本發(fā)明涉及土木工程技術(shù)領(lǐng)域,具體來說涉及一種鋼筋的連接及其裝配式混凝土構(gòu)件的對(duì)接方法。
背景技術(shù):
裝配式建筑,關(guān)鍵是鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件的等強(qiáng)連接。要實(shí)現(xiàn)等強(qiáng)連接必須使受力主筋對(duì)接。要使預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件快速無縫對(duì)接,不可能將受力主筋外露,將二個(gè)預(yù)制的構(gòu)件受力主筋在體外對(duì)筋,然后再澆筑混凝土,實(shí)現(xiàn)二個(gè)混凝土構(gòu)件的連接,這樣不僅增加較大的工作量,而且延長(zhǎng)了施工工期,提高了工程造價(jià),沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的建筑結(jié)構(gòu)的快速裝配化,難以提高其裝配率。
現(xiàn)在常用的鋼筋接駁,均是在構(gòu)件體外的對(duì)接,如綁扎、焊接和機(jī)械連接等。只有實(shí)現(xiàn)預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件在體內(nèi)的鋼筋對(duì)接,才能實(shí)現(xiàn)高效的裝配。
經(jīng)檢索,《一種預(yù)制構(gòu)件連接件及由其構(gòu)成的混凝土預(yù)制件對(duì)接結(jié)構(gòu)[申請(qǐng)?zhí)?CN201020550659.1]專利,包括小螺帽、插桿、中孔螺帽、大螺帽,大螺帽底部開有孔,鋼棒的鐓頭卡在其內(nèi),彈簧位于大螺帽內(nèi)且彈簧一端與鐓頭相觸、另一端與分體卡圈相觸,所述中孔螺帽旋接在大螺帽內(nèi),其中中孔螺帽下端與分體卡圈呈彈性配合,中孔螺帽的帽沿卡接在大螺帽端面;所述插桿由插頭、插脖和插接體構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu),其插頭底部圓面積大于與其為一體插脖直徑且在插頭底部形成環(huán)插脖卡臺(tái);所述插桿插接體與小螺帽旋接。
但是該專利存在缺陷,比如在連接過程中,分體卡圈由彈簧提供支撐,當(dāng)插桿插入分體卡圈用力過大或速度較快時(shí),分體卡圈容易脫離中孔螺帽,導(dǎo)致連接失??;彈簧的推力難以將分體卡圈推送到位,導(dǎo)致連接效果不可靠,用于受拉(抗拔)構(gòu)件的對(duì)接提供的連接力是較低的,難以滿足工程需要。
對(duì)于專利《一種卡環(huán)連接件》(申請(qǐng)?zhí)朇N201610546188.9),包括連接螺母和卡接螺母,所述的連接螺母上螺接有一個(gè)插接件,所述的卡接螺母內(nèi)設(shè)有一個(gè)在外力作用下能發(fā)生形變且當(dāng)外力消失時(shí)能回復(fù)原狀的卡環(huán)組件,該卡環(huán)組件豎直設(shè)置在卡接螺母內(nèi),在卡接螺母內(nèi)還螺接有一個(gè)中間螺母,中間螺母位于卡環(huán)組件上方并能對(duì)卡環(huán)組件形成止擋,當(dāng)插接件插入到卡環(huán)組件中時(shí),所述的插接件與卡環(huán)組件形成卡接配合。
但是卡環(huán)組件,在外力作用下能沿徑向擴(kuò)大尺寸的卡片環(huán),使套設(shè)在卡片環(huán)外壁上具有彈性可形變的卡環(huán)固定件也向外變形,然后依靠卡環(huán)固定件的彈性力使卡片環(huán)沿徑向向內(nèi)移動(dòng),并克服中間螺母和墊圈對(duì)卡片環(huán)二端面作用的摩阻力是很困難的,也就是說,卡環(huán)固定件的彈性作用力很難使卡片環(huán)移動(dòng)嵌入到插接件的卡臺(tái)上,或卡入到位,說明這種連接是不可靠的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有預(yù)制混凝土構(gòu)件體內(nèi)鋼筋接駁器存在的問題,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接可靠、操作方便的預(yù)制混凝土構(gòu)件對(duì)接用的鋼筋接駁器,及其該鋼筋接駁器的連接方法。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種預(yù)制混凝土構(gòu)件對(duì)接用的鋼筋接駁器,包括:分別連接著兩段對(duì)接鋼筋的大、小套筒、螺鎖連接桿、鉤形鎖具、串圈、止退螺母和高強(qiáng)液態(tài)粘合劑,其特征是:
小套筒一端連接對(duì)接鋼筋,另一端內(nèi)部連接一螺鎖連接桿;大套筒一端連接對(duì)接鋼筋,另一端內(nèi)部設(shè)置有鉤形鎖具,鉤形鎖具的端部設(shè)有突出部,對(duì)接時(shí)突出部卡住螺鎖連接桿上的凹槽;鉤形鎖具中段設(shè)置有串圈,對(duì)接時(shí)鉤形鎖具繞串圈轉(zhuǎn)動(dòng);大套筒的端部設(shè)置有止退螺母,對(duì)接時(shí)螺鎖連接桿的圓錐形端頭穿過止退螺母與鉤形鎖具卡接。
進(jìn)一步,所述止退螺母通過外螺紋旋接在大套筒的端部,止退螺母上端平面呈內(nèi)倒角,下端呈錐形,鉤形鎖具位于止退螺母下端的錐面與套筒之間,鉤形鎖具上部具有斜面,其傾角與止退螺母下端錐面傾角相吻合。
進(jìn)一步,鉤形鎖具由多個(gè)弧形鉤塊組成,通過串圈拼裝成中空柱狀。
進(jìn)一步,螺鎖連接桿的上端是一個(gè)螺桿、中部為圓柱桿、下端為圓錐形端頭,圓錐端頭與圓柱桿之間設(shè)有凹槽,對(duì)接時(shí)鉤形鎖具突出部卡在凹槽內(nèi)。
進(jìn)一步,對(duì)接的鋼筋均固定在預(yù)埋的大套筒和小套筒的端部,大、小套筒孔口附近的內(nèi)側(cè)均帶有螺紋。
進(jìn)一步,止退螺母孔口內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角,止退螺母端面設(shè)有一字槽。
進(jìn)一步,所述大套筒底部設(shè)置一碟形撐板,碟形撐板位于鉤形鎖具下端,碟形撐板上分布有開口槽,對(duì)接時(shí),碟形撐板受壓變形,其外徑增大。
進(jìn)一步,鉤形鎖具的下端設(shè)有長(zhǎng)腳趾,對(duì)接時(shí),螺鎖連接桿的圓錐形端頭推動(dòng)長(zhǎng)腳趾使鉤形鎖具突出部卡住螺鎖連接桿。
一種預(yù)制混凝土構(gòu)件的鋼筋對(duì)接方法:
兩個(gè)對(duì)接的預(yù)制混凝土構(gòu)件內(nèi),分別預(yù)設(shè)大套筒和小套筒并分別與鋼筋連接,使螺鎖連接桿的一端插入大套筒內(nèi),移動(dòng)預(yù)制混凝土構(gòu)件,當(dāng)螺鎖連接桿的圓錐形端頭碰到鉤形鎖具突出部時(shí),推動(dòng)鉤形鎖具的上端向外移動(dòng),下端向內(nèi)移動(dòng),讓開圓錐形端頭;
螺鎖連接桿的圓錐形端頭繼續(xù)向下移動(dòng),推動(dòng)鉤形鎖具下端沿徑向向外移動(dòng);從而使鉤形鎖具上端沿徑向向內(nèi)移動(dòng),使鉤形鎖具的突出部嵌入到螺鎖連接桿的凹槽內(nèi),使二塊預(yù)制構(gòu)件的鋼筋被連接在一起。
進(jìn)一步,所述大套筒內(nèi)充滿粘合劑,插入螺鎖連接桿后,多余的粘合劑將溢出,粘合劑固化后大套筒與螺鎖連接桿和鉤形鎖具全部粘結(jié)成一個(gè)整體;二個(gè)預(yù)制混凝土構(gòu)件的對(duì)接面上充灌粘合劑,固化后將對(duì)接面粘結(jié)在一起。
進(jìn)一步,接駁多根鋼筋時(shí),在連接面上設(shè)置一個(gè)及以上定位孔和定位銷;先將定位銷連接到定位孔中,然后將將連接二個(gè)構(gòu)件的定位銷與定位銷孔對(duì)準(zhǔn),最后將連接面壓緊,連接面上的鋼筋即同時(shí)連接起來。
進(jìn)一步,圓錐形端頭通過推動(dòng)帶長(zhǎng)腳趾的鉤形鎖具,使長(zhǎng)腳趾的鉤形鎖具的下端沿徑向向外移動(dòng),上端沿徑向向內(nèi)移動(dòng),從而使鉤形鎖具的突出部嵌入到螺鎖連接桿的凹槽內(nèi),鎖住螺鎖連接桿,使預(yù)制構(gòu)件的鋼筋被連接在一起。
進(jìn)一步,當(dāng)螺鎖連接桿的圓錐形端頭繼續(xù)向下移動(dòng)時(shí),圓錐形端頭向下擠壓碟形撐板,碟形撐板受壓變形,其外徑增大,推動(dòng)鉤形鎖具的下端沿徑向向外移動(dòng),同時(shí)鉤形鎖具的上端沿徑向向內(nèi)移動(dòng),使鉤形鎖具鎖住螺鎖連接桿。
本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)施工可操作性強(qiáng)、構(gòu)件裝配化程度高、裝配效率高,保證了連接的可靠性,降低了預(yù)制構(gòu)件連接的造價(jià),工程實(shí)施效果良好。
附圖說明
圖1、鋼筋接駁器的結(jié)構(gòu)方案一示意圖
圖2、鋼筋接駁器的結(jié)構(gòu)方案二示意圖
圖3、預(yù)制混凝土構(gòu)件對(duì)接方案一的鋼筋接駁器裝配定位剖面圖
圖4、預(yù)制混凝土構(gòu)件對(duì)接方案一的鋼筋接駁器裝配過程剖面圖
圖5、預(yù)制混凝土構(gòu)件對(duì)接方案一的鋼筋接駁器裝配到位剖面圖
圖6、串圈組裝的鉤形鎖具分布方案一示意圖
圖7、蝶形撐板平面圖
圖8、止退螺母平面圖
圖9、預(yù)制混凝土構(gòu)件對(duì)接方案二的鋼筋接駁器裝配定位剖面圖
圖10、預(yù)制混凝土構(gòu)件對(duì)接方案二的鋼筋接駁器裝配過程剖面圖
圖11、預(yù)制混凝土構(gòu)件對(duì)接方案二的鋼筋接駁器裝配到位剖面圖
圖12、串圈組裝的鉤形鎖具分布方案二示意圖
圖13、預(yù)制混凝土構(gòu)件對(duì)接的多根鋼筋接駁過程示意圖
圖中:1-上節(jié)預(yù)制件、2-鋼筋、3-螺鎖連接桿、4-小套筒、5-止退螺母、6--大套筒、7-鉤形鎖具、8-下節(jié)預(yù)制件、9-串圈、10-碟形撐板、11—高強(qiáng)粘接劑、12-碟形撐片上分布的開口槽、13—止退螺母上的一字槽、14-定位銷螺孔、15-定位銷、16-定位銷插孔、71-長(zhǎng)腳趾。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖1所示,一種鋼筋接駁器,小套筒4和大套筒6,分別連接著二段鋼筋2;要使這二段鋼筋2連接起來,須使用該種鋼筋接駁器。
鋼筋接駁器,包括帶內(nèi)螺紋的大套筒6、帶外螺紋的止退螺母5、鉤形鎖具7、串圈9、蝶形撐板10和螺鎖連接桿3等。
所述的止退螺母5,帶有外螺紋,其上端呈內(nèi)倒角平面,頂部分布一字槽,下端呈外傾角,形成錐形,鉤形鎖具7被擋在止退螺母5與大套筒6之間;止退螺母5下端外傾面的角度與鉤形鎖具的上端傾角相同。
所述的鉤形鎖具7,由多個(gè)帶鉤的弧形塊組成,串連在一個(gè)彈性串圈9上,拼裝后成中空柱形。
所述的螺鎖連接桿3,上端是一個(gè)螺桿,在中部分布一個(gè)凹槽,下端呈圓錐體;
所述的大套筒6是用于連接受力主鋼筋,主鋼筋均固定在預(yù)埋的大套筒的端部,大套筒的內(nèi)側(cè)均帶有螺紋。
所述的二個(gè)預(yù)制件對(duì)接,是先將螺鎖連接桿3的一端與一個(gè)預(yù)制件中鋼筋連接,所述鋼筋與小套筒4連接;同時(shí)將鋼筋接駁器的組件安裝到另一個(gè)預(yù)制件的鋼筋連接套筒中;然后移動(dòng)預(yù)制件對(duì)準(zhǔn)連接孔,使螺鎖連接桿的錐頭從止退螺母的中孔插入。
當(dāng)螺鎖連接桿3的錐頭碰到鉤形鎖具7的鎖頭時(shí),擠壓使鉤形鎖具的上端沿徑向向外移動(dòng),同時(shí)鉤形鎖具的下端沿徑向向內(nèi)移動(dòng),串圈9相當(dāng)于鉤形鎖具的轉(zhuǎn)軸;
當(dāng)螺鎖連接桿3的錐頭繼續(xù)向下移動(dòng)時(shí),碰到鉤形鎖具的下部并擠壓到蝶形撐板10,使蝶形撐板外徑增大,蝶形撐板沿徑向向外推動(dòng)鉤形鎖具7下端向外移動(dòng),鉤形鎖具的上端便沿徑向向內(nèi)移動(dòng),同時(shí)使鉤形鎖具的卡頭嵌入到螺鎖連接桿3的凹槽內(nèi),便使預(yù)制構(gòu)件的鋼筋被連接起來。
另一個(gè)方案是:鉤形鎖具7有一個(gè)長(zhǎng)腳趾71,省去了蝶形撐板10。當(dāng)螺鎖連接桿3的錐頭繼續(xù)向下移動(dòng)時(shí),錐頭推動(dòng)鉤形鎖具的長(zhǎng)腳趾71,使其下端沿徑向向外移動(dòng),鉤形鎖具的上端便沿徑向向內(nèi)移動(dòng),同時(shí)使鉤形鎖具的卡頭嵌入到螺鎖連接桿的凹槽內(nèi),便使預(yù)制構(gòu)件的鋼筋被連接起來。
所述二個(gè)預(yù)制件連接時(shí),預(yù)埋在混凝土中的鋼筋連接套筒內(nèi)灌入了液態(tài)高強(qiáng)粘接劑,插入螺鎖連接桿后,多余的粘合劑將溢出,粘合劑固化后,便將鋼筋接駁器與套筒粘合成一個(gè)整體。
所述在對(duì)接面上有多根鋼筋需要同時(shí)連接時(shí),需在連接面上設(shè)置一個(gè)以上的定位銷螺孔14和定位銷插孔16;在定位銷螺孔中擰入定位銷15;并將需連接二個(gè)構(gòu)件的定位銷15與定位銷插孔16對(duì)準(zhǔn)后,將一個(gè)構(gòu)件移近另一個(gè)構(gòu)件并壓緊,這二個(gè)構(gòu)件中需要連接的鋼筋將全部接駁在一起。具體組裝結(jié)構(gòu)如下:
先將螺鎖連接桿3與小套筒4的螺紋螺接在一起;然后將碟形撐板10按圖示位置放入到大套筒6中;再將鉤形鎖具7組裝到串圈9上,形成一個(gè)中空的柱狀體,其平面如圖5;當(dāng)長(zhǎng)腳趾的鉤形鎖具71組裝到串圈9上,其平面如圖1、2,并放入到大套筒6中;
接下來,用一字形螺絲刀嵌入止退螺母5的一字槽13中,如圖7,方便地把止退螺母5擰入到大套筒6中,并使止退螺母的下端斜面與鉤形鎖具7的上端斜面相接觸;
移動(dòng)螺鎖連接桿3,對(duì)準(zhǔn)大套筒6中止退螺母5的中心,將螺鎖連接桿3插入到鉤形鎖具7的中間,即可實(shí)現(xiàn)二塊預(yù)制混凝土構(gòu)件體內(nèi)鋼筋2的對(duì)接。
對(duì)接方案一:
如圖2所示,螺鎖連接桿3帶有圓錐形端頭,止退螺母5有一個(gè)倒角,從而使螺鎖連接桿3在插入止退螺母5時(shí),允許有一定量的中心誤差,減少了連接時(shí)定位的難度。
如圖3所示,螺鎖連接桿3帶有圓錐形端頭從止退螺母5中間插入到一定位置時(shí),螺鎖連接桿3的直徑由端頭向上逐漸增加,便與鉤形鎖具7的突出部相碰,并擠壓鉤形鎖具7的上端沿徑向向外移動(dòng),同時(shí)鉤形鎖具7的下端沿徑向向內(nèi)移動(dòng),串圈9具有鉤形鎖具7轉(zhuǎn)動(dòng)軸的功能。
如圖4所示,隨著螺鎖連接桿3的端頭向下移動(dòng)擠壓鉤形鎖具7的下部和碟形撐板10,由于碟形撐板上分布的開口槽12,如圖6,螺鎖連接桿3的端頭壓力使碟形撐板10變形,其外徑增大,推動(dòng)鉤形鎖具7的下端沿徑向向外移動(dòng),同時(shí)鉤形鎖具7的上端沿徑向向內(nèi)移動(dòng),使鉤形鎖具7的鉤頭嵌入到螺鎖連接桿3中間的凹槽中,從而使鉤形鎖具7與螺鎖連接桿3鎖扣在一起。
對(duì)接方案二:
如圖9所示,螺鎖連接桿3帶有圓錐形端頭,止退螺母5有一個(gè)倒角,從而使螺鎖連接桿3在插入止退螺母5時(shí),允許有一定量的中心誤差,減少了連接時(shí)定位的難度。
如圖10所示,螺鎖連接桿3帶有圓錐形端頭從止退螺母5中間插入到一定位置時(shí),螺鎖連接桿3的直徑由端頭向上逐漸增加,便與長(zhǎng)腳趾的鉤形鎖具71的突出部相碰,并擠壓長(zhǎng)腳趾的鉤形鎖具71的上端沿徑向向外移動(dòng),同時(shí)鉤形鎖具7的下端沿徑向向內(nèi)移動(dòng),串圈9具有長(zhǎng)腳趾的鉤形鎖具71轉(zhuǎn)動(dòng)軸的功能。
如圖11所示,隨著螺鎖連接桿3的端頭向下移動(dòng),推動(dòng)鉤形鎖具71的長(zhǎng)腳趾,使其下端沿徑向向外移動(dòng),同時(shí)長(zhǎng)腳趾的鉤形鎖具71的上端沿徑向向內(nèi)移動(dòng),使長(zhǎng)腳趾的鉤形鎖具71的鉤頭嵌入到螺鎖連接桿3中間的凹槽中,從而使長(zhǎng)腳趾的鉤形鎖具71與螺鎖連接桿3鎖扣在一起。
由于鉤形鎖具7的上端被止退螺母5頂住,止退螺母5又與大套筒6螺接在一起,從而實(shí)現(xiàn)了小套筒4連接的鋼筋2與大套筒連接的鋼筋2連接成整體。
在插入螺鎖連接桿3之前,已在大套筒6中灌滿液態(tài)高強(qiáng)粘接劑11。當(dāng)螺鎖連接桿3插入并與鉤形鎖具7鎖扣到位后,已將多余的高強(qiáng)粘接劑11擠出,同時(shí)在大套筒6與鋼筋接駁器組件之間的間隙完全充滿了液態(tài)的高強(qiáng)粘接劑11,高強(qiáng)粘接劑11固化后,能使大套筒6與鋼筋接駁器組件之間不存在間隙,
如圖2~4,上節(jié)預(yù)制混凝土件1與下節(jié)預(yù)制混凝土件8對(duì)接,要使接縫處強(qiáng)度(抗拉、抗彎、抗剪和抗壓)高于預(yù)制混凝土構(gòu)件本體的強(qiáng)度,需將混凝土接觸面高強(qiáng)粘接和受力主筋一一連接,為此,在混凝土接觸面上預(yù)涂液態(tài)高強(qiáng)粘接劑11,將預(yù)制混凝土件的受力主筋與大套筒6或小套筒4連接起來,并預(yù)埋在連接的端面處,利用鋼筋接駁器,實(shí)現(xiàn)了二塊預(yù)制混凝土構(gòu)件體內(nèi)鋼筋2的對(duì)接
如圖8,當(dāng)預(yù)制混凝土構(gòu)件在連接面上有多根鋼筋需要連接時(shí),需在連接面上設(shè)置一個(gè)以上的定位銷螺孔14和定位銷插孔16;在定位銷螺孔中擰入定位銷15;并將需連接二個(gè)構(gòu)件的定位銷15與定位銷插孔16對(duì)準(zhǔn)后,將一個(gè)構(gòu)件移近另一個(gè)構(gòu)件并壓緊,這二個(gè)構(gòu)件中需要連接的鋼筋將全部接駁在一起。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:取消了對(duì)卡環(huán)組件進(jìn)行軸向定位的彈簧,解決了連接過程中卡環(huán)組件存在與中間螺母脫離的難題,使卡環(huán)組件軸向始終保持位置固定,不會(huì)出現(xiàn)連接失敗,從而提高了預(yù)制混凝土件連接的可靠性。
此外,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還有:解決了中間螺母和墊圈對(duì)卡片環(huán)二端面作用阻力較大,導(dǎo)致卡環(huán)固定件的彈性無法使卡片環(huán)復(fù)位嵌入到插接件卡臺(tái)上的難題。同時(shí)也解決了中間螺母和墊圈對(duì)卡片環(huán)二端面作用阻力較小,使卡環(huán)固定件之間存在的較大間隙影響接觸強(qiáng)度的困難,并解決了連接后又被拉開的難題,大大提高了預(yù)制混凝土件連接強(qiáng)度和連接的安全性。
本文中所描述的具體實(shí)施方式僅僅是對(duì)本發(fā)明思想作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代,但并不會(huì)偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了上節(jié)預(yù)制件1、鋼筋2、螺鎖連接桿3、小套筒4、止退螺母5、大套筒6、鉤形鎖具7、下節(jié)預(yù)制件8、串圈8、碟形撐板10、粘接劑11、碟形撐片上分布的開口槽12、止退螺母上的一字槽13、定位銷螺孔14、定位銷15、定位銷插孔16等術(shù)語,但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì);把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。