竹节式自锁预制柱的制作方法

1.本发明涉及结构工程技术领域。更具体地说，本发明涉及一种竹节式自锁预制柱。


背景技术：

2.装配式混凝土结构是国家大力推广的三大装配式建筑体系之一，其主要构件可以在工厂加工，现场通过有效节点连接形成整体结构。
3.现有的装配式混凝土构件主要有实心预制构件和叠合构件，预制柱的拼接方式主要有灌浆套筒连接、浆锚搭接连接、预留二次浇筑带连接及预埋钢节点连接的方式。
4.灌浆套筒连接在实际工程中应用较多、技术较为成熟，但现场对位困难、灌浆质量难以保证以及后期质量检测困难的问题仍没有解决好；浆锚搭接适用面窄，《装配式混凝土结构技术规程》jgj1-2014明确规定：纵向钢筋采用浆锚搭接连接时，对预留孔成孔工艺、孔道形状和长度、构造要求、灌浆料和被连接钢筋，应进行力学性能以及适用性的试验验证。直径大于20mm的钢筋不宜采用浆锚搭接连接，直接承受动力荷载构件的纵向钢筋不应采用浆锚搭接连接。
5.预留二次浇筑带连接方式接近现浇效果，但现场施工不方便、难度大。
6.预埋钢节点连接构造复杂，节点刚度也很难做到与纯混凝土节点等强。
7.以上连接形式因构造复杂，对位安装精度要求高，预制件吊装安装时往往因一根构件的就位不准而需多个工人耗费数小时去纠偏，严重影响了塔吊周转效率，也影响了施工效率。


技术实现要素：

8.本发明的一个目的是提供一种竹节式自锁预制柱，其结构简单，采用免模拼接方式结合咬合件咬合自锁结构，可实现自动定位及锁定，使对位和安装方便，有效提高施工效率。
9.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种竹节式自锁预制柱，包括：
10.多个同轴叠放的预制柱本体，每个预制柱本体的顶端设置有叠合柱帽，所述叠合柱帽的顶端开设有长宽略小于预制柱本体底端的凹槽，所述预制柱本体上设置有浇筑孔，每个预制柱本体内设置有多个纵筋和环形箍筋，任一预制柱本体的纵筋穿出底端伸入相邻预制柱本体的叠合柱帽顶端的凹槽内；
11.多组连接组件，每组连接组件包括可相互咬合的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件设置有平行连接的第一垫板和第一连接板，所述第一连接板远离第一垫板的外侧壁设置有第一咬合件，所述第一垫板可拆卸固定在预制柱本体的侧壁上，所述第二连接件设置有垂直连接的第二固定板和第二连接板，所述第二连接板的侧壁设置有第二咬合件，所述第二固定板可拆卸的固定在相邻预制柱本体的叠合柱帽的顶端，所述第一咬合件和第二咬合件均设置有多个平行倾斜并交替咬合的斜肋。
12.优选的是，每个预制柱本体上的浇筑孔与预制柱本体同轴设置，使所述预制柱本体呈中空结构。
13.优选的是，多个预制柱本体的叠合柱帽的凹槽为环形结构，所述凹槽的尺寸略小于预制柱本体的底端横截面的尺寸。
14.优选的是，每个预制柱本体上的浇筑孔由预制柱本体的侧壁向底端延伸。
15.优选的是，每个预制柱本体的侧壁还开设有与浇筑孔连通的溢浆孔。
16.优选的是，每个预制柱本体上的浇筑孔由叠合柱帽的侧壁向凹槽延伸。
17.优选的是，每个预制柱本体的侧壁还开设有多个溢浆孔，多个溢浆孔均与相邻预制柱本体的叠合柱帽上的凹槽连通。
18.优选的是，每个预制柱本体的侧壁和叠合柱帽的顶端均预埋有多个螺纹套筒，穿过每个第一连接件的第一连接板和第一垫板、第二连接件的第二固定板均设置有多个固定螺栓旋接入多个螺纹套筒内。
19.优选的是，每个第二连接件还设置有与第二固定板平行连接的第二垫板，每个第一连接件的第一垫板和每个第二连接件的第二垫板均通过垫板粘钢胶可拆卸固定在预制柱本体的侧壁和叠合柱帽的顶端。
20.本发明至少包括以下有益效果：
21.第一、本发明的竹节式自锁预制柱，采用现场免模的浇筑混凝土方式解决了相邻预制柱本体的纵筋的连接难题，使纵筋的锚固与常规现浇混凝土一样，施工方便，操作难度小，且现场零焊接、零模板、零支撑，施工简单，连接工艺成熟。
22.第二、本发明的竹节式自锁预制柱，通过构造上设置叠合柱帽，外形上类似竹子，叠合柱帽即“竹节”，结构简单，节点传力路径明确，加强了柱拼接点的强度，保证了施工质量。
23.第三、本发明通过在叠合柱帽和预制柱本体侧壁设置可拆卸重复利用的连接组件，实现了预制柱本体间吊装拼接的自动定位及锁定，极大的提高了安装精度及效率，减少现场人工及塔吊轮转时间，有效提高了施工效率。
24.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
25.图1为本发明的一种技术方案中任一预制柱本体的横切图；
26.图2为本发明的一种技术方案中相邻两个预制柱本体的纵切图；
27.图3为本发明另一种技术方案中任一预制柱本体的横切图；
28.图4为本发明另一种技术方案中相邻两个预制柱本体的纵切图；
29.图5为本发明另一种技术方案中任一预制柱本体的横切图；
30.图6为本发明另一种技术方案中相邻两个预制柱本体的纵切图；
31.图7为本发明另一种技术方案中多组连接组件的顶视图；
32.图8为本发明另一种技术方案中多组连接组件的右视图；
33.图9为本发明另一种技术方案中任一连接组件的结构示意图；
34.图10为本发明另一种技术方案中多组连接组件的顶视图；
35.图11为本发明另一种技术方案中多组连接组件的右视图；
36.图12为本发明另一种技术方案中任一连接组件的结构示意图。
具体实施方式
37.下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
38.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
39.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；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”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并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。
40.如图1～12所示，本发明提供了竹节式自锁预制柱，包括：
41.多个同轴叠放的预制柱本体100，每个预制柱本体100的顶端设置有叠合柱帽101，所述叠合柱帽101的顶端开设有长宽略小于预制柱本体底端的凹槽102，所述预制柱本体100上设置有浇筑孔103，每个预制柱本体100内设置有多个纵筋104和环形箍筋105，任一预制柱本体的纵筋104穿出底端伸入相邻预制柱本体的叠合柱帽顶端的凹槽102内；
42.多组连接组件，每组连接组件包括可相互咬合的第一连接件200和第二连接件300，所述第一连接件200设置有平行连接的第一垫板201和第一连接板202，所述第一连接板202远离第一垫板201的外侧壁设置有第一咬合件203，所述第一垫板201可拆卸固定在预制柱本体100的侧壁上，所述第二连接件300设置有垂直连接的第二固定板301和第二连接板302，所述第二连接板302的侧壁设置有第二咬合件303，所述第二固定板301可拆卸的固定在相邻预制柱本体的叠合柱帽101的顶端，所述第一咬合件203和第二咬合件303均设置有多个平行倾斜并交替咬合的斜肋。
43.本技术方案中，所述竹节式自锁预制柱包括多个同轴叠放的预制柱本体100、以及将多个预制柱本体100固定连接的多组连接组件，每个预制柱本体100上设置由多个与轴线平行的纵筋104、以及多个环形箍筋105。其中，每个预制柱本体100的顶部设置叠合柱帽101，所述叠合柱帽101的顶部设置由凹槽102，凹槽102的形状与预制柱本体100的底部一致，尺寸略小，使位于上方的预制柱本体100的底部叠放在下方的预制柱本体100的叠合柱帽101上，多个纵筋由上方预制柱本体内穿出，并伸入下方预制柱本体的凹槽内，预制柱本体100上设置浇筑孔103，浇筑孔103的底端与下方预制柱本体的叠合柱帽上的缺口连通，自浇筑孔103处向凹槽102内浇筑混凝土或灌浆料，锚固多个纵筋104，使多个预制柱本体100形成一体。上下两个预制柱本体的连接处设置由多组连接组件，每组连接组件包括第一连接件200和第二连接件300，所述第一连接件200包括与预制柱本体100的底部侧壁平行连接
的第一垫板201、与第一垫板201外侧壁平行连接并超出第一垫板201底部的第一连接板202，第一连接板202的外侧壁设置有排成一排倾斜设置的多个斜肋组成的第一咬合件203，所述第二连接件300包括与与叠合柱帽101顶部可拆卸连接的第二固定板301、与第二固定板301垂直连接的第二连接板302，所述第二连接板302的侧壁设置有排成一排倾斜设置的多个斜肋组成的第二咬合件303，所述第一咬合件203和第二咬合件303的多个斜肋倾斜方向一致，且相互平行并交替咬合。其中，多个预制柱本体100在工厂一体浇筑而成，上下两个预制柱本体在现场吊装拼接时，将上方的预制柱本体的底部叠放在下方预制柱本体的叠合柱帽101的上方，再由浇筑孔103向凹槽内进行现场浇筑，实现免模拼接连接，同时通过两个咬合件的相互咬合实现上下两个预制柱本体的自动定位和自锁，实现现场免支撑。预制柱本体100与叠合柱帽101之间具有一定的重叠高度，保证二者在吊装安装时能够协同受力；叠合柱帽101上的凹槽102满足上下两个预制柱本体上的纵筋104实现搭接锚固；所述预制柱本体100可以为实心结构，也可为中空结构，叠合柱帽101上的凹槽102可以为完全中空，也可为环形结构，所述浇筑孔103可以是预制柱本体的中空柱身，也可以设置在预制柱本体的侧壁上，还可以预留在叠合柱帽101的侧壁上，由浇筑孔103灌注高强灌浆料，提高连接稳定性；多组连接组件均可通过螺栓连接实现可拆卸，可重复利用。
44.在另一些技术方案中，如图1～2所示，每个预制柱本体100上的浇筑孔103与预制柱本体100同轴设置，使所述预制柱本体100呈中空结构。本技术方案中，所述预制柱本体100为中空的筒状结构，其中部空腔为浇筑孔103，有此处及进行灌浆，保证混凝土或灌浆料的顺利浇筑，提高结构的稳定性。
45.在另一些技术方案中，如图1～2所示，多个预制柱本体100的叠合柱帽101的凹槽102为环形结构，所述凹槽102的尺寸略小于预制柱本体100的底端横截面的尺寸。本技术方案中，凹槽102与中空的筒状结构的预制柱本体100横截面比较，形状一致，尺寸略小，便于上层预制柱本体100内的多个纵筋的顺利插接。施工时，多个预制柱本体100加工完成后运输至现场吊装就位，将两个预制柱本体100上下叠合，由预制柱本体100顶部的浇筑孔103进行灌浆，待浆料形成强度后继续进行上层预制柱本体100的安装。
46.在另一些技术方案中，如图3～4所示，每个预制柱本体100上的浇筑孔103由预制柱本体100的侧壁向底端延伸。本技术方案中，浇筑孔103设置在预制柱本体100的底部，并由侧壁向底端倾斜延伸，由此浇筑孔103进行灌浆，保证混凝土或灌浆料的顺利浇筑，提高结构的稳定性。
47.在另一些技术方案中，如图3～4所示，每个预制柱本体100的侧壁还开设有与浇筑孔103连通的溢浆孔106。本技术方案中，溢浆孔106与浇筑孔103相对设置，由预制柱本体100的侧壁向浇筑孔103倾斜延伸，施工时多个预制柱本体100加工完成后运输至现场吊装就位，将两个预制柱本体上下叠合，由预制柱本体100上的浇筑孔103进行灌浆，待位于预制柱本体100另一侧的溢浆孔开始溢浆时停止灌浆，待浆料形成强度后继续进行上层预制柱本体的安装。
48.在另一些技术方案中，如图5～6所示，每个预制柱本体100上的浇筑孔103由叠合柱帽101的侧壁向凹槽102内延伸。本技术方案中，浇筑孔103设置在叠合柱帽101的侧壁上，并与凹槽102连通，由浇筑孔103浇筑混凝土或灌浆料，提高结构稳定性。
49.在另一些技术方案中，如图5～6所示，每个预制柱本体100的侧壁还开设有多个溢
浆孔106，多个溢浆孔106均与相邻预制柱本体100的叠合柱帽101上的凹槽102连通。本技术方案中，还设置有多个与凹槽102连通的溢浆孔106，溢浆孔106位于浇筑孔103上方，施工时，多个预制柱本体100加工完成后运输至现场吊装就位，将两个预制柱本体100上下叠合，由叠合柱帽101上的浇筑孔103进行灌浆，待位于上方的预制柱本体上的溢浆孔106开始溢浆时停止灌浆，待浆料形成强度后继续进行上层预制柱本体的安装。
50.在另一些技术方案中，如图7～9所示，每个预制柱本体100的侧壁和叠合柱帽101的顶端均预埋有多个螺纹套筒107，穿过每个第一连接件200的第一连接板202和第一垫板201、第二连接件300的第二固定板301均设置有多个固定螺栓108旋接入多个螺纹套筒107内。本技术方案中，第一连接件200和第二连接件300通过预埋螺纹套筒107和固定螺栓108与预制柱本体100和叠合柱帽101连接，在上方的一预制柱本体在吊装时，通过第一连接板202和第二连接板302上的第一咬合件203和第二咬合件303实现水平精准定位，在通过两个咬合件相互咬合，实现上下两个预制柱本体的固定，带后浇混凝土或灌浆料浇筑完成且形成一定强度后，松开固定螺栓108拆除连接组件继续周转使用。
51.在另一些技术方案中，如图10～12所示，每个第二连接件300还设置有与第二固定板301平行连接的第二垫板109，每个第一连接件200的第一垫板201和每个第二连接件300的第二垫板109均通过垫板粘钢胶120可拆卸固定在预制柱本体100的侧壁和叠合柱帽101的顶端。本技术方案中，第一连接件200和第二连接件300通过垫板粘钢胶120与预制柱本体100和叠合柱帽101连接，在上方的一预制柱本体在吊装时，通过第一连接板202和第二连接板302上的第一咬合件203和第二咬合件303实现水平精准定位，在通过两个咬合件相互咬合，实现上下两个预制柱本体的固定，带后浇混凝土或灌浆料浇筑完成且形成一定强度后，拆除连接组件继续周转使用。
52.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。