專利名稱：一種復合套筒式鋼筋連接裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑構件結構設計和應用技術領域，特別提供了一種復合套筒式鋼筋連接裝置。
背景技術：
現有技術中，鋼筋的連接可以使用焊接、綁扎搭接、機械連接等具體方法。預制裝配式鋼筋混凝土構件的連接通常是首先實現鋼筋的連接，在此前提下再實現其他部分的連接。例如，在預制構件的連接過程中，首先進行鋼筋連接，然后再進行混凝土等周邊結構的澆注連接等操作。在實際工程中，考慮到經濟性和接頭性能的可靠程度，在大直徑的鋼筋連接中，以上提到的三種鋼筋連接方式使用最多的是效果最好的機械連接。現有技術中典型的機械連接結構是以申請號分別為200910187357. 4和 200520000350. 4為代表的中國專利文獻披露的結構；同時還有使用套管連接后對連接部進行冷擠壓處理的方法，以便使的連接后具有抗拉強度；另外還有使用錐螺紋、直螺紋等連接結構。但是，現有技術普遍存在下述缺點1)現場操作過程中的制螺紋、冷擠壓等對設備的要求很高；2)對工人的操作要求高，勞動強度大；3)耗電量大，造價高；4)部分連接結構的抗彎能力具有方向性，在圓周方向上各向的抗彎折能力有較為明顯的波動變化力)施工時間長，技術效果較差。國外現有的套筒灌漿技術中，使用套筒同時灌漿的方式實現鋼筋之間的連接(如


圖17所示)，套筒與鋼筋之間的相對滑移的約束是由填充料來保證的；但是因為填充料的抗剪能力有限，所以必然要求使用很長的套筒才能滿足基本的性能要求。特別要說明的是，在預制裝配式結構中，當構件吊裝到位后，構件之間伸出的每對需要連接的鋼筋之間的相對距離是不同的(如
圖18所示)，所以凡是在鋼筋端頭套絲，并使用套筒的連接方式在這里的不可行的，因為很難保證套筒的內螺紋與鋼筋端部外螺紋吻合上，雖然可以再增加一個軸向調整距離用套筒來解決這一問題，但是結構明顯復雜，相當于在接頭位置又多增加了一個接頭，成本明顯提高，現場操作工作量明顯增多。人們期望獲得以后總技術效果更好的復合套筒式鋼筋連接裝置。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種技術效果更好的復合套筒式鋼筋連接裝置。主要解決的技術問題是不同的建筑用預制構件的對接安裝過程中的關鍵技術問題亦即鋼筋的連接問題。本實用新型一種復合套筒式鋼筋連接裝置，布置在被連接的鋼筋1的連接接頭處；其特征在于所述復合套筒式鋼筋連接裝置由內墊套3、套筒4構成，其中內墊套3布置在被連接的鋼筋1和套筒4之間，內墊套3和套筒4之間固定連接。本實用新型所述復合套筒式鋼筋連接裝置，還要求保護下述優選內容所述內墊套3是分體結構，其組合后為有縫隙或者無縫隙的套筒狀結構件。在實際應用中，分體式結構可以很方便地進行組合安裝不需要從端部套入，從垂直于軸線方向直接扣合在一起即可形成很好的組合安裝關系。所述內墊套3由2 8部分組合構成的分體結構，各部分之間的分界線均平行于內部軸線方向，且各個部分是橫截面對應圓心角小于等于180°的環狀的一部分；這一要求是為了保證外部組合的順利進行。當所述內墊套3是由2部分組合構成的分體結構時，2部分的橫截面對應圓心角之差小于等于10°。亦即分體的兩部分大小可以稍有區別，例如其中之一覆蓋180°圓心角，另一個稍小一些。組合后兩者之間可能存在縫隙，這可以在較低的裝配精度要求下，同時還為后續的灌漿等操作提供了條件，可以借助于縫隙或者開設的孔洞等結構實現澆注填充料等操作。所述內墊套3優選共有1或2組，每一組內部是由至少兩部分構成的分體結構；當內墊套3為2組時，兩組內墊套3分別對應被連接的兩段鋼筋1布置(例如是間隙很小的間隙配合方式)；所述內墊套3和套筒4之間固定連接的具體方式是螺紋連接，這是一種簡單方便也較為可靠的固定連接方式。在由密封墊5、套筒4、內墊套3與連接段的鋼筋1之間的空隙內加注填充材料；將內部空間中的縫隙填充滿后，整個組件和被連接的兩段鋼筋1連接成為一個相互之間不允許滑移、扭轉等相對運動的整體，具有很好的抗拉和抗彎特性。所述填充材料具體為以下幾種之一或其組合水泥砂漿、灌漿料、水泥漿。填充材料滿足下述要求流動性好(自密實)、微膨脹特性，高強度。所述被連接件鋼筋1的連接段近端處設置有與鋼筋1軸線的距離大于非連接段鋼筋橫截面半徑的結構。進一步優選具體可以為將鋼筋1端部鐓粗，以便于增強技術效果。所述被連接件鋼筋1的連接段近端處設置的與鋼筋1軸線的距離大于非連接段鋼筋橫截面半徑的結構滿足下述要求該結構與鋼筋1軸線的距離數值小于套筒4內徑直徑的一半同時大于內墊套3的內徑的一半，對鐓粗段的精度要求不高。所述復合套筒式鋼筋連接裝置中，在遠離復合套筒式鋼筋連接裝置中心位置的內墊套3與鋼筋1之間的縫隙處設置有密封墊5 ；以便于保證內部填充料的填充效果。所述復合套筒式鋼筋連接裝置中，當內墊套3采用兩組時，兩組內墊套3的螺紋旋向相反。比較優選的一種實用要求是當將兩組內墊套3分別部分旋入套筒4兩端后，之后的操作可以只是旋轉套筒4即可將內墊套3完全旋入套筒4兩端內螺紋段，這大大簡化了操作過程。本實用新型在實際應用中的工作原理補充說明如下當兩段鋼筋1受拉時，鐓粗段將兩段鋼筋1所受拉力傳給填充材料，填充材料將力傳遞給內墊套3，內墊套3通過外螺紋將力傳遞給外部的套筒4，最終套筒4承受拉力。在整個受力過程中，鐓粗頭承受剪力； 內墊套3的外螺紋與套筒4的內螺紋處也承受剪力，內部的填充材料始終受壓，同時外套筒也起到約束內部填充材料的作用。本實用新型的優點由于外部表面為連續結構的套筒4的使用，連接結構的各向抗彎抗剪性能相差不大，強度好；對連接件的精度要求不高；螺紋等結構可以提前預制；現場施工只需要進行螺紋裝配、很容易操作的鋼筋1端部的鐓粗、填充料灌注等操作，施工周期短；組合后的復合套筒軸向長度很短，用鋼量少；更可以適用于下述特殊情況下鋼筋1的連接軸線不完全重合的兩段鋼筋1的連接、橫截面直徑不同的兩段鋼筋1的連接、軸向距離不能預先確定的兩段鋼筋1的連接。本實用新型所述連接結構技術效果優良，遠優于現有技術，其具有可預期的較為巨大的經濟價值和社會價值，特別是在預制裝配式的建筑結構體系中，創新式地提出了一種可操作性很強的現實解決手段，在工程實際中具有深遠的意義。
以下結合附圖及實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明
圖1為使用兩組相互獨立的內墊套3的復合套筒式鋼筋連接裝置結構示意圖；圖2為當每一組內墊套3由2個分體部分組合構成時的
圖1的A-A剖視圖；圖3為當每一組內墊套3由4個基本為均分的分體部分組合構成時的
圖1的A-A 剖視圖；圖4為當使用一組內墊套3時的復合套筒式鋼筋連接裝置結構示意圖；圖中，內墊套3與套筒4之間為螺紋連接，內墊套3與鋼筋1之間為間隙配合，端部設置有密封墊5 ；圖5與圖4對應的B-B剖視圖，圖5中，套筒4的外表面為棱柱狀結構，便于裝配式旋轉操作；圖6為待連接的鋼筋1的結構示意簡圖，在復合套筒式鋼筋連接裝置中使用的鋼筋的連接段要求將螺紋鋼筋外部的螺紋剝掉，使得其外表面接近于圓柱面以便于內墊套3 和套筒4的安裝；圖7為使用兩組相互獨立的內墊套3，且兩段被連接鋼筋1鐓粗端外徑不相等、兩段被連接鋼筋1非鐓粗段外徑也不完全相同時的結構示意簡圖；圖8為使用1組內墊套3，且兩段被連接鋼筋1鐓粗端外徑不相等、兩段被連接鋼筋1非鐓粗段外徑也不完全相同時的結構示意簡圖；圖9為復合套筒式鋼筋連接裝置施工操作原理示意圖之一；首先將外部的套筒4 套在其中一個被連接鋼筋1上，且將內墊套的施工位置暴露在外；
圖10為復合套筒式鋼筋連接裝置施工操作原理示意圖之二 ；在圖9的基礎上，再將另一端被連接鋼筋1與之前的那段鋼筋對正，并保持其相對位置姿態以便后續施工；
圖11為復合套筒式鋼筋連接裝置施工操作原理示意圖之三；在
圖10的基礎上，再將分體式的內墊套3組合裝配在兩段被連接鋼筋1鐓粗頭的遠離復合套筒式鋼筋連接裝置中心位置的鋼筋外部；
圖12為復合套筒式鋼筋連接裝置施工操作原理示意圖之四，在
圖11的基礎上，將套筒4的內螺紋與內墊套3的外螺紋配合裝配并使其達到最理想的組裝后狀態；
圖13為只使用1組內墊套3的施工操作原理示意圖之一，可以認為是在
圖10的基礎上進行的下一步施工；
圖14為只使用1組內墊套3的施工操作原理示意圖之二，是在
圖13的基礎上進行的下一步施工；
圖15為使用兩組內墊套3，且兩組內墊套螺紋旋向相反時的施工操作原理示意圖之一，可以認為是在
圖10的基礎上進行的下一步施工；
圖16為使用兩組內墊套3，且兩組內墊套螺紋旋向相反時的施工操作原理示意圖之二，可以認為是在
圖15的基礎上進行的下一步施工；
圖17為國外套筒灌漿式連接的示意圖，國外技術中被連接鋼筋1多采用竹節鋼筋 1，鋼筋1上的竹節與套筒的內螺紋沒有直接的咬合關系，鋼筋1與套筒之間的相對滑移是由鋼筋1與套筒之間的砂漿來約束的；國內多用的是螺紋鋼筋1，其與砂漿的咬合沒有竹節鋼筋1強，所以套筒的長度往往更長；
圖18為圖中未畫出復合套筒式鋼筋連接裝置的建筑預制構件鋼筋1連接時的施工示意簡圖，圖中，兩段待連接的預制建筑構件中的各對鋼筋1借助于芯柱7等結構對應布置好之后，首先應該進行鋼筋的連接，然后再進行混凝土的建筑施工等后續操作。
具體實施方式
各個附圖標記含義如下鋼筋1、內墊套3、套筒4、密封墊5、填充材料層6、芯柱7。實施例1一種復合套筒式鋼筋連接裝置(參見附
圖1、2)，布置在被連接的鋼筋1的連接接頭處；所述復合套筒式鋼筋連接裝置由內墊套3、套筒4構成，其中內墊套3布置在被連接的鋼筋1和套筒4之間，內墊套3和套筒4之間固定連接。本實施例所述復合套筒式鋼筋連接裝置中，所述內墊套3是分體結構，其組合后為有縫隙或者無縫隙的套筒狀結構件。在實際應用中，分體式結構可以很方便地進行組合安裝不需要從端部套入，從垂直于軸線方向直接扣合在一起即可形成很好的組合安裝關系。所述內墊套3是由2部分組合構成的分體結構，2個部分之間的分界線均平行于內部軸線方向，且各個部分是橫截面對應圓心角小于等于180°的環狀的一部分；這一要求是為了保證外部組合的順利進行。構成所述內墊套3的2個組成部分的橫截面對應圓心角之差接近0°。組合后兩者之間存在縫隙，這可以在較低的裝配精度要求下，同時還為后續的灌漿等操作提供了條件(可以借助于縫隙或者開設的孔洞等結構實現澆注填充料等操作)。所述內墊套3共有2組，根據上述內容所述，每一組內部是由兩部分構成的分體結構；兩組內墊套3分別對應被連接的兩段鋼筋1的近端處布置(是間隙很小的間隙配合方式)；所述內墊套3和套筒4之間固定連接的具體方式是螺紋連接，這是一種簡單方便也較為可靠的固定連接方式。所述復合套筒式鋼筋連接裝置中，當內墊套3采用兩組時，兩組內墊套3的螺紋旋向相反。當將兩組內墊套3分別部分旋入套筒4兩端后，之后的操作可以只是旋轉套筒4 即可將內墊套3完全旋入套筒4兩端內螺紋段，這大大簡化了操作過程。在由密封墊5、套筒4、內墊套3與連接段的鋼筋1之間的空隙內加注填充材料；將內部空間中的縫隙填充滿后，整個組件和被連接的兩段鋼筋1連接成為一個整體，具有很好的抗拉和抗彎特性。所述填充材料具體為以下幾種的組合水泥砂漿(效果很好，容易進行自密實填充)、灌漿料(用于較大縫隙的填充)、水泥漿。填充材料滿足下述要求流動性好(自密實)、微膨脹特性，高強度。所述被連接件鋼筋1的連接段近端處設置有與鋼筋1軸線的距離大于非連接段鋼筋橫截面半徑的結構。本實施例具體是將鋼筋1的待連接端部鐓粗。且鐓粗段沿軸向應有一定的長度要求以便保證其抗拉強度、抗彎能力等。所述被連接件鋼筋1的連接段近端處(亦即鋼筋1端部的鐓粗段)設置的與鋼筋 1軸線的距離大于非連接段鋼筋橫截面半徑的結構滿足下述要求該結構與鋼筋1軸線的距離數值小于套筒4內徑直徑的一半同時大于內墊套3的內徑的一半。所述復合套筒式鋼筋連接裝置中，在遠離復合套筒式鋼筋連接裝置中心位置的內墊套3與鋼筋1之間的縫隙處設置有密封墊5 ；以便于保證內部填充料的填充效果。使用本實施例所述復合套筒式鋼筋連接裝置的現場做做過程請依次參見附圖9、 10、15、16。本實施例中的優點由于外部表面為連續結構的套筒4的使用，連接結構的各向抗彎抗剪性能相差不大，強度好。螺紋等結構可以提前預制，現場施工只需要進行螺紋裝配等操作，操作簡單方便，施工周期短；連接結構技術效果優良，遠優于現有技術。其具有可預期的較為巨大的經濟價值和社會價值。實施例2本實施例與實施例1內容基本相同，其不同之處主要在于1)所述每一組內墊套3都是由4部分組合構成的分體結構，4個部分之間的分界線均平行于內部軸線方向，且各個部分是橫截面對應圓心角約為88°的環狀的一部分；這一要求是為了保證外部組合的順利進行。2)構成所述內墊套3的共4個組成部分的橫截面對應圓心角之差小于3°，基本等大。3)所述內墊套3和套筒4之間固定連接的具體方式是螺紋連接，但是兩組內墊套 3的螺紋旋向相同。4)使用本實施例所述復合套筒式鋼筋連接裝置的現場做做過程請依次參見附圖 9、10、11、12。5)所述填充材料具體為以下幾種之一水泥砂漿(效果很好，容易進行自密實填充)、灌漿料(用于較大縫隙的填充)、水泥漿(也能滿足要求)。實施例3本實施例與實施例1內容基本相同，其不同之處主要在于1)整個復合套筒式鋼筋連接裝置中只使用一組內墊套，參見附圖4、5、6 ；所述每一組內墊套3都是由2部分組合構成的分體結構；2)使用本實施例所述復合套筒式鋼筋連接裝置的現場做做過程請依次參見附圖 9、10、13、14。3)所述填充材料具體為以下幾種之一水泥砂漿(效果很好，容易進行自密實填充)、灌漿料(用于較大縫隙的填充)、水泥漿(也能滿足要求)。4)本實施例中，在外部施加拉力載荷時，內墊套3與套筒4共同受拉，受力狀況良好。
7[0074]實施例4本實施例與實施例1或3內容基本相同，其不同之處主要在于1)被連接的兩段鋼筋1鐓粗部分的外徑和非鐓粗部分的外徑都不完全相同，存在差異(如附圖7、8所示)；在調整使用與之相對應的內墊套3之后即可達到較好的技術效
^ ο2)所述每一組內墊套3都是由8部分組合構成的分體結構。實施例5本實施例與實施例1或3內容基本相同，其不同之處主要在于所述被連接件鋼筋1的連接段近端處設置有與鋼筋1軸線的距離大于非連接段鋼筋橫截面半徑的結構。具體操作并非鐓粗，只要局部突出即可起到效果。
權利要求1.一種復合套筒式鋼筋連接裝置，布置在被連接的鋼筋(1)的連接接頭處；其特征在于所述復合套筒式鋼筋連接裝置由內墊套(3)、套筒(4)構成，其中內墊套C3)布置在被連接的鋼筋(1)和套筒(4)之間，內墊套C3)和套筒(4)之間固定連接。
2.按照權利要求1所述復合套筒式鋼筋連接裝置，其特征在于所述內墊套(3)是分體結構，其組合后為有縫隙或者無縫隙的套筒狀結構件。
3.按照權利要求2所述復合套筒式鋼筋連接裝置，其特征在于所述內墊套(3)是由 2 8部分組合構成的分體結構，各個部分之間的分界線均平行于內部軸線方向，且各個部分是橫截面對應圓心角小于等于180°的環狀的一部分；當所述內墊套(3)是由2部分組合構成的分體結構時，2部分的橫截面對應圓心角之差小于等于10°。
4.按照權利要求3所述復合套筒式鋼筋連接裝置，其特征在于所述內墊套(3)共有1 或2組，每一組內部是由至少兩部分構成的分體結構；當內墊套(3)為2組時，兩組分別對應被連接的兩段鋼筋(1)的近端處布置；所述內墊套C3)和套筒(4)之間固定連接的具體方式是螺紋連接。
5.按照權利要求4所述復合套筒式鋼筋連接裝置，其特征在于在由密封墊(5)、套筒0)、內墊套(3)與連接段的鋼筋⑴之間的空隙內加注填充材料；
6.按照權利要求1 5其中之一所述復合套筒式鋼筋連接裝置，其特征在于所述被連接件鋼筋(1)的連接段近端處設置有與鋼筋(1)軸線的距離大于非連接段鋼筋橫截面半徑的結構。
7.按照權利要求6所述復合套筒式鋼筋連接裝置，其特征在于所述被連接件鋼筋(1) 的連接段近端處設置的與鋼筋(1)軸線的距離大于非連接段鋼筋橫截面半徑的結構滿足下述要求該結構與鋼筋(1)軸線的距離數值小于套筒內徑直徑的一半同時大于內墊套(3) 的內徑的一半。
8.按照權利要求7所述復合套筒式鋼筋連接裝置，其特征在于所述復合套筒式鋼筋連接裝置中，在遠離復合套筒式鋼筋連接裝置中心位置的內墊套(3)與鋼筋(1)之間的縫隙處設置有密封墊(5)。
9.按照權利要求4所述復合套筒式鋼筋連接裝置，其特征在于所述復合套筒式鋼筋連接裝置中，當內墊套C3)采用兩組時，兩組內墊套(3)的螺紋旋向相反。
專利摘要一種復合套筒式鋼筋連接裝置，布置在被連接的鋼筋(1)的連接接頭處；所述復合套筒式鋼筋連接裝置由內墊套(3)、套筒(4)構成，其中內墊套(3)布置在被連接的鋼筋(1)和套筒(4)之間，內墊套(3)和套筒(4)之間固定連接。本實用新型創新式地提出了一種可操作性很強的現實解決手段，在工程實際中具有深遠的意義。所述復合套筒式鋼筋連接裝置的各向抗彎抗剪性能相差不大，強度好；對連接件的精度要求不高；螺紋等結構可以提前預制；現場施工只需要進行螺紋裝配、很容易操作的鋼筋1端部的鐓粗、填充料灌注等操作，施工周期短；組合后的復合套筒軸向長度很短，用鋼量少。
文檔編號E04C5/16GK201991142SQ20102057842
公開日2011年9月28日 申請日期2010年10月27日 優先權日2010年10月27日
發明者管乃彥 申請人:管乃彥