CN106401068A - 一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置及其浇筑方法 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在公开一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置及其浇筑方法，该装置包括柱体(1)，所述的柱体(1)上设有排气孔(11)和灌浆口(12)，该排气孔(11)为分布在柱体(1)上的多个通孔，灌浆口(12)为设置柱体(1)中部或中上部位置的混凝土输入口，在灌浆口(12)上配置有一导料装置(2)，该导料装置(2)用于将混凝土由灌浆口(12)导入至柱体(1)内。本发明可实现高速浇灌和质量监控，避免出现空气间隙，且浇灌混凝土能穿越复杂的内部构件和梁柱连接部位隔挡，并在施工时，结构框架可连续作业，与混凝土浇灌分开作业，互不影响，为钢管混凝土建筑的安全和施工速提供了可靠保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢结构建筑设备，具体涉及一种用于建筑柱体的混凝土浇筑装置及其浇筑方法。
背景技术
钢管混凝土装配式建筑，特别是轻钢混凝土结构建筑材料应用在建筑领域里，在同等条件下能节约30％左右的钢材，行业上统称为轻钢结构建筑，其结构应用具有防火性能强、且可提高建筑物承载力等特点，还能够在工厂生产现场组装，因此被大量使用，是未来建筑产业化主要的发展方向。目前，钢管内浇筑混凝土采用泵送顶升浇筑法、高位抛落无振捣法和立式手工浇捣三种方法。顶升法由钢管下部开孔处注入混凝土，依靠输送泵压力将混凝土顶升到合适高度，这种方法只适用于厚壁、管内无构件的钢管，当超过一定高度时钢管因内部压力大产生变形；高位抛落法和手工浇捣均由钢管上口向下浇筑，该高位抛落法对抛落高度、施工环境和钢管内径有要求，施工质量随条件变化；手工浇捣法是当注入到2米高度时即进入振捣程序，交替施工，该方法速度很慢，人工因素多，质量依赖工人经验。以上方法施工质量和速度均难以提高。钢管混凝土装配式建筑因管壁薄，为提高机械强度，加装内构件多，交叉部位多，传统的顶升法和抛落法均不能使用，仅能使用手工浇捣法，施工质量和速度更难以保证。特别是现有的三种方法只能逐层先装配框架，再浇筑混凝土，当本层施工完毕，然后再装配下一层，框架与混凝土施工不能分离，结构框架装配施工不能连续作业。其产生这些问题的主要原因：一是钢管内浇筑的混凝土密实度观察不到，产生的空隙既不能看也不能测，施工凭经验，要待混凝土凝固后才能通过超声仪器、人工敲击结合检测，发现问题后再补救；二是钢管内加装构件在浇筑混凝土时会产生阻隔，结合部位易出现空隙；三是梁、柱结合部位内构件和梁穿过柱子后阻挡混凝土流走通路，阻隔使混凝土产生间隙，结合不密实，当柱钢管直径比较小时，混凝土无法穿过结合部位到达相邻层。施工时只能逐层作业，当下一层混凝土浇筑结束后，才能安装上一层的柱子和梁、地板等，施工速度很慢，影响建筑成本，而且质量难于保障，容易引发建筑安全问题，因此，导致钢管混凝土建筑不能达到应有的经济效益和使用效果。
发明内容
本发明的目的是，为解决现用钢管混凝土建筑结构存在上述的技术问题，提供一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置及其浇筑方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置，包括柱体，所述的柱体上设有排气孔和灌浆口，该排气孔为分布在柱体上的多个通孔，灌浆口为设置柱体中部或中上部位置的混凝土输入口，在灌浆口上配置有一导料装置，该导料装置用于将混凝土由灌浆口导入至柱体内。
本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：
进一步的，所述导料装置由底座、输送管和连接头组成，所述的底座与柱体连接固定，位于灌浆口位置处；所述的输送管一端穿过底座与灌浆口对接，输送管的另一端通过连接头与灌浆设备的灌浆管固定连接。
进一步的，所述输送管为喇叭型，大端口与柱体的灌浆口对接，小端口与灌浆管连接。
进一步的，所述底座为一块固定板，该固定板用于将导料装置固定在柱体上。
进一步的，所述底座的宽度大于柱体，通过在柱体两侧设置一条或多条连接杆将导料装置固定在柱体上。
进一步的，所述排气孔设在柱体的一侧或多侧，分布在整个柱体侧壁上。
进一步的，所述排气孔规则分布在整个柱体侧壁上。
进一步的，所述排气孔均匀分布在整个柱体侧壁上。
进一步的，所述灌浆口为方形或圆形。
进一步的，所述的柱体为采用钢材制成圆形或方形管。
一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置的的浇筑方法：
1)在预设圆形或方形钢管的柱体中部或上部开设灌浆口，并在柱体侧壁上开若干个排气孔；
2)采用导料装置与灌浆口对接固定；
3)利用灌浆设备的灌浆管通过灌浆口向柱体内灌注混凝土，使混凝土由灌浆口进入柱体随自重抛落灌入柱体下段；
4)当混凝土灌入柱体内到达灌浆口位置时，混凝土自动转为向柱体上方推顶灌送，由灌浆设备的压力灌输，使混凝土由下而上向柱体上段进行挤压推送，同时向下挤压，使下段已灌入的混凝土更加密实；
5)上述方法中，混凝土输入柱体时停留的空气由柱体上分布的排气孔进行排放，实现混凝土完全充实在柱体内。
进一步的，对于因浇筑混凝土速度过快封闭气体不能及时排出时，还可采用管外振捣方法或管内振捣方法同步振捣，进一步将残留混凝土内气体析出，使混凝土间隙闭合完全充实在柱体内。
本发明的有益效果：
1、本发明的柱体上设有排气孔和灌浆口，该排气孔为分布在柱体上的多个通孔，灌浆口为设置柱体中部或中上部位置的混凝土输入口，在灌浆口上配置有一导料装置，该导料装置用于将混凝土由灌浆口导入至柱体内。因此，可实现高速浇筑和质量监控，避免出现空气间隙，且浇筑混凝土能穿越复杂的内部构件和梁柱连接部位隔挡,解决了钢管混凝土装配式建筑浇筑施工难的问题。施工时结构框架与混凝土浇筑施工分开，框架连续施工，迅速安装到顶；混凝土浇筑分层施工，互不影响，施工速度提高5倍以上。本发明大大提高了施工速度和浇筑质量，为钢管混凝土建筑的安全和施工速度与质量提供了可靠保障，大幅提高建设经济效益。
2、本发明的导料装置由底座、输送管和连接头组成，所述的底座与柱体连接固定，位于灌浆口位置处；所述的输送管一端穿过底座与灌浆口对接，输送管的另一端通过连接头与灌浆设备的灌浆管固定连接。因此浇筑设备简单，操作人员少，操作技术水平要求低，只要调节好混凝土输送速度即可，当出现问题时，人工辅助干预，熟练后一人即可完成任务。
3、本发明的灌浆口为设置柱体中部或中上部位置的混凝土输入口，因此浇筑时先向柱体内下抛落浇筑，到达进料口后自动转变为顶升浇筑，管内产生的压力小，不会对管壁产生过大压力造成柱体变形，影响质量，施工更有保障，质量更好。
4、本发明底座的宽度大于柱体，通过在柱体两侧设置多条连接杆将导料装置固定在柱体上。因此混凝土更顺畅地穿过柱体内部构件和梁柱交叉连接部位，可保证浇筑密实不留空隙，更密实的将该部位结合好。
5、本发明排气孔设在柱体的一侧或多侧，分布在整个柱体侧壁上。浇筑混凝土时边浇筑边排气，通过不同高度的排气孔可观察浇筑速度。由此，可避免被封闭在管内混凝土中的空气会产生间隙、管道内部浇筑密实情况无法观察而难于控制，以致影响施工质量等技术问题。
6、本发明由于采用抛落和推顶灌注方法，混凝土流动性受骨料影响小，能使用较大体积的混凝土骨料，可使建筑高强度提高和节约水泥用量。
7、附图说明
图1是本发明实施例1结构连接的侧视图。
图2是图1的正视图。
图3是本发明实施例1的柱体结构图。
图4是本发明实施例1的导料装置结构图。
图5是本发明实施例1的导料装置主视图。
图6是图5的侧视图。
图7为图5的俯视图。
图8是图5的仰视图。
图9是本发明实施例2结构的连接的侧视图。
图10是图9的正视图。
图11是本发明实施例2的柱体结构图。
图12是本发明实施例2的导料装置结构图。
图13是本发明实施例2的导料装置主视图。
图14是图13的俯视图。
图15为图13的侧视图。
图16是图13的仰视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
参照图1至图10所示的一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置，包括柱体1，所述的柱体1上设有排气孔11和灌浆口12，该排气孔11为分布在柱体1上的多个通孔，灌浆口12为设置柱体1中部或中上部位置的混凝土输入口，在灌浆口12上配置有一导料装置2，该导料装置2用于将混凝土由灌浆口12导入至柱体1内。
实施例中，所述的柱体1为采用钢材制成方形管或圆形管，柱体1上的灌浆口12为长方形输入孔，该灌浆口12的大小由柱体1的大小而确定。为了实现导料装置2可快速、可靠地与柱体1的灌浆口12对接，以提高施工速度，所述导料装置2由底座21、输送管22和连接头23组成，所述的底座21与柱体1连接固定，位于灌浆口12位置，具体的，所述底座21为一块固定板，该固定板用于将导料装置2固定在柱体1上，该底座21的宽度大于柱体1，通过在柱体1两侧设置一条或多条连接杆24将导料装置2固定在柱体1上，避免连接杆24穿过柱体1内而阻挡浇筑，所述连接杆24可为螺杆。所述的输送管22一端穿过底座21与灌浆口12对接，输送管22的另一端通过连接头23与灌浆设备的灌浆管3(即泵车输送管)固定连接。考虑到混凝土浆料顺利进入柱体1内，所述的导料装置2的输送管22为喇叭型，大端口221与柱体1的灌浆口12对接，小端口222与灌浆管3连接。
所述排气孔11设在柱体1的一侧或多侧，规则地分布在整个柱体1侧壁上，该排气孔11用于将柱体1内被混凝土封闭的空气排出柱体1外，同时也能够观察柱体1内的浇筑高度。
上述钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置的浇筑方法是：
1)在预设圆形或方形钢管的柱体1中部或上部开设灌浆口12，并在柱体1侧壁上开若干个排气孔11；
2)采用导料装置2与灌浆口12对接固定；
3)利用灌浆设备的灌浆管3通过灌浆口12向柱体1内灌注混凝土，使混凝土由灌浆口12进入柱体1随自重抛落灌入柱体1下段；
4)当混凝土灌入柱体1内到达灌浆口12位置时，混凝土自动转为向柱体1上方推顶灌送，由灌浆设备的压力灌输，使混凝土由下而上向柱体1上段进行挤压推送；
5)上述方法中，混凝土输入柱体1时停留的空气由柱体1上分布的排气孔11进行排放，实现混凝土完全充实在柱体1内。
具体方法中：对于因浇筑混凝土速度过快封闭气体不能及时排出时，还可采用管外振捣方法或管内振捣方法同步振捣，进一步将残留混凝土内气体析出，使混凝土间隙闭合完全充实在柱体1内。具体的是，在使用薄壁的柱体1上采用管外振捣办法同步振捣，在使用厚壁的柱体1上采用管内振捣办法同步振捣，这样可进一步将残留混凝土内气体析出，使混凝土间隙闭合完全充实在柱体1内。
本发明应用时，首先将导料装置2与柱体1连接好，保证在一定的压力下不渗漏；其次把泵车输送管与导料装置2接好，即可向柱体1输送混凝土。当混凝土浇筑高度达到排气孔高度时，逐次通过排气孔向外排放，当浇筑高度超过柱体灌浆口12后，自动变为压力顶升向柱体1上部浇筑，当混凝土顶升到柱体上端口完毕后，关闭混凝土泵车闸门，卸下输送管即完成浇筑。具体的，当柱体1比较长时，在柱体1中部设混凝土灌浆口12，对于柱体1内位于灌浆口12的下方部分进行自然流送浇筑，混凝土高度超过灌浆口12时变为向上顶升浇筑柱体1的上部分，由此解决了薄壁柱体1因顶升路径长、压力大产生变形问题；当柱体1比较短时，在柱体1上部开设混凝土灌浆口12，对于柱体1内位于灌浆口12下方部分进行自然抛落浇筑，混凝土高度超过灌浆口12时变为向上顶升浇筑柱体1的上部分，顶升距离短，压力大，混凝土迅速顶入梁柱节点处，更好地穿过结合部位。浇筑混凝土时，柱体1内的空气通过柱体侧壁上的排气孔11向外排出，不会因浇筑速度过快封闭气体不能排出，同时，还可在薄壁柱体1上采用管外振捣办法同步振捣，厚壁柱体1上采用管内振捣办法同步振捣，可进一步将残留混凝土内气体析出，使间隙闭合，以达到更佳混凝土浇筑效果。由此解决轻钢轻板装配式建筑体系柱体1内构件和梁柱连接部位对混凝土浇筑时产生的隔挡阻力、柱体1内封闭产生空气等造成的质量达不到标准要求和施工速度慢的技术问题。
实施例2
参照图9至图16所示的一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置，本实施例的技术特点是：所述的导料装置图12的导料管为圆形，该柱体1的灌浆口12为圆形。所述排气孔11均匀分布在整个柱体1侧壁上。其余同上实施例。
Claims (10)
1.一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置，包括柱体(1)，其特征是：所述的柱体(1)上设有排气孔(11)和灌浆口(12)，该排气孔(11)为分布在柱体(1)上的多个通孔，灌浆口(12)为设置柱体(1)中部或中上部位置的混凝土输入口，在灌浆口(12)上配置有一导料装置(2)，该导料装置(2)用于将混凝土由灌浆口(12)导入至柱体(1)内。
2.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置，其特征是：所述导料装置(2)由底座(21)、输送管(22)和连接头(23)组成，所述的底座(21)与柱体(1)连接固定，位于灌浆口(12)位置处；所述的输送管(22)一端穿过底座(21)与灌浆口(12)对接，输送管(22)的另一端通过连接头(23)与灌浆设备的灌浆管(3)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置，其特征是：所述输送管(22)为喇叭型，大端口(221)与柱体(1)的灌浆口(12)对接，小端口(222)与灌浆管(3)连接。
4.根据权利要求2所述的一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置，其特征是：所述底座(21)为一块固定板，该固定板用于将导料装置(2)固定在柱体(1)上。
5.根据权利要求2所述的一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置，其特征是：所述底座(21)的宽度大于柱体(1)，通过在柱体(1)两侧设置一条或多条连接杆(24)将导料装置(2)固定在柱体(1)上。
6.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置，其特征是：所述排气孔(11)设在柱体(1)的一侧或多侧，分布在整个柱体(1)侧壁上。
7.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置，其特征是：所述灌浆口(12)为方形或圆形。
8.根据权利要求1至7任意所述的一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置，其特征是：所述的柱体(1)为采用钢材制成圆形或方形管。
9.根据权利要求1至8任意所述的一种钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置的浇筑方法，其特征是：
1)在预设圆形或方形钢管的柱体中部或上部开设灌浆口，并在柱体侧壁上开若干个排气孔；
2)采用导料装置与灌浆口对接固定；
3)利用灌浆设备的灌浆管通过灌浆口向柱体内灌注混凝土，使混凝土由灌浆口进入柱体随自重抛落灌入柱体下段；
4)当混凝土灌入柱体内到达灌浆口位置时，灌注混凝土自动转为向柱体上方推顶灌注，由灌浆设备的压力灌输，使混凝土由下而上向柱体上段进行挤压推送；同时向下挤压，使下段已灌注的混凝土更加密实。
5)上述方法中，混凝土输入柱体时停留的空气由柱体上分布的排气孔进行排放，在向上顶升灌注时向下进一步挤压气体间隙，实现混凝土完全充实在柱体内。
10.根据权利要求9所述的钢管混凝土装配式建筑浇筑混凝土装置的浇筑方法，其特征是：对于因浇筑混凝土速度过快封闭气体不能及时排出时，还可采用管外振捣方法或管内振捣方法同步振捣，进一步将残留混凝土内气体析出，使混凝土间隙闭合完全充实在柱体内。
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