一种装配式大跨度密闭ETFE气枕单元拼装结构的制作方法

本发明涉及etfe气枕单元拼装，具体为一种装配式大跨度密闭etfe气枕单元拼装结构。

背景技术：

1、etfe（乙烯-四氟乙烯共聚物）气枕膜结构因其轻质、高透光、自洁性能好等优点，广泛应用于大型体育场馆、机场航站楼等对建筑美学和结构性能有较高要求的建筑领域。etfe气枕结构利用空气气压张紧膜面，只要保证气枕内正常的气压，膜面就不会发生松弛。在大跨度建筑中，etfe气枕通常采用单元式拼装结构，通过钢结构框架作为支撑骨架，将多个气枕单元拼装于建筑顶部。

2、现有的etfe气枕拼装结构，通常采用螺栓或焊接方式将气枕边缘的夹具直接固定在钢架结构上。现有技术存在以下不足：第一，传统拼装结构的夹具安装多采用螺栓直接锁紧的方式，需要安装人员通过钢索拉动气枕边缘到夹具处夹紧，通过调整钢索将气枕拉至绷紧状态，进而使得操作困难，绷紧状态难以调整至最佳，安装后容易出现膜面松弛或褶皱现象。第二，现有夹具结构在安装时调整余量有限，一旦安装位置偏差较大，难以进行灵活调节，安装精度和效率受到制约。第三，大跨度建筑中etfe气枕数量众多，传统逐个螺栓锁紧的安装方式施工效率较低，且高空作业量大，存在一定的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种装配式大跨度密闭etfe气枕单元拼装结构，以解决背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种装配式大跨度密闭etfe气枕单元拼装结构，包括由钢结构框架和上层钢架搭建而成的建筑框架，所述建筑框架的顶部通过拼装结构装备有多组etfe气枕，所述建筑框架顶部预留有与etfe气枕相对应的拼装区域，钢条拼接结构，所述钢条拼接结构安装于所述拼接区域边缘用于承载拼装结构；拼装结构，所述拼装结构包括若干组夹板组件和若干组快接组件，若干组所述快接组件均匀安装于所述钢条拼接结构组装后所形成区间的内侧，相对应所述夹板组件卡接在相对应若干组所述快接组件的外侧；相邻所述夹板组件之间构成所述etfe气枕的安装区间，所述etfe气枕的边缘被夹紧在所述夹板组件的内侧；快接组件，所述快接组件包括预拉紧件和固定件，所述预拉紧件活动连接在所述固定件上，所述预拉紧件包括转动台、顶板，所述转动台、顶板可带动夹板组件进行转动实现对etfe气枕的初步拉紧。

3、进一步的，所述钢条拼接结构包括主钢条、侧钢条、副钢条，三者按设计图纸相互搭接固定，形成与etfe气枕拼装区域相对应的刚性骨架区间。所述建筑框架的顶部固定安装有若干组主钢条、若干组侧钢条和若干组副钢条，相对应所述主钢条、侧钢条、副钢条相互搭接固定形成与拼装区域相对应的区间。

4、进一步的，所述固定件包括固定座、滑动板、第一固定板、第二固定板、第二螺钉头、第二丝杆、第二安装板、第二锥齿轮，所述拼装区域相对应的区间内侧固定安装有分布均匀的固定座，所述固定座的内侧滑动连接有滑动板，所述固定座的内侧固定安装有第二固定板，所述滑动板的底部固定安装有第一固定板。

5、预装配时，将各快接组件的固定座按设计间距均匀安装在钢条拼接结构所形成区间的内侧壁上。

6、进一步的，所述第二固定板的内侧安装有第二安装板，所述第二固定板的内侧转动连接有第二丝杆，所述第二安装板的内侧转动连接有第二螺钉头，所述第二丝杆与第一固定板为螺纹连接，所述第二螺钉头、第二丝杆相对应的一端均固定连接有第二锥齿轮，两组所述第二锥齿轮相啮合。

7、安装人员通过旋转第二螺钉头，第二螺钉头带动与其固连的第二锥齿轮转动，该第二锥齿轮与第二丝杆端部的第二锥齿轮啮合，驱动第二丝杆旋转，进而带动第一固定板沿丝杆轴向移动，滑动板在固定座内滑移，以此将各快接组件调节至统一的基准位置，为后续吊装就位做好准备。

8、进一步的，所述预拉紧件还包括连接块、连杆、转轴、滑动块、第一丝杆、第一螺钉头、第一安装板、第一锥齿轮，所述滑动板的上侧通过转轴转动连接有转动台，所述转动台的上侧与顶板相固定连接。

9、进一步的，所述滑动板靠近所述固定座的一侧固定连接有连接块，所述转动台的内侧滑动连接有滑动块，所述滑动块与连接块之间转动连接有连杆，所述转动台的内侧固定安装有第一安装板，所述第一安装板的内侧转动连接有第一丝杆、第一螺钉头，所述第一丝杆的另一端与所述转动台的内侧壁相转动连接，所述第一丝杆与滑动块为螺纹连接，所述第一螺钉头、第一丝杆相对应的一端均固定安装有第一锥齿轮，两组所述第一锥齿轮相啮合。

10、转动台通过转轴转动连接在滑动板的上侧，顶板固定连接在转动台的上侧。在初始状态下，转动台和顶板整体向内倾斜（即向etfe气枕中心方向偏转），使得第二夹板卡接到顶板上后，etfe气枕边缘处于松弛但未完全张紧的状态。

11、进一步的，所述夹板组件包括第一夹板、第二夹板，所述第二夹板卡接在相对应若干组所述顶板的外侧，所述第一夹板上开设有与相对应所述顶板相对应的卡槽，所述第一夹板与第二夹板通过若干个螺钉相固定连接。

12、安装人员将etfe气枕的边缘放置在第一夹板与第二夹板内侧的夹紧区间内，然后通过若干螺钉将第一夹板和第二夹板锁紧固定，使etfe气枕的边缘被牢固夹持在夹板组件内侧。

13、进一步的，所述主钢条的下侧固定安有供气机构，所述供气机构包括主气管、分支管、供气软管、压力传感器、电磁阀，所述主钢条的下侧固定安装有主气管，所述主气管的下侧连通分布均匀的分支管，所述分支管与etfe气枕之间连通有供气软管，所述供气软管上安装有压力传感器、电磁阀。

14、启动外置供气设备，气流经主气管进入各分支管，再通过供气软管充入etfe气枕内部。随着气压升高，etfe气枕逐渐膨胀，膜面在气压作用下进一步绷紧，最终形成饱满稳定的气枕形态。安装于供气软管上的压力传感器实时监测气枕内部压力值，当压力达到设定阈值时，电磁阀自动关闭，停止供气；当etfe气枕因环境变化出现压力下降时，电磁阀自动开启补气，保证etfe气枕长期处于设计工作压力范围内。

15、进一步的，所述第一夹板、第二夹板的内侧设置有容纳etfe气枕边缘的夹紧区间。

16、第一夹板卡接到对应位置的顶板上。

17、第一螺钉头转动带动与其固定连接的第一锥齿轮旋转，该第一锥齿轮与固定在第一丝杆端部的第一锥齿轮相啮合，从而驱动第一丝杆旋转。第一丝杆与滑动块螺纹配合，第一丝杆旋转驱动滑动块沿第一丝杆轴向在转动台内滑动。

18、滑动块的滑动通过连杆拉动连接块，连接块固定于滑动板上，连杆两端分别与滑动块和连接块转动连接。由于滑动板固定不动，连杆的拉力传递至转动台，使转动台绕转轴相对于滑动板发生转动。转动台转动带动顶板同步向外（即远离etfe气枕中心方向）偏转，顶板进而带动与其卡接的第二夹板及整个夹板组件向外转动。这一转动动作使得夹板组件内侧夹持的etfe气枕边缘受到均匀的向外拉伸力，实现etfe气枕膜面的初步张拉。

19、安装人员持续旋拧第一螺钉头，直至将各处的第一夹板和第二夹板转动至与相对应位置的主钢条、侧钢条或副钢条呈水平平行状态（即夹板组件的上表面与相邻钢条的上表面平齐）。此时，etfe气枕的膜面已获得均匀的初始预张力，膜面舒展无褶皱。

20、第二螺钉头转动带动与其固连的第二锥齿轮旋转，通过啮合传动驱动第二丝杆转动，第二丝杆与第一固定板螺纹配合，带动滑动板在固定座内滑动。滑动板带动整个转动台、顶板及夹板组件整体移动，使第一夹板和第二夹板紧密贴合在相对应位置的主钢条、侧钢条或副钢条上，完成该侧夹板组件的准确定位和锁紧。

21、与现有技术相比，本发明提供了一种装配式大跨度密闭etfe气枕单元拼装结构，具备以下有益效果：

22、1、本发明通过设置快接组件的固定件和预拉紧件，实现了“先卡接定位、再旋转张拉、后贴紧锁紧”的三步式安装流程。预拉紧件利用第一螺钉头、第一锥齿轮、第一丝杆、滑动块、连杆、连接块与转轴的联动传动，使得安装人员仅需在地面使用电动螺丝刀旋拧第一螺钉头，即可驱动转动台和顶板绕转轴向外转动，带动夹板组件整体偏转，从而实现etfe气枕边缘的均匀初步张拉。相比传统采用螺栓逐个锁紧、无法在安装过程中主动施加预张力的方式，本技术能够保证气枕膜面在固定前即获得均匀的初始预张力，避免了安装后膜面松弛或褶皱的现象，显著提高了气枕的安装张拉质量。

23、2、本发明通过将快接组件与钢条拼接结构在地面完成预装配，同时将etfe气枕与夹板组件在地面完成预装，再将二者分步吊装至建筑框架顶部进行现场卡接和张拉，大幅减少了高空作业量。现场安装阶段，安装人员仅需进行“卡接—旋拧第一螺钉头张拉—旋拧第二螺钉头贴紧”的标准化操作，操作简便、施工效率高。同时，固定件通过第二螺钉头、第二锥齿轮与第二丝杆的螺纹配合，能够精确调节滑动板在固定座内的位置，使夹板组件与钢条上表面实现紧密贴合，有效保证了每个气枕单元的安装精度和一致性，尤其适用于大跨度建筑中etfe气枕数量众多的场景，显著缩短了整体施工周期。

24、3、本发明通过供气机构中主气管、分支管、供气软管与各etfe气枕独立连通，并在供气软管上设置压力传感器和电磁阀，实现了对每个etfe气枕内部气压的独立实时监测和自动调控。当气枕因环境温度变化、昼夜温差或长期使用导致的微量泄漏而出现压力波动时，电磁阀可根据压力传感器的反馈信号自动开启补气或关闭停止供气，保证各气枕长期处于设计工作压力范围内，避免了因气压不足导致的膜面松弛或因气压过高导致的膜材过度疲劳，有效延长了etfe气枕的使用寿命，提高了建筑围护结构的气密性和安全性。