CN110388003A - 一种新型钢筋连接组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型钢筋连接组件，用于第一目标钢筋和第二目标钢筋的连接，包括第一筒体、连杆和第二筒体，所述连杆的一端与第一筒体球铰接，所述连杆的另一端与第二筒体球铰接；筒体具有沿轴向依次分布的筒体过渡部和筒体后接部，筒体过渡部和筒体后接部焊接，筒体过渡部的内壁设有用于固定目标钢筋的内螺纹。本发明的新型钢筋连接组件能够实现两根目标钢筋之间的机械连接，与现有的灌浆套筒相比，体积小、容错大、连接可靠，批量生产后成本低，可广泛应用于预制剪力墙、预制柱、预制梁、预制楼板等，可推动装配式建筑向前迈出一大步。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型钢筋连接组件，属于装配式建筑技术领域。
背景技术
工业化装配式建筑是建筑业发展的大势所趋，而预制构件钢筋之间的连接，成为了制约预制率进一步提升的瓶颈。当前比较被认可的一种连接件是灌浆套筒，它的发明与运用，促使装配式建筑技术从第五代向六代升级。但是灌浆套也存在一些不足：
1、容错幅度小，一般只有5mm，即两个预制构件对应的钢筋，累计误差大于5mm就无法安装了。而这里的累计误差包括工厂的制造误差、现场的装配误差及吊装误差。这使得相关预制构件的吊装难度非常大，成本高、效率低。
2、因必须满足一定的锚固长度，灌浆套的尺寸相对较大，且依赖于高强度灌浆料，材料成本较高，另外还需要较高的人力成本。因为成本较高，目前主要应用于预制剪力墙和预制柱，而且设计时为了减少这方面的成本，受力纵筋的间距一般扩大了3倍(受力纵筋单边间距高达600mm)，致使构件纵筋的受力状况不理想。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种结构更为简单紧凑的新型钢筋连接组件，以实现两根钢筋之间的万向连接。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种新型钢筋连接组件，用于第一目标钢筋和第二目标钢筋的连接，包括第一筒体、连杆和第二筒体，所述连杆的一端与第一筒体球铰接，所述连杆的另一端与第二筒体铰接；筒体具有沿轴向依次分布的筒体过渡部和筒体后接部，筒体过渡部和筒体后接部焊接，筒体后接部的内壁设有用于固定目标钢筋的内螺纹。
所述连杆的另一端与第二筒体球铰接。
所述筒体过渡部具有沿其轴向依次分布且连通的第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体的横截面积沿轴向由外至内逐渐减小，所述第二腔体的横截面积沿轴向朝远离第一腔体的方向逐渐增大；所述筒体后接部具有沿轴向朝远离筒体过渡部的方向依次分布且连通的第四腔体和第五腔体，所述第四腔体与第三腔体相邻，所述内螺纹设置于第五腔体的壁上。
所述连杆的一端穿过第一筒体的第一腔体伸入该第一筒体的第三腔体内，连杆的该端设有第一连接件，所述第一连接件靠近第一腔体的端面为球面或锥面，使得连杆可偏离第一筒体的中心轴线；所述连杆的另一端穿过第二筒体的第一腔体伸入该第二筒体的第三腔体内，连杆的该端设有第二连接件，所述第二连接件靠近第一腔体的端面为球面或锥面，使得连杆可偏离第二筒体的中心轴线。
所述连杆的两端分别与第一连接件、第二连接件螺纹连接。
连接件为球面螺母。
所述第一连接件、第二连接件与相应筒体的第三腔体间隙配合；所述连杆与第一腔体间隙配合。
筒体过渡部和筒体后接部通过熔焊或摩擦焊连接。
筒体具有沿其轴向依次分布且连通的第一腔体、第二腔体、第三腔体、第四腔体和第五腔体，所述第一腔体的横截面积沿轴向由外至内逐渐减小，如此，可形成喇叭形开口，如锥形开口，所述第二腔体的横截面积沿轴向由外至内逐渐增大，如此，第二腔体的内壁为锥面或球面。
与现有技术相比，本发明的新型钢筋连接组件能够实现两根目标钢筋之间的机械连接，与现有的灌浆套筒相比，体积小、容错大、连接可靠，批量生产后成本低，可广泛应用于预制剪力墙、预制柱、预制梁、预制楼板等，可推动装配式建筑向前迈出一大步。
相比申请人此前申请的或同日申请的钢筋连接组件专利，本发明的筒体结构更为简单、紧凑，连接更为简单、牢靠，且可兼顾较大的容错。
附图说明
图1是本发明第一种实施方式的新型钢筋连接组件的结构示意图。
图2是本发明第一种实施方式的新型钢筋连接组件的结构示意图(容错状态)。
图3是本发明第一种实施方式的装配状态示意图之一。
图4是本发明第一种实施方式的装配状态示意图之二。
图5是本发明第一种实施方式的装配状态示意图之三。
图6是本发明的2种第一筒体的结构示意图：(左)熔焊连接而成，(右)摩擦焊连接而成。
图7是本发明第一种实施方式的筒体的放大结构示意图。
图8是本发明第一种实施方式的球面螺母的结构示意图。
图中，1-第一筒体，2-第一连接件，3-连杆，4-第一目标钢筋，5-第二筒体，6-第二连接件，7-第二目标钢筋，8-第一焊缝，9-第二焊缝，A-筒体过渡部，B-筒体后接部，C-第一腔体，E-第二腔体，F-第三腔体，F-第四腔体，G-第五腔体。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
如图1至图8所示，一种新型钢筋连接组件，用于第一目标钢筋4和第二目标钢筋7的连接，包括第一筒体1、连杆3和第二筒体5，所述连杆4的一端与第一筒体1球铰接，所述连杆4的另一端与第二筒体5球铰接；筒体具有沿轴向依次分布的筒体过渡部A和筒体后接部B，筒体过渡部A和筒体后接部B焊接，筒体后接部的内壁设有用于固定目标钢筋的内螺纹。如此，第一目标钢筋通过第一筒体与连接组件连接，第二目标钢筋通过第二筒体与连接组件连接，从而实现2根目标钢筋的连接，由于连杆与相应筒体球铰接，第一目标钢筋与第二目标钢筋之间即使存在一定偏差(中心轴线不重合)，两根目标钢筋也可顺畅且正常地与连接组件连接，即在容错状态下也可完成目标钢筋的连接，更好地适应实际施工场景。
所述筒体过渡部A具有沿其轴向依次分布且连通的第一腔体C、第二腔体D和第三腔体E，所述第一腔体C的横截面积沿轴向由外至内逐渐减小，所述第二腔体D的横截面积沿轴向朝远离第一腔体的方向逐渐增大；所述筒体后接部B具有沿轴向朝远离筒体过渡部A的方向依次分布且连通的第四腔体F和第五腔体G，所述第四腔体F与第三腔体E相邻，所述内螺纹设置于第五腔体G的内壁上。优选地，各腔体各处横截面为圆形。
所述连杆4的一端穿过第一筒体的第一腔体伸入该第一筒体的第三腔体内，连杆4的该端设有第一连接件2，所述第一连接件2靠近第一腔体的端面为球面，使得连杆4可偏离第一筒体的中心轴线；所述连杆4的另一端穿过第二筒体的第一腔体伸入该第二筒体的第三腔体内，连杆4的该端设有第二连接件6，所述第二连接件6靠近第一腔体的端面为球面，使得连杆4可偏离第二筒体的中心轴线。
所述连杆4的两端分别与第一连接件2、第二连接件6螺纹连接。
连接件为球面螺母。
所述第一连接件2、第二连接件6与相应筒体的第三腔体E间隙配合；所述连杆4与第一腔体C间隙配合。第一连接件和第二连接件在相应第三筒体内可沿轴向运动，如此，两根目标钢筋之间存在轴向偏差时，本钢筋连接组件总长度可在一定范围内变化，适应偏差，实现两根目标钢筋的顺畅连接。
筒体过渡部A和筒体后接部B通过熔焊或摩擦焊连接。
在传统的现浇施工中，钢筋的机械连接方式应用非常普遍，但是装配式混凝土的施工过程中，原有的机械连接套筒无法使用(两根钢筋轴心偏差超过0.1mm，螺纹就拧不进)。本实施方式通过两对球面－锥面连接(简称球锥连接)方式和螺纹连接方式，实现两根钢筋之间的万向连接，两根钢筋之间的径向及轴向允许偏差可达10～30mm或更多(当然，一般地，预制构件钢筋的制造偏差最好控制在5mm之内)。
由于是机械连接，不依赖于特制的高强灌浆料，体积更小，可靠性更高，操作方便，适用范围更广，可大幅提升建筑的预制率、同时降低装配式建筑的综合成本。本发明的连接组件相对申请人此前申请的关于钢筋连接组件的专利，结构更加简单紧凑，且连接更为牢靠。
筒体过渡部A和筒体后接部B的焊接环节在制造过程中完成，虽然增加了一个焊接环节，但是减少了一次螺纹连接，连接组件成品的零部件数量更少，筒体的结构更为简洁，紧凑，现场安装更为方便。
在工厂装配时，可选的具体方法如下:
①将连杆两端分别插入相应筒体过渡部(如3所示)。
②将2个球面螺母分别安装在连杆2端(螺纹连接，如图4所示)。
③将筒体的筒体过渡部A和筒体后接部B两部分焊在一起，焊后整体作为一个成品标准件(如图5所示)。根据设备条件和工艺水平，可选择熔焊、摩擦焊等焊接方式(如图6所示)。直到这一步，所有的工作在工厂进行。
使用时，将筒体拧入对应的目标钢筋上(螺纹连接，如图1所示)。这一步在工地上，待预制构件吊装之后进行。由于筒体可相对第一连接件或第二连接件自由旋转，转动筒体，即可实现连接丝母与目标预制构件钢筋之间的连接。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (8)
1.一种新型钢筋连接组件，用于第一目标钢筋(4)和第二目标钢筋(7)的连接，包括第一筒体(1)、连杆(3)和第二筒体(5)，其特征在于，所述连杆(4)的一端与第一筒体(1)铰接，所述连杆(4)的另一端与第二筒体(5)球铰接；筒体具有沿轴向依次分布的筒体过渡部(A)和筒体后接部(B)，筒体过渡部(A)和筒体后接部(B)焊接，筒体后接部(B)的内壁设有用于固定目标钢筋的内螺纹。
2.根据权利要求1所述的新型钢筋连接组件，其特征在于，所述连杆(4)的一端与第一筒体(1)球铰接。
3.根据权利要求1所述的新型钢筋连接组件，其特征在于，所述筒体过渡部(A)具有沿其轴向依次分布且连通的第一腔体(C)、第二腔体(D)和第三腔体(E)，所述第一腔体(C)的横截面积沿轴向由外至内逐渐减小，所述第二腔体(D)的横截面积沿轴向朝远离第一腔体的方向逐渐增大；所述筒体后接部(B)具有沿轴向朝远离筒体过渡部(A)的方向依次分布且连通的第四腔体(F)和第五腔体(G)，所述第四腔体(F)与第三腔体(E)相邻，所述内螺纹设置于第五腔体(G)的壁上。
4.根据权利要求3所述的新型钢筋连接组件，其特征在于，所述连杆(4)的一端穿过第一筒体的第一腔体伸入该第一筒体的第三腔体内，连杆(4)的该端设有第一连接件(2)，所述第一连接件(2)靠近第一腔体的端面为球面或锥面，使得连杆(4)可偏离第一筒体的中心轴线；所述连杆(4)的另一端穿过第二筒体的第一腔体伸入该第二筒体的第三腔体内，连杆(4)的该端设有第二连接件(6)，所述第二连接件(6)靠近第一腔体的端面为球面或锥面，使得连杆(4)可偏离第二筒体的中心轴线。
5.根据权利要求4所述的新型钢筋连接组件，其特征在于，所述连杆(4)的两端分别与第一连接件(2)、第二连接件(6)螺纹连接。
6.根据权利要求4所述的新型钢筋连接组件，其特征在于，连接件为球面螺母。
7.根据权利要求3-6任一项所述的新型钢筋连接组件，其特征在于，所述第一连接件(2)、第二连接件(6)与相应筒体的第三腔体(E)间隙配合；所述连杆(4)与第一腔体(C)间隙配合。
8.根据权利要求1-6任一项所述的新型钢筋连接组件，其特征在于，筒体过渡部(A)和筒体后接部(B)通过熔焊或摩擦焊连接。
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