CN108560730A - 混凝土构件的环筋销榫连接结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种销栓连接和榫连接结合使用的混凝土构件的环筋销榫连接结构，环筋销榫连接结构由混凝土构件的预埋环筋、预留榫槽、预留销栓孔、销栓和灌缝浆体组成，相互连接的两个混凝土构件的连接端，一个预埋环筋，另一个预留榫槽和销栓孔，将一个构件的预埋环筋或预埋有环筋的榫插入另一个构件的榫槽，再将销栓插入预留的销栓孔，在构件的榫槽内和销栓孔内的缝隙里灌入或注入粘结浆液，浆液凝固后即成为灌缝浆体，两个混凝土构件就连接在一起。本发明还涉及一种该环筋销榫连接结构的施工方法。采用该发明的环筋销榫连接结构及其施工方法，不仅能降低成本，而且更能提高结构的安全度，方便施工、方便检测，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程中混凝土结构技术领域，特别涉及混凝土构件的连接结构，具体是指一种混凝土构件的环筋销榫连接结构及其施工方法。
背景技术
当前，装配式混凝土结构逐渐取代现浇混凝土结构是建筑行业发展的必然趋势，甚至成为国家发展战略。装配式混凝土结构施工中的预制混凝土构件的连接技术，通常为套筒灌浆连接、浆锚搭接连接、机械连接、焊接连接和绑扎搭接连接等形式。其中前两者是竖向预制构件的主要连接形式，两者连接原理相近，都是将预连接钢筋插入预先设置的套筒内或圆孔内，再在套筒内或圆孔内灌入或注入(下文以“灌入”代替“注入”)灌浆料凝固后形成粘结连接。由于套筒内或圆孔内的灌浆密实度和强度目前在现场无法做到非破坏性检测，因此此种连接方法在行业内引起了较大的争议，甚至也被结构工程师质疑，并且该连接方式成本较高，拉高了混凝土装配预制构件的整体造价，不利于装配式建筑的推广和普及；而机械连接中的螺栓连接也因为成本较高等原因难以普遍推广；而机械连接中的其它方式，以及焊接连接、绑扎连接等主要用于混凝土构件的现浇部分。因此，研究既节省又可靠的混凝土构件的新型连接技术也是装配式建筑发展的当务之急。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供一种能够有效提高连接结构的可靠性、同时降低连接结构的建造成本、方便检测、方便施工的销栓连接和榫连接结合使用的混凝土构件的环筋销榫连接结构及其施工方法。
为达到上述目的，本发明的混凝土构件的环筋销榫连接结构及其施工方法采用以下技术方案：
所述的混凝土构件的环筋销榫连接结构由混凝土构件的预埋环筋、预留榫槽、预留销栓孔、销栓和灌缝浆体组成，所述的预埋环筋预埋在一个混凝土构件内，所述的预留榫槽和预留销栓孔设置在另一个混凝土构件内，所述的预埋环筋置于所述的预留榫槽内，所述的销栓置于所述的预留销栓孔内，所述的灌缝浆体是将粘结浆液灌入所述的榫槽和所述的预留销栓孔内后凝固而成。
所述的榫是由榫槽内的灌缝浆体形成的；可选的，所述的榫是先由混凝土(现浇或预制)凝固而成的，是混凝土构件整体的一部分。
所述的预埋环筋为一个钢筋环。所述的钢筋环是指混凝土构件内两侧相对应位置的同样的两根钢筋(需要在上下端分别锚固或连接)，以一根相同的钢筋加工连接成环形(主要指矩形)后而替代，环形钢筋即为环筋，环筋具有自锚固性能。
所述的预埋环筋的一端可以预埋在现浇混凝土构件中，或者也可以预埋在预制混凝土构件中，或者还可以预埋在部分预制、部分现浇的混凝土构件中，另一端出露在混凝土构件外，所述的预埋环筋的出露端端部形状可以为矩形、弧形、梯形、三角形或者多边形；所述的预埋环筋的另一端也可预埋在混凝土构件的榫中，所述的预埋环筋在榫中的端部形状可以为矩形、弧形、梯形、三角形或者多边形。
所述的预留榫槽为预留在混凝土预制构件中的凹槽，凹槽形状为等宽槽；可选的，凹槽形状也可以为不等宽槽，靠近预制构件边缘端的凹槽宽度小于内部端的凹槽宽度。当采用不等宽槽时，凹槽内宽外窄，榫难以拉出，连接更可靠。出于对预埋环筋在榫槽内的固定需要，不等宽榫槽最靠近内部的部分可以再次变窄，榫槽端部可以成为弧形或三角形。为便于所述的预埋环筋更容易插入所述的榫槽，榫槽的外端入口处可以做成外宽内窄的喇叭口。
所述的预留销栓孔为位于混凝土预制构件内的边缘处并位于所述的预埋环筋的环内的孔道，可以贯穿所述的预留榫槽；或者也可以贯穿所述的榫。
所述的销栓可以为钢筋、钢棒、钢管、型钢，或者也可以为钢筋、钢棒、钢管、型钢的组合形式，或者还可以采用其它的合金材料，所述的预埋环筋或者预制的榫置于所述的预留榫槽后，所述的销栓插入所述的预留孔道，并位于所述的预埋环筋的环内。
所述的灌缝浆体是将所述的粘结浆液灌入所述的销栓孔道内和榫槽内，所述的粘结浆液凝固后成为所述的灌缝浆体。所述的粘结浆液为以水泥基为主的各种适合的灌浆料、含有各种所需的添加剂的水泥浆或水泥砂浆以及其它的合适的粘结材料。
本发明还涉及了一种混凝土构件的环筋销榫连接结构的施工方法，其主要特点是，所述的施工方法包括以下步骤：
(1)将混凝土构件施工并将预埋环筋预埋在混凝土构件中；同时施工预留有预留榫槽和预留销栓孔的混凝土预制构件；
(2)将预留有预留榫槽和预留销栓孔的混凝土预制构件吊装到位，将所述的混凝土构件的预埋环筋或者所述的榫置入混凝土预制构件的榫槽内，将销栓插入预留销栓孔内；
(3)用夹板将所述的连接位置的混凝土构件周边夹紧封住，在所述的预留销栓孔和预留榫槽内灌入所述的粘结浆液；
(4)所述的粘结浆液凝固后，取下夹板，完成所述的环筋销榫连接结构的施工。
所述的夹板，是指夹在混凝土构件侧面，用于封堵榫槽和预留销栓孔内的灌缝浆液的条形板，可以是木板、钢板、铝板、合金板或者塑料板。
本发明的有益效果是，与同类技术(套筒灌浆连接)相比，环筋销榫连接结构具有以下优点：
1、安全性能更好、更可靠，采用销栓连接方法相当于机械方式连接，直观明了、操作方便；如果采用不等宽榫槽的方式，则同时具备销栓连接和榫连接的双重保险；
2、节省成本，采用所述的环筋销榫连接结构，现有常用的套筒灌浆连接方式的套筒的成本可以完全节省下来；
3、适用范围广，不仅适合于装配式混凝土竖向预制构件的连接，而且适合于混凝土梁板的连接；
4、方便检测，混凝土构件连接处的榫槽内的灌缝浆体是否密实饱满，可以目视直观检查，而且可以做到非破坏性检测，灌缝浆体可钻心取样做强度检测(不损坏钢筋和销栓)，钻孔内再灌浆补强即可，混凝土构件内的环筋和销栓是否漏放，现有的检测仪器完全可以检测；
5、环筋销榫连接结构不改变现有混凝土结构的常用习惯做法，适用性强。
6、施工更加方便，环筋插入榫槽的过程是可视的，操作人员完全可以根据情况进行调整。
附图说明
图1为本发明的(两个混凝土构件装配前的)环筋销榫连接结构的正立面图。
图2为本发明的(两个混凝土构件装配前的)环筋销榫连接结构的横断面图。
图3为本发明的(装配中的)环筋销榫连接结构的正立面图。
图4为本发明的(装配中的)环筋销榫连接结构的横断面图。
图5为本发明的(装配后的)环筋销榫连接结构的正立面图。
图6为本发明的(装配后的)环筋销榫连接结构的横断面图。
图7为本发明的(环筋端部为弧形的装配前的)环筋销榫连接结构的横断面图。
图8为本发明的(环筋端部为弧形的装配后的)环筋销榫连接结构的横断面图。
图9为本发明的(环筋端部为三角形的装配前的)环筋销榫连接结构的横断面图。
图10为本发明的(环筋端部为三角形的装配后的)环筋销榫连接结构的横断面图。
图11为本发明的(环筋端部为梯形的装配前的)环筋销榫连接结构的横断面图。
图12为本发明的(环筋端部为梯形的装配后的)环筋销榫连接结构的横断面图。
图13为本发明的环筋销榫连接结构的等宽榫槽的正立面图。
图14为本发明的环筋销榫连接结构的(榫槽端部为弧形的)不等宽榫槽的正立面图。
图15为本发明的环筋销榫连接结构的(榫槽端部为三角形的)不等宽榫槽的正立面图。
图16为本发明的(环筋预埋在榫内的装配前的)环筋销榫连接结构的正立面图。
图17为本发明的(环筋预埋在榫内的装配前的)环筋销榫连接结构的横断面图。
图18为本发明的(环筋预埋在榫内的装配后的)环筋销榫连接结构的正立面图。
图19为本发明的(环筋预埋在榫内的装配后的)环筋销榫连接结构的横断面图。
附图标记：
1 包含预埋环筋的混凝土构件
2 包含预留榫槽和预留销栓孔的混凝土构件
3 预埋环筋
4 预留榫槽
5 预留销栓孔
6 销栓
7 灌缝浆体
8 混凝土榫
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1～19所示，其中，所述的混凝土构件的环筋销榫连接结构由混凝土构件的预埋环筋、预留榫槽、预留销栓孔、销栓和灌缝浆体组成，所述的预埋环筋预埋在一个混凝土构件内，所述的预留榫槽和预留销栓孔设置在另一个混凝土构件内，所述的预埋环筋置于所述的预留榫槽内，所述的销栓置于所述的预留销栓孔内，所述的灌缝浆体是将粘结浆液灌入所述的榫槽和所述的预留销栓孔内后凝固而成。
所述的榫是由榫槽内的灌缝浆体形成的；可选的，所述的榫是先由混凝土(现浇或预制)凝固而成的，是混凝土构件整体的一部分。
所述的预埋环筋为一个钢筋环。所述的钢筋环是指混凝土构件内两侧相对应位置的同样的两根钢筋(需要在上下端分别锚固或连接)，以一根相同的钢筋加工连接成环形(主要指矩形)后而替代，环形钢筋即为环筋，环筋具有自锚固性能。
所述的预埋环筋的一端可以预埋在现浇混凝土构件中，或者也可以预埋在预制混凝土构件中，或者还可以预埋在部分预制、部分现浇的混凝土构件中，另一端出露在混凝土构件外，所述的预埋环筋的出露端端部形状可以为矩形、弧形、梯形、三角形或者多边形；所述的预埋环筋的另一端也可预埋在混凝土构件的榫中，所述的预埋环筋在榫中的端部形状可以为矩形、弧形、梯形、三角形或者多边形。
所述的预留榫槽为预留在混凝土预制构件中的凹槽，凹槽形状为等宽槽；可选的，凹槽形状也可以为不等宽槽，靠近预制构件边缘端的凹槽宽度小于内部端的凹槽宽度。当采用不等宽槽时，凹槽内宽外窄，榫难以拉出，连接更可靠。出于对预埋环筋在榫槽内的固定需要，不等宽榫槽最靠近内部的部分可以再次变窄，榫槽端部可以成为弧形或三角形。为便于所述的预埋环筋更容易插入所述的榫槽，榫槽的外端入口处可以做成外宽内窄的喇叭口。
所述的预留销栓孔为位于混凝土预制构件内的边缘处并位于所述的预埋环筋的环内的孔道，可以贯穿所述的预留榫槽；或者也可以贯穿所述的榫。
所述的销栓可以为钢筋、钢棒、钢管、型钢，或者也可以为钢筋、钢棒、钢管、型钢的组合形式，或者还可以采用其它的合金材料，所述的预埋环筋或者预制的榫置于所述的预留榫槽后，所述的销栓插入所述的预留孔道，并位于所述的预埋环筋的环内。
所述的灌缝浆体是将所述的粘结浆液灌入所述的销栓孔道内和榫槽内，所述的粘结浆液凝固后成为所述的灌缝浆体。所述的粘结浆液为以水泥基为主的各种适合的灌浆料、含有各种所需的添加剂的水泥浆或水泥砂浆以及其它的合适的粘结材料。
本发明中的该混凝土构件的环筋销榫连接结构的施工方法，其中包括以下步骤：
(1)将混凝土构件施工并将预埋环筋预埋在混凝土构件中；同时施工预留有预留榫槽和预留销栓孔的混凝土预制构件；
(2)将预留有预留榫槽和预留销栓孔的混凝土预制构件吊装到位，将所述的混凝土构件的预埋环筋或者所述的榫置入混凝土预制构件的榫槽内，将销栓插入预留销栓孔内；
(3)用夹板将所述的连接位置的混凝土构件周边夹紧封住，在所述的预留销栓孔和预留榫槽内灌入所述的粘结浆液；
(4)所述的粘结浆液凝固后，取下夹板，完成所述的环筋销榫连接结构的施工。
所述的夹板，是指夹在混凝土构件侧面，用于封堵榫槽和预留销栓孔内的灌缝浆液的条形板，可以是木板、钢板、铝板、合金板或者塑料板。
实施例1
第一步：加工预埋环筋3；
第二步：施工包含预埋环筋3的混凝土构件1；
第三步：施工包含预留榫槽4和预留销栓孔5的混凝土构件2；
第四部：吊装包含预留榫槽4和预留销栓孔5的混凝土构件2到包含预埋环筋3的混凝土构件1的位置，移动并将预埋环筋3插入预留榫槽4；
第五步：将销栓6插入预留销栓孔5；
第六步：用夹板将包含预留榫槽4和预留销栓孔5的混凝土构件2周边夹紧封住，在预留榫槽4和预留销栓孔5内灌入所述的粘结浆液，形成灌缝浆体7。
实施例2
第一步：加工预埋环筋3；
第二步：施工包含混凝土榫8和包含预埋环筋3的混凝土构件1；
第三步：施工包含预留榫槽4和预留销栓孔5的混凝土构件2；
第四部：吊装包含预留榫槽4和预留销栓孔5的混凝土构件2到包含混凝土榫8和包含预埋环筋3的混凝土构件1的位置，移动并将混凝土榫8插入预留榫槽4；
第五步：将销栓6插入预留销栓孔5；
第六步：用夹板将包含预留榫槽4和预留销栓孔5的混凝土构件2周边夹紧封住，在预留榫槽4和预留销栓孔5内灌入所述的粘结浆液，形成灌缝浆体7。
本发明提出的混凝土构件环筋销榫连接结构及施工方法，无论安全性、经济性方面，还是施工便利、适用范围等方面都比传统同类连接结构具有显著的创造性和有益性，将会给装配式建筑的设计和施工领域带来巨大的经济效益和社会效益。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (9)
1.一种混凝土构件的环筋销榫连接结构，其特征在于，所述的环筋销榫连接结构由混凝土构件的预埋环筋、预留榫槽、预留销栓孔、销栓和灌缝浆体组成，所述的预埋环筋预埋在第一混凝土构件内，所述的预留榫槽和预留销栓孔设置在第二混凝土构件内，所述的预埋环筋置于所述的预留榫槽内，所述的销栓置于所述的预留销栓孔内，所述的灌缝浆体为将粘结浆液灌入所述的榫槽和所述的预留销栓孔内且凝固而成。
2.根据权利要求1所述的混凝土构件的环筋销榫连接结构，其特征在于，所述的预埋环筋为一个钢筋环，所述的钢筋环的第一端预埋在现浇混凝土构件、预制混凝土构件、或者部分预制、部分现浇的混凝土构件中，且该钢筋环的第二端出露在混凝土构件外形成出露端，所述的预埋环筋的出露端的端部形状为矩形、弧形、梯形、三角形或者多边形。
3.根据权利要求1所述的混凝土构件的环筋销榫连接结构，其特征在于，所述的预埋环筋为一个钢筋环，所述的钢筋环的第一端预埋在现浇混凝土构件、预制混凝土构件、或者预埋在部分预制、部分现浇的混凝土构件中，且该钢筋环的第二端预埋在混凝土构件的榫中，所述的预埋环筋在榫中的第二端的端部形状为矩形、弧形、梯形、三角形或者多边形。
4.根据权利要求1所述的混凝土构件的环筋销榫连接结构，其特征在于，所述的预留榫槽为预留在混凝土预制构件中的凹槽，且该凹槽的形状为等宽槽。
5.根据权利要求1所述的混凝土构件的环筋销榫连接结构，其特征在于，所述的预留榫槽为预留在混凝土预制构件中的凹槽，该凹槽的形状为不等宽槽，且该凹槽靠近预制构件边缘端的宽度小于内部端的宽度。
6.根据权利要求1所述的混凝土构件的环筋销榫连接结构，其特征在于，所述的预留销栓孔为位于混凝土预制构件内的边缘处的所述的预埋环筋的环内的孔道，且该孔道贯穿所述的预留榫槽或者贯穿混凝土构件的榫。
7.根据权利要求1所述的混凝土构件的环筋销榫连接结构，其特征在于，所述的销栓为钢筋、钢棒、钢管、扁钢、型钢，或者为钢筋、钢棒、钢管、扁钢、型钢的组合形式，或者为采用合金材料的销栓，所述的预埋环筋或者所述的榫置于所述的预留榫槽内，所述的销栓插入所述的预留销栓孔，并该销栓位于所述的预埋环筋的环内。
8.根据权利要求1所述的混凝土构件的环筋销榫连接结构，其特征在于，所述的灌缝浆体为将粘结浆液灌入所述的销栓孔内和榫槽内且凝固而成。
9.一种权利要求1至8中任一项所述的混凝土构件的环筋销榫连接结构的施工方法，其特征在于，所述的施工方法包括以下步骤：
(1)进行混凝土构件施工并将预埋环筋预埋在混凝土构件中，同时施工得到预留有预留榫槽和预留销栓孔的混凝土预制构件；
(2)将预留有预留榫槽和预留销栓孔的所述混凝土预制构件吊装到位，并将所述的混凝土构件的预埋环筋或者所述的榫置入混凝土预制构件的榫槽内，然后将销栓插入预留销栓孔内；
(3)用夹板将处于连接位置的所述的混凝土构件周边夹紧封住，且在所述的预留销栓孔和预留榫槽内灌入所述的粘结浆液。
(4)待所述的粘结浆液凝固后，取下夹板，完成环筋销榫连接结构的施工。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110820531A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-02-21 | 同济大学 | 可重复拆装盖梁结构设计及实施方法 |
| CN113216097A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-08-06 | 中国葛洲坝集团第一工程有限公司 | 免顶升闸门底枢密封件连接工装及方法 |
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2018
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