CN104520518B - 组合加强联接器和柱对准设备 - Google Patents

Abstract

一种用于对准并连接结构元件的设备，包括：带螺纹的立柱或条，其从相对的元件伸出的；互锁构件，其适合于拧在一起，其与相对的立柱中的每一个相关联；调整螺母，其是可拧到立柱中的一个上的，其中，该调整螺母被抵靠着互锁构件中的一个螺旋顶起以将该元件对准并且然后通过将互锁构件拧在一起被锁定并且被包封。可存在与该设备相关联的另外的立柱或条的对准装置。

Description

组合加强联接器和柱对准设备

发明领域

本发明涉及建筑业，特别是但不限于涉及一种设备，其用于对准并连接加强混凝土元件，通常是柱、墙壁和/或结构钢部件。

发明背景

加强混凝土元件如柱、墙壁、底板和梁的连接在建筑业中是众所周知的活动。与此建造过程有关的问题是多方面的并且通常取决于相对的加强条或加强杆的连接，该加强条或加强杆可以精确对准或可以不精确对准以便通过该连接传递拉伸力、压缩力以及其他力。

现有技术的连接方式随着应用本身而变化。连接加强条的常见的现有技术方法是通过把一个条与另一个条以通常为该条直径的40倍的优选的搭接长度进行重叠。虽然这种方法不需要重叠条被精确地对准，但是它的确产生在混凝土元件的范围内的拥塞。这已经导致通常是柱的混凝土元件有时不得不更大，仅仅为了容纳该额外的条。这导致了与这种现有技术方法相关联的一致程度的浪费。用于连接加强条的其它方法利用通常是带螺纹的或通过连接加强条的伸出端的环氧粘结剂附接的机械式连接器。然而，这种方法需要加强条完全地对准。此外，这种方法仅在如果有单一的条待与相对的条对准时是令人满意的。这些连接方法的现有技术的公开内容包括澳大利亚专利2003210074(巴菲克斯百慕大有限公司(Barfix Bermuda Ltd))中公开的那些公开内容，该专利公开了一种用于连接加强条的方法和设备，其涉及一种连接元件，该连接元件包括在加强条中的一个中切削螺纹的螺纹切削部。该螺纹切削部切削锥形螺纹，形成加强条上的锥形螺纹端。

AU2001051968公开了一种结构支撑系统，其中公开了一种用于带螺纹的加强条的使用的可锁定螺母系统，其包括略微地与该加强条接合的锁定构件。该锁定构件可具有与螺母接合的指状物，指状物的端部因指状物致动片的变形而移位。

WO98/44215(巴菲克斯百慕大有限公司(Barfix Bermuda Ltd))描述了一种用于互相连接加强条的方法和设备，其中当连接器被拧紧时，连接器在相对的加强条上切削螺纹。

在上述现有技术文献中的全部中，用于连接加强条的方法和设备依赖于对准相对的分开的柱的加强条的准确度。然而，在许多情况下，有多个条，比如需要成组连接的一组条。有几个提供各个的条之间轻微未对准的容许偏差的可利用的机械连接系统。为了将一组条连接至另一组条，确保在一组中的每个单个的条与另一组中的与其对应的和互补地相对的单个的条精确地对准可能非常困难并且是劳动密集的。此外，在混凝土或钢元件中的加强条不对准并且能够被机械地连接的情况下，在连接其对应的加强条之前，元件自身需要支柱或其他临时装置以对准或支撑它们，这既使用时间较多又是劳动密集的。机械条或杆的联接的现有技术的例子包括US 5305573 A(鲍曼(BAUMANN))、WO2011/113418 A1(比尔芬格柏格建筑公司(Bilfinger Berger AG))、WO1992/008019A1(安腾(ARTEON))和WO2007/061240 A1(金姆(KIM))。

在所有的现有技术的实例中，尽管主要的功能是联接加强杆和加强条，即使他们可能会稍微地未对准(例如，WO1992/008019 A1(安腾(ARTEON)))。条被嵌入其中的混凝土元件或钢部件本身不存在对准功能。因此，需要一种设备和方法，以用于不仅连接分开的相对的柱的加强条，而且还将这些柱彼此对准而无需使用其他临时装置的支柱并且其中当相对的加强条未对准时，该设备也能发挥功能。

发明目的

本发明的目的是通过提供一种用于对准和连接结构元件的加强条的新颖的和创造性的系统来改善或消除与现有技术相关联的问题和缺点中的一些或全部。

发明的陈述

在一个方面中，本发明在于一种用于对准并连接结构元件的设备，该结构元件通常是混凝土柱、墙壁、梁或结构钢元件，该设备组合地包括：

一个或多个带螺纹的立柱或带螺纹的加强条，其从待对准并连接的相对的元件伸出；

第一带螺纹的互锁构件和第二带螺纹的互锁构件，其适合于拧在一起并且与相对的立柱中的每一个相关联；

调整螺母，其是可拧到立柱或条中的一个上的并且适合于由互锁构件包封或包围；

其中在使用中，调整螺母被抵靠着互锁构件中的一个螺旋顶起以将元件对准并且然后通过将互锁构件拧在一起被锁定并且被包封。

在更详细的实例中，本发明在于一种用于对准结构元件并把结构元件连接在一起的设备，组合地包括：

第一带螺纹的立柱或带螺纹的加强条，其嵌入来自第一元件的端部中并且从来自第一元件的端部伸出；第二带螺纹的立柱或带螺纹的加强条，其嵌入第二元件中并且从第二元件伸出，该第二元件待与第一元件对准并且连接；

第一管状构件，其固定地附接至第一立柱，第一管状构件具有带螺纹的外壁；

第二管状构件，其具有内螺纹，其适合于拧到第一管状构件上，第二管状构件具有端壁，该端壁具有孔以使第二管状构件能够在第二立柱或条上自由滑动，其中孔的尺寸决定了适应立柱的任何未对准所需的容许偏差；

调整螺母，其是可拧到第二立柱上的并且与第一管状构件构件的自由端接触，其中通过将调整螺母抵靠着第一管状构件的自由端螺旋顶起，第一元件和第二元件对准，并且其中第二管状构件当旋紧到第一管状构件时包封调整螺母并把调整螺母锁定在适当的位置。

合适地，所述元件是待竖直对准的混凝土柱或墙壁。

优选地，第二管状构件的端壁中的孔的直径等于或大于第一管状构件的自由端的内直径。

优选地，在调整螺母的上方和下方有一个或多个垫圈以便于转动调整螺母。垫圈设计成在调整螺母和管状构件之间提供另外的承载能力。垫圈还可具有槽孔，该槽孔将允许在所允许的最大限度的未对准中的甚至更多的承载能力(表面积)。

在另一个变型中，没有垫圈并且调整螺母可设计成例如通过具有上部凸缘和下部凸缘来取消对垫圈的需要。

合适地，第一管状构件和第二管状构件具有六边形部分或平面部分以便于使用扳手转动。

可选择地，存在一个或多个锁紧螺母，其可被抵靠着第一管状构件和第二管状构件拧紧以进一步将第一管状构件和第二管状构件固定在其各自的螺纹杆上。

优选地，存在相对的立柱或条的对准装置，该对准装置包括具有中心凸起的盖帽构件，该盖帽适合于装配到一个立柱或条的端部；

该凸起适合于插入到相对的立柱或条的互锁管状构件的中央腔中，以在将第一互锁管状构件和第二互锁管状构件拧在一起之前将该相对的立柱或条大体上对准。

优选地，盖帽被摩擦焊接至或拧至该一个立柱或条的端部上。

优选地，存在可拆卸的夹子，其适合于夹到立柱或条上以在将盖帽的凸起插入中央腔中以使相对的立柱或条大体上对准时临时支撑立柱或条上的互锁管状构件中的一个或两者远离加盖帽端。

在另一方面，本发明在于一种使用本文中所描述的设备将通常是柱、墙壁的加强混凝土元件对准并连接其加强条或立柱的方法，包括以下步骤：

a)优选通过将第一管状构件拧至第一立柱或条上进行附接；

b)在相对的第二立柱或条上滑动第二管状构件；

c)将调整螺母拧到第二立柱或条上并使其接触第一管状构件的自由端，

d)将调整螺母抵靠着第一管状构件拧紧以使第一柱或墙和第二柱或墙对准，或用立柱或条的对准装置使第一立柱或条和第二立柱或条大体上对准；

e)当获得所需的对准时，将第二管状构件拧至第一管状构件上并且把第二管状构件和第一管状构件拧紧在一起从而包封调整螺母并把调整螺母锁定至适当的位置。

附图简述

为了使本发明被更好地理解并付诸实际实施，现在将参考附图，其中：

图1示出了在对准和连接混凝土柱的使用中的本发明。

图2示出了使用中的本发明的单个单元。

图3、图4、图5示出了本发明的各种视图。

图6示出了本发明的横截面立视图，其中相对的立柱大体上对准。

图7示出了本发明的横截面立视图，其中立柱未对准。

图8、图9和图10示出了本发明的各种分解图。

图11示出了在连接相对的结构钢元件的使用中的本发明。

图12、图13、图14和图15示出了立柱或条的对准装置的组件。

附图详述

现在参考图1，示出了在用来对准和连接矩形混凝土柱或相对的墙壁部分26、28的使用中的本发明的若干单元10、12、14、16、18、20、22、24。

将明显的是，所需要的本发明的单元的数目将依赖关于特定应用的承载规范和安全要求。在该部分中已经使用许多单元以用来对准和连接混凝土柱或墙壁。

现在参考图2，示出了在连接和对准上部结构元件30和下部结构元件32的使用中的本发明，其中相对的带螺纹的立柱34、36大体上对准并且顶部管状构件38和底部管状构件40被拧紧以包封调整螺母(未示出)。在这个实例中，第一管状构件具有凸缘38a，该凸缘38a提供被浇注在单元周围从而密封该单元的混凝土中的附加的紧握部或夹紧部。

在另一个方面，如果管状构件38需要被铸造到结构元件30中仅留下从结构元件伸出的外螺纹管状部分，则凸缘38a还提供管状构件38可抵靠边缘形式被固定的方式。

第一管状构件和第二管状构件(即顶部管状构件和底部管状构件)具有六边形部38b、六边形部40a以便于使用开口扳手拧紧。

现在参照图3、图4和图5并且使用与用于图2的相同的编号方式，示出了不同角度的设备的各种视图。在所有视图中，第一管状构件38和第二管状构件40已被拧紧从而包封调整螺母(未示出)并把调整螺母(未示出)锁定在适当的位置。在所有视图中明显的是，在这些视图中相对的带螺纹的立柱34、36大体上同轴对准。

如在图4中还示出的，可选择地提供锁定螺母38c和锁定螺母40b，其可以被抵靠着第一管状构件和第二管状构件(38和40，分别地)拧紧以进一步将第一管状构件和第二管状构件固定在相对的螺纹杆34和螺纹杆36上。

现在参照图6和图7，分别示出了本发明的横截面立视图，其中相对的立柱41、43对准并且相对的立柱51、53不对准。在图6中的横截面图中，第二管状构件42的内螺纹42a示出为与具有外螺纹44a的第一管状构件44接合，借以两个管状构件已被拧紧并且部分重叠以把调整螺母46锁定在适当的位置。调整螺母被示出为具有顶部垫圈48和底部垫圈50以方便调整螺母的转动并提供分别抵靠第一管状构件的自由端44b和第二管状构件的自由端42b的另外的承载能力。

现在参照图7，示出了其中相对的立柱51、53稍微未对准的设备。在这种情况下，将注意到在第二互锁构件54的端壁中的孔54a具有足够的直径以适应相对的立柱构件51、53的未对准。调整螺母56的螺旋顶起功能被保留，因为垫圈58、60和螺母具有足够的直径或尺寸以接合第一互锁构件60的自由端60a。端壁中的孔54a的尺寸允许第一互锁构件60和第二互锁构件54沿立柱51的轴线对准，并且可以相应地被拧紧以包封调整工具56并把调整工具56锁定在适当的位置。如前面所讨论的，然后可以浇注混凝土以永久密封该设备。

现在参照图8、图9和图10，示出了根据本发明的优选设备的分解图。使用了如用于图6和图7的相同的编号系统。示出了待对准和连接的通常为混凝土柱或混凝土支柱的相应的结构元件(未示出)的相对的第一带螺纹的立柱41和第二带螺纹的立柱43。具有外螺纹44a的第一带螺纹的互锁构件44被拧接到第一立柱41上。具有带有孔42c的端壁的第二互锁构件42在第二立柱43之上滑动，孔42c的直径优选地等于或大于第一互锁构件的自由端的直径。第二互锁构件的内螺纹42a适合于与第一互锁构件的外螺纹44a接合。包括调整螺母46和垫圈48、50的调节装置然后拧到第二立柱43上。垫圈48然后接触到第一互锁构件44的自由端44b并且通过进一步转动调整螺母有效地螺旋顶起第一锁定构件直到实现结构元件之间的期望的对准。第二互锁构件42然后与第一互锁构件44接合，并且这些互锁构件被拧在一起。当第二互锁构件相对于第一互锁构件被拧紧时，第二互锁构件包封并锁定调整螺母46。然后混凝土可以浇注在相应的结构元件之间的空间中，例如混凝土底板可以浇注在该设备的周围，从而牢固地将该设备固定在适当位置。

现在参考图11，示出了根据本发明的连接和对准相对的结构钢元件66、68的一对优选的设备62、64。螺纹杆70、72、74和76螺栓连接至大梁66、68的端部翼缘。将理解的是，用于对准元件的单元的数量将根据建筑要求和待连接的结构元件的大小而变化。类似地，根据本发明的优选设备也可以用于将结构钢元件连接至混凝土元件，例如，在具有底板的钢柱连接至具有铸入式的带螺纹的立柱(压紧螺栓)的混凝土地基的情况下。

现在参照图12、13、14和15，示出了优选的立柱或条对准装置。盖帽构件80具有中央凸起80a，该盖帽适合于装配到立柱82的端部。

凸起80a适合于插入到相对的立柱86或条的互锁管状构件84的中央腔84a中从而大体上将图13和14中所示的相对的立柱82和立柱86对准。

盖帽80被摩擦焊接到或拧到立柱82的端部上。

可拆卸夹子90适合于夹到立柱82上以在将盖帽的凸起80a插入中央腔84a中以大体上使相对的立柱或条82和86对准时临时支撑立柱82上的互锁管状构件88远离加盖帽端。如图15所示，除去夹子90时，管状构件84和管状构件88然后拧在一起。

当然应当认识到，尽管通过本发明的说明性示例已经给出了前述方案，但是对于本领域的技术人员将明显的是，所有这些和其它修改以及其变型都视为落入本文中阐述的本发明的广泛的范围和界限之内。

此外，在整个说明书中，应该理解，术语“包括(comprising)”和“含有(containing)”应被理解为具有类似于术语“包括(including)”，的广泛的含义，并且将被理解为意味着包括陈述的整体或步骤或者整体或步骤的组，但不排除任何其他的整体或步骤或者整体或步骤的组。这个定义也适用于术语“包括(comprising)”和“含有(containing)”的变体，例如“包括(comprise)”，“包括(comprises)”，“含有(contain)”和“含有(contains)”。

此外，术语结构或建筑“元件”被理解为包括混凝土支柱、柱、墙壁、底板、其他加强混凝土结构以及钢的梁、大梁或其他钢结构。在涉及立柱的情况下，它们同样适用于从如本文中描述的结构元件伸出的加强条或加强杆。在所提供的具体实例中，术语“带螺纹的立柱”可与外部带螺纹的加强条互换，并且反之亦然。

术语“螺旋顶起”意味着在相对的元件的压力下，通常是在其下面的另一个柱或梁的顶上对准的柱或梁的重力下分离或推开。

Claims (14)

1.一种用于对准并连接包括混凝土柱、墙壁、梁或结构钢部件的结构元件的设备，组合地包括：

第一带螺纹的立柱，其配置成嵌入来自第一结构元件的端部中并且从来自所述第一结构元件的所述端部伸出；

第二带螺纹的立柱，其配置成嵌入待与所述第一结构元件对准并且连接的第二结构元件中并且从所述第二结构元件伸出；

第一管状构件，其固定地附接至所述第一带螺纹的立柱，所述第一管状构件具有带螺纹的外壁；

第二管状构件，其具有内螺纹，适合于拧到所述第一管状构件上，所述第二管状构件具有端壁，所述端壁具有孔，以使所述第二管状构件能够在所述第二带螺纹的立柱上自由滑动，其中所述孔的尺寸决定了适应所述第一带螺纹的立柱和所述第二带螺纹的立柱的任何未对准所需的容差；

调整螺母，其能够拧到所述第二带螺纹的立柱上并且与所述第一管状构件的自由端接触，其中所述调整螺母和所述第一管状构件能够相对于彼此旋转，使得通过将所述调整螺母抵靠着所述第一管状构件的自由端螺旋顶起，所述第一结构元件和所述第二结构元件对准，或者反之亦然；

其中所述第二管状构件当拧到所述第一管状构件上时包封所述调整螺母并把所述调整螺母锁定在适当的位置；并且

其中，在使用中，所述第一结构元件和所述第二结构元件能够在所述设备支撑所述结构元件之一的负荷的同时被对准。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述结构元件是待竖直对准的混凝土柱或墙壁。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二管状构件的所述端壁中的所述孔的直径等于或大于所述第一管状构件的自由端的内直径。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述调整螺母的上方和下方有一个或多个垫圈以便于转动所述调整螺母。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述垫圈设计成在所述调整螺母和所述管状构件之间提供另外的承载能力。

6.根据权利要求4所述的设备，其中，所述垫圈具有槽孔，所述槽孔将允许更大的承载能力表面积以允许相对的所述第一带螺纹的立柱和所述第二带螺纹的立柱的最大限度的未对准。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中，所述调整螺母设计成通过具有上部凸缘和下部凸缘来取消对垫圈的需要。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中，所述第一管状构件和所述第二管状构件具有六边形部分或平面部分以便于使用扳手转动。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中，存在一个或多个锁紧螺母，所述一个或多个锁紧螺母能够被抵靠着所述第一管状构件和所述第二管状构件拧紧，以进一步将所述第一管状构件和所述第二管状构件固定在其各自的带螺纹的立柱上。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中，存在相对的带螺纹的立柱的对准装置，所述对准装置包括具有中心凸起的盖帽构件，所述盖帽构件适合于装配到一个带螺纹的立柱的端部；

所述凸起适合于插入到相对的带螺纹的立柱的管状构件的中央腔中，从而在将所述第一管状构件和所述第二管状构件拧在一起之前将所述一个带螺纹的立柱与所述相对的带螺纹的立柱大体上对准。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述盖帽构件摩擦焊接至或拧至所述一个带螺纹的立柱的端部上。

12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述相对的带螺纹的立柱上的管状构件能够抵靠所述盖帽构件旋入或旋出以提供另外的对准装置。

13.根据权利要求1至6、11、12中任一项所述的设备，其中，存在可去除的夹子，所述可去除的夹子适合于夹持到所述第一带螺纹的立柱或所述第二带螺纹的立柱上以在将所述第一带螺纹的立柱和所述第二带螺纹的立柱对准时暂时支撑所述第一管状构件和所述第二管状构件中的一个或两者。

14.一种使用上述权利要求中任一项所述的设备来对准加强的混凝土元件并连接其带螺纹的立柱的方法，包括以下步骤：

a)通过将所述第一管状构件拧至所述第一带螺纹的立柱上进行附接；

b)将所述第二管状构件在相对的第二带螺纹的立柱上滑动；

c)将所述调整螺母拧到第二带螺纹的立柱上并使所述调整螺母接触所述第一管状构件的自由端；

d)将所述调整螺母抵靠着所述第一管状构件螺旋顶起或将所述第一管状构件抵靠着所述调整螺母螺旋顶起以将所述第一结构元件和所述第二结构元件对准；

e)当获得所需的对准时，将所述第二管状构件拧至所述第一管状构件上并且把所述第二管状构件和所述第一管状构件拧紧在一起从而包封所述调整螺母并把所述调整螺母锁定到适当的位置。