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一种加劲钢板剪力墙板定位结构

2020-12-16 08:53:41

一种加劲钢板剪力墙板定位结构

  技术领域

  本实用新型属于装配式钢结构建筑技术领域,特别是一种装配式箱板钢结构建筑中加劲钢板剪力墙板的定位安装方法。

  背景技术

  在装配式箱板钢结构建筑中加劲钢板剪力墙板为单片结构,具有面积大、重量轻等特点,并且对墙板的垂直度有极高要求,各层墙板定位和垂直度调节一直以来都是各单位制造的重点和难点。现有技术中采用传统的定位安装方法:通过起重设备将墙板吊装到楼板上,根据楼板划好的定位线放置墙板,利用可调节支撑装置将墙板与楼板连接,通过手拉葫芦和可调节支撑装置等辅助工具调节墙板的垂直度,线坠配合直角尺查看垂直度情况,当满足要求后点焊固定,此方法需要操作人员数量多、定位精度低、累计偏差大、安装效率低,对整体装配式建造的质量有很大的影响。

  发明内容

  本实用新型所要解决的技术问题是提供一种装配式箱板钢结构建筑中加劲钢板剪力墙板的定位结构及安装方法。

  本实用新型通过下述技术方案实现:一种加劲钢板剪力墙板的定位装置,包括剪力墙板本体、定位报警装置、可调节支撑装置、垂直检测装置、剪力墙板夹紧装置,所述定位报警装置的若干个触碰报警定位块分别设置在吊装墙板时偏离楼板安装处的位置。

  所述定位报警装置可同时发出一个或多个报警信号。

  所述可调节支撑装置包括涨紧杆和两个活动臂,所述两个活动臂分别与剪力墙板、楼板铰接。

  所述活动臂铰接处设置有刻度指示盘;所述涨紧头上设有保护罩,所述保护罩与涨紧杆之间设有防尘垫。

  所述垂直检测装置包括激光投线装置和棱镜反射装置,所述的激光投线装置安装在加劲钢板剪力墙板上,所述的棱镜反射装置安装在楼板上,所述激光投线装置将激光平行于加劲钢板剪力墙板且垂直于楼板的方向发射,所述激光投线装置通过连接柱将圆形刻度盘和安装板Ⅰ固定在磁力座Ⅰ上,垂直焊接指针和圆形刻度盘的安装板Ⅰ上设有万向轮和万向水平泡Ⅰ,万向轮可调节和支撑安装板Ⅰ绕连接柱360°旋转,安装有高精度激光发射仪的安装板Ⅱ可绕连接铰轴360°旋转,形成万向激光投线装置;所述棱镜反射装置包括筒体、筒盖、支撑调节装置、磁力座Ⅱ和万向水平泡,所述筒体通过连接在磁力座Ⅱ上且在筒体内底部设有棱镜Ⅱ;所述筒盖顶部设有激光标靶Ⅰ的开口,侧壁设有激光标靶Ⅱ的开口,筒盖内设有棱镜Ⅰ。

  所述筒盖和棱镜座Ⅱ上设有定位块,所述筒体在筒壁的同一垂直线上下两端设有与定位块匹配的定位槽I和定位槽Ⅱ,激光从筒盖上的激光标靶Ⅰ射进筒盖入口,依次经棱镜Ⅱ、棱镜Ⅰ、筒盖出口后从激光标靶Ⅱ射出。

  所述剪力墙板夹紧装置包括上部盖板、外侧固定架、内侧固定架和顶丝,所述外侧固定架设有调节垫板。

  本实用新型的有益效果是:

  1.结构原理简单:本实用新型按照生产建造流程,以加劲钢板剪力墙板底部定位、支撑调节、垂直检测、保型为出发点,结合装配式箱板钢结构建筑的结构特点,分别进行具体设计:定位报警装置设有触碰报警器,实现定位和检测双功能;支撑调节装置为涨紧杆带动上下臂杆运动,在调节过程中推拉上臂杆节省涨紧杆处的旋转调节力,适合装配式箱板钢结构建筑中加劲钢板剪力墙板单片面积大但重量轻的支撑调节;垂直检测装置是激光投线装置发射激光,利用棱镜反射的原理,通过棱镜反射装置实现在易观察位置随时完成检测功能的装置;剪力墙板夹紧装置由箱板式建筑的节点及拼板形式确定的结构形式,通过顶丝实现外侧固定架调节垫板与工件的夹紧,达到保型的目的。

  2.适用范围广:本实用新型方法适用于大型片状构件的垂直组对工作;该发明中的激光投线装置具有万向发射功能;该发明中的棱镜反射装置具有自身调节水平的功能,对于安装界面平整度低的施工环境,同样适用;可根据现场情况设计棱镜反射装置的筒体及内部激光的发射线路,达到易观察的目的;该发明中的剪力墙板夹紧装置可以作为拼接作业过程中的定位夹。

  3.造价低廉:本实用新型在加劲钢板剪力墙板定位安装过程中,操作者使用人数小,节省人力;零部件组成无特殊材质,均为价格低廉的常规构件;多为可拆卸构件,在满足结构使用前提下,可实现互换使用;当超出支撑调节装置调节范围时,通过替换合适尺寸的涨紧杆或活动臂杆继续使用;涨紧杆为易损部件,与直线型支撑调节杆相比替换部件小,节省耗材。

  4.制作精度高:根据装配式箱板钢结构建筑的结构特点和加劲钢板剪力墙板长度设置楼板上定位块的数量、布局,定位块上有触碰报警装置,可精确的检测加劲钢板剪力墙板与定位块的对位质量;垂直检测装置中的激光投线装置和棱镜反射装置具有自身调节水平的功能,使检测精度更精准;剪力墙板夹紧装置可防止剪力墙板与其他结构对接时上部自由端变形。

  附图说明

  图1为本实用新型的结构组装示意图;

  图2为本实用新型的零部件1组装示意图;

  图3为本实用新型的零部件2流程示意图;

  图4为本实用新型的零部件3组装示意图;

  图5为本实用新型的零部件301示意图;

  图6为本实用新型的零部件302组装示意图;

  图7为本实用新型的零部件302-2示意图;

  图8为本实用新型的零部件302-4示意图;

  图9为本实用新型的零部件302-1示意图;

  图10为本实用新型的零部件303示意图;

  图11为本实用新型的零部件4组装示意图;

  图12为本实用新型的零部件401组装示意图;

  图13为本实用新型的零部件401-7示意图;

  图14为本实用新型的零部件401-11示意图;

  图15为本实用新型的零部件402组装示意图;

  图16为本实用新型的零部件402-6示意图;

  图17为本实用新型的零部件402-8示意图;

  图18为本实用新型的零部件402-10示意图;

  图19为本实用新型的零部件402-12与402-13组装示意图。

  其中:

  1-剪力墙板夹紧装置

  101-上部盖板 102-外侧固定架

  103-调节垫板 104-内侧固定架105-顶丝

  2-定位报警装置

  201-定位块 202-触碰感应器

  3-可调节支撑装置

  301-上臂杆 302-涨紧杆302-1涨紧杆件

  302-2涨紧头302-3锁紧螺母 302-4防尘罩

  302-5防尘垫303-下臂杆304-铰点轴

  305-连接标准件Ⅰ306-连接标准件Ⅱ

  4-垂直检测装置

  401-激光投线装置 401-1磁力座Ⅰ401-2圆形刻度盘

  401-3锁紧螺母401-4耐磨套 401-5锁紧螺母Ⅱ

  401-6连接柱401-7安装板Ⅰ

  401-7-1耐磨套安装孔Ⅰ 401-7-2万向轮安装孔Ⅱ

  401-7-3中心铰点孔Ⅲ401-8万向轮

  401-9万向水平泡Ⅰ 401-10连接铰轴及紧固标准件

  401-11安装板Ⅱ 401-12高精度激光发射仪

  402-棱镜反射装置 402-1激光标靶Ⅰ402-2棱镜座Ⅰ

  402-3万向水平泡Ⅱ402-4激光标靶Ⅱ 402-5棱镜Ⅰ

  402-6筒盖402-6-1入口 402-6-2卡环Ⅰ

  402-6-3出口402-6-4定位块Ⅰ402-7把合标准件Ⅰ

  402-8筒体402-8-1定位槽Ⅰ402-8-2卡槽Ⅰ

  402-8-3定位槽Ⅱ402-8-4卡槽Ⅱ 402-9棱镜Ⅱ

  402-10棱镜座Ⅱ 402-10-1定位块Ⅱ402-10-2卡环Ⅱ

  402-10-3棱镜座直角面 402-11把合标准件Ⅱ402-12锁紧螺母

  402-13支撑调节装置 402-13-1螺柱402-13-2底盘

  402-14万向脚螺栓 402-15磁力座Ⅱ

  具体实施方式

  下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明:

  根据装配式箱板钢结构建筑的结构特点和剪力墙板长度设置楼板上定位块的数量、布局,将带有触碰报警器的定位块点焊在楼板的合适位置处,起重设备吊装剪力墙板至安装位置附近,当剪力墙板到达指定位置时触碰到楼板定位块的触碰报警系统并发出报警信号,报警信号分为单个报警和同时满足要求的多项报警,操作者即可根据报警信号判断该点定位找正工作;完成剪力墙板与楼板的对位找正后,点焊剪力墙板底部与楼板,通过新型可调节支撑装置将剪力墙板和楼板连接,旋转涨紧头将剪力墙板的垂直度调节到精度允许偏差内;在调节过程中,操作者可通过新型垂直检测装置观察剪力墙板的垂直状态;当剪力墙板垂直度调节好后点焊固定剪力墙板与周围结构,通过剪力墙板夹紧装置将上部剪力墙板与相邻剪力墙板或立柱等部件夹紧固定,以防止上部剪力墙板自由状态下变形,然后按照常规建造顺序完成后续剪力墙板的焊接工作。

  定位报警装置由定位块和触碰报警器组成。由于装配式箱板钢结构建筑的结构特点,剪力墙板对位和垂直度是制造的难点和重点,根据剪力墙板长度设置楼板上定位块的数量、布局,将带有触碰报警器的定位块点焊到楼板上;触碰报警器安装在定位块上且触碰点在定位块的定位工作面上,触碰报警信号分为单个报警和同时满足要求的报警,同时报警信号设计持续时间尽量满足楼板与剪力墙板点焊工作,以检测点焊的对位质量。

  可调节支撑装置由一个涨紧杆和两个活动臂杆组成,涨紧杆与两个活动臂通过铰点连接,两个活动臂杆也通过铰点连接,通过调节涨紧杆可带动两个活动臂杆夹角变化进而实现调节作用;涨紧杆装置上的涨紧头设有保护罩,防止灰尘或焊接飞溅的铁屑对丝杠螺纹的伤害;活动臂杆的连接铰点处设有一个刻度盘,该刻度盘焊接在其中一个活动臂杆上,在已知两支撑点间距和两个活动臂杆长度的情况下,使用前借助刻度盘上的数据来粗调节两个活动臂杆,可节省盲调时循环检测的时间,在负重调节时可推拉上臂杆,此操作对调节起到辅助作用可节省涨紧头处的旋转调节力,适合装配式箱板钢结构建筑中加劲钢板剪力墙板单片面积大但重量轻的支撑调节。

  垂直检测装置由激光投线装置和棱镜反射装置组成。

  激光投线装置由磁力座Ⅰ、圆形刻度盘、锁紧螺母Ⅰ、耐磨套、锁紧螺母Ⅱ、连接柱、安装板Ⅰ、万向轮、万向水平泡Ⅰ、连接铰轴及紧固标准件、安装板Ⅱ、高精度激光发射仪组成;圆形刻度盘中心设有与磁力座Ⅰ匹配的内孔,通过连接柱和锁紧螺母Ⅰ固定在磁力座Ⅰ上,以该中心布置刻度线;安装板Ⅰ上有耐磨套安装孔Ⅰ、万向轮安装孔Ⅱ和中心铰点孔Ⅲ,并垂直焊接指针和圆形刻度盘,该圆形刻度盘上刻度值以中心铰点孔Ⅲ布置;高精度激光发射仪安装时激光发射点必须垂直经过中心铰点孔Ⅲ的孔心,使指针在刻度盘的指示能精确的反映激光发射仪的旋转角度,将其安装至带有指针的安装板Ⅱ,并通过连接铰轴及紧固标准件与安装板Ⅰ固定;万向水平泡Ⅰ固定在安装板Ⅰ上,保证万向水平泡Ⅰ十字线中一条线必须垂直经过中心铰点孔Ⅲ;安装板Ⅰ带着耐磨套和万向轮安装至连接柱,通过万向水平泡Ⅰ调整万向轮至磁力座Ⅰ上的刻度盘,确保支撑连接板Ⅰ保持与磁力座平行,并通过其上的锁紧螺母Ⅱ固定,此时完成垂直检测装置的装配。带指针的连接板Ⅰ可围绕着连接柱转动,万向轮可支撑连接板Ⅰ保持平衡,配合磁力座Ⅰ上圆形刻度盘指示,能实现以磁力座Ⅰ把合孔为中心的360°旋转及读数;带指针的安装板Ⅱ可围绕着连接板Ⅰ中心铰点孔Ⅲ转动,配合安装板Ⅰ上的刻度盘,能实现以中心铰点孔为中心的360°旋转及读数,该装置是万向激光发射装置。

  棱镜反射装置由激光标靶Ⅰ、棱镜座Ⅰ、万向水平泡Ⅱ、激光标靶Ⅱ、直角棱镜Ⅰ、筒盖、把合标准件Ⅰ、筒体、直角棱镜Ⅱ、棱镜座Ⅱ、把合标准件Ⅱ、支撑调节装置、锁紧螺母、万向脚螺栓、磁力座Ⅱ组成。筒体是整体装置的主要连接部件,该部件的设计要满足观察要求,可根据现场情况设计筒体及内部激光的发射线路;筒体在同一垂直线上两端设有定位槽,该定位槽与筒盖和棱镜座Ⅱ上的定位块匹配,该定位线是筒盖上的激光入口孔、激光标靶Ⅰ、棱镜座Ⅰ、激光发射口、激光标靶Ⅱ等参与棱镜反射的零部件参考定位基准;完成定位装配后,进行校验,确保激光以垂直状从激光标靶Ⅰ中心进入该装置时,能按照设计好的路径反射,从理论要求的激光标靶Ⅱ中心穿出;校验合格后,把合标准件Ⅰ将筒盖固定、把合标准件Ⅱ将棱镜座Ⅱ固定,将万向水平泡安装至筒盖,完成棱镜反射装置主体结构的组装工作;万向脚螺栓一端将带有锁紧螺母的支撑调节装置把合至磁力座Ⅱ,通过锁紧螺母固定,另一端把合至棱镜座Ⅱ并固定,由此完成棱镜反射装置装配。该装置具有自身调节水平的功能,当安装面平面度差,通过观察筒体上部的万向水平泡,调节支撑调节装置处的锁紧螺母,使该装置达到水平状态。

  当剪力墙板底部与楼板完成定位找正后,激光投线装置通过磁力座Ⅰ与剪力墙板固定,查看万向水平泡ⅠⅡ是否有偏置,通过调整万向轮将激光线调整到垂直于楼板且平行于剪力墙板发射,通过楼板上的激光点和激光线到剪力墙板的平行距离,放置棱镜反射装置并通过磁力座Ⅱ与楼板固定,若此时棱镜反射装置万向水平泡Ⅱ有偏置,说明磁力座放置处的楼板有局部偏差,通过调整支撑调节装置实现水平,垂直激光检测实验合格后,完成激光投线装置和棱镜反射装置的对位找正工作;在剪力墙板垂直度调节过程中剪力墙板围绕与楼板交线做轴向摇摆运动,设计过程中根据棱镜反射装置中各处棱镜反射线路与观察孔的布置,在调节过程中只要光线从筒盖出口的激光标靶Ⅱ中心穿出,剪力墙板与楼板就为垂直状态,按照此方法可避免实际工作中室外光线太强或太弱看不清激光线的问题出现,准确的完成剪力墙板与楼板调节过程中的垂直检测工作。

  剪力墙板夹紧装置结构形式由安装节点及拼板形式确定,由外侧固定架、内侧固定架和上部盖板焊接形成插入式三面结构,内侧固定架上贯穿顶丝的螺纹孔,外侧固定架设有与焊口衬垫等厚度调节垫板,通过顶丝实现外侧固定架调节垫板与工件的夹紧,实现保型的目的。

  如图3所示,根据装配式箱板钢结构建筑的结构特点和剪力墙板长度设置楼板上定位块201的数量、布局;将带有触碰感应装置 202的定位块点焊在楼板的要求位置,连接相关线路,完成定位报警装置2的安装与定位。

  如图4至图10所示,两个涨紧杆件302-1通过涨紧头302-2 连接,并涂抹润滑油,将带有防尘垫302-5的防尘罩302-4安装到涨紧头302-2上,通过锁紧螺母302-3固定,完成涨紧杆302的组装工作;组装完毕的涨紧杆302通过连接标准件Ⅱ306安装至上、下臂杆的耳板,根据剪力墙板支撑点间距离和上、下臂杆的长度,计算出上臂杆301与下臂杆303的夹角,借助下臂杆303上的刻度盘指示数值,完成可调节支撑装置3的组装。

  如图12至图14所示,通过连接柱401-6和锁紧螺母Ⅰ401-3 将圆形刻度盘401-2固定在磁力座Ⅰ401-1上;将耐磨套401-4安装至耐磨套安装孔Ⅰ401-7-1,万向轮401-8安装至万向轮安装孔Ⅱ401-7-2,万向水平泡401-9安装至安装板Ⅰ401-7且十字线中一条线必须垂直经过中心铰点孔Ⅲ401-7-3;将高精度激光发射仪 401-12安装至安装板Ⅱ401-11且激光发射点必须垂直经过中心铰点孔Ⅲ的孔心401-7-3,通过连接铰轴及紧固标准件401-10与安装板Ⅰ401-7固定,将该组装体安装至连接柱401-6,通过万向水平泡401-9和万向轮401-8调整精度、锁紧螺母Ⅱ固定,完成激光投线装置401安装。

  如图15至图19所示,根据现场情况设计筒体402-8高度和内部激光的发射线路,将棱镜座Ⅰ402-2、直角棱镜Ⅰ402-5、激光标靶Ⅰ402-1、激光标靶Ⅱ402-4、万向水平泡Ⅱ402-3安装至筒盖 402-6上;将两个直角棱镜Ⅱ402-9安装至棱镜座Ⅱ402-10的棱镜座直角面402-10-3上;在同一垂直线上筒体402-8一端设有定位槽Ⅰ402-8-1和卡槽Ⅰ402-8-2分别与筒盖402-6上的定位块Ⅰ 402-6-4和卡环Ⅰ402-6-2配合安装,在另一端设有定位槽Ⅱ 402-8-3和卡槽Ⅱ402-8-4分别与棱镜座Ⅱ402-10上的定位块Ⅱ 402-10-1和卡环Ⅱ402-10-2配合安装,安装完毕后进行垂直度检测校验,确保激光以垂直状从激光标靶Ⅰ402-1中心进入该装置时,能按照设计好的路径反射,从理论要求的激光标靶Ⅱ402-4中心穿出,满足精度要求后,通过把合标准件Ⅰ402-7和把合标准件Ⅱ 402-11固定,完成棱镜反射装置402主体结构的装配;将万向脚螺栓402-14把合至棱镜座Ⅱ402-1,通过万向脚螺栓402-14其上的螺母将带有锁紧螺母402-12的支撑调节装置402-13固定在磁力座Ⅱ402-15上,根据万向水平泡402-3Ⅱ,调整锁紧螺母402-12 将棱镜反射装置402调至水平,完成棱镜反射装置402安装。

  实施例:

  如图1、2所示,一种装配式箱板钢结构建筑中加劲钢板剪力墙板的定位安装方法,包括定位报警装置、可调节支撑装置、垂直检测装置、剪力墙板夹紧装置,具体步骤如下:

  步骤一,根据现场情况选择合适零部件,并完成定位报警装置 2的组装与定位,可调节支撑装置3、激光投线装置401和棱镜反射装置402的组装。

  步骤二,起重设备吊装剪力墙板至安装处,当剪力墙板单点触碰到触碰感应器204发出单个报警,调整剪力墙板位置实现各定位点同时报警,点焊剪力墙板底部与楼板,通过连接标准件Ⅰ305将可调节支撑装置3与剪力墙板和楼板连接。

  步骤三,将激光投线装置401通过磁力座Ⅰ401-1固定至剪力墙板合适位置,通过万向水平泡Ⅰ401-9查看与剪力墙板接触情况,若因剪力墙板局部偏差导致磁力座Ⅰ402-1固定后安装板Ⅰ401-7 有尺寸偏差,可通过调整万向轮401-8,实现激光线与剪力墙板面平行,与楼板面垂直。

  步骤四,打开激光投线装置401中的高精度激光发射仪 401-12,并根据激光投线装置401中激光发射点到剪力墙面的距离和楼板上的激光点,放置棱镜反射装置402,通过磁力座Ⅱ402-15 与楼板固定,若因楼板的局部偏差导致磁力座Ⅱ402-15把合后筒体402-8有尺寸偏差,可通过万向水平泡Ⅱ402-3、万向脚螺栓402-14和支撑调节装置402-13观察、调节,校验合格后,完成激光投线装置401与棱镜反射装置402的对位找正工作。

  步骤五,手握可调节支撑装置3中的涨紧头302-2把手,并转动,操作者可通过垂直检测装置4检查是否垂直,当激光线在棱镜反射装置402的激光标靶Ⅱ402-4中心射出时,剪力墙板达到垂直状态。

  步骤五,点焊固定剪力墙板与周围结构,并在上部安装剪力墙板夹紧装置1,将上部盖板101落在剪力墙板上端面上,外侧固定架102上焊接的调节垫板103与外侧剪力墙板贴近,在内侧固定架 104上安装顶丝105实现剪力墙板上部的夹紧。

  步骤六,在上述步骤的基础上进行正式焊接剪力墙板,即可高精度的完成剪力墙板的定位、安装工作。

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