CN109958234A - 连接套筒、连接榫件以及榫卯楔连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及装配式建筑混凝土构件连接施工技术领域，具体涉及一种连接套筒、连接榫件以及榫卯楔连接装置。连接套筒内设置通孔，通孔沿连接套筒长度方向设置；通孔包括榫件连接段、榫卯楔连接段以及钢筋连接段；榫件连接段的通孔等直径设置，榫卯楔连接段的通孔为锥形孔，锥形孔的小口端与榫件连接段的通孔连接，锥形孔的大口端与钢筋连接段的通孔连接，钢筋连接段内部设有内螺纹结构。本发明不仅设计新颖、结构合理，用于榫卯楔连接装置，应用范围广泛；而采用榫卯楔连接，结构的可靠性好。

Description

连接套筒、连接榫件以及榫卯楔连接装置

技术领域

本发明涉及装配式建筑混凝土构件连接施工技术领域，具体涉及一种连接套筒、连接榫件以及榫卯楔连接装置。

背景技术

目前，建筑业已成为国民经济的支柱产业之一。我国在世界上获得基建狂魔称号，但我国在民用建筑方面，当前仍是一个劳动密集型、以现浇建造方式为主的传统产业，现场工人劳动强度大、工作效率低，产品生产能耗高，噪音、粉尘对环境污染大，加上近年劳动力出现短缺，传统的营造方法已不适应我国的国情要求。为此，大力发展生产力，降低能耗、节能减排，使用工业化生产的装配式建筑产品，是一种较为优选的方式。

而装配式建筑承重构件的连接，目前最为先进的连接方式，多采用套筒注浆的方式；即采用钢筋专用套筒，上下对接钢筋插入套筒内，通过灌注特定的水泥基浆料，固定钢筋，实现钢筋的对接。这种连接仅依靠水泥基材料，牢固程度与耐久性受浆体质量及灌浆饱满度影响，导致其推广与应用受限。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种连接套筒，该套筒设计新颖、结构合理，且能广泛用于上下预制构件间的钢筋连接。

本发明的第二个目的在于提供一种连接榫件，该连接榫件结构简单、设计合理。

本发明的第三个目的在于提供一种榫卯楔连接装置，该榫卯楔连接装置结构简单、使用方便，且连接可靠性高。

一种连接套筒，其包括连接套筒本体，以及设置在连接套筒本体内的通孔，所述通孔沿所述连接套筒本体的长度方向设置；所述通孔依次设置为榫件连接段、榫卯楔连接段以及钢筋连接段；所述榫件连接段的通孔等直径设置，所述榫卯楔连接段的通孔为锥形孔，所述锥形孔的小口端与所述榫件连接段的通孔连接，所述锥形孔的大口端与所述钢筋连接段的通孔连接，所述钢筋连接段内部设有内螺纹结构。

一种连接榫件，连接榫件为圆柱形，所述连接榫件的两端均设有连接槽，所述连接槽的开槽深度与连接套筒的榫卯楔连接段长度相匹配；所述连接榫件的开槽处开设缝线；所述缝线至少两条，且沿连接榫件开槽处的外圆面向所述连接槽方向延伸至连接槽中心处；所述连接套筒为根据权利要求1所述的连接套筒。

一种榫卯楔连接装置，其包括第一连接套筒、第二连接套筒、连接榫件和连接楔，所述第二连接套筒与所述第一连接套筒结构相同。

所述连接榫件一端开槽处与所述第一连接套筒的榫卯楔连接段通孔相连，另一端的开槽处与所述第二连接套筒的榫卯楔连接段通孔相连；所述连接楔插入所述连接槽内，与所述连接槽相配合；所述榫卯楔连接段的通孔与插入连接楔后的连接榫件开槽处过盈配合，所述连接榫件的未开槽处与所述榫件连接段的通孔间隙配合；其中，所述第一连接套筒为根据权利要求1所述的连接套筒，所述连接榫件为根据权利要求2所述的榫件。

进一步的，所述榫件连接段、所述榫卯楔连接段以及所述钢筋连接段的长度比为1：1.67：1。

进一步的，在所述第一连接套筒的所述榫卯楔连接段与所述榫件连接段的通孔内壁上分别设置导流槽；所述导流槽沿所述连接套筒的长度方向设置。

进一步的，所述第二连接套筒的所述榫卯楔连接段与所述榫件连接段的通孔内壁上分别设置导流槽；所述导流槽沿所述连接套筒的长度方向设置。

进一步的，所述第一、二连接套筒的所述钢筋连接段内侧靠近所述锥形孔的大口端均设有圆形密封台。

进一步的，所述连接楔为去除顶尖的锥形楔，所述锥形楔沿长度方向截面大致为等腰梯形。

进一步的，所述榫卯楔连接段锥形孔的大口端内径大于所述钢筋连接段的通孔内径2mm～3mm。

与现有技术相比，本发明产生的有益效果为：

连接套筒内设有通孔，通孔分为三段，不仅设计新颖、结构合理，且使用于上下预制构件间的钢筋连接，适用范围广。连接榫件两端设有开口结构，结构简单、设计合理。榫卯楔连接装置：连接楔插入连接榫件的连接槽，连接榫件两端会因连接楔的挤压而两侧膨胀，使得榫卯楔连接段通孔与插入连接楔的连接榫件开槽处过盈配合。该装置的组装无需其他材料配合装配，结构简单、使用方便，不仅极大的提高了工作效率，而且节能环保。此外，采用榫卯楔连接，比现在常用的注浆法更合理、更牢固，结构的可靠性好。同时，该榫卯楔连接装置的应用范围较为广泛，能用于上、下预制构件间的钢筋连接，尤其适用于大直径钢筋间的连接。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本实施1中连接套筒结构示意图；

图3为本实施例1中连接榫件未安装连接楔时剖视图；

图4为图3的剖视图；

图5为本实施例1中连接榫件安装连接楔时结构示意图；

图6为本实施例1中连接楔剖视图；

图7为本发明实施例4中，连接套筒内导流槽结构示意图；

图中：第一连接套筒1、榫件连接段101、榫卯楔连接段102、钢筋连接段 103、导流槽104、圆形密封台105；第二连接套筒2；连接榫件3、连接槽301、缝线302；连接楔4；钢筋5。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图1至附图7对本发明的实施例进行详细说明：

实施例1

如图2所示，本发明公开了一种连接套筒，其包括连接套筒本体，以及设置在连接套筒本体内的通孔，通孔位于连接套筒的中心位置且沿连接套筒本体的长度方向设置，能有效地保证套筒壁厚均匀分布；依据通孔内径的变化，将通孔分为三段，依次为：榫件连接段101、榫卯楔连接段102以及钢筋连接段 103。榫件连接段101的通孔等直径设置，榫卯楔连接段102的通孔为锥形孔；锥形孔的小口端与榫件连接段101的通孔连接，锥形孔的大口端与钢筋连接段 103的通孔连接，钢筋连接段103内部设有内螺纹结构。该连接套筒内设有通孔，通孔分为三段，不仅设计新颖、结构合理，且使用于上下预制构件间的钢筋连接，使用范围广。

实施例2

在如图2所示的连接套筒基础上，本发明还公开了一种连接榫件3，如图3 至5所示。该连接榫件3为圆柱形构件，连接榫件3的两端均设有连接槽301，连接槽301的开槽深度与榫卯楔连接段102的通孔长度基本相等，且连接槽301 与连接榫件3同心设置。优选地，连接槽301的开槽深度值应大于榫卯楔连接段102的通孔长度5mm左右。同心设置能有效保证连接楔4插入连接槽301时，连接榫件3受力均匀。考虑到连接榫件3为圆形构件，为保证受力均匀，本实施例中，连接槽301截面形状设为圆形。同时，连接榫件3未开槽处与榫件连接段101的通孔间采用间隙配合，便于连接榫件3的安装。连接榫件3未开槽处，即连接榫件3的中间部位，未开设连接槽301处；连接榫件3开槽处，即连接榫件3的两端部位，开设连接槽301处。

连接榫件3两端又各开锯至少两条缝线302，缝线302开设在连接榫件3的长度方向上，缝线302的长度与连接槽301的开槽深度基本相等。缝线302沿连接榫件3开槽处的外圆面向连接槽301方向延伸至连接槽301中心处，将连接榫件3开槽处沿缝线302切分为多个组成部分。其中，相邻两个组成部分的交界处，形成连接榫件3上的缝线302，如图3所示。优选地，缝线302设为三条，缝线302间呈120°夹角设置在连接榫件3开槽处，将连接榫件3开槽处沿缝线302均匀的切割成三个组成部分，如图4所示。这样能够避免连接榫件3 开槽处的三个组成部分厚度分布不均，导致因一侧过薄而容易断裂。该连接榫件3主要用于如实施例1所述连接套筒间的固定连接。该连接榫件3采用两端开槽的设计，结构简单、设计合理。

实施例3

在上述连接套筒与连接榫件3的基础上，本发明还公开了一种榫卯楔连接装置。该装置主要由第一连接套筒1、第二连接套筒2、连接榫件3以及连接楔 4等组成。第一连接套筒1、第二连接套筒2与连接榫件3可采用钢材制作而成，优选地第一连接套筒1、第二连接套筒2与连接榫件3均选择45号钢材质。

第一连接套筒1的长度为其直径的3倍左右。第一连接套筒1包括第一连接套筒本体，以及设置在第一连接套筒本体内的通孔，通孔位于连接套筒的中心位置且沿连接套筒本体的长度方向设置，能有效地保证套筒壁厚均匀分布。依据通孔内径的变化，将通孔分为三段，依次为：榫件连接段101、榫卯楔连接段102以及钢筋连接段103；通过控制榫件连接段101、榫卯楔连接段102以及钢筋连接段103的通孔长度比例，增加连接的合理性与可靠性。

优选地，榫件连接段101、榫卯楔连接段102以及钢筋连接段103的通孔长度比为1：1.67：1；如图2所示。

榫件连接段101的通孔等直径设置，榫件连接段101的设置能为连接榫件3 的受力提供一个过渡空间。榫卯楔连接段102的通孔为锥形孔，用于容纳膨胀后的连接榫件3。其中，锥形孔的小口端与榫件连接段101的通孔连接。锥形孔的锥度较小，一般设置为3.5度左右即可。锥形孔的大口端与钢筋连接段103 的通孔连接，且锥形孔的大口端内径大于钢筋连接段103的通孔内径2mm～3mm，保证插入连接楔4后的连接榫件3开口直径大于钢筋连接段103的通孔内径，避免连接榫件3安装时从钢筋连接段103的通孔脱落，使得连接榫件3开口处膨胀后卡持在榫卯楔连接段102的通孔内。钢筋连接段103处通孔为内螺纹结构，内螺纹结构与钢筋5外螺纹相配合，用于和预制构件内的受力钢筋5进行螺纹连接。

第二连接套筒2与第一连接套筒1的套筒本体内的通孔结构相同。

优选地，在第二连接套筒2与第一连接套筒1的钢筋连接段103内侧靠近锥形孔处分别设置一圆形密封台105，圆形密封台105用于限制钢筋5的插入位置，起限位作用。

连接榫件3为圆柱形构件，连接榫件3的两端均开设连接槽301，连接槽 301的开槽深度应大于榫卯楔连接段102的通孔长度5mm左右，且连接槽301与连接榫件3同心设置；同心设置能有效保证连接楔4插入连接槽301时，连接榫件3受力均匀。考虑到连接榫件3为圆形构件，为保证受力均匀，本实施例中，连接槽301截面形状设为圆形。连接榫件3未开槽处与榫件连接段101的通孔间采用间隙配合，便于连接榫件3的安装。

连接榫件3两端又各开锯至少两条缝线302，缝线302开设在连接榫件3的长度方向上，缝线302的长度与连接槽301的开槽深度基本相等。缝线302沿连接榫件3开槽处的外圆面向连接槽301方向延伸至连接槽301中心处，将连接榫件3开槽处沿缝线302切分为多个组成部分。其中，相邻两个组成部分的交界处，形成连接榫件3上的缝线302，如图3所示。本实施例中，缝线302设为三条，缝线302间呈120°夹角设置在连接榫件3开槽处，将连接榫件3开槽处沿缝线302均匀的切割成三个组成部分，如图4所示。这样能够避免连接榫件3开槽处的三个组成部分厚度分布不均，导致因一侧过薄而容易断裂。缝线 302的长度也可略大于连接槽301的开槽深度。

连接楔4沿长度方向截面为梯形，优选截面为等腰梯形。考虑到连接榫件3 为圆柱形构件，为保证受力均匀，本实施例中，连接楔4采用去除顶尖的锥形楔，锥形楔沿长度方向截面大致为等腰梯形。连接楔4的长度与榫卯楔连接段 102的通孔长度基本相等；这样不仅能够确保连接榫件3在榫卯楔连接段102 通孔处的膨胀度达到饱满状态，而且能够增加连接榫件3未开槽处与连接套筒间的有效连接。

连接榫件3一端开槽处与第一连接套筒1的榫卯楔连接段102通孔相连，另一端的开槽处与第二连接套筒2的榫卯楔连接段102通孔相连；连接楔4插入连接榫件3两端的连接槽301内，与连接槽301相配合；榫卯楔连接段102 通孔与插入连接楔4后的连接榫件开槽处过盈配合，连接榫件未开槽处与榫件连接段101通孔间隙配合。此时，在连接楔4的作用下挤压连接榫件3，向两侧膨胀，实现连接榫件3与连接套筒间的固定连接。

优选地，连接楔4应完全插入连接榫件3的连接槽301内，进一步确保连接的可靠性。

工作时，首先第一连接套筒1与第二连接套筒2分别预装在上、下构件中，并与上、下构件上的钢筋5螺纹连接，并保证钢筋5分别插入至连接套筒的圆形密封台105处，保证螺纹连接的有效长度。

然后，将连接楔4的顶端涂抹适量的结构植筋胶，并将连接楔4长度的1％～ 5％预装到连接榫件3两端的连接槽301内，以连接楔4在连接榫件3的连接槽 301中不脱落为宜。

接着，利用吊车等设备吊起上构件，并将连接榫件3插有连接楔4的两端分别插入至相应地连接套筒的通孔内，通过构件自身重力作用，连接楔4将完全插入至连接榫件3的连接槽301内，使得连接榫件3的开槽处向外膨胀，其原理与现有的膨胀螺栓相似，充盈连接套筒的锥形孔内，从而实现固定连接的目的。

该装置的应用范围较为广泛，能用于各种上预制构件与下预知构件间的钢筋连接，尤其适用于大直径钢筋间的连接。该连接方法，由于预先施加了连接楔4，使连接榫体3内膨胀，达到永不松动的目的。比现在常用的注浆法更合理，更牢固，解决了现在注浆法中存在浆体质量寿命的不确定性、浆体质量不可靠性、施工过程注浆饱满情况、接头污染清理及质量验证困难道等问题。进一步，确保建筑产品连接更可靠，结构更安全。

实施例4

考虑到施工现场的实际情况，一般实际构件中的钢筋接头，均为多根，为了解决多根钢筋接头受力的协同性，在进行结构设计时，应采用同种规格的钢筋。同时，应分别在第一连接套筒1与第二连接套筒2通孔内预留一定的空间，并在安装连接榫件3与连接楔4前，涂抹适量的植筋胶与铁粉的混合物，确保第一连接套筒1与第二连接套筒2的通孔内空间充盈饱满，从而达到受力均匀的目的。

如图7所示：优选地，在第一连接套筒1与第二连接套筒2的榫卯楔连接段102和榫件连接段101通孔内壁上分别设置导流槽104，导流槽104沿连接套筒的长度方向设置。导流槽104的设置，使得当涂抹填充物过多时，填充物沿导流槽104流出，起导流作用。

此外，优选地，在连接楔4的底部设置弹簧垫，确保每个连接榫件3与连接楔4受力均匀。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种连接套筒，其特征在于：其包括连接套筒本体，以及设置在连接套筒本体内的通孔，所述通孔沿所述连接套筒本体的长度方向设置；所述通孔依次设置为榫件连接段、榫卯楔连接段以及钢筋连接段；所述榫件连接段的通孔等直径设置，所述榫卯楔连接段的通孔为锥形孔，所述锥形孔的小口端与所述榫件连接段的通孔连接，所述锥形孔的大口端与所述钢筋连接段的通孔连接，所述钢筋连接段内部设有内螺纹结构。

2.一种连接榫件，其特征在于：连接榫件为圆柱形，所述连接榫件的两端均设有连接槽，所述连接槽的开槽深度与连接套筒的榫卯楔连接段长度相匹配；所述连接榫件的开槽处开设缝线；所述缝线至少两条，且沿连接榫件开槽处的外圆面向所述连接槽方向延伸至连接槽中心处；所述连接套筒为根据权利要求1所述的连接套筒。

3.一种榫卯楔连接装置，其特征在于：其包括第一连接套筒、第二连接套筒、连接榫件和连接楔，所述第二连接套筒与所述第一连接套筒结构相同；

所述连接榫件一端开槽处与所述第一连接套筒的榫卯楔连接段通孔相连，另一端的开槽处与所述第二连接套筒的榫卯楔连接段通孔相连；所述连接楔插入所述连接槽内，与所述连接槽相配合；所述榫卯楔连接段的通孔与插入连接楔后的连接榫件开槽处过盈配合，所述连接榫件的未开槽处与所述榫件连接段的通孔间隙配合；其中，所述第一连接套筒为根据权利要求1所述的连接套筒，所述连接榫件为根据权利要求2所述的榫件。

4.根据权利要求3所述的榫卯楔连接装置，其特征在于：所述榫件连接段、所述榫卯楔连接段以及所述钢筋连接段的长度比为1：1.67：1。

5.根据权利要求3至4任一项所述的榫卯楔连接装置，其特征在于：在所述第一连接套筒的所述榫卯楔连接段与所述榫件连接段的通孔内壁上分别设置导流槽；所述导流槽沿所述连接套筒的长度方向设置。

6.根据权利要求3至4任一项所述的榫卯楔连接装置，其特征在于：所述第二连接套筒的所述榫卯楔连接段与所述榫件连接段的通孔内壁上分别设置导流槽；所述导流槽沿所述连接套筒的长度方向设置。

7.根据权利要求3所述的榫卯楔连接装置，其特征在于：所述第一、二连接套筒的所述钢筋连接段内侧靠近所述锥形孔的大口端均设有圆形密封台。

8.根据权利要求3所述的榫卯楔连接装置，其特征在于：所述连接楔为去除顶尖的锥形楔，所述锥形楔沿长度方向截面大致为等腰梯形。

9.根据权利要求3所述的榫卯楔连接装置，其特征在于：所述榫卯楔连接段锥形孔的大口端内径大于所述钢筋连接段的通孔内径2mm～3mm。