据本发明实施例，还提供了一种空腔柱连接结构的连接方法，包括以下步骤：
26.空腔柱预制步骤：预制空腔柱在浇筑混凝土前应保证预留钢筋，将第一丝头或第二丝头同轴焊接至预留钢筋远离空腔柱的一端上，采用保护管套设到预留钢筋的第一丝头或第二丝头上；
27.预安装步骤：拆卸预留钢筋上的保护管套，将外套筒上的第一内螺纹与第一丝头的第一外螺纹进行连接，内套筒内壁上的第二内螺纹与第一丝头的第一外螺纹螺纹连接，连接筒内壁上的第三内螺纹与第二丝头上的第二外螺纹螺纹连接，止回帽内壁上的第四内螺纹与第二丝头上的第二外螺纹螺纹连接；其中内套筒旋紧在第一丝头上；
28.吊装步骤：将一个空腔柱吊装，让该空腔柱的第二丝头处与另一个空腔柱的第一丝头正对，单个连接单元内的第一丝头与第二丝头一一相对；
29.调节安装步骤：吊装的空腔柱下降至第一丝头与第二丝头的竖直距离为40-60cm的位置处，旋拧连接筒沿第二丝头向下移动，让连接筒的轴心处正对内套筒上的凸起处，待连接筒与内套筒相抵后停止拧动连接筒；旋拧止回帽沿第二丝头向下移动，止回帽与连接筒相抵；旋拧外套筒沿第一丝头向上移动，外套筒内壁上的第一内螺纹与连接筒上的第三外螺纹进行螺纹连接，外套筒的内壁与内套筒的下端相抵时，停止旋拧外套筒；检查空腔柱垂直度，调节各个连接单元中外套筒与内套筒的重合长度；
30.安装步骤：待空腔柱的垂直度合格后，按照调节安装步骤中连接单元的连接操作连接其余连接单元。
31.通过上述设置，空腔柱预制步骤中对空腔柱进行了预制，同时在预留钢筋的第一丝头或第二丝头上设置保护管套，能够避免在预制过程中混凝土粘附到第一丝头或第二丝头上，便于后续的安装步骤；在步骤2中对空腔柱进行吊装，便于后续进行连接单元的连接；在调节安装步骤中，初步对空腔柱进下端面棱角处的连接单元进行了连接，便于在此过程中控制外套筒与内套筒的重合长度，进而控制空腔柱各个角处与下层的空腔柱之间的竖直距离，具有良好的垂直度控制效果，且外套筒与内套筒的重合长度控制方便简单；在垂直度调整完成后，即可对剩余的连接单元进行连接。
附图说明
32.图1为本发明实施例1中一种空腔柱连接结构轴侧方向的结构示意图。
33.图2为图1中单个连接单元的纵向剖视图。
34.图3为图2中单个连接单元连接后的结构示意图。
35.图4为本发明实施例2中空腔柱底部工装的结构示意图。
36.图5为本发明实施例2中斜撑调节工装的结构意图。
37.上述附图中：空腔柱10、预留钢筋101、第一丝头20、第一外螺纹201、外套筒202、第一内螺纹203、安装间隙204、内套筒205、第二内螺纹206、凸起207、第二丝头30、第二外螺纹301、连接筒302、第三内螺纹303、第三外螺纹304、止回帽305、第四内螺纹306、支撑座40、支撑杆401、支撑头402、斜撑杆403、连接板404、短支撑杆501、长支撑杆502、第一支撑部503、第二支撑部504、第三支撑部505。
具体实施方式
38.下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
39.实施例1
40.本实施例基本如图1、图2和图3所示，本发明实施例提出了一种空腔柱连接结构，包括空腔柱10、设置在空腔柱10端部处的预留钢筋101以及连接两个预留钢筋101自由端的连接单元。
41.如图1和2所示，连接单元包括内套筒205、与下侧空腔柱10上的预留钢筋101自由端焊接的第一丝头20以及与上侧空腔柱10上的预留钢筋101自由端焊接的第二丝头30，第一丝头20或第二丝头30均与预留钢筋101同轴设置；第一丝头20上同轴套设有外套筒202，第二丝头30上同轴可套设有连接筒302和止回帽305，外套筒202上端的内壁处设有供连接筒302的下端嵌入的安装间隙204，外套筒202的内壁与连接筒302的外壁螺纹连接；内套筒205同轴安装在第一丝头20远离预留钢筋101的一端上，内套筒205的厚度等于安装间隙204的厚度，内套筒205的下端面可与外套筒202安装间隙204的内壁处相抵；内套筒205的上端上设有可嵌入连接筒302下端内的凸起207，凸起207呈半球状，凸起207呈平面的一侧与内套筒205的上端面一体成型，连接筒302的下端可与内套筒205的上端面相抵；外套筒202、连接筒302、内套筒205和止回帽305均呈圆柱状，止回帽305位于连接筒302的上侧上。
42.如图1和2所示，第一丝头20和第二丝头30均呈圆柱状，且第一丝头20和第二丝头30的长度和直径均一致；同时，第一丝头20的外壁上设有第一外螺纹201，外套筒202 安装间隙204的内壁上设有与第一外螺纹201螺纹连接的第一内螺纹203，内套筒205的内壁上设有与第一外螺纹201螺纹连接的第二内螺纹206，同时连接筒302的外径与第一丝头20的直径一致，第一丝头20的直径大于等于预留钢筋101的直径；第二丝头30的外壁上设有第二外螺纹301，连接筒302的内壁上设有与第二外螺纹301螺纹连接的第三内螺纹303，止回帽305的内壁上设有与第二外螺纹301螺纹连接的第四内螺纹306，连接筒302远离预留钢筋101一端的外壁上设有与第一内螺纹203螺纹连接的第三外螺纹 304。
43.此外，外套筒202和连接筒302外壁的横截面轮廓均呈八边形状。
44.本实施例中的一种空腔柱连接结构在进行连接时采用以下连接方法，具体包括以下步骤：
45.空腔柱10预制步骤：预制空腔柱10在浇筑混凝土前应保证预留钢筋101，将第一丝头20或第二丝头30同轴焊接至预留钢筋101远离空腔柱10的一端上，采用pvc管套设到预留钢筋101的第一丝头20或第二丝头30上，以免浇筑混凝土时第一丝头20或第二丝头30上粘附混凝土导致安装困难；
46.预安装步骤：拆卸预留钢筋101上的pvc管套，采用电动扳手将外套筒202旋拧到第一丝头20上，也采用电动扳手将连接筒302旋拧到第二丝头30上，使得外套筒202上的第一
内螺纹203与第一丝头20的第一外螺纹201进行连接，内套筒205内壁上的第二内螺纹206与第一丝头20的第一外螺纹201螺纹连接，连接筒302内壁上的第三内螺纹303 与第二丝头30上的第二外螺纹301螺纹连接，止回帽305内壁上的第四内螺纹306与第二丝头30上的第二外螺纹301螺纹连接；其中内套筒205旋紧在第一丝头20的顶端上；
47.吊装步骤：将一个空腔柱10吊装，让该空腔柱10的第二丝头30处与另一个空腔柱 10的第一丝头20正对，单个连接单元内的第一丝头20与第二丝头30一一相对；
48.调节安装步骤：吊装的空腔柱10下降至第一丝头20与第二丝头30的竖直距离为50cm 的位置处，旋拧连接筒302沿第二丝头30向下移动，让连接筒302的轴心处正对内套筒 205上的凸起207处，待连接筒302与内套筒205相抵后停止拧动连接筒302；旋拧止回帽305沿第二丝头30向下移动，止回帽305与连接筒302相抵；旋拧外套筒202沿第一丝头20向上移动，外套筒202内壁上的第一内螺纹203与连接筒302上的第三外螺纹304 进行螺纹连接，外套筒202的内壁与内套筒205的下端相抵时，停止旋拧外套筒202；检查空腔柱10垂直度，调节各个连接单元中外套筒202与内套筒205的重合长度；
49.安装步骤：待空腔柱10的垂直度合格后，按照调节安装步骤中连接单元的连接操作连接其余连接单元。
50.实施例2
51.实施例2与实施例1的区别基本如附图4和图5所示，在进行吊装步骤时，采用如图 4所示的空腔柱10底部工装，空腔柱10底部工装包括支撑座40、两根竖直焊接在支撑座40上的支撑杆401以及固定安装在支撑杆401顶部处的支撑头402，支撑杆401左侧处水平焊接有连接板404，连接板404与两个支撑杆401的中部处均焊接，连接板404的左侧上焊接有两根斜撑杆403，斜撑杆403的下端与支撑座40焊接；在进行吊装时，慢慢起吊空腔柱10，此时支撑杆401的支撑头402插入到预留钢筋101的间隙处并且与空腔柱10 的底面处相抵，对空腔柱10进行支撑，避免预留钢筋101接触到地面后弯曲变形，进而能对空腔柱10进行保护。
52.在进行调节安装步骤时，采用如图5所示的斜撑调节工装，斜撑调节工装包括短支撑杆501、长支撑杆502、与地面相抵的第一支撑部503以及与空腔柱10对侧面相抵的第二支撑部504和第三支撑部505，短支撑杆501和长支撑杆502均为可调伸缩杆，短支撑杆 501和长支撑杆502的一端均与第一支撑部503铰接，短支撑杆501的另一端与第二支撑部504铰接，长支撑杆502的另一端与第三支撑部505铰接；在进行空腔柱10垂直度检查后，当需要进行水平校正时，对短斜撑调节杆进行伸长或缩短，对空腔柱10底部处的水平位置进行微调；当需要进行垂直度校正时，对长支撑杆502进行伸长或缩短，对空腔柱10的垂直度进行微调，在对空腔柱10的水平度和垂直度进行微调的同时能对空腔柱10 进行支撑。
53.在完成安装步骤后，对空腔柱10的内壁处进行洒水润湿处理，在空腔柱10下部与下侧的空腔柱10之间安装模板，模板与空腔柱10的接触处粘贴双面胶防止漏浆，然后对预留钢筋101和空腔柱10内现场浇筑混凝土，其中模板可采用木模或者铝模；待混凝土凝固后拆卸模板即可。
54.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种空腔柱连接结构，包括空腔柱以及设置在空腔柱端部处的预留钢筋，其特征在于，还包括连接两个预留钢筋自由端的连接单元，所述连接单元包括与其中一个预留钢筋自由端固定连接的第一丝头以及与另一个预留钢筋自由端固定连接的第二丝头，第一丝头上同轴可拆卸安装有外套筒，第二丝头上同轴可拆卸安装有连接筒，外套筒与连接筒可拆卸连接。2.如权利要求1所述的一种空腔柱连接结构，其特征在于，所述第一丝头或第二丝头均与预留钢筋同轴连接。3.如权利要求2所述的一种空腔柱连接结构，其特征在于，所述外套筒远离预留钢筋的一端内壁处设有供连接筒远离预留钢筋的一端嵌入的安装间隙，外套筒的内壁与连接筒的外壁可拆卸连接。4.如权利要求3所述的一种空腔柱连接结构，其特征在于，还包括内套筒，所述内套筒同轴可拆装安装在第一丝头远离预留钢筋的一端上，内套筒的厚度小于等于安装间隙的厚度，连接筒远离预留钢筋的一端可与内套筒远离第一丝头的一端相抵。5.如权利要求4所述的一种空腔柱连接结构，其特征在于，所述内套筒远离第一丝头的一端上固定设置可嵌入连接筒远离预留钢筋一端内的凸起，凸起同轴设置在内套筒上。6.如权利要求5所述的一种空腔柱连接结构，其特征在于，还包括呈筒状的止回帽，所述止回帽同轴可拆卸安装在第二丝头上，且止回帽位于连接筒靠近预留钢筋的一侧上。7.如权利要求6所述的一种空腔柱连接结构，其特征在于，所述第一丝头和第二丝头均呈圆柱状，且第一丝头和第二丝头的长度和直径均一致。8.如权利要求7所述的一种空腔柱连接结构，其特征在于，所述第一丝头的外壁上设有第一外螺纹，外套筒的内壁上设有与第一外螺纹螺纹连接的第一内螺纹，内套筒的内壁上设有与第一外螺纹螺纹连接的第二内螺纹；所述第二丝头的外壁上设有第二外螺纹，连接筒的内壁上设有与第二外螺纹螺纹连接的第三内螺纹，止回帽的内壁上设有与第二外螺纹螺纹连接的第四内螺纹，连接筒远离预留钢筋一端的外壁上设有与第一内螺纹螺纹连接的第三外螺纹。9.如权利要求5-8中任意一项所述的一种空腔柱连接结构，其特征在于，所述外套筒和连接筒外壁的横截面轮廓均呈多边形状。10.如权利要求9所述的一种空腔柱连接结构的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：空腔柱预制步骤：预制空腔柱在浇筑混凝土前应保证预留钢筋，将第一丝头或第二丝头同轴焊接至预留钢筋远离空腔柱的一端上，采用保护管套设到预留钢筋的第一丝头或第二丝头上；预安装步骤：拆卸预留钢筋上的保护管套，将外套筒上的第一内螺纹与第一丝头的第一外螺纹进行连接，内套筒内壁上的第二内螺纹与第一丝头的第一外螺纹螺纹连接，连接筒内壁上的第三内螺纹与第二丝头上的第二外螺纹螺纹连接，止回帽内壁上的第四内螺纹与第二丝头上的第二外螺纹螺纹连接；其中内套筒旋紧在第一丝头上；吊装步骤：将一个空腔柱吊装，让该空腔柱的第二丝头处与另一个空腔柱的第一丝头正对，单个连接单元内的第一丝头与第二丝头一一相对；调节安装步骤：吊装的空腔柱下降至第一丝头与第二丝头的竖直距离为40-60cm的位置处，旋拧连接筒沿第二丝头向下移动，让连接筒的轴心处正对内套筒上的凸起处，待连接
筒与内套筒相抵后停止拧动连接筒；旋拧止回帽沿第二丝头向下移动，止回帽与连接筒相抵；旋拧外套筒沿第一丝头向上移动，外套筒内壁上的第一内螺纹与连接筒上的第三外螺纹进行螺纹连接，外套筒的内壁与内套筒的下端相抵时，停止旋拧外套筒；检查空腔柱垂直度，调节各个连接单元中外套筒与内套筒的重合长度；安装步骤：待空腔柱的垂直度合格后，按照调节安装步骤中连接单元的连接操作连接其余连接单元。

技术总结

本发明涉及建筑施工领域，具体公开了一种空腔柱连接结构及连接方法，包括空腔柱以及设置在空腔柱端部处的预留钢筋，还包括连接两个预留钢筋自由端的连接单元，连接单元包括与其中一个预留钢筋自由端固定连接的第一丝头以及与另一个预留钢筋自由端固定连接的第二丝头，第一丝头上同轴可拆卸安装有外套筒，第二丝头上同轴可拆卸安装有连接筒，外套筒与连接筒可拆卸连接。本方案中第二丝头、第一丝头、外套筒与连接筒的配合能让两侧的预留钢筋逐渐正对，便于对两个空腔柱之间的垂直精度或连接精度提高，提高两侧预留钢筋连接处的稳定性。提高两侧预留钢筋连接处的稳定性。提高两侧预留钢筋连接处的稳定性。