内嵌锥状体的全灌浆套筒的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，该套筒包括套筒体（3）、锥状体（7）、灌浆口（4）、出浆口（5）、限位螺栓（9）、橡胶密封圈（10），套筒体（3）的两端装有橡胶密封圈（10）；套筒体（3）的两端内部分别嵌固一个锥状体（7），为了防止锥状体（7）在套筒体中滑动，对应于锥状体（7）两端的套筒体（3）部位进行滚压处理缩小套筒体（3）该部分的内径；套筒体（3）的一端的外壁上设有灌浆口（4），另一端的外壁上设有出浆口（5）。本发明具有加工简单，成本低廉等优点，尤其适用于构件梁、柱、剪力墙构件中钢筋的连接，可广泛应用于装配式混凝土结构中，具有广阔的工程应用前景。
【专利说明】内嵌锥状体的全灌浆套筒
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于预制混凝土构件之间钢筋连接的浆锚式套筒连接件，属于建筑工程【技术领域】，具体为一种内嵌锥状体的全灌浆套筒。
【背景技术】
[0002]预制装配式混凝土结构作为一种符合工业化生产方式的结构形式，具有施工速度快、劳动强度低、噪音污染与湿作业少和产品质量易控制等优势，在发达国家得到了广泛应用。采用预制装配的建筑施工方法可以有效节约资源和能源，提高材料在实现建筑节能和结构性能方面的利用率，克服施工场地和环境条件对现场施工对的限制，减少现场施工劳动力数量，减少建筑垃圾和施工对环境的不良影响，提高建筑功能和结构性能。推广预制装配式混凝土结构有利于实现“四节一环保”的绿色发展要求，实现低能耗、低排放的建造过程，能够促进我国建筑业的健康发展，实现预定的节能减排目标，是我国未来建筑的发展方向。
[0003]众所周知，预制装配式混凝土结构的核心和难点是钢筋的连接问题。常见的钢筋连接形式有机械连接、焊接连接、搭接连接等，但都存在连接后需在连接节点处浇筑后浇混凝土的问题，水泥灌浆套筒连接可以预先埋设在混凝土部件中，施工时将另一部件的伸出钢筋插入本部件对应的套筒中，然后把无收缩高强度水泥砂浆灌入连接套筒，填满套筒与钢筋之间的间隙，水泥砂浆硬化后，两根钢筋便牢固连接在一起，从而达到连接两端钢筋的目的，连接节点处无需浇筑后浇混凝土，节点的连接效率较高。
[0004]目前，我国各地出台的装配式混凝土结构的相关规范、规程中钢筋的连接推荐采用灌浆套筒连接。这主要是因为，与其他的连接方式相比，灌浆套筒连接具有以下优势:①技术成熟；②连接可靠。国外大量的工程实践证明，这种连接方法简单易操作，接头效果良好。
[0005]目前按套筒的制作工艺分类，可将套筒分为:铸铁(钢)套筒和机加工套筒两类。国外的钢筋连接用灌浆套筒一般为球墨铸铁产品，国内的灌浆套筒通常采用铸铁(钢)浇注或者机械加工，机械加工主要是以钢棒或者厚壁钢管为材料，通过机械铣削方式将钢棒掏空或者将厚壁钢管的内壁铣削成既定形式，从而形成灌浆套筒。以上两种类型的套筒各有弊端，铸铁(钢)套筒的外形笨重，且技术要求较高；机械加工套筒虽然强度比较高，但仍然比较笨重，而且材料消耗大，生产成本高，生产效率低。综上可见，以上两种套筒都存在加工困难、形式笨重、造价高等弊病。
[0006]中国专利文献CN102071774A公开了一种插入式钢筋连接套筒及其施工方法，所述的连接套筒通过内部设置锥形螺纹来起到抗剪作用，锥形螺纹的高度小，抗剪作用有限，尤其当用该型套筒连接直径较大钢筋时，其抗剪作用较差的弊端更为显著。
[0007]中国专利文献CN102900201A公开了一种浆锚式钢筋连接套筒及其制造模具和制造方法，所述的连接套筒通过特定的模具进行挤压，从而在套筒体的内部形成凸肋和凹槽，当套筒体内部灌注了水泥灌浆料后，凸肋和凹槽起到抗剪的作用，这种抗剪键的抗剪效果明显，但加工起来比较复杂，费时费力，加工成本高。
[0008]中国专利文献CN102116075A公开了一种新型水泥灌浆钢筋连接接头，所述的连接套筒为轧制型钢，外形为圆形或多角筒状，连接套筒的孔为等径圆孔，采用铣削加工方法制成，当套筒体内部灌注了水泥灌浆料后，连接套筒内壁的凸起环肋和套筒孔端凸环在钢筋拉伸或压缩时起到抗剪作用，抗剪效果明显，但套筒加工仍然比较复杂，加工成本高，不利用于实际工程的推广应用。
[0009]综上，现有的套筒存在加工工艺复杂、、材料浪费较多、加工成本高等弊病，不利于当前我国住宅产业化和建筑工业化的发展。如何在保证套筒质量的前提下，简化套筒形式，降低套筒造价，这正是本发明的出发点所在。
【发明内容】
[0010]技术问题:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出一种制作简便，加工成本较低的内嵌锥状体的全灌浆套筒及其和制作方法。
[0011]技术方案:为解决上述技术问题，本发明提出的内嵌锥状体的全灌浆套筒，其特征在于，内嵌锥状体的全灌浆套筒包括套筒体、内嵌锥状体、灌浆口、出浆口、限位螺栓，弹性橡胶密封圈，套筒体的两端装有弹性橡胶密封圈；套筒体的两端内部分别嵌固一个锥状体；为了防止锥状体在套筒体中滑动，对应于锥状体的两端部位将套筒体进行滚压处理缩小套筒体的内径，并采用焊接固定；套筒体的一端的外壁上设有灌浆口，另一端的外壁上设有出浆口。
[0012]本发明的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒包括套筒体、锥状体、灌浆口、出浆口、限位螺栓、橡胶密封圈，套筒体的两端装有橡胶密封圈；套筒体的两端内部分别嵌固一个锥状体，为了防止锥状体在套筒体中滑动，对应于锥状体两端的套筒体部位进行滚压处理缩小套筒体该部分的内径；套筒体的一端的外壁上设有灌浆口，另一端的外壁上设有出浆口。
[0013]内嵌的锥状体最小内径略大于底部插入钢筋和上部插入钢筋的直径，对套筒体与内嵌的锥状体采用焊接进一步固定。
[0014]套筒体上设有3行螺孔，螺孔上设有螺纹，3行螺孔在圆周上的位置间隔为120度，螺孔上拧有抗剪螺栓。
[0015]套筒体中间位置设有一螺孔，其上拧有一限位螺栓，保证两边的钢筋具有相同的锚固长度。
[0016]套筒体宜选用优质碳素结构钢、低合金高强度钢或合金结构钢制备而成的无缝钢管。
[0017]所述的橡胶密封圈内径较底部插入钢筋和上部插入钢筋的直径略小，外径较套筒体内径略大，使其在灌浆时起到密封的效果。
[0018]有益效果:本发明的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，利用普通低碳钢无缝钢管作为套筒体材料，内嵌锥状体组合而成。一方面材料来源广泛，另一方面加工比较简便，能使套筒生产成本大大降低。
[0019]通过在套筒体上设置抗剪螺栓和内嵌锥状体，使套筒的内径逐渐缩小而提高对灌浆料的约束能力，大大增加了灌浆料与钢筋间的粘结强度，达到减小套筒体中钢筋锚固长度，降低了材料成本。[0020]本新型套筒具有材料来源广泛，加工制作简单、性能可靠等优点，大大改善了当前铸铁、铸钢套筒制作繁杂，成本较高，机械铣削套筒加工费时费工等弊端，可广泛应用于装配式混凝土结构中，具有广阔的工程应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明的结构示意图；
[0022]图2是图1的A-A剖视图；
[0023]图中:底部插入钢筋I ;上部插入钢筋2 ;套筒体3 ;灌浆口 4 ;出浆口 5 ;水泥灌浆料6 ;锥状体7 ;抗剪螺栓8 ;限位螺栓9 ;橡胶密封圈10 ;焊接缝11。
【具体实施方式】
[0024]所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒内部嵌入了锥状体，使套筒体内径沿洞口方向缩小，当钢筋在拉力作用下，套筒体内部的水泥灌浆料有向外滑动的趋势，套管内部的锥状体使得灌浆料处于三轴受力状态，从而大幅增强了高强灌浆料与钢筋的粘结力，保证钢筋不发生粘结滑移破坏。
[0025]为防止钢筋受拉时内嵌的锥状体被拔出，在对应于锥状体外端部位的套筒进行滚压处理缩小套筒体内径，并采用焊接固定锥状体和套筒。
[0026]为保证钢筋能插入套筒，内嵌锥状体最小内径应略大于钢筋直径。
[0027]通过在套筒体上设置抗剪螺栓，可以取代铸铁(钢)套筒上的环肋，钢筋在拉压作用下，套筒体内部的水泥灌浆料处于三轴受力状态，抗剪螺栓在其中起到剪力键的作用，将套筒内部插入钢筋的拉压应力合理分散到整个套筒体上，有效避免了套筒体上的局部应力集中，使套筒的抗拉能力大幅提高。同时使套筒的形式得以简化，重量得以减轻，造价得以降低。
[0028]作为优选，为了提高螺栓的抗剪性能，抗剪螺栓宜优选10.9级及以上高强螺栓，内六角螺栓和外六角螺栓均可。
[0029]所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，其特征在于，套筒体上设有3行螺孔，螺孔上设有螺纹，3行螺孔的位置间隔为120度，螺孔上拧有抗剪螺栓。
[0030]所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，其特征在于，套筒体中间位置设有一螺孔，其上拧有一限位螺栓，套筒安装时，因设有限位螺栓，套筒的安装更加方便，保证两边插入的钢筋具有相同的锚固长度，有效避免了连接钢筋插入过长或过短的问题。
[0031]所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，其特征在于，套筒体宜选用优质碳素结构钢、低合金高强度钢、合金结构钢等制备而成的无缝钢管。
[0032]所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，其特征在于，密封橡胶圈内径较钢筋直径小，外径较套筒内径大，保证套筒体具有良好的密封性，避免在施工过程中灌浆料的漏出。
[0033]第一步:
[0034]一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，包括:套筒体3，所述的套筒体3内嵌锥状体7，对应于锥状体外端的套筒滚压处理缩小内径后采用焊接缝11连接，所述的套筒体上设有3行螺孔，螺孔上设有螺纹，3行螺孔的位置间隔为120度，螺孔上拧有抗剪螺栓8，套筒中部采用限位螺栓10定位，所述的套筒体3为低碳钢无缝钢管加工而成。[0035]第二步:
[0036]第一步所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，所述的锥状体内径应略大于钢筋直径为宜，锥状体应具有平缓的坡度，沿套筒长度方向从内到外逐渐收缩内径。锥状体应与套筒固定，采用滚压处理缩小套筒内径和焊接加固。
[0037]第三步:
[0038]第一步所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，所述的抗剪螺栓，可以为内六角螺栓，也可为外六角螺栓，作为优选，抗剪螺栓宜优选10.9级及以上高强螺栓，抗剪螺栓伸入套筒的长度以不少于1/4且不超过1/3套筒内径为宜，限位螺栓伸入套筒的长度以不少于1/2且不顶压套筒内壁为宜，抗剪螺栓的数量、直径需依照连接钢筋的种类、直径计算确定。
[0039]第四步:
[0040]利用第1、2、3步所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒进行钢筋连接时，在预制构件浇筑时先将套筒体预埋在第一梁中，套筒体可用第一梁的外包混凝土临时固定。现场安装时先将第一梁固定，吊装第二梁，吊装过程不断调整第二梁，使其钢筋插入第一梁内预留的套筒体。插入完成后，对第一梁固定，从套筒的灌浆口 4灌入水泥灌浆料6，待其流出出浆口 5后停止灌浆，并对套筒的灌浆口和出浆口进行封堵，同法完成节点部位其余钢筋的连接，即完成节点处施工。
【权利要求】
1.一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，其特征在于该套筒包括套筒体(3)、锥状体(7)、灌浆口( 4)、出浆口( 5 )、限位螺栓(9 )、橡胶密封圈(10 )，套筒体(3 )的两端装有橡胶密封圈(10);套筒体(3)的两端内部分别嵌固一个锥状体(7)，为了防止锥状体(7)在套筒体中滑动，对应于锥状体(7)两端的套筒体(3)部位进行滚压处理缩小套筒体(3)该部分的内径；套筒体(3)的一端的外壁上设有灌浆口(4)，另一端的外壁上设有出浆口(5)。
2.根据权利要求1所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，其特征在于内嵌的锥状体(7)最小内径略大于底部插入钢筋(I)和上部插入钢筋(2)的直径，对套筒体(3)与内嵌的锥状体(7)采用焊接进一步固定。
3.根据权利要求1所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，其特征在于，套筒体(3)上设有3行螺孔，螺孔上设有螺纹，3行螺孔在圆周上的位置间隔为120度，螺孔上拧有抗剪螺栓(8)。
4.根据权利要求1所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，其特征在于，套筒体(3)中间位置设有一螺孔，其上拧有一限位螺栓(9)，保证两边的钢筋具有相同的锚固长度。
5.根据权利要求1所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，其特征在于，套筒体(3)宜选用优质碳素结构钢、低合金高强度钢或合金结构钢制备而成的无缝钢管。
6.根据权利要求1所述的一种内嵌锥状体的全灌浆套筒，其特征在于，所述的橡胶密封圈(10)内径较底部插入钢筋(I)和上部插入钢筋(2)的直径略小，外径较套筒体(3)内径略大，使其在灌浆时起到密封的效果。
【文档编号】E04C5/18GK103899044SQ201410143821
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】潘金龙, 单奇峰 申请人:东南大学