预制桥梁钢筋抬升式定位装置和定位方法与流程

本发明涉及桥梁建筑领域，尤其涉及一种预制桥梁结构，具体涉及一种预制桥梁钢筋抬升式定位装置和定位方法。

背景技术：

随着经济的发展，在河流、山区、公路交叉处，桥梁的建设越来越多，而之前一般采用现浇方式施工桥梁，这种方式对于周边环境有很大的要求，且很容易受施工条件的限制。

近些年，桥梁构件工厂全预制化生产模式得到广泛的应用。在全预制拼装桥梁设计中，预制墩柱大多数情况下是通过墩柱顶部预留钢筋与预制盖梁等桥梁上部预制构件底部的预埋套筒进行现场连接，为保证预制墩柱与桥梁上部预制构件的顺利连接，在墩柱预制时必须严格控制墩柱顶部预留钢筋的位置精度。

现有技术中存在采用定位装置对预留钢筋定位并用焊接或者螺纹结构进行一一固定，然后进行浇筑混凝土形成预制桥墩，在有的方案中定位装置与预制桥墩形成一体，这样造成了定位装置的浪费。在有的方案中，在形成桥墩后采用切割方式将定位装置除去，或者一一拧开螺纹结构。这样的方案安装和拆卸都非常费时费力，效率太低。

技术实现要素：

本发明针对上述问题中任一个，提出一种预制桥梁钢筋抬升式定位装置，其特征在于：包括支座、盖体、抬升驱动装置和夹紧块，其中，所述支座上设置有凹槽，所述夹紧块设置在凹槽中；抬升驱动装置与盖体固定连接；钢筋从支座和盖体穿过，且在盖体向上移动时能够驱动夹紧块夹紧钢筋。

进一步地，其特征在于：所述支座为具有四个第一边框的方形环状结构，所述第一边框上设置有凹槽，所述凹槽底面上设置多个第一钢筋通孔，在第一钢筋通孔外侧设置有两条定位槽。

进一步地，其特征在于：所述夹紧块包括第一卡爪和第二卡爪，所述卡爪包括楔形的主体部和位于主体下方的支撑部，所述楔形的主体部包括顶面、底面和四个侧面，其中靠近支撑部的底面尺寸小，远离支撑部的顶面尺寸大，四个侧面中有两个相对的面平行，另外两个侧面包括一个垂直于顶面和底面的正面和与所述正面相对倾斜的背面，其中在正面上设置有截面为弧形的凹口。

进一步地，其特征在于：所述第一卡爪和第二卡爪的支撑部安装在所述两条定位槽中，并且所述第一卡爪的凹口和第二卡爪的凹口相对设置。

进一步地，其特征在于：所述盖体为具有四个第二边框的方形环状结构，所述第二边框上设置有多个第二钢筋通孔，所述第二钢筋通孔与第一钢筋通孔对齐设置，在第二钢筋通孔周围设置两个固定通孔，在两个固定通孔位置连接两组抬升驱动装置。

进一步地，其特征在于：每组所述抬升驱动装置包括一驱动件，所述驱动件为上小下大的楔形结构，包括一个斜面，所述斜面与卡爪的倾斜的背面相配合。

进一步地，其特征在于：在所述支座上设置有第一限位件，在所述盖体上设置有第二限位件，其中所述第一限位件为在支座的边缘一定距离位置处的凹槽，所述第二限位件为从距离盖体边缘一定距离位置处向下延伸的凸起，所述凸起可以插入凹槽中并与凹槽侧壁滑动接触。

进一步地，其特征在于：在所述四个第一边框上均设置有第一限位件，在所述四个第二边框上均设置有第二限位件。

本发明还提供一种预制桥梁钢筋的定位方法，其特征在于采用上述任一项所述的定位装置，所述方法包括：首先将抬升驱动装置固定在盖体上；

将第一卡爪和第二卡爪的支撑部放置在凹槽底部的定位槽中，第一卡爪的凹口和第二卡爪的凹口相对设置；

将钢筋的头部穿过所述支座的第一钢筋通孔以及第一卡爪和第二卡爪之间的空间；

向盖板施加向上的力使得盖板向上移动，带动所述驱动件分别沿着第一卡爪和第二卡爪的斜面向上移动，进而驱动第一卡爪和第二卡爪相向移动，并将钢筋夹紧。

本发明技术方案，可以快速方便对多个钢筋固定或者取消固定，并且定位装置重复装拆使用，节约了成本和工时。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明定位装置固定钢筋后的俯视图；

图2为本发明定位装置固定钢筋后的钢筋位置剖面图；

图3为本发明定位装置固定钢筋后的定位件位置剖面图；

图4为本发明支座俯视图；

图5为图4剖面图；

图6为本发明盖板的俯视图；

图7为本发明盖板的仰视图；

图8为本发明定位块俯视图；

图9为本发明定位块仰视图；

图10为抬升驱动装置，a为主视图；b为俯视图；

图11为固定了抬升驱动装置的盖板与支座的安装示意图；

图12为在图11中安装了夹紧块的示意图；

图13为钢筋穿过夹紧块视图；

图14为盖板向上抬升后的示意图；

图15为本发明另一实施例底座俯视图；

图16为图15凹槽位置局部放大图；

图17为本发明另一实盖板仰视图；

图18为本发明另一实施例安装钢筋后俯视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1-3所示，本发明的预制桥梁钢筋定位装置包括，支座100、盖体200、抬升驱动装置240和夹紧块120。

其中，如图4-5所示，所述支座100为具有四个第一边框的方形环状结构，所述第一边框上设置有凹槽130，所述凹槽130底面131上设置多个第一钢筋通孔133，在第一钢筋通孔133外侧设置有两条定位槽132。

如图6-7所示，所述盖体200为具有四个第二边框的方形环状结构，所述第二边框上设置有多个钢筋通孔204，所述第二钢筋通孔204与第一钢筋通孔133对齐设置。在第二钢筋通孔204的两侧设置有两个固定通孔202，在两个固定通孔202位置连接两组抬升驱动装置240。其中，所述第二钢筋通孔203可以允许所述抬升驱动装置240的第一卡爪121和第二卡爪122从中穿过，放入所述凹槽130内。

如图8-9所示，所述夹紧块120包括第一卡爪121和第二卡爪122，所述卡爪121包括楔形的主体部和位于主体下方的支撑部123。所述楔形的主体部包括顶面、底面和四个侧面，其中靠近支撑部123的底面尺寸小，远离支撑部123的顶面尺寸大，四个侧面中有两个相对的面平行，另外两个侧面包括一个垂直于顶面和底面的正面和与所述正面相对倾斜的背面，其中在正面上设置有截面为弧形的凹口124。

所述第一卡爪121和第二卡爪122的支撑部123安装在所述两条定位槽132中，并且所述第一卡爪121的凹口124和第二卡爪122的凹口124相对设置。其中所述支撑部123的宽度定位槽132的宽度，使得支撑部123可以在定位槽内一定幅度的左右移动。

如图10,每组所述抬升驱动装置240包括一驱动件221、连接螺杆222和螺母223，其中连接螺杆222一端与驱动件221固定连接或可拆卸连接，另一端可连接螺母223。所述连接杆222可穿过盖体200上的固定通孔202，并且被螺母223固定在盖体200上，进而使得抬升驱动装置240与盖体200一起动作。并且通过连接螺杆222和螺母223的调整，可以设定驱动件221和盖体200之间的距离。

其中所述驱动件221为上小下大的楔形结构，包括一个斜面，所述斜面与卡爪的倾斜的背面相配合。在安装时，一个所述驱动件221插入第一卡爪121的背面与凹槽一个侧壁之间，另一个所述驱动件221插入第二卡爪122的斜面与凹槽的另一侧壁之间。所述盖体向上移动时，能够使得两组抬升驱动装置的两个驱动件221在向上动作，并能够给卡爪121/122的斜面施加作用力，进而使得两个卡爪相向移动。

优选地，如图3，在所述支座100上设置有第一限位件110，在所述盖体200上设置有第二限位件210，其中所述第一限位件110为在支座100的边缘一定距离位置处的凹槽，所述第二限位件210为从距离盖体200边缘一定距离位置处向下延伸的凸起，所述凸起可以插入凹槽中并与凹槽侧壁滑动接触。在另一个方案中，其中所述第一限位件110为在支座100的边缘向上延伸的凸起，所述第二限位件210为从距离盖体200边缘一定距离位置处向下延伸的凸起，并且，第二限位件210靠近盖体200边缘一侧的面与第一限位件110的远离边缘一侧的面滑动接触。

优选地，在所述四个第一边框上均设置有第一限位件110，在所述四个第二边框上均设置有第二限位件210。这样，通过限位件的限位，可以精确限定盖体200和支座100在水平方向的位置。

优选地，所述支撑部123为长条形结构，与定位槽132长度相适应。优选地，所述支撑部123的底面为弧形结构，这样可以方便于卡爪121、122的摆动。

优选地，所述凹口124的表面具有微小凸起结构，方便对于钢筋的夹紧。

优选地，所述凹坑124表面具有弹性层，例如橡胶、弹性树脂等。

优选地，所述第一钢筋通孔和第二钢筋通孔下侧开口具有倒角结构，方便钢筋的插入。

在一个方案中，所述卡爪可以不通过第二钢筋通孔放入所述凹槽，而是和驱动件221一起预先装在所述凹槽中，之后通过连接螺杆222与盖体200连接实现所述安装过程。

下面结合附图11-14说明本发明预制桥梁钢筋定位装置的定位方法：

首先将抬升驱动装置240固定在盖体200上，具体地，将驱动件221与连接螺杆222固定(在另一个方案中，所述驱动件221和连接螺杆222为一体结构)，并将螺杆222穿过所述盖体200的第二钢筋通孔204，并用螺母223固定穿过所述通孔204的部分。将盖体200与支座100连接，第一限位件110和第二限位件210对准。如图11

将夹紧块120放置在支座100的凹槽中，具体地，将第一卡爪121和第二卡爪122分别穿过第二钢筋通孔204，并将卡爪的支撑部123放置在凹槽底部的定位槽132中，此时，第一卡爪121的凹口124和第二卡爪12的凹口124相对设置，并使得一个驱动件221插入第一卡爪121的斜面与凹槽一个侧壁之间，另一个驱动件221插入第二卡爪122的斜面与凹槽的另一侧壁之间。见图12。

将钢筋300的头部穿过所述支座100的第一钢筋通孔133以及第一卡爪121和第二卡爪122之间的空间，见图13。

向盖板200施加向上的力使得盖板200向上移动，带动两个所述驱动件221分别沿着第一卡爪121和第二卡爪122的斜面向上移动。进而驱动第一卡爪121和第二卡爪122相向移动，并将钢筋300夹紧，见图14。

随后在盖体200和支座100之间放入间隔件，例如多层垫片，将盖体200和支座100之间的距离锁定，同时实现了多根钢筋的固定。随后可以进行浇筑等工作。

当预制件形成后需要拆卸所述定位装置时，先将所述固定件拆除，之后顺序拿下盖板200和支座100。

其中，上面方法中对于所述支座100、盖体200、抬升驱动装置240和夹紧块120的连接进行了详细说明，其是为了将方案阐述清楚。在实际使用时，可以是预先连接好，在使用时直接与钢筋连接即可。

在另外的方案中，所述抬升驱动装置220与盖体200固定连接，这样的方案适合于不需要调整驱动块221与盖体200距离的情景。

在另一个方案中，在盖体和支座之间的间隔件为长度可调节装置，例如相互连接的螺纹结构，通过转动，实现所述结构的长短调节，以适应于盖体和支座之间不同的距离。其中所述长度可调节装置固定在盖体和支座之一上。

在上面实施例中，定位装置的第一钢筋通孔和第二钢筋通孔的位置固定，适应于固定钢筋布置形式的预制件结构。在另一实施例中，提供一种可以是用于不同钢筋布置形式的定位装置，其主体结构与上面实施例相同。

具体地，如图15所示，支座100的每一边框设置有一条形凹槽140，在条形凹槽140的底壁上形成有沿着第一边框长度方向延伸的第一条形通孔141。

如图15-16，在第一条形通孔141两侧形成有第一长槽142和第二长槽142，分别用于容置第一卡爪121和第二卡爪122的支撑部123。

如图17-18，所述盖板200上形成有第二条形通孔240，在第二条形通孔240两侧设置有平行延伸的第一条形固定孔241和第二条形固定孔242，两组所述抬升驱动装置220通过螺母223固定在第一条形固定孔241和第二条形固定孔242。

两组所述抬升驱动装置220和所述第一卡爪121和第二卡爪122的位置对应，并且均可在第二条形通孔或条形凹槽内的任意位置设置。

工作时，将所需数量的第一卡爪121和第二卡爪122放置在条形凹槽140底壁上的第一长槽142和第二长槽142的预定位置。相应地将所需数量的所述抬升驱动装置220按照预定位置固定在盖板200上。其中，一个驱动块221插入第一卡爪121的斜面与凹槽一个侧壁之间，另一驱动块221插入第二卡爪122的斜面与凹槽的另一侧壁之间

将钢筋300头部穿过所述支座100的第一条形通孔141和盖板200的第二条形通孔240的预定位置。

向盖板200施加向上的抬升力使得盖板200向上移动，带动所述驱动块221分别沿着第一卡爪121和第二卡爪122的斜面向上移动。进而驱动第一卡爪121和第二卡爪122相向移动，并将钢筋300夹紧。同时，驱动第一卡爪121和第二卡爪122向驱动件221施加的反作用力使得驱动块221与凹槽140的侧壁接触更加紧密，实现了抬升驱动装置在水平方向移动的严格限位，进而实现了对于钢筋的精确定位。

其中，有限地所述驱动块221与凹槽140的侧壁接触的面为粗糙结构，这样能够对于抬升驱动装置实现更为严格的限位，例如两者之间的摩擦系数在0.2-0.6之间。

随后将垫片放入盖体200与支座100之间或者调整长度可调节装置的长度，对于盖体200与支座100的距离进行了限制，同时实现了多根钢筋的固定。随后可以进行浇筑等工作。

拆卸方式与上面实施例相同，这里不再赘述，采用本实施例的方案可以根据实际情况，来设置钢筋300的位置和数量，并进行定位。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。