專利名稱：鋼筋端部加粗灌漿接頭的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及ー種應用于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預制構(gòu)件帶肋鋼筋連接的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在材料消耗和制造成本等方面優(yōu)于現(xiàn)有的水泥灌漿鋼筋連接技術(shù)，可以連接豎向、橫向或斜向布置的鋼筋，因此可廣泛應用于裝配式結(jié)構(gòu)體系中。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑施工中，預制構(gòu)件的受カ鋼筋主要采用水泥灌漿連接方法連接。水泥灌漿鋼筋接頭由連接套筒、無收縮高強水泥砂漿(或稱水泥灌漿料)及套筒兩端連接的帶肋鋼筋所組成，其原理是將無收縮高強水泥砂漿灌入連接套筒，填充滿套筒與鋼筋之間的間隙，水泥砂漿硬化后形成的高強混凝土與帶有橫肋的鋼筋和帶有內(nèi)螺紋 的套筒內(nèi)壁緊密結(jié)合，而將兩根鋼筋連接在一起。傳統(tǒng)的水泥灌漿接頭均采用鋳造金屬連接套筒，最新型的水泥灌漿接頭為復合連接形式的接頭，連接套筒用圓鋼或無縫鋼管制作，套筒的一端與鋼筋用水泥灌漿連接，套筒的另一端與鋼筋采用螺紋連接，相比較于傳統(tǒng)的灌漿接頭，該接頭外形尺寸明顯縮小，尤其是長度尺寸明顯減小，混凝土構(gòu)件的整體性有所改善，但該接頭灌漿連接端鋼筋與水泥砂漿相結(jié)合部分的長度(也稱錨固長度)仍然至少在鋼筋直徑的5倍以上，因此套筒的長度尺寸仍然較大，材料消耗多、成本高的問題未得到根本解決，對于鋼筋直徑較大的接頭的連接套筒，該問題尤顯突出。エ業(yè)化建筑是我國未來建筑業(yè)的主要發(fā)展方向，高層裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑對在城市住宅領域具有十分廣闊的發(fā)展空間，解決好裝配式結(jié)構(gòu)整體性的關(guān)鍵技木-鋼筋連接，在保證具有優(yōu)異的連接性能基礎上，研究更合理的接頭和套筒結(jié)構(gòu)，對エ業(yè)化建筑中的推廣具有重要的意義。現(xiàn)有的水泥灌漿鋼筋連接方法中，連接鋼筋的端頭不進行任何加粗處理，待接頭灌注的水泥砂漿凝固后，鋼筋的橫肋埋在水泥砂漿中，形成錨固連接。當構(gòu)件受壓カ時，主要由構(gòu)件的混凝土來承擔壓カ；當構(gòu)件受拉カ時，則由構(gòu)件內(nèi)的鋼筋和鋼筋接頭來承擔拉力。接頭內(nèi)錨固鋼筋的水泥砂漿受カ達到其承載極限吋，即先于鋼筋破壞，鋼筋與水泥砂漿之間發(fā)生相對位移，鋼筋橫肋間的水泥砂漿被剪切脫落。由于水泥砂漿對鋼筋的錨固カ主要取決于鋼筋的外形和水泥砂漿的強度，當鋼筋外形、尺寸和水泥砂漿的強度確定后，水泥灌漿鋼筋連接接頭灌漿連接段的鋼筋錨固長度就基本確定了。鋼筋的外形、尺寸均由其產(chǎn)品標準進行規(guī)定，不可能因灌漿連接而改變；水泥砂漿是由無收縮水泥基灌漿材料與水均勻拌合制成，有一定的可操作時間、早強、高流動度及微膨脹等多種性能要求，目前鋼筋連接接頭用水泥灌漿料制成的水泥砂漿28天抗壓強度已達到85MPa以上，在保證相關(guān)性能的基礎上進一步提高材料強度的空間是有限的，因此，通過提高水泥灌漿料的強度來縮短鋼筋錨固長度的技術(shù)路線難以取得十分明顯的效果。
發(fā)明內(nèi)容[0006]針對所述水泥灌漿連接方法的不足，本實用新型的目的在干提供一種鋼筋端部加粗灌漿接頭，通過鐓粗、螺紋連接或者焊接等方式，將鋼筋端頭進行加粗。該方法通過鋼筋端部加粗的錨固頭，使接頭灌漿腔內(nèi)的水泥砂漿的承載面積増加，而且受カ更合理，在鋼筋水泥灌楽■接頭承受拉伸載荷時，能夠有效地提聞水泥砂楽■的承載能力面積，從而提聞了接頭所能承受載荷的極限值。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種鋼筋端部加粗灌漿接頭，其包括兩根連接鋼筋 、金屬制管狀連接套筒和填充于鋼筋與連接套筒之間的無收縮水泥砂漿，其特征在于，至少其中一根連接鋼筋的端部形成有直徑大于該連接鋼筋原始外徑Imm IOmm的錨固頭，所述端部連同所述錨固頭伸入所述連接套筒的灌漿部內(nèi)，并通過在所述灌漿部內(nèi)硬化的水泥砂漿與所述連接套筒結(jié)合成一個連接體。在較佳的技術(shù)方案中所述錨固頭是通過鐓粗加工方式在連接鋼筋端部所一體制成的鐓粗部。在較佳的技術(shù)方案中所述錨固頭是與連接鋼筋相分離的金屬部件，并通過焊接或者螺紋連接或者擠壓連接與連接鋼筋的端部固定連接。在較佳的技術(shù)方案中所述連接套筒的灌漿部的內(nèi)徑最小處直徑比連接鋼筋的錨固頭直徑至少大2_。在較佳的技術(shù)方案中所述灌漿部的內(nèi)壁設有凹槽或者凸起。在較佳的技術(shù)方案中在連接鋼筋的縱肋上設有深度不小于0. 2mm的凹坑或凹槽。該凹坑或凹槽可在鐓粗加工連接鋼筋端部的鐓粗頭吋，由鐓粗設備的夾持模具通過夾持鋼筋的縱肋，而在縱肋上形成凹坑或凹槽形結(jié)構(gòu)。在較佳的技術(shù)方案中形成有錨固頭的連接鋼筋上還設有至少ー個輔助錨固件，所述輔助錨固件通過焊接或者螺紋連接固定在連接鋼筋的端部以外的其它部分。在較佳的技術(shù)方案中兩根連接鋼筋的端部均設有錨固頭，井分別從連接套筒的兩端伸入所述連接套筒的灌漿部中。在較佳的技術(shù)方案中其中一根連接鋼筋為端頭帶螺紋的鋼筋，另ー根為普通的帶肋鋼筋；在所述連接套筒的一端設有螺紋孔，所述螺紋孔與所述帶螺紋鋼筋的螺紋端連接，所述連接套筒另一端設有所述管狀灌漿部，所述的帶肋鋼筋的端部設有所述錨固頭，并插入所述管狀灌漿部中。在較佳的技術(shù)方案中其中一根連接鋼筋為端頭帶螺紋的鋼筋，另ー根為普通的帶肋鋼筋；在所述連接套筒的一端設有螺紋孔，所述螺紋孔與ー個螺塞的外螺紋相連接，所述帶螺紋鋼筋的螺紋端與所述螺塞的內(nèi)螺紋相連接，所述連接套筒另一端設有所述管狀灌漿部，所述的帶肋鋼筋的端部設有所述錨固頭，并插入所述管狀灌漿部中。本實用新型具有的優(yōu)點在于本實用新型可以增加鋼筋在混凝土中的錨固力，在保證接頭性能的基礎上，減少接頭連接套筒的長度，減少連接套筒的材料用量，降低生產(chǎn)成本，使該接頭能夠大量應用于裝配式結(jié)構(gòu)的墻、柱構(gòu)件中。

圖I是本實用新型提供的第一種鋼筋端部加粗灌漿接頭的剖視圖；[0020]圖2是本實用新型提供的第二種鋼筋端部加粗灌漿接頭的剖視圖；圖3是本實用新型提供的第三種鋼筋端部加粗灌漿接頭的剖視圖；圖4是本實用新型提供的鋼筋端部錨固頭以外部分縱肋凹坑或凹槽結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是本實用新型提供的鋼筋端部錨固頭以外部分還固定有其它金屬件的示意圖。
具體實施方式
首先，如圖I所示，本實用新型提供一種鋼筋端部加粗灌漿接頭，其包括兩根連接鋼筋10、金屬制管狀連接套筒20和填充于鋼筋與連接套筒20之間的無收縮水泥砂漿30，該兩根連接鋼筋10分別從該連接套筒20的兩端插入該連接套筒20的灌漿部內(nèi)，并分別通過連接套筒20和連接鋼筋10間隙內(nèi)的硬化的無收縮水泥砂漿30結(jié)合形成一個連接體；并且，該兩根連接鋼筋10插入該連接套筒20內(nèi)的一端分別形成有直徑大于該連接鋼筋10原始外徑Imm IOmm的錨固頭11，在本實施例中，該錨固頭11是通過鐓粗加工方式在連接鋼筋10端部所一體制成的鐓粗部。施工的時候，首先是預制構(gòu)件エ廠制作階段，先對連接鋼筋進行加工，制成錨固頭，然后在構(gòu)件制作時從接頭連接套筒的一端將制有錨固頭的連接鋼筋10插入連接套筒20內(nèi)，調(diào)整到規(guī)定位置后固定，再將該端連接鋼筋10與連接套筒20之間的間隙密封好，然后把連接套筒20的另一端ロ固定在模板上，并把連接套筒20與構(gòu)件模板之間的間隙密封好，將連接套筒20的灌漿孔和排漿孔連接件引到預制構(gòu)件結(jié)構(gòu)面以外，待構(gòu)件內(nèi)的所有鋼筋固定，所有接頭的連接套筒全部安裝就位、密封好后，澆筑預制構(gòu)件混凝土，振搗，養(yǎng)護，至拆模，構(gòu)件制作完成。其ニ，建筑工程現(xiàn)場安裝時，將被連接構(gòu)件吊到安裝エ位，將另ー個構(gòu)件的連接鋼筋(該鋼筋端部已預制錨固頭)一一插入本構(gòu)件的連接套筒內(nèi)，構(gòu)件調(diào)整到規(guī)定位置并固定，在封堵好構(gòu)件之間的灌漿縫后，將拌合好的高流動性、無收縮的高強水泥灌漿料從預留的灌漿ロ灌入，直至水泥灌漿料漿料從構(gòu)件的所有灌漿接頭的排漿孔依次流出時，封堵好各個灌漿孔和排漿孔，待水泥灌漿料(水泥砂漿)硬化后，各個連接接頭內(nèi)的水泥砂漿即與兩根連接鋼筋10和混凝土預留腔的內(nèi)壁緊密結(jié)合，將兩個構(gòu)件的連接鋼筋10連接在一起，同時也將預制構(gòu)件與已有混凝土結(jié)構(gòu)或預制構(gòu)件連接在一起。在混凝土構(gòu)件受到拉カ載荷吋，由于連接鋼筋10的端頭具有錨固頭11，錨固頭11的直徑大于連接鋼筋10原始外徑，因此，在承受拉カ載荷時，有效地增加了水泥砂漿30承受連接鋼筋10所傳遞載荷的面積，同時水泥砂漿的受カ更合理，從而提高了該灌漿接頭所能承受拉カ載荷的極限值。從另ー個角度來說，在需要承受同樣大小的拉カ載荷的情況下，選用本實用新型提供的鋼筋端部加粗灌漿接頭，可以采用更小長度的連接套筒20，從而節(jié)約了鋼材使用，降低了成本。上述實施例中，錨固頭11也可以是與連接鋼筋10相分離的金屬部件，并通過焊接或者螺紋連接或者擠壓連接等方法與連接鋼筋10的端部固定連接，只要保證錨固頭11的直徑大于連接鋼筋10原始外徑，即可實現(xiàn)增強承載能力。此外，連接套筒20的灌漿部的內(nèi)徑最小處直徑應比連接鋼筋10的錨固頭11直徑至少大2_，以保證鋼筋的安裝和水泥灌漿料的流動，組成有效的連接接頭。而且，灌漿部的內(nèi)壁可設為有凹槽或者凸起的粗糙結(jié)構(gòu)，以進一歩增強灌漿接頭的承載能力。并且，如圖4所示，在兩根連接鋼筋10的縱肋上設置深度不小于0. 2mm的凹槽或凹坑32，也可増加鋼筋鐓粗錨固頭以外其它部位與接頭內(nèi)水泥砂漿的錨固力，提高灌漿接頭的連接性能。此外，當連接鋼筋的所述錨固頭是與連接鋼筋相分離的金屬部件時，如圖5所示，該連接鋼筋上還可設置至少ー個輔助錨固件33，該輔助錨固件33通過焊接或者螺紋連接固定在連接鋼筋的端部以外的其它部分，用以增加鋼筋與水泥砂漿的錨固效果，同上述縱肋上的凹槽或凹坑32 —祥，可以提高灌漿接頭的連接性能。請再參閱圖2所示，本實用新型提供第二種鋼筋端部加粗灌漿接頭，其包括連接 鋼筋、金屬制連接套筒20和水泥砂漿30，所述的連接鋼筋為兩根，其中一根為端頭帶螺紋的鋼筋13，另ー根為普通的帶肋鋼筋12 ;在該連接套筒20的一端設有螺紋孔，該螺紋孔與該帶螺紋鋼筋13的螺紋端連接，該連接套筒20另一端設有管狀灌漿部，所述的帶肋鋼筋12插入該管狀灌漿部中，并通過充滿兩者間隙的無收縮水泥砂漿30結(jié)合形成一個連接體；并且，該帶肋鋼筋12插入該灌漿部內(nèi)的一端形成有直徑大于該帶肋鋼筋12原始外徑至少Imm IOmm的錨固頭11，在本實施例中，該錨固頭11是通過鐓粗加工方式在帶肋鋼筋12端部所一體制成的鐓粗部。同樣地，上述實施例中，錨固頭11也可以是與帶肋鋼筋12相分離的金屬部件，并通過焊接或者螺紋連接或者擠壓連接等方法與帶肋鋼筋12的端部固定連接，只要保證錨固頭11的直徑大于帶肋鋼筋12原始外徑，即可實現(xiàn)增強承載能力。此外，連接套筒20的灌漿部的內(nèi)徑最小處直徑應比帶肋鋼筋12的錨固頭11直徑至少大2mm,以構(gòu)成有效的連接。而且，灌漿部的內(nèi)壁可設為有凹槽或者凸起的粗糙結(jié)構(gòu)，以進一歩增強灌漿接頭的承載能力。并且，如圖4所示，在連接鋼筋10的縱肋上設置深度不小于0. 2mm的凹槽或凹坑32，也可増加鋼筋鐓粗錨固頭以外其它部位與接頭內(nèi)水泥砂漿的錨固力，提高灌漿接頭的連接性能。此外，當連接鋼筋的所述錨固頭是與連接鋼筋相分離的金屬部件時，如圖5所示，該連接鋼筋上還可設置至少ー個輔助錨固件33，該輔助錨固件33通過焊接或者螺紋連接固定在連接鋼筋的端部以外的其它部分，用以增加鋼筋與水泥砂漿的錨固效果，同上述縱肋上的凹槽或凹坑32 —祥，可以提高灌漿接頭的連接性能。請再參閱圖3所示，本實用新型提供第三種鋼筋端部加粗灌漿接頭，其包括連接鋼筋、金屬制連接套筒20和水泥砂漿30，所述的連接鋼筋為兩根，其中一根為端頭帶螺紋的鋼筋13，另ー根為普通的帶肋鋼筋12 ;在該連接套筒20的一端設有螺紋孔，該螺紋孔與一個螺塞16的外螺紋相連接，該螺塞16內(nèi)螺紋孔與帶螺紋鋼筋13的螺紋端連接，該連接套筒20另一端設有管狀灌漿部，所述的帶肋鋼筋12插入該管狀灌漿部中，并通過充滿兩者間隙的無收縮水泥砂漿30結(jié)合形成一個連接體；并且，該帶肋鋼筋12插入該灌漿部內(nèi)的一端形成有直徑大于該帶肋鋼筋12原始外徑至Imm IOmm的錨固頭11，在本實施例中，該錨固頭11是通過鐓粗加工方式在帶肋鋼筋12端部所一體制成的鐓粗部。同樣地，上述實施例中，錨固頭11也可以是與帶肋鋼筋12相分離的金屬部件，并通過焊接或者螺紋連接等方法與帶肋鋼筋12的端部固定連接，只要保證錨固頭11的直徑大于帶肋鋼筋12原始外徑，即可實現(xiàn)增強承載能力。此外，連接套筒20的灌漿部的內(nèi)徑最小處直徑應比帶肋鋼筋12的錨固頭11直徑至少大2mm,以構(gòu)成有效的連接。而且，灌漿部的內(nèi)壁可設為有凹槽或者凸起的粗糙結(jié)構(gòu)，以進一歩增強灌漿接頭的承載能力。并且，如圖4所示，在連接鋼筋10的縱肋上設置深度不小于0. 2mm的凹槽或凹坑32，也可増加鋼筋鐓粗錨固頭以外其它部位與接頭內(nèi)水泥砂漿的錨固力，提高灌漿接頭的連接性能。 此外，當連接鋼筋的所述錨固頭是與連接鋼筋相分離的金屬部件時，如圖5所示，該連接鋼筋上還可設置至少ー個輔助錨固件33，該輔助錨固件33通過焊接或者螺紋連接固定在連接鋼筋的端部以外的其它部分，用以增加鋼筋與水泥砂漿的錨固效果，同上述縱肋上的凹槽或凹坑32 —祥，可以提高灌漿接頭的連接性能。以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鋼筋端部加粗灌漿接頭，其包括兩根連接鋼筋、金屬制管狀連接套筒和填充于鋼筋與連接套筒之間的無收縮水泥砂漿，其特征在于，至少其中一根連接鋼筋的端部形成有直徑大于該連接鋼筋原始外徑Imm IOmm的錨固頭，所述端部連同所述錨固頭伸入所述連接套筒的灌漿部內(nèi)，并通過在所述灌漿部內(nèi)硬化的水泥砂漿與所述連接套筒結(jié)合成ー個連接體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼筋端部加粗灌漿接頭，其特征在于所述錨固頭是通過鐓粗加工方式在連接鋼筋端部所一體制成的鐓粗部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼筋端部加粗灌漿接頭，其特征在于所述錨固頭是與連接鋼筋相分離的金屬部件，并通過焊接或者螺紋連接或擠壓連接而與連接鋼筋的端部固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的鋼筋端部加粗灌漿接頭，其特征在于所述連接套筒的灌漿部的內(nèi)徑最小處直徑比連接鋼筋的錨固頭直徑至少大2_。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的鋼筋端部加粗灌漿接頭，其特征在于所述灌漿部的內(nèi)壁設有凹槽或者凸起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的鋼筋端部加粗灌漿接頭，其特征在于在具有錨固頭的連接鋼筋的縱肋上設有深度不小于0. 2mm的凹坑或凹槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼筋端部加粗灌漿接頭，其特征在于形成有錨固頭的連接鋼筋上還設有至少ー個輔助錨固件，所述輔助錨固件通過焊接或者螺紋連接固定在連接鋼筋的端部以外的其它部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的鋼筋端部加粗灌漿接頭，其特征在于兩根連接鋼筋的端部均設有錨固頭，井分別從連接套筒的兩端伸入所述連接套筒的灌漿部中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的鋼筋端部加粗灌漿接頭，其特征在于其中一根連接鋼筋為端頭帶螺紋的鋼筋，另ー根為普通的帶肋鋼筋；在所述連接套筒的一端設有螺紋孔，所述螺紋孔與所述帶螺紋鋼筋的螺紋端連接，所述連接套筒另一端設有所述管狀灌漿部，所述的帶肋鋼筋的端部設有所述錨固頭，并插入所述管狀灌漿部中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋼筋端部加粗灌漿接頭，其特征在于其中一根連接鋼筋為端頭帶螺紋的鋼筋，另ー根為普通的帶肋鋼筋；在所述連接套筒的一端設有螺紋孔，所述螺紋孔與一個螺塞的外螺紋相連接，所述帶螺紋鋼筋的螺紋端與所述螺塞的內(nèi)螺紋相連接，所述連接套筒另一端設有所述管狀灌漿部，所述的帶肋鋼筋的端部設有所述錨固頭，并插入所述管狀灌漿部中。
專利摘要本實用新型是一種鋼筋端部加粗灌漿接頭，其包括兩根連接鋼筋、金屬制管狀連接套筒和填充于鋼筋與連接套筒之間的無收縮水泥砂漿，至少其中一根連接鋼筋的端部形成有直徑大于該連接鋼筋原始外徑1mm～10mm的錨固頭，所述連接鋼筋連同所述錨固頭伸入所述連接套筒的灌漿部內(nèi)，并通過在所述灌漿部內(nèi)硬化的水泥砂漿與所述連接套筒結(jié)合成一個連接體。在所述鋼筋水泥灌漿接頭的灌漿腔中，由于連接鋼筋的端頭具有錨固頭，錨固頭的直徑大于連接鋼筋原始外徑1mm～10mm，有效地增加了接頭灌漿腔內(nèi)的水泥砂漿與連接鋼筋的承載面積，從而提高了該灌漿接頭所能承受拉力載荷的極限值。
文檔編號E04C5/16GK202391019SQ20112051276
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者劉興亞, 周雯, 尹華奇, 朱清華, 王愛軍, 郝志強, 郭學友, 錢冠龍, 陳雷, 高安慶 申請人:中冶建筑研究總院有限公司, 北京建茂建筑設備有限公司, 北京思達建茂科技發(fā)展有限公司