CN112112154B - 一种预制钢筋笼快速对接装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种预制钢筋笼快速对接装置，包括多个竖直设置的下主筋、设置在下主筋顶端的螺纹套筒以及竖直设置的上主筋，还包括限位卡座，限位卡座包括相互对称设置的左卡座以及右卡座，左卡座以及右卡座上均开设有用于限定下钢筋笼位置的限位腔，左卡座以及右卡座之间可拆卸连接，限位卡座上表面设有用于自动旋紧螺纹套筒的旋紧组件，旋紧组件包括竖直设置在限位卡座上表面的驱动电机、固定设置在驱动电机输出轴上的驱动齿轮以及设置在螺纹套筒圆周侧壁上的从动齿圈，驱动齿轮与从动齿圈啮合设置，驱动电机可拆卸连接在限位卡座的上表面。本申请具有极大程度提高钢筋笼对接施工效率的效果。

Description

一种预制钢筋笼快速对接装置及其施工方法

技术领域

本申请涉及建筑施工构件的技术领域，尤其是涉及一种预制钢筋笼快速对接装置及其施工方法。

背景技术

随着中国基建的快速发展，钢筋笼作为建筑施工构件的重要组成部分，得到了广泛的应用。一般在桥涵或者高层建筑施工时，要求地面基础进行打桩，具体为先利用机器冲孔或者水磨钻深孔，在孔深达到设计要求，然后向深孔下放钢筋笼，最后再进行混凝土浇注。

对于一些超长桩孔需要匹配超长的钢筋笼型号，当钢筋笼的长度较长时（一般为大于30米），需要分段制作，原因是较长的钢筋运输较为不方便，所以会分成多段制作，然后在施工现场进行不同分段钢筋笼之间的整体对接。

现有相关技术中钢筋笼的对接主要分为以下三种，（1）焊接：即将两个钢筋笼相对一端的主筋逐一焊接，但是焊接受到外界的影响因素较大，例如焊接过程会出现电源不稳定、意外天气等情况；（2）搭接：搭接即利用搭接钢筋作为两个钢筋笼之间的连接桥梁，利用钢丝捆绑，间接点焊等来完成两个钢筋笼之间的连接，该种方式较为浪费搭接钢筋，造成原材料的大量浪费；（3）套筒连接：即在上主筋与下主筋的相对的一端均加工出外螺纹，然后利用直螺纹套筒连接即可。

其中套筒连接的强度最高，同时也是最稳定以及安全的一种连接方式，在现有相关的做法是，先将一段钢筋笼沉入到桩孔中，然后利用吊车吊起另一段钢筋笼，工作人员在地面操作钢筋笼使得两段钢筋笼的各个主筋对应，然后操作人员利用扳手等工具将直螺纹套筒连接在两段钢筋笼上对应的主筋上，最终完成整体装配。

但是，该种施工方法非常耗费时间以及人力，正常施工时需要2-3位施工工人进行旋紧操作，并且整个旋紧过程耗费的时间占到整个钢筋笼安装时间的70%以上，极大地降低了多段钢筋笼对接的整体施工进度。

针对上述中的相关技术，基于上述分析，发明人认为未改进前的钢筋笼直螺纹套筒连接施工进度较慢，施工质量一般。

发明内容

为了提高钢筋笼对接的施工效率，本申请提供一种预制钢筋笼快速对接装置及其施工方法。

第一方面，本申请提供一种预制钢筋笼快速对接装置，采用如下的技术方案：

一种预制钢筋笼快速对接装置，包括多个竖直设置的下主筋、设置在下主筋顶端的螺纹套筒以及竖直设置的上主筋，还包括限位卡座，所述限位卡座包括相互对称设置的左卡座以及右卡座，所述左卡座以及右卡座上均开设有用于限定下钢筋笼位置的限位腔，所述左卡座以及右卡座之间可拆卸连接，所述限位卡座上表面设有用于自动旋紧螺纹套筒的旋紧组件。

通过采用上述技术方案，进行两个钢筋笼的对接时，先将下钢筋笼安放在预先挖设好的深孔内，然后将限位卡座安装在地面上，使得下钢筋笼位于限位腔内，然后操作旋紧组件，带动螺纹套筒由下主筋向上逐渐旋转，直到螺纹套筒同时螺纹连接在上主筋以及下主筋的圆周外侧壁，即可完成钢筋笼的对接，该过程省去了人工利用扳手逐步旋转的过程，利用旋紧组件自动旋紧，极大的节省了人力，有效的提高了旋紧的效率。

可选的，所述旋紧组件至少设有两个，所述旋紧组件包括竖直设置在限位卡座上表面的驱动电机、固定设置在驱动电机输出轴上的驱动齿轮以及设置在螺纹套筒圆周侧壁上的从动齿圈，所述驱动齿轮与从动齿圈啮合设置，所述驱动电机可拆卸连接在限位卡座的上表面。

通过采用上述技术方案，提供了一种旋紧组件的具体结构，使用时，先将驱动电机放置在限位卡座的上表面，调整驱动电机的位置，使得驱动齿轮与从动齿圈啮合，然后将驱动电机固定；然后启动驱动电机，带动主动齿轮旋转，主动齿轮与从动齿圈啮合，进一步带动螺纹套筒旋转，最终将螺纹套筒旋紧至上主筋外侧壁，完成连接。

可选的，所述限位卡座的上表面设有用于带动驱动电机竖直方向升降的升降组件。

通过采用上述技术方案，驱动电机在驱动螺纹套筒转动时，螺纹套筒螺旋上升，所以螺纹套筒的运动方式为：绕自身轴线的旋转运动以及竖直方向的运动，在螺纹套筒竖直向上运动时，从动齿圈与驱动齿轮会发生一定的竖直方向的摩擦，而采用升降组件，使得驱动电机工作时其自身同时竖直向上运动，进而减少了驱动齿轮与从动齿圈之间的摩擦力，使得驱动齿轮能够更好的匹配螺纹套筒竖直方向的运动，进而提高传动的稳定性，提高旋紧时的稳定性，从而提高了施工效率以及安全性。

可选的，所述升降组件包括设置在驱动电机下方的升降板以及设置在升降板下方的顶升件。

通过采用上述技术方案，提供了一种升降组件的具体结构，顶升件可以设为气缸或者电缸或者滚珠丝杆等结构，使用时，启动顶升件，带动升降板竖直方向运动，进而完成带动驱动电机进行竖直方向运动的功能。

可选的，所述升降板上水平设有延伸板，所述延伸板上滚动嵌设有滚珠，所述滚珠与螺纹套筒的底面滚动抵接。

通过采用上述技术方案，提出了一种结构，使得升降组件带动驱动电机竖直向上运动的同时，还能够在螺纹套筒的下方产生向上的托举力，类似于在旋紧螺栓时的沿着螺栓轴线的挤压力，从而使得螺纹套筒的螺旋运动更加平稳，高效，有效提高了旋紧组件的旋紧效率。

可选的，所述限位卡座的上表面设有环形轨道，所述环形轨道位于下钢筋笼的外侧，所述环形轨道上滑动设置有移动板，所述移动板的长度方向通过限位卡座的轴线，所述顶升件沿着移动板的长度方向滑动设置在移动板上表面，所述移动板上设有对顶升件进行限位的限位组件，所述移动板上设有对自身位置进行固定的固定组件。

通过采用上述技术方案，一方面顶升件可以沿着环形轨道滑动，从而可以方便的移动到不同的螺纹套筒旁边，不用重复频繁的拆卸旋紧组件以及升降组件，极大得减少了劳动量，有效提高施工效率；需要移动升降组件的位置时，顶升件滑动设置在移动板上，从而能够调整顶升件的位置，使得驱动齿轮脱离从动齿圈，从而更加方便顶升件的移动，提高施工效率；限位组件则保证顶升件工作时的稳定性，固定组件则保证旋紧组件工作时移动板的稳定性。

可选的，所述限位组件包括竖直设置在移动板上的固定板、水平贯穿固定板设置的螺纹杆以及设置在螺纹杆朝向顶升件一端的轴承，所述螺纹杆的长度方向平行移动板的长度方向设置，所述轴承外圈固定连接在顶升件上。

通过采用上述技术方案，提出了一种限位组件的具体结构，在需要调节顶升件的位置时，转动螺纹杆，带动顶升件远离螺纹套筒，从而使得驱动齿轮与从动齿圈脱离，然后移动移动板，将移动板移动至其余螺纹套的位置后，旋转螺纹杆，带动顶升件靠近螺纹套筒，使得驱动齿轮与从动齿圈啮合，即可进行下一个螺纹套筒的旋紧工作，操作极为方便，有效提高了施工效率。

可选的，所述固定组件包括设置在移动板长度方向两侧的固定块以及竖直开设在环形轨道上的螺纹孔，所述移动板通过固定块螺纹连接在环形轨道上，所述螺纹孔对应螺纹套筒设置。

通过采用上述技术方案，提出了一种固定组件的具体结构，使用时，将移动板移动到对应螺纹套筒的位置后，将移动板螺纹连接在螺纹孔中即可，操作方便，连接稳固。

可选的，所述左卡座以及右卡座相对的一面均水平设有限位凹陷，所述限位凹陷与环形箍筋相互嵌合。

通过采用上述技术方案，使得左卡座以及右卡座对下钢筋笼产生更加有效的固定限位作用，进一步提高了下钢筋笼的垂直度以及稳定性，提高了施工的质量。

第二方面，本申请提供一种基于预制钢筋笼对接装置的施工方法，采用如下的技术方案：

一种预制钢筋笼快速对接装置的施工方法，包括以下步骤：

S1、挖好深孔之后，下钢筋笼放置在深坑中，并固定好位置；

S2、将限位卡座安装在下钢筋笼外侧，使得环形箍筋卡接在限位凹陷内，起吊机械起吊上钢筋笼并将上钢筋笼与下钢筋笼对齐；

S3、旋转螺纹杆，带动顶升件朝向螺纹套筒的方向移动，使得滚珠抵接在螺纹套筒的底面；

S4、启动驱动电机以及升降组件，驱动电机带动驱动齿轮转动，然后带动从动齿圈转动，最终带动螺纹套筒竖直向上螺旋运动，升降组件则在旋紧组件工作时，同时带动螺纹套筒以及驱动电机上升，直到将螺纹套筒旋转至上主筋的相应位置；

S5、按照相应S3、S4的操作步骤，进一步对其它的螺纹套筒进行旋紧即可。

通过采用上述技术方案，提供了一种具体的施工方法。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置限位卡座，在限位卡座上设置自动旋紧组件，利用旋紧组件对螺纹套筒进行自动旋紧，极大程度上解放了工人的工作量，并且自动旋紧组件的旋紧效率远高于人工旋紧，极大程度上提高了施工效率；

2.通过设置升降组件，使得驱动齿轮在驱动从动齿圈旋转的过程中自身也被升降组件带动竖直向上运动，一定程度上减少了驱动齿轮与从动齿圈之间的摩擦力，使得旋紧组件在工作时更加稳定，有效提高旋紧工作的效率；

3.通过设置延伸板以及在延伸板上表面滚动嵌设有滚珠，从而使得升降组件在带动驱动齿轮上升的同时还能够给予螺纹套筒竖直向上的力，从而提高螺纹套筒旋紧时的效率；

4.通过在限位卡座的上表面设置环形轨道以及移动板，顶升件滑动设置在移动板上并配置有限位组件，使得顶升件以及旋紧组件的移动更加方便，有效提高施工效率。

附图说明

图1是对接装置的整体结构图；

图2是主要用于表示限位卡座连接结构的示意图；

图3是图1中A部分的局部放大图；

图4是图2中B部分的局部放大图。

附图标记说明：1、下主筋；2、螺纹套筒；3、上主筋；4、限位卡座；41、左卡座；42、右卡座；5、限位腔；6、旋紧组件；61、驱动电机；62、驱动齿轮；63、从动齿圈；7、升降组件；71、升降板；72、顶升件；8、延伸板；9、滚珠；10、环形轨道；11、移动板；12、限位组件；121、固定板；122、螺纹杆；123、轴承；13、固定组件；131、固定块；132、螺纹孔；14、限位凹陷；15、环形箍筋；16、卡接块；17、卡接槽；18、固定座；181、固定孔；19、凹槽；20、滑槽；21、滑块。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种预制钢筋笼快速对接装置。参照图1，该对接装置包括设置在深坑中的下钢筋笼，下钢筋笼由多根竖直设置的下主筋1以及套设在多根主筋外侧的环形箍筋15组成；还包括分别螺纹连接在多个下主筋1顶端的螺纹套筒2，螺纹套筒2设为正反丝直螺纹套筒2；还包括竖直设置的多根上主筋3，上主筋3的外侧壁上同样间隔焊接有多根环形箍筋15。

参照图1和图2，还包括用于限定下钢筋笼的限位卡座4，限位卡座4包括相互对称设置的左卡座41以及右卡座42，左卡座41以及右卡座42均设为半圆柱型，左卡座41以及右卡座42上相对的一面上均开设有用于限定下钢筋笼位置的限位腔5，左卡座41以及右卡座42之间可拆卸连接。

参照图2，左卡座41与右卡座42之间的可拆卸连接具体为：在左卡座41朝向右卡座42的一面固定设有卡接块16，在右卡座42上对应设有卡接槽17，在安装时，卡接块16卡接在卡接槽17中。在右卡座42以及卡接块16上还同轴设有卡接螺纹孔132，安装时利用螺栓将左卡座41与右卡座42螺栓连接。该种可拆卸方式连接较为稳定，安装以及拆卸都较为方便，极大地提高了施工效率。

参照图2，在左卡座41以及右卡座42的底面均水平一体连接有固定座18，固定座18上竖直贯通设有固定孔181，固定孔181用于将左卡座41以及右卡座42固定在施工地面上。在左卡座41以及右卡座42相对的一面均水平设有环形状的限位凹陷14，限位凹陷14沿着竖直方向设有多个，在安装时环形箍筋15嵌合设置在对应的限位凹陷14中。

参照图1和图3，在限位卡座4上表面设有用于自动旋紧螺纹套筒2的旋紧组件6，旋紧组件6至少设有两个，在本实施例中旋紧组件6的数量设为两个。旋紧组件6包括竖直设置在限位卡座4上的驱动电机61、固定设置在驱动电机61输出轴上的驱动齿轮62以及一体设置在螺纹套筒2圆周侧壁上的从动齿圈63，驱动齿轮62与从动齿圈63啮合设置，从动齿圈63的厚度等于螺纹套筒2的长度，驱动电机61可拆卸连接在限位卡座4的上表面。

参照图1和图3，在限位卡座4的上表面设有用于带动驱动电机61竖直方向升降的升降组件7。升降组件7包括设置在驱动电机61下方的升降板71以及设置在升降板71下方的顶升件72，顶升件72在本实施例中设为伸缩气缸，也可以设为电缸或者是滚珠9丝杠等。采用升降组件7，使得驱动电机61工作时其自身同时竖直向上运动，进而使得驱动齿轮62能够更好的匹配螺纹套筒2竖直方向的运动，减少驱动齿轮62与从动齿圈63之间的摩擦力，进而提高传动的稳定性。

参照图2，在升降板71上水平一体连接有延伸板8，延伸板8上表面滚动嵌设有多个滚珠9，滚珠9与螺纹套筒2的底面滚动抵接。在升降板71带动驱动电机61竖直向上运动时，滚珠9将螺纹套筒2竖直向上顶起，从而给予螺纹套筒2竖直向上的推力，使得螺纹套筒2更加稳定以及高效的旋紧至上主筋3上。

参照图3和图4，在限位卡座4的上表面设有环形轨道10，环形轨道10包括分别设置在左卡座41以及右卡座42上表面的半圆形的轨道，环形轨道10位于下钢筋笼的外侧。环形轨道10上滑动设置有移动板11，移动板11的长度方向通过限位卡座4的轴线，顶升件72沿着移动板11的长度方向滑动设置在移动板11上表面，具体为：在移动板11的上表面开设有凹槽19，凹槽19内设有滑槽20，滑槽20的长度方向平行移动板11的长度方向，顶升件72的底部通过滑块21滑动设置在滑槽20内。该设定使得旋紧组件6以及升降组件7可以在环形轨道10上移动，进而用于不同位置的螺纹套筒2的旋紧工作。

参照图3，在移动板11上设有对顶升件72进行限位的限位组件12，限位组件12包括竖直设置在移动板11上的固定板121、水平贯穿固定板121设置的螺纹杆122以及设置在螺纹杆122朝向顶升件72一端的轴承123，螺纹杆122的长度方向平行滑轨的长度方向设置，轴承123外圈固定连接在顶升件72外侧。使用时，旋转螺纹杆122即可推动顶升件72沿着移动板11的长度方向运动，从而使得驱动齿轮62与从动齿圈63之间相互啮合或者远离。

参照图3，在移动板11上设有对自身位置进行固定的固定组件13。固定组件13包括设置在移动板11长度方向两侧的固定块131以及竖直开设在环形轨道10上的螺纹孔132，移动板11通过固定块131螺纹连接在环形轨道10上，螺纹孔132在环形轨道10上对应每个螺纹套筒2的位置处均设有两个。

本申请实施例一种预制钢筋笼快速对接装置的实施原理为：使用该对接装置时，首先将左卡座41以及右卡座42安装在一起，并保证左卡座41以及右卡座42的上表面水平，使得下钢筋笼位于限位腔5内，并使得环形箍筋15嵌合设置在限位凹陷14内；

然后施工人员操作移动板11，使得升降组件7以及旋紧组件6对应其中一个螺纹套筒2设置，然后调节螺纹杆122，使得驱动齿轮62与从动齿圈63啮合，滚珠9与螺纹套筒2的底面抵接；

然后启动驱动电机61以及顶升件72，驱动电机61带动驱动齿轮62转动，继而带动从动齿圈63转动，最终带动螺纹套筒2旋转，升降组件7则带动旋紧组件6以及螺纹套筒2同步上升，直到螺纹套筒2旋紧在上主筋3外侧壁；

更换旋紧组件6以及升降组件7的位置，从而对其余螺纹套筒2进行加工。旋紧组件6的数量也可以等于螺纹套筒2的数量，此时旋紧组件6以及升降组件7的位置不需要进行更换。

本申请实施例还公开一种基于快速对接装置的施工方法，包括以下步骤：

S1、挖好深孔之后，下钢筋笼放置在深坑中，并固定好位置，可以依靠型钢横穿下钢筋笼进行固定；

S2、将限位卡座4安装在下钢筋笼外侧，使得环形箍筋15卡接在限位凹陷14内，起吊机械起吊上钢筋笼并将上钢筋笼与下钢筋笼对齐；

S3、旋转螺纹杆122，带动顶升件72朝向螺纹套筒2的方向移动，使得滚珠9抵接在螺纹套筒2的底面，使得驱动齿轮62与从动齿圈63啮合；

S4、启动驱动电机61以及顶升件72，驱动电机61带动驱动齿轮62转动，然后带动从动齿圈63转动，最终带动螺纹套筒2竖直向上螺旋运动，与此同时，顶升件72带动旋紧组件6以及螺纹套筒2同时上升，直到将螺纹套筒2旋转至上主筋3的相应位置；

S5、施工人员打开固定组件13，推动移动板11沿着环形轨道10滑动，调整位置，按照相应S3、S4的操作步骤，进一步对其它的螺纹套筒2进行旋紧即可。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种预制钢筋笼快速对接装置，包括多个竖直设置的下主筋(1)、设置在下主筋(1)顶端的螺纹套筒(2)以及竖直设置的上主筋(3)，其特征在于：还包括限位卡座(4)，所述限位卡座(4)包括相互对称设置的左卡座(41)以及右卡座(42)，所述左卡座(41)以及右卡座(42)上均开设有用于限定下钢筋笼位置的限位腔(5)，所述左卡座(41)以及右卡座(42)之间可拆卸连接，所述限位卡座(4)上表面设有用于自动旋紧螺纹套筒(2)的旋紧组件(6)，所述旋紧组件(6)至少设有两个，所述旋紧组件(6)包括竖直设置在限位卡座(4)上表面的驱动电机(61)、固定设置在驱动电机(61)输出轴上的驱动齿轮(62)以及设置在螺纹套筒(2)圆周侧壁上的从动齿圈(63)，所述驱动齿轮(62)与从动齿圈(63)啮合设置，所述驱动电机(61)可拆卸连接在限位卡座(4)的上表面，所述限位卡座(4)的上表面设有用于带动驱动电机(61)竖直方向升降的升降组件(7)，所述升降组件(7)包括设置在驱动电机(61)下方的升降板(71)以及设置在升降板(71)下方的顶升件(72)，所述升降板(71)上水平设有延伸板(8)，所述延伸板(8)上滚动嵌设有滚珠(9)，所述滚珠(9)与螺纹套筒(2)的底面滚动抵接，所述限位卡座(4)的上表面设有环形轨道(10)，所述环形轨道(10)位于下钢筋笼的外侧，所述环形轨道(10)上滑动设置有移动板(11)，所述移动板(11)的长度方向通过限位卡座(4)的轴线，所述顶升件(72)沿着移动板(11)的长度方向滑动设置在移动板(11)上表面。

2.根据权利要求1所述的预制钢筋笼快速对接装置，其特征在于：所述移动板(11)上设有对顶升件(72)进行限位的限位组件(12)，所述移动板(11)上设有对自身位置进行固定的固定组件(13)。

3.根据权利要求2所述的预制钢筋笼快速对接装置，其特征在于：所述限位组件(12)包括竖直设置在移动板(11)上的固定板(121)、水平贯穿固定板(121)设置的螺纹杆(122)以及设置在螺纹杆(122)朝向顶升件(72)一端的轴承(123)，所述螺纹杆(122)的长度方向平行移动板(11)的长度方向设置，所述轴承(123)外圈固定连接在顶升件(72)上。

4.根据权利要求3所述的预制钢筋笼快速对接装置，其特征在于：所述固定组件(13)包括设置在移动板(11)长度方向两侧的固定块(131)以及竖直开设在环形轨道(10)上的螺纹孔(132)，所述移动板(11)通过固定块(131)螺纹连接在环形轨道(10)上，所述螺纹孔(132)对应螺纹套筒(2)设置。

5.根据权利要求4所述的预制钢筋笼快速对接装置，其特征在于：所述左卡座(41)以及右卡座(42)相对的一面均水平设有限位凹陷(14)，所述上主筋(3)的外侧壁上间隔焊接有多根环形箍筋(15)，所述限位凹陷(14)与环形箍筋(15)相互嵌合。

6.基于权利要求5所述预制钢筋笼快速对接装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、挖好深孔之后，下钢筋笼放置在深坑中，并固定好位置；

S2、将限位卡座(4)安装在下钢筋笼周侧，使得环形箍筋(15)卡接在限位凹陷(14)内，起吊机械起吊上钢筋笼并将两个钢筋笼对齐；

S3、旋转螺纹杆(122)，带动顶升件(72)朝向螺纹套筒(2)的方向移动，使得滚珠(9)抵接在螺纹套筒(2)的底面；

S4、启动驱动电机(61)以及升降组件(7)，驱动电机(61)带动驱动齿轮(62)转动，然后带动从动齿圈(63)转动，最终带动螺纹套筒(2)竖直向上螺旋运动，升降组件(7)则在旋紧组件(6)工作时，同时带动螺纹套筒(2)以及驱动电机(61)上升，直到将螺纹套筒(2)旋转至上主筋(3)的相应位置；

S5、按照相应S3、S4的操作步骤，进一步对其它的螺纹套筒(2)进行旋紧即可。

Images