一种生活楼模块单元装配拼接节点组合的制作方法

本实用新型涉及一种生活楼模块单元装配拼接节点组合，可应用于浮式海工平台模块化生活楼的安装。

背景技术：

深水FPSO是技术密集、资金密集、附加值高、风险大的海上油气开发主力装备。目前，大部分FPSO上层居住模块采用在船厂分段预制后进行拼装，生活楼模块采用整体吊装的方式安装在FPSO上。随着预舾装程度的提高，上层居住模块甚至变成独立的海工产品，异地制造再运输组装。

在生活楼模块的组装中，盖板螺栓连接是目前比较常见的一种模块单元间节点连接方式，连接位置一般为模块间相邻的梁间、柱间或单元角部汇集处。连接方式即在工厂中对模块单元的角部梁柱部位进行预留打孔，待模块运输至施工现场进行吊装并与相邻模块对齐后使用预制准备好的钢盖板与高强度螺栓对其进行连接，使相邻模块连接成为一个整体。这种盖板和螺栓的节点连接方式存在许多不足：一是对于大型模块单元来说，安装螺栓的工作量大，且对螺栓的抗剪强度要求较高。二是船舶大型化以及预舾装水平的提高使上层建筑整体分段的尺寸、重量越来越大，有时接近甚至超过千吨，而结构刚性则相对减小，这使得上层居住模块的整体吊装变得更加困难。三是即使结构强度满足吊装要求，吊装过程的局部变形也可能导致内舾装、管装、电装和重要设备的破坏，拖延交货时间，造成船厂重大经济和信誉损失。

技术实现要素：

本实用新型的目标在于克服上述已有技术的缺点和不足，提高居住模块的建造质量，在满足居住要求的基础上一定程度上降低生活楼整体吊装的难度，提出一种新型的装配式生活模块拼接形式。

本实用新型目的是通过下列技术方案实现的：

一种生活楼模块单元装配拼接节点组合由I型、II型、III型、IV型四种节点组成。所述I型由I型水平连接盖板、1个连接块、1个螺杆、1个长螺母组成；其连接方式是连接盖板的盖板圆凸嵌入连接块的圆形凹槽中，螺杆纵向贯穿立柱并穿过连接块和水平连接盖板的圆孔，在螺杆顶端用长螺母将螺杆拧紧并施加相应预应力，并通过长螺母接驳上下两层模块单元的螺杆；

所述II型由II型水平连接盖板、1个连接垫片、2个连接块、2个螺杆、2个长螺母组成，其连接方式是：II型水平连接盖板的两组盖板圆凸嵌入两组连接块的圆形凹槽中，连接垫片的侧边凸头嵌入II型水平连接盖板的卡槽中，连接垫片的双向垫片圆凸嵌入两水平向的连接块的圆形凹槽中卡紧对中，螺杆纵向贯穿立柱并穿过连接块和水平连接盖板的圆孔，在螺杆顶端用长螺母将螺杆拧紧并施加相应预应力，并通过长螺母接驳上下两层模块单元的螺杆；

所述III型由III型水平连接盖板、2个连接垫片、3个连接块、3个螺杆、3个长螺母组成，其连接方式是与II型的连接方式相同；

所述IV型由IV型水平连接盖板、4个连接垫片、4个连接块、4个螺杆、4个长螺母组成，其连接方式是与II型的连接方式相同；

所述四种型式的装配拼接节点根据需要用在生活楼模块单元不同的连接点上；

所述水平连接盖板有I型水平连接盖板、II型水平连接盖板、III型水平连接盖板、IV 型水平连接盖板四种型式，I型水平连接盖板为正方形上下表面各有一个盖板圆凸，盖板圆凸中间有圆孔，其尺寸与圆形凹槽匹配，可嵌入圆形凹槽中，I型水平连接盖板相邻两个侧边的中间位置各设有一个卡槽；II型水平连接盖板为2个I型水平连接盖板卡槽相对连接而成；III型水平连接盖板为3个I水平连接型盖板卡槽相对连接而成；IV型水平连接盖板为 4个I型水平连接盖板卡槽相对连接而成；

所述连接垫片为正方形，上下表面中间位置各有一个垫片圆凸，垫片圆凸中心有圆孔，连接垫片一个侧边有侧边凸头，侧边凸头的尺寸与卡槽匹配，可嵌入卡槽中；

所述连接块为小尺寸开孔薄壁立方体，其相邻的三个面与生活楼模块单元的2个主梁和立柱的端部焊接，另外三个面中间设有圆形凹槽，圆形凹槽的尺寸与垫片圆凸和盖板圆凸相匹配，盖板圆凸和垫片圆凸可以嵌入圆形凹槽中；

所述螺杆和长螺母，螺杆其长度大于模块单元立柱，在第一层模块单元安装中，螺杆与结构基础底板进行固接，位置对应模块的各个立柱，螺杆纵向贯穿立柱并穿过连接块和水平连接盖板的圆孔，在螺杆顶端用长螺母将螺杆拧紧并施加相应预应力，并通过长螺母接驳上下两层模块单元的螺杆；采用同样的方法安装二层及以上模块单元。

由于采取上述技术方案使本实用新型具有如下优点及效果：

(1)模块化拼接将装配式节点的预制最大化，控制制造误差并减少对现场安装的影响，提高安装效率。

(2)螺杆、螺栓和螺母的连接缩短了传统焊接的施工时间，采用模块拼接，连接块和连接垫片的使用，可以提高模块的对中整体性，减小模块拼接带来的偏心影响，减少了建筑垃圾的产生。

(3)连接块与连接垫片的配套组合连接方法，连接块的凹槽和连接垫片的凸头卡紧可以使模块对中，减小了拼接中由于误差导致的模块单元的偏心；

(4)采用连接垫片的凸头和连接块的凹槽卡紧的形式，在一定程度上增大了模块间的抗滑能力；

(5)运用螺杆对垂直方向的模块进行连接，螺杆在构件内由局部受压预应力，可以增强结构体系的整体性，可在一定程度上抵抗结构倾覆；

(6)采用垂直连接垫片连接两水平相邻的模块连接块，可以有效减少水平模块间的滑移，增强每层生活楼的整体性；

(7)垂直连接垫片和水平连接盖板的组合，可以灵活的将两个或两个以上模块连接块卡紧连接，工厂可以批量预制，组合简单机动，便于现场安装。

附图说明

图1为I型拼接节点示意图。

图2为II型拼接节点示意图。

图3为III型拼接节点示意图。

图4为IV型拼接节点示意图。

图5为I型盖板结构示意图。

图6为II型盖板结构示意图。

图7为III型盖板结构示意图。

图8为IV型盖板结构示意图。

图9为连接垫片结构示意图。

图10为连接垫片侧视图。

图11为连接块结构示意图。

图12为生活楼模块单元连接安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

一种生活楼模块单元装配拼接节点组合如图1、2、3、4所示，由I型a、II型b、III 型c、IV型d四种不同节点组成，

所述I型a如图1、5所示，由I型水平连接盖板1、1个连接块6、1个螺杆7、1个长螺母8组成；其连接方式是连接盖板1的盖板圆凸11嵌入连接块6的圆形凹槽16中，螺杆 7纵向贯穿立柱10并穿过连接块6和水平连接盖板的圆孔15，在螺杆7顶端用长螺母8将螺杆7拧紧并施加相应预应力，并通过长螺母8接驳上下两层模块单元的螺杆7；

所述II型b如图2、6所示，由II型水平连接盖板2、1个连接垫片5、2个连接块6、2个螺杆7、2个长螺母8组成，其连接方式是：II型水平连接盖板2的两组盖板圆凸11嵌入两组连接块6的圆形凹槽16中，连接垫片5的侧边凸头14嵌入II型水平连接盖板2的卡槽12中，连接垫片5的双向垫片圆凸13嵌入两水平向的连接块6的圆形凹槽16中卡紧对中，螺杆7纵向贯穿立柱10并穿过连接块6和水平连接盖板的圆孔15，在螺杆7顶端用长螺母8 将螺杆7拧紧并施加相应预应力，并通过长螺母8接驳上下两层模块单元的螺杆7；

所述III型c如图3、7所示，由III型水平连接盖板3、2个连接垫片5、3个连接块6、 3个螺杆7、3个长螺母8组成，其连接方式是与II型b的连接方式相同；

所述IV型d如图4、8所示，由IV型水平连接盖板4、4个连接垫片5、4个连接块6、 4个螺杆7、4个长螺母8组成，其连接方式是与II型b的连接方式相同；

所述四型装配拼接节点根据需要用在生活楼模块单元不同的连接点上，如图12所示，I 型a用于A点连接，II型b用于B点连接，III型c用于C点连接，IV型d用于D点连接；

所述水平连接盖板如图5、6、7、8所示，有I型水平连接盖板1、II型水平连接盖板2、 III型水平连接盖板3、IV型水平连接盖板4四种型式，I型水平连接盖板1为正方形上下表面各有一个盖板圆凸11，盖板圆凸11中间有圆孔15，其尺寸与圆形凹槽16匹配，可嵌入圆形凹槽16中，I型水平连接盖板1相邻两个侧边的中间位置各设有一个卡槽12；II型水平连接盖板2为2个I型水平连接盖板1卡槽12相对连接而成；III型水平连接盖板3为3个 I型水平连接盖板1卡槽12相对连接而成；IV型水平连接盖板4为4个I型水平连接盖板1 卡槽12相对连接而成；

所述连接垫片5如图9、10所示为正方形，上下表面中间位置各有一个垫片圆凸13，垫片圆凸13中心有圆孔15，连接垫片5一个侧边有侧边凸头14，侧边凸头14的尺寸与卡槽 12匹配，可嵌入卡槽12中；

所述连接块6如图11所示，为小尺寸开孔薄壁立方体，其相邻的三个面与生活楼模块单元的2个主梁9和立柱10的端部焊接，另外三个面中间设有圆形凹槽16，圆形凹槽16的尺寸与垫片圆凸13和盖板圆凸11相匹配，盖板圆凸11和垫片圆凸13可以嵌入圆形凹槽16中；

所述螺杆7和长螺母8如图1、2、3、4、12所示，螺杆7其长度大于模块单元立柱10，在第一层模块单元安装中，螺杆7与结构基础底板18进行固接，位置对应模块的各个立柱 10，螺杆7纵向贯穿立柱10并穿过连接块6和水平连接盖板的圆孔15，在螺杆7顶端用长螺母8将螺杆7拧紧并施加相应预应力，并通过长螺母8接驳上下两层模块单元的螺杆7；采用同样的方法安装二层及以上模块单元。