一種集塊建築裝配化施工牆片穿筋方法與穿筋工具與流程
2023-05-04 23:15:51
本發明涉及一種穿筋方法與穿筋工具，具體涉及一種集塊建築裝配化施工牆片穿筋方法與穿筋工具，用做配筋砌塊砌體牆片吊裝時的牆體穿筋。
背景技術：
裝配化生產，由於其具有施工速度快、造價低、質量容易控制、人工使用量小而在建設市場中佔有一定份額，也是將來建築施工的發展方向。在國外，其興起於二次大戰後各國的大規模恢復性建設中；國內則在20世紀90年代之前，有較多的應用。目前主要用於鋼結構、木結構、鋼筋混凝土結構。在砌體結構中，應用較少；國外當前在空心砌塊中，也有部分裝配式施工的應用，主要用在一字形牆片的施工中，在配筋砌塊砌體結構房屋中，當前還沒有應用。其限制因素主要是配筋砌塊砌體牆體中配有縱橫向鋼筋，並需要在砌塊孔洞中灌注混凝土。如果按照一般的裝配化思路，就是在地面(或工廠中)砌築牆片、配好鋼筋、灌注完混凝土，再吊裝到樓面進行裝配。這與鋼筋混凝土剪力牆結構裝配化施工有相似之處，其主要的不利因素是牆片重量大、鋼筋連接困難。牆片之間的連接處理起來不容易，其做法與混凝土結構相比，施工條件更差。
綜上所述，現有的集塊建築裝配化施工在穿筋過程中穿筋操作複雜、穿筋耗時長，導致施工效率低的問題。
技術實現要素：
本發明的目的是為了解決現有的集塊建築裝配化施工在穿筋過程中穿筋操作複雜、穿筋耗時長，導致施工效率低的問題。進而提供一種集塊建築裝配化施工牆片穿筋方法與穿筋工具。
本發明的技術方案是：
本發明提供了一種集塊建築裝配化施工牆片穿筋方法，它包括以下步驟：
步驟一：穿筋前的準備工作：將牆片懸吊於樓面設計位置的正上方，使得鋼筋引導管與鋼筋部分搭接；
步驟二：將鋼筋穿設在穿筋工具內：在易於操作的高度處，將豎向鋼筋沿穿筋工具進出滑道滑入鋼筋限位圈內；
步驟三：穿筋工具與鋼筋引導管的對準：將穿筋工具沿豎直設置的鋼筋長度方向向上移動，並用握杆將鋼筋移往鋼筋引導管所在位置；
步驟四：懸挑架對鋼筋引導管的支撐：將穿筋工具靠近鋼筋引導管，並用穿筋工具上的懸挑架撐住鋼筋引導管，並將鋼筋引導管向上頂起使鋼筋引導管位於鋼筋的上方；
步驟五：鋼筋引導管落入穿筋工具中：如果穿筋工具與鋼筋引導管在豎直方向上不重合時，轉動穿筋工具的握杆，使得鋼筋引導管與豎向設置的鋼筋在水平投影面內發生位置交錯移動，直至調整至穿筋工具與鋼筋引導管在豎直方向上重合，向下移動穿筋工具，將鋼筋引導管放下，由於鋼筋的位置被穿筋工具所固定，鋼筋在鋼筋引導管下落時穿入穿筋工具；
步驟六：卸下穿筋工具，完成穿筋：下移穿筋工具，在合適操作的高度處將鋼筋沿穿筋工具的穿筋工具進出滑道滑出，進行下一個鋼筋的穿筋作業。
本發明還提高了一種集塊建築裝配化施工牆片穿筋方法，它包括以下步驟：
步驟一：穿筋前的準備工作：將牆片懸吊於樓面設計位置的正上方，使得鋼筋引導管與鋼筋部分搭接；
步驟二：將鋼筋穿設在穿筋工具內：在易於操作的高度處，將豎向鋼筋沿穿筋工具進出滑道滑入鋼筋限位圈內；
步驟三：穿筋工具與鋼筋引導管的對準：將穿筋工具沿豎直設置的鋼筋長度方向向上移動，並用握杆將鋼筋移往鋼筋引導管所在位置；
步驟四：懸挑架對鋼筋引導管的支撐：將穿筋工具靠近鋼筋引導管，並用穿筋工具上的懸挑架撐住鋼筋引導管，並將鋼筋引導管向上頂起使鋼筋引導管位於鋼筋的上方；
步驟五：鋼筋引導管落入穿筋工具中：當穿筋工具與鋼筋引導管在豎直方向上重合時，向下移動穿筋工具，將鋼筋引導管放下，由於鋼筋的位置被穿筋工具所固定，鋼筋在鋼筋引導管下落時穿入穿筋工具；
步驟六：卸下穿筋工具，完成穿筋：下移穿筋工具，在合適操作的高度處將鋼筋沿穿筋工具的穿筋工具進出滑道滑出，進行下一個鋼筋的穿筋作業。
本發明還提供了一種實現穿筋方法的穿筋工具，它包括握杆、鋼筋限位圈和懸挑架，握杆由左至右向下傾斜設置，鋼筋限位圈水平固定安裝在握杆的上端，且鋼筋限位圈與握杆之間形成夾角A，懸挑架豎直固定安裝在握杆的上端。
本發明與現有技術相比具有以下效果：
本發明的穿筋方法：1)實現了鋼筋的空中穿筋操作，即在地面處順利地將4m高度的鋼筋準確地穿進引導管中，快速、便捷，為下一步操作打好基礎。
2)通過設計出易入難出的非封閉通道，豎向鋼筋能夠在不啟動任何開關的情況下進 入穿筋工具，並且在使用中僅有極小的概率發生操作人員意願之外的脫出，而在使用完畢後，又可以方便的由操作人員將鋼筋引導滑出。
3)通過不同高度的懸挑架設計，在使用時通過轉動穿筋工具握杆，使得支承與懸挑架上的引導管與豎向鋼筋在水平投影面內發生位置交錯移動，從而在二者重合時將引導管放下套住鋼筋，實現穿筋動作。
本發明的穿筋工具：本發明通過鋼筋限位圈5將鋼筋位置限定，然後向上移動，通過懸挑架7挑住鋼筋引導管，將鋼筋引導管對準鋼筋並下放鋼筋引導管，實現將鋼筋穿進引導管的目的。結構簡單，易於實現，成本低廉，操作簡便，穿設一根鋼筋僅需要1-3分鐘，施工效率提高90-95％。
附圖說明
圖1是本發明穿筋方法的操作示意圖；圖2是穿筋工具的俯視圖；圖3是圖2的左視圖；圖4是圖2套上鋼筋後的結構示意圖；圖5是穿筋原理圖，其中陰影部分為穿筋工具的可調範圍；圖6是穿筋示意圖。
具體實施方式
具體實施方式一：結合1至圖6說明本實施方式，本實施方式的一種集塊建築裝配化施工牆片穿筋方法，它包括以下步驟：
步驟一：穿筋前的準備工作：將牆片1懸吊於樓面設計位置的正上方，使得鋼筋引導管2與鋼筋3部分搭接；
步驟二：將鋼筋3穿設在穿筋工具內：在易於操作的高度處，將豎向鋼筋3沿穿筋工具進出滑道4滑入鋼筋限位圈5內；
步驟三：穿筋工具與鋼筋引導管2的對準：將穿筋工具沿豎直設置的鋼筋長度方向向上移動，並用握杆6將鋼筋移往鋼筋引導管2所在位置；
步驟四：懸挑架7對鋼筋引導管2的支撐：將穿筋工具靠近鋼筋引導管2，並用穿筋工具上的懸挑架7撐住鋼筋引導管2，並將鋼筋引導管2向上頂起使鋼筋引導管2位於鋼筋3的上方；
步驟五：鋼筋引導管2落入穿筋工具中：如果穿筋工具與鋼筋引導管2在豎直方向上不重合時，轉動穿筋工具的握杆6，使得鋼筋引導管2與豎向設置的鋼筋3在水平投影面內發生位置交錯移動，直至調整至穿筋工具與鋼筋引導管2在豎直方向上重合，向下移動穿筋工具，將鋼筋引導管2放下，由於鋼筋3的位置被穿筋工具所固定，鋼筋3在鋼筋引導管2下落時穿入穿筋工具；
步驟六：卸下穿筋工具，完成穿筋：下移穿筋工具，在合適操作的高度處將鋼筋3沿穿筋工具的穿筋工具進出滑道4滑出，進行下一個鋼筋3的穿筋作業。
具體實施方式二：結合圖3和圖6說明本實施方式，本實施方式的步驟一中的鋼筋引導管2與豎向鋼筋3部分搭接13cm-18cm，實際操作過程中，優選的搭接尺寸為15cm。如此設置，在操作人員轉動握杆的時候，鋼筋和穿筋工具在平面內發生相對移動，當二者重合時，具備將引導管套住鋼筋的條件。引導管和鋼筋的搭接長度，保證了鋼筋不會從引導管中脫出。其它組成和連接關係與具體實施方式一相同。
具體實施方式三：結合圖1至圖6說明本實施方式，本實施方式的一種集塊建築裝配化施工牆片穿筋方法，它包括以下步驟：
步驟一：穿筋前的準備工作：將牆片1懸吊於樓面設計位置的正上方，使得鋼筋引導管2與鋼筋3部分搭接；
步驟二：將鋼筋3穿設在穿筋工具內：在易於操作的高度處，將豎向鋼筋3沿穿筋工具進出滑道4滑入鋼筋限位圈5內；
步驟三：穿筋工具與鋼筋引導管2的對準：將穿筋工具沿豎直設置的鋼筋長度方向向上移動，並用握杆6將鋼筋移往鋼筋引導管2所在位置；
步驟四：懸挑架7對鋼筋引導管2的支撐：將穿筋工具靠近鋼筋引導管2，並用穿筋工具上的懸挑架7撐住鋼筋引導管2，並將鋼筋引導管2向上頂起使鋼筋引導管2位於鋼筋3的上方；
步驟五：鋼筋引導管2落入穿筋工具中：當穿筋工具與鋼筋引導管2在豎直方向上重合時，向下移動穿筋工具，將鋼筋引導管2放下，由於鋼筋3的位置被穿筋工具所固定，鋼筋3在鋼筋引導管2下落時穿入穿筋工具；
步驟六：卸下穿筋工具，完成穿筋：下移穿筋工具，在合適操作的高度處將鋼筋3沿穿筋工具的穿筋工具進出滑道4滑出，進行下一個鋼筋3的穿筋作業。
本發明在集塊建築施工時，需要將在地面砌好的混凝土小型空心砌塊牆片吊裝到樓面，將牆片的豎向鋼筋在吊裝過程中穿進牆片，然後牆片就位，此時通過吊裝完成了配筋砌塊砌體牆片的砌塊牆、鋼筋的就位問題。然而在吊裝過程中，如何將眾多的豎向鋼筋順利地穿進鋼筋引導管中，有技術上的可能性和施工速度的要求。由於鋼筋高度(自樓面算起)在4m高左右，固定點僅在樓面處，鋼筋難免搖擺，尤其在風荷載作用下。人站在地面上，無法準確地將4m高處的鋼筋端頭穿入引導管。本發明通過長杆端部的鋼筋夾持裝置將鋼筋位置限定，然後向上移動，通過懸挑架的鉤挑住鋼筋引導管，將鋼筋引導管 對準鋼筋並下放引導管，實現將鋼筋穿進引導管的目的。
具體實施方式四：結合圖2至圖6說明本實施方式，本實施方式的包括握杆6、鋼筋限位圈5和懸挑架7，握杆6由左至右向下傾斜設置，鋼筋限位圈5水平固定安裝在握杆6的上端，且鋼筋限位圈5與握杆6之間形成夾角A，懸挑架7豎直固定安裝在握杆6的上端。如此設置，構造簡單、製作容易、使用方便、施工速度快。其它組成和連接關係與具體實施方式一、二或三相同。
具體實施方式五：結合圖3和圖6說明本實施方式，本實施方式的鋼筋限位圈5與握杆6之間形成夾角A為50°-70°。如此設置，便於操作者觀察和操作。其它組成和連接關係與具體實施方式一、二、三或四相同。
具體實施方式六：結合圖3和圖6說明本實施方式，本實施方式的鋼筋限位圈5與握杆6之間形成夾角A為60°。如此設置，操作最為方便，觀察角度為最佳。其它組成和連接關係與具體實施方式一、二、三、四或五相同。
具體實施方式七：結合圖3和圖6說明本實施方式，本實施方式的握杆6為鋁合金製成的空心圓柱握杆。如此設置，便於減輕穿筋工具的重量。其它組成和連接關係與具體實施方式一、二、三、四、五或六相同。
具體實施方式八：結合圖3和圖6說明本實施方式，本實施方式的懸挑架7包括連接杆7-1和U形鉤7-2，連接杆7-1的下端與握杆6的上端固定連接，連接杆7-1的上端與U形鉤7-2的一端固定連接並製成一體。如此設置，便於對鋼筋引導管2提供支撐。其它組成和連接關係與具體實施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具體實施方式九：結合圖3和圖6說明本實施方式，本實施方式的U形鉤7-2的底端面與鋼筋限位圈5的上端面之間的距離為10cm-15cm。如此設置，便於觀察是否支撐鋼筋引導管2，同時為鋼筋的對接提供足夠的空間。其它組成和連接關係與具體實施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。
具體實施方式十：結合圖4和圖5說明本實施方式，本實施方式的鋼筋限位圈5為鋼筋彎製成帶有穿筋工具進出滑道4的限位圈，所述穿筋工具進出滑道4包括弧形滑道和豎直滑道，弧形滑道經過缺口與豎直滑道連通。
如此設置，滑道的作用有2個：
(1)容許鋼筋在人工操作下進出穿進器(即穿筋工具的限位圈內)；
(2)滑道有一定長度，保證鋼筋一旦從限位圈內脫出(小概率試件)，並不是直接脫離穿筋工具，而是到了滑道內，滑道的長度對其滑出有一定的限制作用，也使得工人可 以較容易地使之歸位(重新進入限位圈)。其它組成和連接關係與具體實施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。
本發明的穿筋原理：
圖2穿筋工具的俯視圖。除握杆採用鋁合金製作外，其他部分均由細鋼筋製作。其中懸挑架部分高出鋼筋限位圈5部分10cm，見圖3所示。
使用時通過長杆端部的鋼筋夾持裝置將鋼筋位置限定，然後向上移動，通過夾持頂部的掛鈎挑住引導管，將引導管對準鋼筋並下放引導管，實現將鋼筋穿進引導管的目的。
1)鋼筋入限位圈。操作人員將鋼筋沿滑道滑入限位圈。滑道開口不宜過大，一般保證鋼筋能夠進入即可。
2)鋼筋限位。鋼筋限位圈的豎直滑道為兩個直壁加兩段半圓組成，其中一個直壁帶缺口。
這樣設計的原因有3個：
(1)鋼筋不易滑出。鋼筋進入限位圈後，其入口在直壁的一側，而不是設置在限位圈末端，這樣，鋼筋一旦進入限位圈，沿直壁滑到兩端的可能性大，沿入口(直壁上的缺口)滑出的可能性較小；
(2)限定鋼筋活動範圍，整個限位圈不大，保證了限位圈可以將鋼筋限制在較小的活動範圍內，或者沿直壁發生小範圍移動；
(3)將其設置長長條形狀，也是為了保證整個夾持部分可以在穿筋工具繞握杆轉動時，提供鋼筋的活動空間，因為鋼筋基本固定不動，要想穿進器轉動，只能在限位圈上留足空間。
3)上移穿筋工具使之靠近鋼筋引導管。操作人員將鋼筋限位圈5沿豎向鋼筋上移至引導管處，此時事先通過吊車調整牆片位置，使得鋼筋和鋼筋引導管有搭接部分。
4)用穿筋工具的懸挑架住鋼筋引導管，並上推使得其高度高於鋼筋，轉動握杆，使鋼筋引導管對準鋼筋，下放鋼筋引導管使之套住鋼筋。由於懸挑架高出夾持部分10cm，這樣在操作人員轉動握杆的時候，鋼筋和穿筋工具在平面內發生相對移動，當二者重合時，具備將引導管套住鋼筋的條件。引導管和鋼筋的搭接長度，保證了鋼筋不會從引導管中脫出。
其中本發明的懸挑架：(1)懸挑架高出限位圈一定長度，這段長度使得當懸挑架住鋼筋引導管時，鋼筋引導管與鋼筋限位圈有一定距離，當工人轉動握杆，穿筋工具繞著鋼筋限位圈高度處的握杆與鋼筋限位圈交點轉動，帶動懸挑架上的鋼筋引導管底端沿圓弧移 動，該移動軌跡在平面內大致為一個直線段。而豎向鋼筋在鋼筋限位圈的限制下，基本保持為該直線上的固定一點，這樣二者(鋼筋引導管底端和鋼筋頂端)有交匯點，由於鋼筋引導管較鋼筋直徑大，所以該點是一個範圍，在這個範圍內，落下引導管，都可將鋼筋套住。(2)懸挑架上帶一個U形鉤，該鉤可以鉤住引導管的外壁，限定引導管、上下移動引導管。
5)下移穿筋工具，將鋼筋沿滑道移出。
6)握杆與鋼筋限位圈連接處的角度，以60°為宜，該角度主要考慮因素：
(1)在穿筋部位，鋼筋限位圈部分基本保持水平；
(2)應使操作人員與牆片保持適當距離，既便於操作，又要保證安全；
(3)實施穿筋操作時，穿筋工具需要上下移動一段距離，該角度應保證在移動過程中，穿筋工具不與鋼筋發生卡住等影響穿筋工具移動的情況。
7)為減輕工具重量，便於施工人員操作，握杆部分採用鋁合金材質。為與鋼筋製作的夾持部分連接(焊接)，可在握杆端部設置一小段鋼管，鋼管與鋁合金握杆用絲扣連接。