CN107938947A - 组合钢筋连接灌浆套筒及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组合钢筋连接灌浆套筒及使用方法，所述套筒由强度较高的核心部和强度较低的辅助部组成，所述核心部用于与钢筋混凝土内被连接钢筋之间的锚固，所述辅助部用于灌浆、排浆、质量检测和/或补强，所述辅助部设置在所述核心部的一端或两端。其更容易保证灌浆质量，避免灌浆盲区，使用方便，节约材料，降低成本，提供多种可能的灌浆质量检查的方式，尤其是对于全灌浆套筒来讲灌浆质量控制更容易也可以满足灌浆套筒内灌浆质量的检验。其可广泛应用于装配式结构的钢筋连接。

Description

组合钢筋连接灌浆套筒及使用方法

技术领域

本发明涉及一种灌浆套筒及使用方法，特别是一种分体组合式灌浆套筒及使用方法，属于建筑工程中的装配式建筑技术领域。

背景技术

在装配式结构组装的过程中，钢筋连接灌浆套筒是确保构件间连接质量的核心部分，灌浆套筒内的灌注浆液是否饱满，是衡量灌浆连接施工质量的关键步骤。

目前市场上的使用全灌浆套筒较多，如图1所示，排浆孔3、灌浆孔2和备用孔(备用孔不一定有)开设在套筒本体1上，灌浆时，由于多余的注浆液从浆液从排浆孔3排出，注浆液固化面5的位置基本与排浆孔3顶面平齐，因此，套筒本体1的末端会存在一定区段的灌浆盲区6，即灌浆饱满度无法保证且不易检测。

另外，现有钢筋连接灌浆套筒，在产品设计中是由一个大于所连接钢筋强度的套筒本体，通常为高强钢管，并在其本体上开设排浆孔、灌浆孔和备用孔，套筒为一个整体，如果套筒本体是组合而成，其各部分的连接必须是等强连接。其存在如下缺陷，大于所连接钢筋强度的套筒本体，其真正有效的区段为核心部，其余部分只是起辅助作用，通体采用高强钢管，是造成材料的浪费，增加成本。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种组合钢筋连接灌浆套筒，用以解决现有的全注浆套筒存在注浆盲区及材料成本较高的技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种组合钢筋连接灌浆套筒，其特征在于，所述套筒由核心部和辅助部组成，所述核心部的强度高于所述辅助部，所述核心部用于与钢筋混凝土内被连接钢筋间的锚固，所述辅助部用于灌浆、排浆、质量检测和/或补强，所述辅助部设置在所述核心部的一端或两端。

进一步地，所述核心部和辅助部连接成一体后所述核心部和辅助部主体部分两者共轴线。

进一步地，所述核心部为筒状结构，其壁完整或一端开有孔。

进一步地，所述辅助部相对于所述核心部发生平面转动。

进一步地，所述辅助部为独立单元体或多模块组合而成的组合单元体。

进一步地，所述辅助部内设置有观测套筒内灌浆液面位置的标尺。

进一步地，所述核心部和所述辅助部为插入式连接或绑扎式连接。

进一步地，所述辅助部包括第一辅助部和/或第二辅助部，所述第一辅助部设置有排浆孔和备用孔，所述第二辅助部设置有灌浆孔。

进一步地，所述备用孔为一个或多个。

上述的组合钢筋连接灌浆套筒的使用方法，包括如下步骤，

步骤一，根据所连接钢筋并与之匹配灌浆套筒的核心部并根据使用用途选择辅助区；

步骤二，先是将核心部安装到预定位置，调整居中，再将辅助部装到核心部一端或两端，将核心部与辅助部的连接，并将各孔道的排布固定；

步骤三，通过排浆孔或半自动化控制装置控制灌浆过程；

步骤四，灌浆完成后，根据施工设计要求检测套筒内灌浆情况；

步骤五，根据检测结果，对于需要补强的套筒进行二次补强直至灌浆质量合格为止。

上述使用方法中，各孔道的排布固定的原则，备用孔布置基本顺直，便于备用孔的无损开启及探测设备的进入，排浆孔定位于套筒的最高处或最末端。

上述使用方法中，所述灌浆质量检测包括如下内容，

①.检查排浆孔外端浆料固化密实程度；

②.利用无损探伤设备探查辅助区及排浆孔内浆料的密实程度；

③.开启备用孔利用探头观察辅助区内浆料固化后，是否完整覆盖核心部的端头；

④.利用开启的备用孔向套筒内注射液体，确定辅助区内空腔情况，确定核心部内的灌浆饱和程度；

⑤.利用开启的备用孔再次向套筒内灌浆补强，在灌浆时采取一些措施，保证该孔道可以再次开启，重复使用；

⑥.开启备用孔再次检验，如果内部存在问题，关闭该孔，利用备用孔再次灌浆补强；

⑦.在备用孔设计中，可将其中一个备用孔确定为自检和补强，将另一个备用孔确定为最终检验，上述⑤和⑥过程可以反复，至灌浆质量合格为止。

采用本发明的技术方案取得了的有益效果包括以下六个方面：

一、能保证灌浆质量，避免灌浆盲区

本申请套筒是端部开放，套筒内核心部外的灌浆区域被延伸，核心部已不是套筒整体的末端，套筒的排浆孔道设置于套筒真正的最末端，灌浆时使套筒核心部外端形成可充满注浆液的空腔避免了现有的全注浆套筒会出现灌浆盲区的问题。辅助区由于可以设计成许多附加功能一体的组件，如排浆孔、灌浆孔、1个或多个备用孔，标尺等，其质量更便于检测，当两端辅助区内灌浆质量合格，核心部内灌浆一定合格。按常规套筒在排浆孔冒浆来控制灌浆过程，灌浆质量更容易控制。

另外，组合式灌浆套筒在安装后是一个组合体，待套筒内灌满灌注浆液后，辅助区和内部的注浆液，变成为包裹在核心部外部混凝土的一部分，从辅助区的作用就可以看出。

二、生产及施工便捷

本申请中各部分模块式设计，各自独立，使用时组装而成。无需在套筒核心部本体的侧壁开设排浆孔，灌浆孔或备用孔。灌浆时利用套筒本体(核心部)端部开放的空腔，作为灌浆时排浆孔和灌浆孔。无需在所连接钢筋插入套筒核心部后，核心部端部内设置橡胶封堵。由于套筒的各部分是相对独立单元，使用时通过简单的连接组合即可。如插入式连接，绑扎式等，施工方便施工成本低。

三、节约材料，降低加工成本

辅助部由于不参加钢筋的连接的锚固对选材强度要求较低。而且可以模块化设计，独立加工。所以辅助区可以设计成许多附加功能一体的组件，如排浆孔、灌浆孔、备用孔1、备用孔2，标尺等。其可以单一功能，也可以是同一部件上集成有许多功能。套筒中会出现特定功能区，如灌浆区，排浆区，检查区或复合区。在本体长度方面，由于核心部无需设置排浆孔高等，也就无需考虑核心部本体构造上所需的部分。本体长度相对减少。在本体壁厚方面，由于核心部无需设置排浆孔等，减少了开孔对本体强度的影响。辅助区由于该部分所起的作用是不参与所连接钢筋的锚固，所以对其选用的材料强度要求很低。如选用塑料和铁皮容易加工的材料。在本体长度方面，由于核心部无需设置排浆孔高等，也就无需考虑核心部(套筒本体)构造上所需的部分。本体长度相对减少。在本体壁厚方面，由于核心部无需设置排浆孔等，减少了开孔对本体强度的影响。辅助区由于该部分所起的作用是不参与所连接钢筋的锚固，所以对其选用的材料强度要求很低。如选用塑料和铁皮容易加工的材料。由于对各部分功能进行区分核心部精加工量大大减少，辅助区材料选择更容易加工。各部分相对独立，模块化设计中如需要精加工部分，被放置于辅助区内。从而降低生产难度，降低加工成本。

四、提供多种检测和施工的可能，辅助区的功能增加

排浆孔、灌浆孔在常规套筒中设置于同侧一直线上相对固定，安装套筒时现场状况非常繁杂，有时不利于孔道排布。新产品在现场安装时各孔的朝向可以随意调整，有利于各种孔道的排布。辅助区可以是一个独立单元体，可以是多模块组合而成的组合单元体。其基本形状为圆台型，棱台型，复合型等。全灌浆套筒(一端设置或两端设置辅助区)，半灌浆套筒(一端设置辅助区)。

辅助区由于只参与灌浆工作，不参与所连接钢筋的锚固。在产品模块设计中定的尺寸和构造形成均可以较为宽松，可以满足附加功能对其的要求。辅助区内可以完成的功能有：排浆孔，灌浆孔，备用孔，质量检查。可利用预留备用孔对套筒内进行二次灌浆或三次灌浆(即补强)。

五、灌浆质量控制更容易：尤其是对于全灌浆套筒来讲。

灌浆套筒的最末端被设置为排浆孔道，在灌浆时套筒内部不会产生灌浆盲区空腔。套筒内的灌浆区被向核心部两端延伸，使核心部(钢筋锚固区)外包裹着注浆液。在排浆孔处设置特殊装置(阻止阀)控制灌浆过程。

六、对套筒的灌浆质量评定提供多种可能

利用辅助区在核心部的两端，通过对辅助区内灌浆质量进行综合评定，来判断核心部内的灌浆质量。方法有：

a.过程控制:施工中过程记录资料。

b.外观和无损探伤：外观检查排浆孔的外端，利用电子设备如超声波等探测排浆孔内部及辅助区内的灌浆质量。

c.通过开启备用孔对辅助区内灌浆质量探查，利用探头观察灌注浆液11成形面与定位标尺的位置关系。

d.通过利用备用孔并对套筒内灌注液体，对辅助区内空腔的检查。

附图说明

图1是现有的全灌浆套筒透视图；

图2是组合式钢筋连接注浆套筒示意图；

图3是组合式钢筋连接注浆套筒组件一；

图4是组合式钢筋连接注浆套筒组件二；

图5是圆台型辅助端示意图；

图6是复合型辅助端示意图；

图7是双端设置辅助端示意图；

图8是单端设置辅助端实施例一；

图9是单端设置辅助端实施例二(全灌浆套筒单端设置辅助端)；

图10是单端设置辅助端实施例三(半灌浆套筒单端设置辅助端)；

图11是图8中单端设置辅助端实施例在实际工程中的应用方式；

图12是多套管同步灌浆实施例二；

图13是图12中A-A剖视图。

图中，1-套筒本体；2-灌浆孔；3-排浆孔；4-密封圈；5-注浆液固化面；6-灌浆盲区；7-核心部；8-第一辅助部、801-核心部连接端、802-钢筋连接端、803-排浆孔、804-备用孔、805-备用孔封堵、806-定位标尺、807-安装定位部、808-密封橡胶圈、809-圆台段；9-第二辅助部、901-核心部连接端、902-注浆孔、903-钢筋连接端、904-密封圈、905-定位部、906-加劲肋；10-钢筋；11-注浆液；12-密封圈；13-螺纹钢筋；14-内螺纹；15-叠合楼板；16-下层预制墙体；17-预制件间封堵；18-上层预制墙体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图2所示，图2为本发明的组合式钢筋连接注浆套筒示意图，其包括核心部7和第一辅助部8和/或第二辅助部9，核心部7为一截面完整的筒状结构，其采用强度要求较高的材料(如钢材等)一体成型，第一辅助部8和/或第二辅助部9分别连接在核心部7的两端，其采用强度要求较低的材料(如塑料等)一体成型或分体组装而成。第一辅助部8和/或第二辅助部9可绕核心部7平面转动，将其位置调整至更利于检测或施工的位置。核心部7材料的强度要求高于其所连接钢筋的强度，辅助部的材料强度要求低于其所连接钢筋的强度。所述核心部和所述辅助部的连接方式为插入式连接或绑扎式连接。

第一辅助部8的具体结构参见图3和图5，其中，图3中第一辅助部8为一设有排浆孔803和备用孔804的较短(相对于核心部7的长度来说较短)筒状结构，其具有与核心部7截面匹配的核心部连接端801、及钢筋连接端802，钢筋连接端802预设有或不设密封橡胶圈808，在筒状结构的内壁与备用孔连通处设置有用于观测套筒内灌浆液面位置的定位标尺806、在筒状结构内壁排浆孔803和备用孔804下部向内凸出形成安装定位部807、为防止灌浆过程中，浆液从备用孔中溢出，还设置有独立配备的备用孔封堵805。图5中，第一辅助部8包括直径较小的圆柱状圆台状钢筋连接端802，直径较大的与核心部连接端801，两者之间的中间区段为圆台段809即自钢筋连接端802到核心部连接端801其中间区段外周面的直径为逐渐增大圆台状。备用孔804的数量为一个或多个，具体设计数量根据需求确定，备用孔主要是用于质量检测和/或补强。

第二辅助部9的具体结构参见图4和图6，其中，图4中第二辅助部9为一设有注浆孔902较短(相对于核心部7的长度来说)的筒状结构，其具有与核心部7截面匹配的核心部连接端901、及钢筋连接端903，钢筋连接端903预设有或不设密封橡胶圈904，在筒状结构的内壁与注浆孔902连通处上部向内凸出形成定位部905。图6中为第二辅助部9为复合结构，其与核心部7截面匹配的核心部连接端901为直径较大的圆柱状，其与钢筋连接端903为直径较小的圆柱状，注浆孔902设置在与钢筋连接端903的区段上，为加强与钢筋连接端903区段的强度，可在其外周间隔设置加劲肋906。

图7是核心部双端设置辅助端形成组合式套筒的示意图，此为组合式钢筋连接灌浆套筒的典型实施方式，第一辅助部8和第二辅助部9分别连接在核心部7的两端，核心部7的上表面与安装定位部807接触，其下表面与定位部905相抵。注浆液11自注浆孔902灌入，压力的作用沿核心部7和钢筋10之间的空腔向上，当注浆液11到达排浆孔803位置，并从排浆孔803溢出时，表明注浆完成，此时，可以拔掉备用孔封堵805通过备用孔804内的定位标尺806检测连接套筒内部注浆液11是否充满，如果注浆液11没过定位标尺806的顶面，则表明套筒内注浆液11充满，如果定位标尺806仍有露出，则表明套筒内注浆液11未充满，可通过利用预留备用孔804对套筒内进行二次灌浆或三次灌浆进行补强直至检测合格。

图8是核心部排浆端一端设置辅助端形成组合式套筒的示意图，与图7中的实施例相比，本实施例的主要区别在于，仅在一端设置了第一辅助部8，而是将灌浆孔2设置在核心部7的底部。其在工程中的实际应用参见图11。

图9是核心部注浆端一端设置辅助端形成组合式套筒的示意图，与图7中的实施例相比，本实施例的主要区别在于，仅在一端设置了第二辅助部9，而是将排浆孔3设置在核心部7的顶部。

图10是核心部一端为机械连接形式的半灌浆套筒的示意图，与图9所示实施例相比，本实施例的主要特点在于，在核心部7上部的内部上有内螺纹14，用于实现与螺纹钢筋13的机械连接，排浆孔3设置在核心部7灌浆段的顶部，其灌浆端采用第二辅助部9的结构，此实施方式为组合灌浆套筒的半灌浆实施方式。

图11为图8中单端设置辅助端实施例在实际工程中的应用方式，给出了的具体结构包括下层预制墙体16、上层预制墙体18及位于下层预制墙体16和上层预制墙体18之间的叠合楼板15，组合灌浆钢筋连接套筒用于连接下层预制墙体16伸入上层预制墙体18内的钢筋10，此时，由于上层预制墙体18和叠合楼板15之间有预制件间隙，组合灌浆钢筋连接套筒的核心部7的下部不再设置注浆孔，只有上部设置第一辅助部8而是利用预制件间隙进行注浆，确保注浆结束后，对预制件间封堵17。图中箭头表示注浆液11注入。

图12和图13为多套筒同时注浆的应用方式，其与图11单个套筒注浆相比，多个套筒同时注浆时，排浆孔803的设置应该指向预制墙体外，备用孔804及备用孔封堵805的设置也应该指向预制墙体外。图中示出了四个组合灌浆套筒同时注浆时排浆孔803和备用孔804的设置，在上述原则指导下，本实施例中每两个同一直线上的前后设置的套筒，其排浆孔803和备用孔804两两平行设置。

在上述实施中，钢筋插入套筒后，为保证钢筋在核心部7内居中，应加设少量垫块。垫块分段设置，不能影响浆液自由流动。

在上述实施中，为了确保核心部和辅助部连接成一体后与被连接钢筋共轴线，所述核心部和辅助部主体(即其筒体部分)两者共轴线。

在上述实施中，核心部内壁通常设置有加强其与混凝土锚固作用的凸起。

上述组合钢筋连接灌浆套筒基本的使用方法，包括如下步骤，

步骤一，根据所连接钢筋并与之匹配灌浆套筒的核心部并根据使用用途选择辅助区；

步骤二，先是将核心部安装到预定位置，调整居中，再将辅助部装到核心部一端或两端，将核心部与辅助部的连接，并将各孔道的排布固定，各孔道的排布固定的原则为备用孔布置基本顺直，便于备用孔的无损开启及探测设备的进入，排浆孔定位于套筒的最高处或最末端；

步骤三，通过排浆孔或半自动化控制装置控制灌浆过程；

步骤四，灌浆完成后，根据施工设计要求检测套筒内灌浆情况；检测一般包括如下内容，①.检查排浆孔外端浆料固化密实程度；②.利用无损探伤设备探查辅助区及排浆孔内浆料的密实程度；③.开启备用孔利用探头观察辅助区内浆料固化后，是否完整覆盖核心区的端头；④.利用开启的备用孔向套筒内注射液体，确定辅助区内空腔情况，确定核心区内的灌浆饱和程度；⑤.利用开启的备用孔再次向套筒内灌浆补强，在灌浆时采取一些措施，保证该孔道可以再次开启，重复使用；⑥.开启备用孔再次检验，如果内部存在问题，关闭该孔，利用备用孔再次灌浆补强；⑦在备用孔设计中，可将其中一个备用孔确定为自检和补强，将另一个备用孔确定为最终检验，上述⑤和⑥过程可以反复，至灌浆质量合格为止；

步骤五，根据检测结果，对于需要补强的套筒进行二次补强直至灌浆质量合格为止。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种组合钢筋连接灌浆套筒，其特征在于，所述套筒由核心部和辅助部组成，所述核心部的强度高于所述辅助部，所述核心部用于与钢筋混凝土内被连接钢筋间的锚固，所述辅助部用于灌浆、排浆、质量检测和/或补强，所述辅助部设置在所述核心部的一端或两端。

2.根据权利要求1所述的组合钢筋连接灌浆套筒，其特征在于：所述核心部和辅助部连接成一体后所述核心部和辅助部主体部分两者共轴线。

3.根据权利要求1所述的组合钢筋连接灌浆套筒，其特征在于：所述核心部为筒状结构，其壁完整或一端开有孔。

4.根据权利要求1所述的组合钢筋连接灌浆套筒，其特征在于：所述辅助部相对于所述核心部发生平面转动。

5.根据权利要求1所述的组合钢筋连接灌浆套筒，其特征在于：所述辅助部为独立单元体或多模块组合而成的组合单元体。

6.根据权利要求1所述的组合钢筋连接灌浆套筒，其特征在于：所述辅助部内设置有观测套筒内灌浆液面位置的标尺。

7.根据权利要求1所述的组合钢筋连接灌浆套筒，其特征在于：所述核心部和所述辅助部为插入式连接或绑扎式连接。

8.根据权利要求1所述的组合钢筋连接灌浆套筒，其特征在于：所述辅助部包括第一辅助部和/或第二辅助部，所述第一辅助部设置有排浆孔和备用孔，所述第二辅助部设置有灌浆孔。

9.根据权利要求8所述的组合钢筋连接灌浆套筒，其特征在于：所述备用孔为一个或多个。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的组合钢筋连接灌浆套筒的使用方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一，根据所连接钢筋并与之匹配灌浆套筒的核心部并根据使用用途选择辅助区；

步骤二，先是将核心部安装到预定位置，调整居中，再将辅助部装到核心部一端或两端，将核心部与辅助部的连接，并将各孔道的排布固定；各孔道的排布固定的原则，备用孔布置基本顺直，便于备用孔的无损开启及探测设备的进入，排浆孔定位于套筒的最高处或最末端；

步骤三，通过排浆孔或半自动化控制装置控制灌浆过程；

步骤四，灌浆完成后，根据施工设计要求检测套筒内灌浆情况；检测包括如下内容，

①.检查排浆孔外端浆料固化密实程度；

②.利用无损探伤设备探查辅助区及排浆孔内浆料的密实程度；

③.开启备用孔利用探头观察辅助区内浆料固化后，是否完整覆盖核心区的端头；

④.利用开启的备用孔向套筒内注射液体，确定辅助区内空腔情况，确定核心区内的灌浆饱和程度；

⑤.利用开启的备用孔再次向套筒内灌浆补强，在灌浆时采取一些措施，保证该孔道可以再次开启，重复使用；

⑥.开启备用孔再次检验，如果内部存在问题，关闭该孔，利用备用孔再次灌浆补强；

⑦.在备用孔设计中，可将其中一个备用孔确定为自检和补强，将另一个备用孔确定为最终检验，上述⑤和⑥过程可以反复，至灌浆质量合格为止；

步骤五，根据检测结果，对于需要补强的套筒进行二次补强直至灌浆质量合格为止。