CN110080468B - 用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，包括一用于与上部竖向钢筋下端固定连接的连接筒和一个可拆卸装配在连接筒内并用于与下部竖向钢筋套接的卡紧件；所述卡紧件包括多个弧形卡块，在外力挤压下，卡紧件能径向收缩；在每个弧形卡块上均间隔设有多个弧形外凸部，在每个弧形外凸部的上沿均设有一弧形斜面；在下套筒内间隔设有多个装配孔和卡紧孔；在弧形卡块的下端设有一个套在下部竖向钢筋上的顶筒，卡紧件能够在顶筒的推移下不断上移。本发明得到的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置操作方便，连接强度高。

Description

用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置

技术领域

本发明涉及一种装配式建筑安装结构，具体涉及一种用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置。

背景技术

在装配式建筑中，存在大量的节点连接和拼缝连接，而钢筋的连接无疑又是其中应用最多、最为重要的关键技术。目前应用较多的钢筋连接结构为灌浆套筒连接采用灌浆套筒连接，采用灌浆套筒连接上下钢筋时，是将上下两个对应的钢筋插入对接套筒中，然后由灌浆机向套筒内注入由水泥、膨胀剂、细骨料和高性能外加剂等材料构成的无收缩高强度灌浆料，当灌浆料硬化后，钢筋与套筒牢固地连接成一体。采用上述方式进行主筋连接时，需要在其中一个剪力墙内设置用于穿设两主筋的预留孔，同时，在两个主筋连接处设置一操作孔，用于套设套筒。同时，若套筒内径过小，钢筋不好插入，影响操作效率并增加操作难度。若套筒内径过大，则完全通过砂浆对两主筋进行连接会存在连接强度不够的问题。

为了解决上述问题，也有不使用套筒，直接在两主筋连接处设置操作孔后，用焊接的方式将两主筋固定在一起后再用砂浆灌浆封闭。这种方式虽然强度有所保证，但还是需要在剪力墙或柱内设置预留孔和操作孔，后期连接后再进行灌浆封闭，其操作过程过于繁琐，且焊接的时候操作空间小，焊接质量不能得到保证。基于此，申请人欲设计一种连接装置，使其其中一个部件装配在上剪力墙内并与上剪力墙的上部竖向钢筋固定连接，且下端与上剪力墙下端端面齐平，并同时设计一个装配在该部件内，用于套接固定下部竖向钢筋的另一部件。进而将上部竖向钢筋和下部竖向钢筋装配固定在一起，而不用灌浆。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种便于连接主筋，且操作方便，连接强度高的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，包括一用于与上部竖向钢筋下端固定连接的连接筒和一个可拆卸装配在连接筒内并用于与下部竖向钢筋套接的卡紧件；所述卡紧件包括至少三个弧形卡块，相邻弧形卡块之间具有间隙，且所有弧形卡块通过至少两个间隔固定在弧形卡块内的弹簧连接，所有弧形卡块经弹簧连接后合围成一个筒状体，并在卡紧件中部形成一个用于卡紧下部竖向钢筋的弹性夹紧孔，在外力的挤压下，卡紧件能够径向收缩；在每个弧形卡块的外端均间隔设有多个向外凸起、且凸出厚度一致的弧形外凸部，在每个弧形外凸部的上沿均设有一个弧形斜面，所有弧形斜面的倾斜角度一致；所述连接筒由上套筒和下套筒组成，所述下套筒的长度大于或等于下部竖向钢筋的伸出长度；在下套筒的中部通孔内间隔设有多个用于供弧形卡块的弧形外凸部上移并对卡紧件初步固定的装配孔和多个将卡紧件收缩并将收缩后的卡紧件固定的卡紧孔，所述装配孔的直径大于卡紧孔的直径，卡紧孔的直径大于上套筒的内径，卡紧孔位于装配孔的上端，位于顶端的卡紧孔与上套筒之间形成一个限位台阶面，每个装配孔下端和与之相邻的卡紧孔上端的连接面形成一个用于对卡紧件初步固定的支撑台阶；每个装配孔的内壁纵向高度均大于弧形外凸部的纵向高度，且装配孔由一个与弧形斜面配合的锥形孔和一个纵向高度大于弧形外凸部纵向高度的圆孔组成；所述卡紧件在外力的推移下能不断上移，同时，在弧形卡块的弧形外凸部与下套筒的卡紧孔侧壁相抵时，弹簧被压缩，使卡紧件收缩，直至卡紧件顶部与限位台阶面相抵，弹性夹紧孔将下部竖向钢筋抱紧。这样，由于卡紧件是由多个间隔设置并由弹簧连接在一起的弧形卡块组成，且弧形卡块合围后为一个具有多个间隙的筒状体，基于该间隙和弹簧的存在，当外力挤压弧形卡块时，弹簧压缩后直径变小，与之连接的弧形卡块即会随之径向向中心方向移动，使弧形卡块之间的间隙变小，同时，使其中部所形成的弹性夹紧孔直径变小，进而将置于卡紧件内的下部竖向钢筋夹紧。卡紧件在未受到径向的挤压力时，所有弧形外凸部合围后的直径略小于或等于下套筒内装配孔的直径。当向上推动卡紧件，对卡紧件进行装配时，卡紧件中弧形外凸部接触到下套筒内壁后，上移到卡紧孔位置时，由于卡紧孔的直径小于装配孔的直径，因此，卡紧孔内壁会对弧形外凸部形成一个径向的挤压，促使与卡紧孔相接触的弧形外凸部受挤压后向中间靠拢，并与卡紧孔紧贴。继续向上推动卡紧件，直至卡紧件中的弧形外凸部置于中部的装配孔内时，装配孔中的支撑台阶形成对卡紧件的支撑，使卡紧件初步固定在下套筒内。再次继续向上推动卡紧件，并直至卡紧件上端的弧形外凸部置于下套筒上端的卡紧孔内后，即完成卡紧件的装配。当然，为了减小弧形外凸部向上推移的阻力，将弧形外凸部上端设为倾斜状即可使推移过程更加省力、方便。

进一步的，还包括一置于卡紧件下的顶筒，所述顶筒中部的通孔用于套接下部竖向钢筋，当顶筒将卡紧件顶端推移到限位台阶面处并与限位台阶面相抵时，顶筒的下端与下套筒的底端处于同一平面。这样，安装时，可将顶筒套在下剪力墙的下部竖向钢筋上，并置于下剪力墙连接端上，因此，在装配上剪力墙和下剪力墙时，下剪力墙会对顶筒形成一个支撑，在上剪力墙不断下放过程中，在上剪力墙自重的作用下，下套筒不断下移，顶筒在下剪力墙的支撑下，对卡紧件形成一个上推力，在上剪力墙自重和顶筒的双重作用下，可短时间内快速将其卡紧件装配好，省时省力。同时，由于将卡紧件顶端顶到限位台阶面处后，与下套筒处于同一平面，而下套筒在装配到上剪力墙后与上剪力墙的下端面也处于同一平面，因此，顶筒还能够确保和检测卡紧件是否装配到位。

进一步的，每个弧形卡块的下端面均为斜面，顶筒的上端面为一个与弧形卡块下端面相配合的锥形面。这样，可增加弧形卡块下端面与顶筒之间的接触面积，同时，若地震发生，顶端的锥形面与弧形卡块之间斜面配合，会使卡紧件夹的更紧，有利阻止钢筋脱离卡紧件。

进一步的，在连接筒的上套筒内壁上设有螺纹。这样，连接筒内所设置的螺纹与上部竖向钢筋上凸出的纹路相互配合后，可增加上套筒与上部竖向钢筋的连接强度和紧固度。

进一步的，在每个弧形卡块内侧壁上间隔设有多段面向弹性夹紧孔中心径向凸起的弧形卡紧纹；所述弧形卡紧纹的凸出长度从中部向两侧逐渐减小。这样，弧形卡紧纹能够与下部竖向钢筋上凸出的纹路相互配合后，可增加下套筒与下部竖向钢筋的连接强度和紧固度。同时，由于弧形卡紧纹中部较两边凸出一些，因此，弧形卡块的中部钢筋握裹能力更强，卡紧件未装配时，卡紧件的弧形卡块的两侧略向圆心翘，进而增加三个弧形卡块构成的空间，为插筋时多空出空间，减少插筋难度。

进一步的，在每个弧形卡块的上下两端均设有一个用于安装并固定弹簧的横向限位通槽，所述横向限位通槽呈弧形，且所有弧形卡块上下两端的横向限位通槽分别处于同一高度。这样，横向限位通槽为弹簧的安装提供了足够的空间，使弹簧置于弧形卡块内，不会对下部竖向钢筋的装配形成干扰。

进一步的，每个弧形卡块的左侧面和右侧面均为斜面，其倾斜角度为40-50°。这样，当弧形卡块受径向挤压，相邻弧形卡块之间的间隙变小后，侧面之间不会造成干涉。

进一步的，所述下套筒内的每个卡紧孔的孔壁均呈阶梯状，每个弧形卡块的弧形外凸部和与之对应的卡紧孔的孔壁相咬合。这样，弧形外凸部与卡紧孔孔壁相互咬合，摩擦力更大，装配后稳固性更高。

进一步的，在每个弧形卡块其中一个弧形外凸部的下端或两个相邻的弧形外凸部之间设有一个向外凸出的定位台阶，所述定位台阶的上端面为斜面，其倾斜角度与弧形斜面的倾斜角度一致。这样，定位台阶的直径大于弧形外凸部所形成外筒的直径，进而能够进一步与卡紧孔形成挤压，使卡紧件装配更为稳固。

进一步的，在位于顶部的卡紧孔上还设有一节用于连接卡紧孔与上套筒中部通孔的锥形连接孔。这样，锥形连接孔为下部竖向钢筋提供了一定的误差空间，即使下部竖向钢筋的长度有所误差，也不影响其装配。

与现有技术相比，本发明得到的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置具有如下优点：

1、卡紧件在受到外力挤压后，会径向收缩，并在收缩后与连接筒的下套筒内壁紧贴，同时将下部竖向钢筋抱紧。卡紧件每个弧形卡块上间隔设置的弧形外凸部不但能够与下套筒的装配孔之间配合，使卡紧件初步固定在下套筒内，还能够在顶筒的推移下向上进入到卡紧孔内，与卡紧孔紧配合。卡紧件与连接筒通过刚性连接，连接十分稳固，减少了后期灌浆的工序。

2、卡紧件下所设置的顶筒能够将卡紧件顶起，使其快速装配到位，且卡紧件装配到位后，顶筒下端与下套筒处于同一平面，而下套筒在装配到上剪力墙后与上剪力墙的下端面也处于同一平面，因此，顶筒还能够确保和检测卡紧件是否装配到位。

附图说明

图1为实施例中弧形卡块在连接筒内初步固定状态下的结构示意图；

图2为实施例中弧形卡块被顶筒顶起，并将下部竖向钢筋固定状态下的结构示意图；

图3为实施例中连接筒的剖面结构示意图；

图4为实施例中弧形卡块的内部结构示意图；

图5为图1中1-1的剖面结构示意图；

图6为图2中3-3的剖面结构示意图；

图7为图2中A部放大结构示意图。

图中：上部竖向钢筋3、下部竖向钢筋4、连接筒5、上套筒51、下套筒52、螺纹53、装配孔54、锥形孔541、圆孔542、卡紧孔55、限位台阶面56、支撑台阶57、锥形连接孔58、弧形卡块6、弧形外凸部61、弧形斜面62、定位台阶63、横向限位通槽64、弧形卡紧纹65、弹簧7、弹性夹紧孔8、顶筒9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例：

如图1-图7所示，本实施例提供的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，包括一与上部竖向钢筋3下端固定连接且下端面与上剪力墙连接端下端端面齐平的连接筒5和一个可拆卸装配在连接筒5内并与下部竖向钢筋4套接的卡紧件；所述卡紧件包括至少三个弧形卡块6，相邻弧形卡块6之间具有间隙，且所有弧形卡块6通过至少两个间隔固定在弧形卡块6内的弹簧7连接，所有弧形卡块6经弹簧7连接后合围成一个筒状体，并在卡紧件中部形成一个用于卡紧下部竖向钢筋4的弹性夹紧孔8，在外力的挤压下，卡紧件能够径向收缩；在每个弧形卡块6的外端均间隔设有多个向外凸起、且凸出厚度一致的弧形外凸部61，在每个弧形外凸部61的上沿均设有一个弧形斜面62，所有弧形斜面62的倾斜角度一致；所述连接筒5由上套筒51和下套筒52组成，所述上部竖向钢筋3的下端置于上套筒51内并与上套筒51固定连接；所述下套筒52的长度大于或等于下部竖向钢筋4的伸出长度，在下套筒52的中部通孔内间隔设有多个用于供弧形卡块6的弧形外凸部61上移并对卡紧件初步固定的装配孔54和多个将卡紧件收缩并将收缩后的卡紧件固定的卡紧孔55，所述装配孔54的直径大于卡紧孔55的直径，卡紧孔55的直径大于上套筒51的内径，卡紧孔55位于装配孔54的上端，位于顶端的卡紧孔55与上套筒51之间形成一个限位台阶面56，每个装配孔54下端和与之相邻的卡紧孔55上端的连接面形成一个用于对卡紧件初步固定的支撑台阶57；每个装配孔54的内壁纵向高度均大于弧形外凸部61的纵向高度，且装配孔54由一个与弧形斜面62配合的锥形孔541和一个纵向高度大于弧形外凸部61纵向高度的圆孔542组成；在弧形卡块6的下端设有一个套在下部竖向钢筋4上，并能够在外力作用下将卡紧件向上推移，使弧形卡块6上端与下套筒52的限位台阶面56顶紧、弧形外凸部61和与之相对应的卡紧孔55侧壁紧配合的顶筒9，所述顶筒9的下端到限位台阶面56之间的间距与限位台阶面56到下套筒52底端之间的距离相等；所述卡紧件能够在顶筒9的推移下不断上移，同时，在弧形卡块6的弧形外凸部61与下套筒52的卡紧孔侧壁相抵时，弹簧7被压缩，使卡紧件收缩，直至卡紧件顶部与限位台阶面56相抵，弹性夹紧孔8将下部竖向钢筋4抱紧。

本实施例中的顶筒9、上套筒51、下套筒52和卡紧件同轴心。限位台阶面56能够对卡紧件上端进行限位，防止卡紧件继续上移。当卡紧件未装配时，相邻弧形卡块6之间的间隙为L=7.5°*π*r/180°（其中r为弧形卡块所围成圆的半径）。将该间隙设置为上述数值后，弧形卡块6径向移动的距离与弹簧7的径向变形距离相对应，不会使两相邻弧形卡块6相互干扰。

在连接筒5的上套筒51内壁上设有螺纹53，所述上部竖向钢筋3的下端通过上套筒51内壁上的螺纹53与上套筒51固定连接。

为增加下部竖向钢筋4与卡紧件之间的装配稳固度，在每个弧形卡块6内侧壁上间隔设有多段面向弹性夹紧孔8中心径向凸起的弧形卡紧纹65；所述弧形卡紧纹65的凸出长度从中部向两侧逐渐减小。

为便于装配弹簧，在每个弧形卡块6的上下两端均设有一个用于安装并固定弹簧7的横向限位通槽64，所述横向限位通槽64呈弧形，且所有弧形卡块6上下两端的横向限位通槽64分别处于同一高度。在具体实施时，上述横向限位通槽64截面呈燕尾形，可防止弹簧7脱落。

如图2、图3所示，每个弧形卡块6的左侧面和右侧面均为斜面，其倾斜角度为45°。每个弧形卡块6的下端面均为斜面，顶筒9的上端面为一个与弧形卡块6下端面相配合的锥形面。

如图7所示，所述下套筒52内的每个卡紧孔55的孔壁均呈阶梯状，每个弧形卡块6的弧形外凸部61和与之对应的卡紧孔55的孔壁相咬合。

在每个弧形卡块6其中一个弧形外凸部61的下端或两个相邻的弧形外凸部61之间设有一个向外凸出的定位台阶63，所述定位台阶63的上端面为斜面，其倾斜角度与弧形斜面62的倾斜角度一致。

在位于顶部的卡紧孔55上还设有一节用于连接卡紧孔55与上套筒51中部通孔的锥形连接孔58。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，其特征在于，包括一用于与上部竖向钢筋（3）下端固定连接的连接筒（5）和一个可拆卸装配在连接筒（5）内并用于与下部竖向钢筋（4）套接的卡紧件；所述卡紧件包括至少三个弧形卡块（6），相邻弧形卡块（6）之间具有间隙，且所有弧形卡块（6）通过至少两个间隔固定在弧形卡块（6）内的弹簧（7）连接，所有弧形卡块（6）经弹簧（7）连接后合围成一个筒状体，并在卡紧件中部形成一个用于卡紧下部竖向钢筋（4）的弹性夹紧孔（8），在外力的挤压下，卡紧件能够径向收缩；在每个弧形卡块（6）的外端均间隔设有多个向外凸起、且凸出厚度一致的弧形外凸部（61），在每个弧形外凸部（61）的上沿均设有一个弧形斜面（62），所有弧形斜面（62）的倾斜角度一致；所述连接筒（5）由上套筒（51）和下套筒（52）组成，所述下套筒（52）的长度大于或等于下部竖向钢筋（4）的伸出长度；在下套筒（52）的中部通孔内间隔设有多个用于供弧形卡块（6）的弧形外凸部（61）上移并对卡紧件初步固定的装配孔（54）和多个将卡紧件收缩并将收缩后的卡紧件固定的卡紧孔（55），所述装配孔（54）的直径大于卡紧孔（55）的直径，卡紧孔（55）的直径大于上套筒（51）的内径，卡紧孔（55）位于装配孔（54）的上端，位于顶端的卡紧孔（55）与上套筒（51）之间形成一个限位台阶面（56），每个装配孔（54）下端和与之相邻的卡紧孔（55）上端的连接面形成一个用于对卡紧件初步固定的支撑台阶（57）；每个装配孔（54）的内壁纵向高度均大于弧形外凸部（61）的纵向高度，且装配孔（54）由一个与弧形斜面（62）配合的锥形孔（541）和一个纵向高度大于弧形外凸部（61）纵向高度的圆孔（542）组成；所述卡紧件在外力的推移下能不断上移，同时，在弧形卡块的弧形外凸部与下套筒的卡紧孔侧壁相抵时，弹簧被压缩，使卡紧件收缩，直至卡紧件顶部与限位台阶面相抵，弹性夹紧孔将下部竖向钢筋抱紧。

2.根据权利要求1所述的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，其特征在于，还包括一置于卡紧件下的顶筒（9），所述顶筒（9）中部的通孔用于套接下部竖向钢筋（4），当顶筒（9）将卡紧件顶端推移到限位台阶面（56）处并与限位台阶面（56）相抵时，顶筒（9）的下端与下套筒（52）的底端处于同一平面。

3.根据权利要求2所述的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，其特征在于，每个弧形卡块（6）的下端面均为斜面，顶筒（9）的上端面为一个与弧形卡块（6）下端面相配合的锥形面。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，其特征在于，在连接筒（5）的上套筒（51）内壁上设有螺纹（53）。

5.根据权利要求4所述的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，其特征在于，在每个弧形卡块（6）内侧壁上间隔设有多段面向弹性夹紧孔（8）中心径向凸起的弧形卡紧纹（65）；所述弧形卡紧纹（65）的凸出长度从中部向两侧逐渐减小。

6.根据权利要求5所述的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，其特征在于，在每个弧形卡块（6）的上下两端均设有一个用于安装并固定弹簧（7）的横向限位通槽（64），所述横向限位通槽（64）呈弧形，且所有弧形卡块（6）上下两端的横向限位通槽（64）分别处于同一高度。

7.根据权利要求5所述的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，其特征在于，每个弧形卡块（6）的左侧面和右侧面均为斜面，其倾斜角度为40-50°。

8.根据权利要求7所述的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，其特征在于，所述下套筒（52）内的每个卡紧孔（55）的孔壁均呈阶梯状，每个弧形卡块（6）的弧形外凸部（61）和与之对应的卡紧孔（55）的孔壁相咬合。

9.根据权利要求8所述的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，其特征在于，在每个弧形卡块（6）其中一个弧形外凸部（61）的下端或两个相邻的弧形外凸部（61）之间设有一个向外凸出的定位台阶（63），所述定位台阶（63）的上端面为斜面，其倾斜角度与弧形斜面（62）的倾斜角度一致。

10.根据权利要求1或2或3或5或6或8或9所述的用于连接装配式混凝土剪力墙、柱竖向主筋的连接装置，其特征在于，在位于顶部的卡紧孔（55）上还设有一节用于连接卡紧孔（55）与上套筒（51）中部通孔的锥形连接孔（58）。

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