CN108915156A - 组合式灌浆套筒连接结构及钢筋连接施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式灌浆套筒连接结构及钢筋连接施工方法，包括竖向的套筒本体，从套筒本体的两端分别插入有上、下钢筋，套筒本体的内壁上沿轴向间隔设有若干凸起的环形内肋，套筒本体的上、下端开设有贯穿其侧壁的灌浆孔和排浆孔；上、下钢筋在套筒本体内的端头部均连接有水平的端板，端板直径大于环形内肋的内径，两端板位于任意相邻的两环形内肋之间，套筒本体呈以过其轴线的平面剖分开的两半可分离式结构，套筒本体外侧设有约束部件以使两半可分离式结构的套筒本体保持可灌浆使用的整体状态。本发明的灌浆套筒连接结构采用分离式设计，可提高预制构件整体性，从而提升质量和抗震性能；调整了部分工序，降低了施工难度，提高效率。

Description

组合式灌浆套筒连接结构及钢筋连接施工方法

技术领域

本发明属于固定建筑物技术领域，具体涉及一种组合式灌浆套筒连接结构及钢筋连接施工方法。

背景技术

装配式建筑是一种节能、环保、高效的建筑形式。预制装配式混凝土构件具有经济效益高、施工受气候条件影响小、产品质量易保证、建造时间短和对环境污染小等优点，成为建筑行业发展的重要方向。随着装配式建筑的发展，也存在着很多有待解决的问题，其中钢筋连接是装配式结构发展的关键技术，目前施工过程中钢筋主要采用灌浆套筒连接，可以将一端插有钢筋的灌浆套筒预埋入预制构件中，施工时，另一构件的钢筋插入该灌浆套筒的另一端的预留插接孔，然后向灌浆套筒内注入灌浆料使两段钢筋固定连接在一起；也可以是在预制构件上留有操作空间和后浇区，灌浆套筒套在需要连接的钢筋上，两预制构件对接后，灌浆套筒调整至连接位，现浇砼浆固定灌浆套筒，然后灌浆实施钢筋连接；在后一种方式中主要存在三方面的问题：第一，依据相关规定要求，大直径的钢筋采用灌浆套筒连接时，套筒长度将会很大，钢筋连接对位安装需要较大的操作空间，后浇区空间大，降低了预制构件的整体性；第二，预制构件安装过程中，严格控制构件位置的偏差，实际操作难度较大，钢筋连接和装置安装操作困难，施工效率相对较低；第三，钢筋采用灌浆套筒的连接，后浇部分处理相对较大，不利于构件的整体性和抗震能力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种组合式灌浆套筒连接结构及钢筋连接施工方法，解决预制构件上操作空间和后浇区较大，影响预制构件整体性的问题，使结构的力传递形式更多更可靠，取得降低施工难度，提高施工效率，提升预制构件整体质量和抗震性能的效果。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

组合式灌浆套筒连接结构，包括竖向的套筒本体，从套筒本体的两端分别插入其内部有上钢筋和下钢筋，所述套筒本体的内壁上沿轴向间隔设有若干凸起的环形内肋，所述套筒本体的下端开设有贯穿其侧壁的灌浆孔，上端开设有贯穿其侧壁的排浆孔；所述上钢筋和下钢筋在所述套筒本体内的端头部均连接有水平的端板，所述端板的直径大于所述环形内肋的内径，两端板位于任意相邻的两环形内肋之间，所述套筒本体呈以过其轴线的平面剖分开的两半可分离式结构，所述套筒本体外侧设有约束部件以使两半可分离式结构的套筒本体保持可灌浆使用的整体状态。

进一步完善上述技术方案，所述套筒本体的两端分别设有封口端板，所述封口端板上开设有贯穿的钢筋插接孔，所述钢筋插接孔与套筒本体同轴，所述封口端板与套筒本体一体成型；所述上钢筋和下钢筋分别穿过对应端的钢筋插接孔。

进一步地，所述套筒本体的外壁的两端均具有向外逐渐收小的缩径锥度段，对应内壁也呈逐渐收小的形式以保证壁厚；所述约束部件包括两个端部约束环，所述两端部约束环分别套在两缩径锥度段的外侧，所述端部约束环的内壁形状与所述缩径锥度段对应。

进一步地，所述两端部约束环之间至少还有一个中部约束环套设在套筒本体的外壁上。

进一步地，所述环形内肋靠近套筒本体内壁的一侧开设有贯穿的肋孔以保证灌浆流动性，所述肋孔为沿环形内肋的周向间隔设有的若干个。

进一步地，所述上钢筋和下钢筋与对应穿过的钢筋插接孔之间设有密封圈。

优选地，所述环形内肋上沿其周向间隔开设有间断缺口以保证灌浆流动性。

同时，本发明涉及一种钢筋连接施工方法，本方法使钢筋连接成上述的组合式灌浆套筒连接结构，包括如下步骤：

1)将预制构件装配到安装位置，对上钢筋和下钢筋进行调整使之同轴；

2)将两个端部约束环、中部约束环及两密封圈套于对应的钢筋上；

3)在上钢筋和下钢筋相对的端头部分别安装端板；

4)将两半可分离式结构的套筒本体分离并拼接成整体，套住两钢筋的端头部及端板，两端板位于任意相邻的两环形内肋之间；

5)将中部约束环约束到套筒本体的外壁上，将两个端部约束环约束到对应的缩径锥度段上，将两密封圈安装到对应端的钢筋与钢筋插接孔之间；

6)在灌浆孔和排浆孔安装导管并进行固定；

7)浇筑预制构件的后浇区混凝土，固定灌浆套筒；

8)向灌浆套筒内填充灌浆，完成钢筋连接。

进一步完善上述技术方案，步骤2)包括先在上钢筋和下钢筋上分别套上密封圈；然后在下钢筋上套上一个端部约束环和中部约束环，在上钢筋上套上一个端部约束环，两个端部约束环的内壁逐渐增大的一端相对。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的灌浆套筒连接结构采用分离式设计，减少了操作空间和后浇区，可提高预制构件的整体性，从而提升质量和抗震性能。

2、本发明的灌浆套筒使用时，可以允许预制构件在安装初期存在一定的偏差，然后调整钢筋对接位置，再进行套筒本体的安装，实现了先就位钢筋，后安装灌浆套筒的目的；调整了部分施工工序，由先安灌浆套筒之后进行钢筋的插接，变为了先钢筋对位，再套灌浆套筒，对应可以减小操作空间，降低施工难度，提高工作效率。

3、本发明的分离式套筒本体的外部增设有约束环，套筒本体端部和对应的约束环进行倾斜设计，倾斜角度一致，两者可紧密结合，使套筒本体始终保持为一整体，确保灌浆套筒与钢筋的整体力的传递性能，确保连接的安全性和可靠性。

4、本发明的利用钢筋与套筒内壁之间的机械咬合、摩擦和端板阻力进行力的传递；在钢筋端部设置了端板，增加内肋的尺寸，使端板和内肋存在重叠部分，钢筋受力时阻碍其向外移动；内肋与灌浆料之间的接触面积增大，增加了机械咬合和摩擦力；这都能很大程度上减小灌浆套筒的长度，对应也就进一步减小了施工过程中的操作空间，提高构件整体性。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为具体实施例组合式灌浆套筒连接结构的结构示意图；

图2为具体实施例组合式灌浆套筒的截面示意图(2:1放大)；

图3为具体实施例组合式灌浆套筒的结构示意图；

图4为开设有间断缺口形式的环形内肋的示意图；

其中，上钢筋1，端部约束环2，排浆孔3，套筒本体4，二分之一部41，环形内肋5，肋孔51，中部约束环6，灌浆孔7，密封圈8，下钢筋9，端板10。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

参见图1-3，具体实施例的组合式灌浆套筒连接结构，包括套筒本体4，所述套筒本体4 为竖向的圆筒形，沿套筒本体4的轴向，在所述套筒本体4的内壁上间隔设有若干凸起的环形内肋5，环形内肋5的截面呈矩形，所述环形内肋5靠近套筒本体4内壁的一侧开设有沿套筒本体4的轴向贯穿的肋孔51以保证灌浆流动性，所述肋孔51为沿环形内肋5的周向间隔设有的若干个；所述套筒本体4的下端开设有贯穿其侧壁的灌浆孔7，上端开设有贯穿其侧壁的排浆孔3，所述灌浆孔7和排浆孔3朝向一致并开于同侧，这样，方便在同侧实施灌浆孔7和排浆孔3的灌浆和封堵工作；所述套筒本体4的两端分别设有封口端板，所述封口端板上开设有贯穿的钢筋插接孔，所述钢筋插接孔与套筒本体4同轴，所述封口端板与套筒本体4一体成型，这样，使套筒本体4形成为腔室形状，保证后期灌浆的密封性，封口端板与套筒本体4一体成型可使强度更好，避免在套筒本体4两端采用封盖封口的形式，封盖封口形式的连接强度以及密封效果相对较差；所述套筒本体4呈以过其轴线的平面剖分开的两半可分离式结构，包括侧壁、环形内肋5和封口端板均被该剖分成两半可分离式结构，该过套筒本体4轴线的剖分平面在周向并未具体限制，优选如实施例中：肋孔51以套筒本体4的轴为中心等分均布且在剖分之后的两个二分之一部41上的肋孔51呈对称的形式，所述灌浆孔7和排浆孔3完整的位于一个二分之一部41上，这样，两个二分之一部41在加工过程中可以是完全相同的，只需要开具一副模具制造，降低制造成本，在一个二分之一部41后序钻削加工灌浆孔7和排浆孔3即可；所述套筒本体4的外壁的两端端部为向外逐渐收小的缩径锥度段，对应内壁也呈逐渐收小的形式以保证壁厚，这样，对应的整个壁厚都可以较薄，减少灌浆套筒的重量和材料成本，套筒本体4外侧设有约束部件，所述约束部件包括两个端部约束环2，所述两端部约束环2分别套在两缩径锥度段的外侧，所述端部约束环2的内壁形状与所述缩径锥度段对应以使两半可分离式结构的套筒本体4保持可灌浆使用的整体状态，本实施例中，端部约束环2的外壁也呈锥度形式以保证等壁厚；所述两端部约束环2之间还有一个中部约束环6套设在套筒本体4的外壁中部位置上，这样，使两半可分离式结构的套筒本体4能更好的承受灌浆力，减少中部因灌浆力造成的形变；从套筒本体4的两端分别插入其内部有上钢筋1和下钢筋9，所述上钢筋1和下钢筋9分别穿过对应端的钢筋插接孔，所述上钢筋1和下钢筋9与对应穿过的钢筋插接孔之间设有密封圈8，这样，进一步保证灌浆密封性能，所述上钢筋1和下钢筋9在所述套筒本体4内的端头部均连接有水平的端板10，所述端板10的直径大于所述环形内肋5的内径，两端板10位于任意相邻的两环形内肋5之间，本实施例中，两端板10优选位于竖向最中间的相邻的两环形内肋5之间，这样，使上钢筋1和下钢筋9的受力传递路径、效果都得到优化且优化效果一致。

参见图4，实施时，环形内肋5还可以是沿其周向间隔开设有间断缺口的形式以保证灌浆流动性，具体可与钢筋的连接形式进行配合使用；

实施时，端部约束环2与缩径锥度段之间还可以增加螺纹连接，以增加连接可靠性。

参见图1，本发明还提供一种钢筋连接施工方法，本方法使钢筋连接成上述的组合式灌浆套筒连接结构，包括如下步骤：

1)将上预制构件和下预制构件装配到安装位置，上预制构件包括上钢筋1，下预制构件包括下钢筋9，对上钢筋1和下钢筋9进行调整使之同轴；

2)将两个端部约束环、一个中部约束环及两密封圈套于对应的钢筋上；

包括先在上钢筋1和下钢筋9上分别套上密封圈8；然后在下钢筋9上套上一个端部约束环2和一个中部约束环6，在上钢筋1上套上一个端部约束环2，两个端部约束环2的内壁逐渐增大的一端相对。

3)在上钢筋1和下钢筋9相对的端头部分别安装端板10；

4)将两个二分之一部41分离并拼接成整体的套筒本体4，套住两钢筋的端头段及端板 10，两端板10位于竖向最中间的相邻的两环形内肋5之间；

5)将中部约束环6约束到套筒本体4的外壁中部，将两个端部约束环2约束到对应的缩径锥度段上，将两密封圈8安装到对应端的钢筋与钢筋插接孔之间；

6)在灌浆孔7和排浆孔3安装导管并进行固定；

7)在预制构件的后浇区浇筑混凝土，固定灌浆套筒；

8)向灌浆套筒内填充灌浆，完成钢筋连接；包括从导管形成的通道向灌浆孔7灌入灌浆料，直至灌浆料从排浆孔3溢出，封堵该灌浆孔7和排浆孔3。

其中，步骤6)具体为分别使用导管插入灌浆孔7和排浆孔3中，作为后浇混凝土之后的灌浆、排浆通道，为了使导管的长度尽量短，导管的一端应与套筒本体4的内壁平齐，另一端朝向后浇之后的墙体构件的侧面，使灌浆、排浆通道与墙面垂直，固定为这样的状态更合理、后续操作也更方便。

步骤5)中将两个端部约束环2约束到对应的缩径锥度段上时，可适当敲击以提高紧固性；实施时，端部约束环2与缩径锥度段对应的锥度还可以选择自锁角度，在连接时实现锥度自锁连接，减少敲击操作，取值角度根据实际的轴向可移动行程和材质等因素确定即可。

可见，本发明的套筒本体4采用分离式设计，可减少了预留区域和后浇区，提高了预制构件的整体性，进而提升质量和抗震性能；调整了部分施工工序，对应可以减小操作空间，允许预制构件在安装初期存在一定的偏差，然后调整钢筋对接位置，再进行套筒本体4的安装，实现了先就位钢筋，后安装灌浆套筒的目的，降低施工难度，提高工作效率。在钢筋端头部设置了端板10，增加环形内肋5的尺寸，使端板10和环形内肋5存在重叠部分，钢筋受力时阻碍其向外移动；环形内肋5与灌浆料之间的接触面积增大，但设置了肋孔51以保证灌浆流动性，增加了机械咬合和摩擦力；这都能很大程度上减小灌浆套筒的长度，对应也就进一步减小了施工过程中的操作空间，提高构件整体性。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.组合式灌浆套筒连接结构，包括竖向的套筒本体，从套筒本体的两端分别插入其内部有上钢筋和下钢筋，所述套筒本体的内壁上沿轴向间隔设有若干凸起的环形内肋，所述套筒本体的下端开设有贯穿其侧壁的灌浆孔，上端开设有贯穿其侧壁的排浆孔；其特征在于：所述上钢筋和下钢筋在所述套筒本体内的端头部均连接有水平的端板，所述端板的直径大于所述环形内肋的内径，两端板位于任意相邻的两环形内肋之间，所述套筒本体呈以过其轴线的平面剖分开的两半可分离式结构，所述套筒本体外侧设有约束部件以使两半可分离式结构的套筒本体保持可灌浆使用的整体状态。

2.根据权利要求1所述轴向剖分灌浆套筒，其特征在于：所述套筒本体的两端分别设有封口端板，所述封口端板上开设有贯穿的钢筋插接孔，所述钢筋插接孔与套筒本体同轴，所述封口端板与套筒本体一体成型；所述上钢筋和下钢筋分别穿过对应端的钢筋插接孔。

3.根据权利要求2所述轴向剖分灌浆套筒，其特征在于：所述套筒本体的外壁的两端均具有向外逐渐收小的缩径锥度段，对应内壁也呈逐渐收小的形式以保证壁厚；所述约束部件包括两个端部约束环，所述两端部约束环分别套在两缩径锥度段的外侧，所述端部约束环的内壁形状与所述缩径锥度段对应。

4.根据权利要求3所述轴向剖分灌浆套筒，其特征在于：所述两端部约束环之间至少还有一个中部约束环套设在套筒本体的外壁上。

5.根据权利要求4所述轴向剖分灌浆套筒，其特征在于：所述环形内肋靠近套筒本体内壁的一侧开设有贯穿的肋孔以保证灌浆流动性，所述肋孔为沿环形内肋的周向间隔设有的若干个。

6.根据权利要求5所述轴向剖分灌浆套筒，其特征在于：所述上钢筋和下钢筋与对应穿过的钢筋插接孔之间设有密封圈。

7.根据权利要求1所述轴向剖分灌浆套筒，其特征在于：所述环形内肋上沿其周向间隔开设有间断缺口以保证灌浆流动性。

8.钢筋连接施工方法，其特征在于：本方法使钢筋连接成如权利要求6所述的组合式灌浆套筒连接结构，包括如下步骤：

1)将预制构件装配到安装位置，对上钢筋和下钢筋进行调整使之同轴；

2)将两个端部约束环、中部约束环及两密封圈套于对应的钢筋上；

3)在上钢筋和下钢筋相对的端头部分别安装端板；

4)将两半可分离式结构的套筒本体分离并拼接成整体，套住两钢筋的端头部及端板，两端板位于任意相邻的两环形内肋之间；

5)将中部约束环约束到套筒本体的外壁上，将两个端部约束环约束到对应的缩径锥度段上，将两密封圈安装到对应端的钢筋与钢筋插接孔之间；

6)在灌浆孔和排浆孔安装导管并进行固定；

7)在预制构件的后浇区浇筑混凝土，固定灌浆套筒；

8)向灌浆套筒内填充灌浆，完成钢筋连接。

9.根据权利要求8所述钢筋连接施工方法，其特征在于：步骤2)包括先在上钢筋和下钢筋上分别套上密封圈；然后在下钢筋上套上一个端部约束环和中部约束环，在上钢筋上套上一个端部约束环，两个端部约束环的内壁逐渐增大的一端相对。