一种自锁式钢筋连接灌浆套筒的制作方法

本发明涉及土建交通技术领域，具体是一种自锁式钢筋连接灌浆套筒。

背景技术

随着我国建筑工业化的发展和广泛应用，混凝土预制构件之间的连接技术和措施越来越成为推广装配式混凝土结构、提高装配式混凝土结构质量的关键技术和瓶颈问题，尤其是钢筋之间的连接技术。灌浆套筒连接可以减少施工现场的湿作业量，仅通过灌浆锚固即可完成预制构件之间的连接，施工速度较快且施工现场不需要模板支护和混凝土，施工绿色便捷且经济性较好，该种施工方式正广泛应用于装配式混凝土框架、装配式剪力墙结构中。但是，预制构件之间的钢筋连接质量是影响装配式混凝土结构性能的关键因素，如果预制构件之间的钢筋连接一旦发生破坏或失效，将对装配式混凝土结构的整体性和正常使用造成巨大的影响，特别是地震作用下，如果装配式混凝土结构中预制构件连接部位的钢筋连接发生破坏，将对结构的抗震性能和耗能能力造成重大影响。

由于预制构件的连接往往位于梁柱节点核心区域和剪力墙底部等结构关键部位，该部位受力复杂且钢筋密集，现场钢筋连接施工难度较大且质量不易保证，因此，采用大直径高强钢筋并减少钢筋数量正成为提高装配式混凝土结构施工性能的一个重要方向，集束配筋和大直径大间距的高强钢筋配筋连接技术越来越受到更多技术人员的重视。装配式混凝土由于节点连接处钢筋复杂，施工空间较小，特别是在预制剪力墙和预制柱(梁)的连接部位，如果采用普通小直径钢筋，纵筋和箍筋数量较多配筋复杂，需要连接的钢筋数量较多，需要布置较多的灌浆套筒和连接施工部位，因此集束配筋具有较大的优势，特别是采用大直径大间距的高强钢筋配筋技术越来越成为推进减少装配式混凝土结构施工难度，提高装配式混凝土结构施工效率的技术手段，但是目前针对大直径的高强钢筋的灌浆套筒较少，需要提出新型的灌浆套筒来解决上述问题。

目前的灌浆套筒钢筋连接主要是通过灌浆套筒内的灌浆料来提供锚固力来连接钢筋，如果锚固大直径大间距的高强钢筋，需要增加灌浆套筒的长度并提高灌浆料的强度，但是，增加灌浆套筒的长度将大大增加预制构件内灌浆套筒的定位和施工难度，采用高强的灌浆料，由于灌浆料的流动性较差且材料脆性较大，容易导致灌浆质量不可靠且预制构件连接结合部变形较差，导致装配式混凝土结构的耗能能力和抗震性能较差。目前灌浆套筒理想的破坏模式为钢筋拉断，但部分学者和研究人员实验表明，当出现贴壁或者定位不准以及灌浆不密实等情况时，极易出现钢筋拔出的破坏模式，其原因主要是灌浆套筒的灌浆料的抗剪承载力低于钢筋的极限承载力，如出现该种情况，将会给预制装配式混凝土结构带来较大的风险。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种自锁式钢筋连接灌浆套筒。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种自锁式钢筋连接灌浆套筒，包括套筒体，套筒体上设置有灌浆孔和出浆孔，套筒体内设置有与灌浆孔和出浆孔连通的灌浆腔体，在灌浆腔体内壁设置肋纹或波纹，灌浆腔体内壁还设置多道卡舌。

其中，各卡舌的方向为由套筒体端部向内，与套筒体内壁呈30-45°夹角。

其中，肋纹的高度不小于3mm，且数量不应小于3个，等间距设置于套筒体内壁。

其中，套筒体的每侧腔体内部设置2-5道卡舌，每道卡舌所包含的卡舌数量不少于3个。

其中，各道卡舌分别设置于套筒体内壁上的相邻肋纹之间，或设置于波纹的顶部。

其中，卡舌为扇形。

其中，各卡舌端部为圆弧形，各道卡舌端部的圆弧直径小于待插入钢筋的直径，直径差不大于5mm。

有益效果：本发明的一种自锁式钢筋连接灌浆套筒，具有以下有益效果：

本发明的灌浆套筒在钢筋插入时，一方面可以通过与螺纹钢筋肋纹之间的自锁作用有效的提供机械锚固力，另一方面，当预制构件内插入连接的钢筋出现偏差时，通过对钢筋适当的位置校正后，插入灌浆套筒内时，由于卡舌的垂直径向的作用，可以有效的避免钢筋灌浆套筒连接时出现的贴壁或者偏心的情况。本发明的灌浆套筒可以提高钢筋连接时的锚固性能，同时，可以有效的提高钢筋在灌浆套筒腔体内的定位精度，保证钢筋的径向定位准确，内壁设置的卡舌的间隙可以保证灌浆料在灌浆套筒内的流动性，保证灌浆料填充密实，通过上述作用可以有效提高大直径高强钢筋的锚固性能，同时解决钢筋插入灌浆套筒中出现的偏心和贴壁问题。

附图说明

图1为波纹内壁半灌浆套筒正面剖视图；

图2为带肋内壁半灌浆套筒正面剖视图；

图3为波纹内壁半灌浆套筒钢筋连接正面剖视图；

图4为带肋内壁半灌浆套筒钢筋连接正面剖视图；

图5为半/全灌浆套筒钢筋连接径向截面图；

图6为波纹内壁全灌浆套筒正面剖视图；

图7为带肋内壁全灌浆套筒正面剖视图；

图8为波纹内壁全灌浆套筒钢筋连接正面剖视图；

图9为带肋内壁全灌浆套筒钢筋连接正面剖视图。

图中：1-套筒体，2-肋纹，3-波纹，4-卡舌，5-螺纹，6-灌浆腔体，7-灌浆孔，8-出浆孔，9-钢筋，10-钢筋，11-橡胶密封圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图所示的一种自锁式钢筋连接灌浆套筒，包括全灌浆套筒和半灌浆套筒两种不同形式，全灌浆套筒和半灌浆套筒均包括套筒体1，套筒体1上设置有灌浆孔7和出浆孔8，套筒体1内设置有灌浆腔体6，灌浆腔体6与灌浆孔7和出浆孔8连通。在灌浆腔体6的内壁上设置肋纹2或者波纹3以增强灌浆材料的锚固性能，套筒体1内壁设置多道卡舌4。半灌浆套筒的一端具有螺纹5，钢筋10与螺纹5连接，螺纹连接应满足连接强度的要求，特别是大直径高强钢筋的连接；全灌浆套筒的套筒体1内部为左右对称构造。在灌浆套筒的灌浆腔体6内设置凸起的肋纹2来增强灌浆料与灌浆套筒的内壁协同工作性能，要求肋纹2的数量和凸起高度应满足锚固性能的要求，特别是连接大直径高强钢筋时，每道肋的高度不小于3mm，且数量不小于3个，间隔均匀布置。当灌浆套筒的套筒体1壁厚较大或者套筒体内径相对较小时，不宜设置凸起的肋纹时，可以在灌浆套筒腔体内壁上设置波纹3。如图5所示，卡舌4为扇形的钢片或铸铁片，其材质与套筒体1一致，而且制作套筒体1时作为整体同时制作成型，卡舌4的厚度和刚度应满足钢筋机械自锁的受力要求要求。每道扇形卡舌的数量不少于3个，每道数量不宜过多，每侧灌浆腔体6腔体内部设置2-5道卡舌，应保证在套筒体1的内壁上设置卡舌4后，钢筋插入灌浆套筒内和现场施工灌注浆料时不应受影响，保证灌浆充足密实。卡舌4的方向为由套筒体1端部向内，与灌浆套筒内壁成30-45度夹角。卡舌4为扇形，各卡舌4端部为圆弧形，各道卡舌4端部的圆弧直径小于待插入钢筋9的直径，直径差不大于5mm。卡舌4的位置应在套筒体1内壁上的肋纹2中间处，如灌浆套筒腔体内部为波纹3时，卡舌4应设置于波纹3顶端。布置的卡舌4和波纹3或肋纹2数量较多时，灌浆操作不便时可以时需要采用压力注浆，需要在灌浆孔设置凹槽来锚固灌浆用软管或pvc管。

在实施本发明时，包括以下步骤：

步骤1套筒体1与预制构件内钢筋9连接。全灌浆套筒和半灌套筒的特点如图1、图2和图5、图6所示，灌浆套筒用于预埋在混凝土中时，半灌浆套筒的螺纹5应与混凝土端部的钢筋10进行连接然后浇筑混凝土内，带灌浆腔体6的一段应用于预制钢筋9的连接，全灌浆套筒由于为对称结构，一端钢筋灌浆连接后浇筑在混凝土内；

步骤2：检查预制构件制作质量及套筒体1定位。当预制构件制作质量较好时，预制混凝土构件内的套筒体1(连接钢筋)与待连接钢筋的轴线基本在一条直线上；

步骤3：钢筋9插入套筒体1内。直接将待连接钢筋9插入套筒体1内，然后检查套筒体1端部插入钢筋9后端部橡胶密封圈11的位置及是否有破损和移位；

步骤4：灌注浆料。通过套筒体1预留的灌浆孔7和出浆孔8连接的软管，在套筒体1的灌浆腔体6内灌注灌浆料，应保证灌浆料的填充密实，当套筒体1上的多个灌浆孔7和出浆孔8在预制混凝土构件相连时，例如在预制混凝土柱和预制混凝土剪力墙结构中，需要采用压力注浆的方式来保证灌浆密实。

当预制构件制作出现误差，钢筋定位出现偏差时，且偏差在一定范围内时，可采用本发明中的灌浆套筒进行钢筋连接。具体施工步骤为：

步骤1：钢筋位置调整。当钢筋定位出现偏差的方式为钢筋倾斜，即待连接钢筋的轴线和套筒体1的轴线不平行时，需要通过钢筋弯折装置调整伸出的钢筋方向，保证钢筋的轴线方向与灌浆套筒的轴线方向平行；

步骤2：钢筋插入及灌浆连接施工。

但是当钢筋偏移位置较大时，调整钢筋的轴向方向后插入套筒体1的灌浆腔体6后出现贴壁的情况或者施工时难以插入时，应重新制作预制构件以保证施工质量和连接部位的性能。当钢筋定位出现偏差的方式为钢筋轴线和套筒体1的轴线平行但是不在同一条轴线时，且钢筋插入时没有出现贴壁的情况时，可正常施工。

针对结构中预制构件连接的关键部位，且建筑结构抗震等级较高时，出现钢筋定位偏差时，应通过钢筋拉拔实验和预制构件结合部承载力实验确定连接的可靠。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。