CN111173200A - 一种装配式建筑施工用灌浆套筒及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式建筑施工用灌浆套筒，包括半灌浆套筒，所述半灌浆套筒包括螺纹管段和灌浆管段，所述螺纹管段设有用于螺纹连接第一钢筋的内螺纹孔，所述灌浆管段设有圆形腔，所述第二钢筋包括多弯曲部和竖直部，所述装配式建筑施工用灌浆套筒还包括外表面设有第二外螺纹的外圆内方管和内螺纹管，所述内螺纹管设有与第二外螺纹匹配的第一内螺纹，所述灌浆管段的外径与外圆内方管的外径相同且外表面设有第一外螺纹，所述外圆内方管设有用于第二钢筋穿过的长方形孔，所述长方形孔的轴截面面积小于圆形腔的轴截面面积。本发明结构简单，应用成本低，可有效提高灌浆套筒的连接质量或在灌浆套筒灌浆不满时保证套筒的连接质量。

Description

一种装配式建筑施工用灌浆套筒及其安装方法

技术领域

本发明涉及装配式建筑领域，具体涉及一种装配式建筑施工用灌浆套筒及其安装方法。

背景技术

灌浆套筒是目前我国装配式建筑规范推荐的常用钢筋用连接方式，它是指带肋钢筋插入套筒后，将专用灌浆料充满套筒与钢筋的间隙，灌浆料硬化后与钢筋横肋和套筒内壁形成紧密啮合，从而实现钢筋和套筒之间的有效传力，达到Ⅰ级接头性能。

灌浆套筒连接两个钢筋时主要通过钢筋与灌浆料、灌浆料与套筒之间的咬合作用而产生的三者之间的摩擦来传递力，为确保灌浆料与套筒牢固连接，套筒通过设置多个剪力槽以增大硬化后的灌浆料与套筒之间传递的力。但是，多个剪力槽会明显增加套筒长度和灌浆时容易在剪力槽区域灌浆不满，套筒长度增加不仅会增加灌浆套筒成本，还会加大导致梁-柱节点的柱子截面长度必须加大尺寸，增加造价成本；另外，现有灌浆套筒节点的力学性能受施工质量影响较大，由于灌浆套筒连接的质量检测比较困难，而钢筋与套筒的连接只通过灌浆料传递力，施工时如果灌浆套筒出现灌浆不满，就会明显降低灌浆套筒节点的抗拉性能，从而严重影响装配式建筑构件连接的可靠性和安全性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对上述现有技术存在的缺陷进行完善与改进，提供一种装配式建筑施工用灌浆套筒及其安装方法，用于解决装配式建筑中预制构件钢筋连接时长度较长、应用成本较高和灌浆不满时连接质量较差等问题。

为此，本发明采用以下的技术方案：一种装配式建筑施工用灌浆套筒，包括半灌浆套筒，所述半灌浆套筒包括螺纹管段和灌浆管段，所述螺纹管段设有用于螺纹连接第一钢筋的内螺纹孔，所述第一钢筋的下端设有第二外螺纹，所述灌浆管段设有圆形腔，所述第二钢筋包括插入圆形腔中的多弯曲部和竖直部，所述装配式建筑施工用灌浆套筒还包括外表面设有第二外螺纹的外圆内方管和用于螺纹连接外圆内方管与半灌浆套筒的内螺纹管，所述内螺纹管设有与第二外螺纹匹配的第一内螺纹，所述灌浆管段的外径与外圆内方管的外径相同且外表面设有与第一内螺纹匹配的第一外螺纹，所述外圆内方管设有用于第二钢筋穿过的长方形孔，所述长方形孔的轴截面面积小于圆形腔的轴截面面积。

进一步地，所述内螺纹管的长度为外圆内方管的长度的2～2.2倍；所述长方形孔的轴截面的宽度为第二钢筋直径的1.05～1.1倍，长度为第二钢筋直径与预设偏差之和；所述圆形腔的轴截面的直径大于或等于长方形孔的轴截面的长度。

进一步地，所述内螺纹管和外圆内方管的抗拉强度均大于或等于半灌浆套筒的抗拉强度，所述半灌浆套筒的抗拉强度大于第二钢筋或第一钢筋的抗拉强度。

本发明还采用以下的技术方案：一种装配式建筑施工用灌浆套筒的安装方法，其包括以下步骤：

S1、将内螺纹管与半灌浆套筒螺纹连接，并向上旋转内螺纹管至第一外螺纹的最上端；

S2、将第二钢筋所在的预制构件吊装至第一预定位置，然后依次将外圆内方管、半灌浆套筒套设在第二钢筋上；

S3、将第一钢筋所在的预制构件吊装至第二预定位置，然后将半灌浆套筒的螺纹管段通过内螺纹孔与第一钢筋的第二外螺纹固定连接；

S4、调整外圆内方管的位置使第二外螺纹的位置与第一外螺纹的位置相对应，并向下旋转内螺纹管使其固定连接半灌浆套筒与外圆内方管；

S5、密封长方形孔与第二钢筋之间的间隙，然后对半灌浆套筒进行灌浆，灌浆后养护，形成稳定连接。

本发明的有益效果是：

（1）一方面通过插入灌浆管段中的第二钢筋采用多弯曲结构以提高钢筋与灌浆料的传递力，另一方面通过在灌浆管段一侧设置长方形孔和内部设置圆形腔来满足装配式建筑中钢筋连接的偏差要求和灌浆要求，利用长方形孔的轴截面面积小于圆形腔的轴截面面积的特性，将圆形腔内硬化后的灌浆料与半灌浆套筒牢固连接，有效提高了灌浆套筒的抗拉强度，大大降低了装配式建筑中灌浆套筒的应用成本；

（2）半灌浆套筒中硬化后的灌浆料通过与外圆内方管互相作用而实现硬化后的灌浆料与半灌浆套筒的牢固连接，灌浆管段内无需设置多个剪力槽以提高灌浆料与套筒之间的传递力，套筒灌浆时不会在剪力槽区域出现灌浆不满，灌浆管段在灌浆不满时还可保证套筒的连接质量或在灌浆饱满时可有效提高灌浆套筒的连接质量，大大减少了灌浆管段的长度和钢筋连接节点处柱子的截面，进一步降低了装配式建筑的应用成本；

（3）结构简单、应用成本低、适用性强和施工便捷，有效提高了装配式建筑构件连接的可靠性和安全性。

附图说明

图1是装配式建筑施工用灌浆套筒的第一平面结构示意图。

图2是装配式建筑施工用灌浆套筒的第二平面结构示意图。

图3是内螺纹管处于第一位置时灌浆套筒的三维结构示意图。

图4是内螺纹管处于第二位置时灌浆套筒的三维结构示意图。

图5为半灌浆套筒的三维结构示意图。

图6为半灌浆套筒的平面结构示意图。

图7为外圆内方管的三维结构示意图。

图8为内螺纹管的三维结构示意图。

图9为第一钢筋的平面结构示意图。

图10为第二钢筋的平面结构示意图。

附图标注说明: 1-第一钢筋，2-半灌浆套筒，3-灌浆料，4-第二钢筋，5-内螺纹管，6-外圆内方管，7-内螺纹孔，8-螺纹管段，9-排浆孔，10-圆形腔，11-灌浆管段，12-灌浆孔，13-第一外螺纹，14-长方形孔，15-第二外螺纹，16-第一内螺纹，17-第二外螺纹，18-多弯曲部，19-竖直部。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细阐述。

参见图1至图10，本实施例提供了一种装配式建筑施工用灌浆套筒，包括半灌浆套筒2，所述半灌浆套筒2包括一体成型的螺纹管段8和灌浆管段11，所述螺纹管段8设有用于螺纹连接第一钢筋1的内螺纹孔7，所述第一钢筋的下端设有与内螺纹孔匹配的第二外螺纹17，即第一钢筋1和螺纹管段8通过第二外螺纹与内螺纹孔配合实现固定连接；所述灌浆管段8设有用于第二钢筋4插入且灌浆固定第二钢筋的圆形腔10，所述圆形腔10在插入第二钢筋后填充灌浆料3，所述灌浆管段8还设有灌浆孔11和排浆孔9，其中，所述半灌浆套筒2与现有技术中的半灌浆套筒的主体结构大致相同，区别在于灌浆管段8中没有设置多个剪力槽，且灌浆管段的长度相对较短，需要说明的是，所述第一钢筋1和第二钢筋4均为装配式建筑中预制构件的钢筋。

所述第二钢筋4包括插入圆形腔中的多弯曲部18和竖直部19，所述多弯曲部18用于在圆形腔灌浆后提高第二钢筋与硬化后的灌浆料的传递力，以使第二钢筋与半灌浆套筒更加牢固连接或在保证第二钢筋与半灌浆套筒牢固连接的同事进一步减小灌浆管段的长度；所述装配式建筑施工用灌浆套筒还包括外表面设有第二外螺纹15的外圆内方管6和用于螺纹连接外圆内方管与半灌浆套筒的内螺纹管5，所述内螺纹管5设有与第二外螺纹匹配的第一内螺纹16，所述灌浆管段8的外径与外圆内方管的外径相同且外表面设有与第一内螺纹匹配的第一外螺纹13，即第一外螺纹和第二外螺纹的螺距、螺纹直径等参数完全相同。

所述外圆内方管6设有用于第二钢筋穿过的长方形孔14，所述长方形孔14最好位于外圆内方管的中间位置，所述长方形孔14的轴截面面积小于圆形腔的轴截面面积，其中，所述第二钢筋最好在长方形孔的宽度方向几乎不可移动，只在长方形孔的长度方向移动以满足第一钢筋与第二钢筋的偏差要求，即所述长方形孔的宽度最好略大于第二钢筋的直径，长度与第二钢筋的直径的差值应满足灌浆套筒标准中钢筋连接的偏差要求。

优选地，所述内螺纹管5的长度为外圆内方管的长度的2～2.2倍，所述第一外螺纹13的长度大于或等于内螺纹管的长度，所述长方形孔14的轴截面的宽度为第二钢筋直径的1.05～1.1倍，长度为第二钢筋直径与预设偏差之和（长方形孔的轴截面的长度应大于宽度），所述圆形腔10的轴截面的直径大于或等于长方形孔14的轴截面的长度，所述预设偏差为8～12mm。

优选地，所述内螺纹管5的抗拉强度大于或等于半灌浆套筒的抗拉强度，所述外圆内方管6的抗拉强度大于或等于半灌浆套筒的抗拉强度，所述半灌浆套筒2的抗拉强度大于第二钢筋或第一钢筋的抗拉强度。

在本实施例中，第一钢筋与半灌浆套筒的连接采用现有的螺纹连接固定方式，第二钢筋与半灌浆套筒的连接一方面通过在圆形腔内插入多弯曲结构的钢筋以提高第二钢筋与硬化后的灌浆料的传递力，另一方面通过内螺纹管在半灌浆套筒的一端牢固连接设有长方形孔的外圆内方管来满足预制构件中钢筋的连接偏差要求，并利用长方形孔的轴截面面积小于圆形腔的轴截面面积的特性，使圆形腔内硬化后的灌浆料通过与外圆内方管互相作用而实现硬化后的灌浆料与半灌浆套筒的牢固连接，且由于灌浆料与套筒之间的咬合作用不是通过灌浆料与套筒内壁之间的摩擦来传递力，半灌浆套筒在灌浆不满时还可保证套筒的连接质量或在灌浆饱满时可有效提高套筒的连接质量。

本实施例还提供了一种装配式建筑施工用灌浆套筒的安装方法，包括以下步骤：

S1、将内螺纹套筒与半灌浆套筒螺纹连接，并向上旋转内螺纹套筒至第一外螺纹的最上端（图3中的内螺纹管处于第一位置）；

S2、将第二钢筋所在的预制构件吊装至第一预定位置，然后依次将外圆内方管、半灌浆套筒套设在第二钢筋上；

S3、将第一钢筋所在的预制构件吊装至第二预定位置，然后将半灌浆套筒的螺纹管段通过内螺纹孔与第一钢筋的第二外螺纹固定连接，其中，第一钢筋和第二钢筋所在的预制构件吊装后，第一钢筋和第二钢筋的偏差要求应符合《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》的相关规定；

S4、调整外圆内方管的位置使第二外螺纹的位置与第一外螺纹的位置相对应，并向下旋转内螺纹管使其固定连接半灌浆套筒与外圆内方管（图4中的内螺纹管处于第二位置），即内螺纹管一部分与半灌浆套筒螺纹连接，另一部分与外圆内方管螺纹连接；

S5、密封长方形孔与第二钢筋之间的间隙，然后对半灌浆套筒进行灌浆，灌浆后养护，形成稳定连接，其中，密封长方形孔与第二钢筋之间的间隙时可采用套设在第二钢筋上的橡胶塞密封或采用聚氨酯泡沫胶密封，套筒的灌浆和养护工艺均采用现有技术。

本发明的保护范围并不局限于上述描述，任何在本发明的启示下的其它形式产品，不论在形状或结构上作任何改变，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种装配式建筑施工用灌浆套筒，包括半灌浆套筒（2），所述半灌浆套筒（2）包括螺纹管段（8）和灌浆管段（11），所述螺纹管段（8）设有用于螺纹连接第一钢筋（1）的内螺纹孔（7），所述第一钢筋（1）的下端设有第二外螺纹（17），所述灌浆管段（8）设有圆形腔（10），其特征在于，所述第二钢筋（4）包括插入圆形腔中的多弯曲部（18）和竖直部（19），所述装配式建筑施工用灌浆套筒还包括外表面设有第二外螺纹（15）的外圆内方管（6）和用于螺纹连接外圆内方管与半灌浆套筒的内螺纹管（5），所述内螺纹管（5）设有与第二外螺纹匹配的第一内螺纹（16），所述灌浆管段（8）的外径与外圆内方管的外径相同且外表面设有与第一内螺纹匹配的第一外螺纹（13），所述外圆内方管（6）设有用于第二钢筋穿过的长方形孔（14），所述长方形孔（14）的轴截面面积小于圆形腔的轴截面面积。

2.根据权利要求1所述的装配式建筑施工用灌浆套筒，其特征在于，所述内螺纹管（5）的长度为外圆内方管的长度的2～2.2倍；所述长方形孔（14）的轴截面的宽度为第二钢筋直径的1.05～1.1倍，长度为第二钢筋直径与预设偏差之和；所述圆形腔（10）的轴截面的直径大于或等于长方形孔的轴截面的长度。

3.根据权利要求1或2所述的装配式建筑施工用灌浆套筒，其特征在于，所述内螺纹管（5）和外圆内方管（6）的抗拉强度均大于或等于半灌浆套筒的抗拉强度，所述半灌浆套筒（2）的抗拉强度大于第二钢筋或第一钢筋的抗拉强度。

4.一种权利要求1至3任一项所述的装配式建筑施工用灌浆套筒的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将内螺纹管与半灌浆套筒螺纹连接，并向上旋转内螺纹管至第一外螺纹的最上端；

S2、将第二钢筋所在的预制构件吊装至第一预定位置，然后依次将外圆内方管、半灌浆套筒套设在第二钢筋上；

S3、将第一钢筋所在的预制构件吊装至第二预定位置，然后将半灌浆套筒的螺纹管段通过内螺纹孔与第一钢筋的第二外螺纹固定连接；

S4、调整外圆内方管的位置使第二外螺纹的位置与第一外螺纹的位置相对应，并向下旋转内螺纹管使其固定连接半灌浆套筒与外圆内方管；

S5、密封长方形孔与第二钢筋之间的间隙，然后对半灌浆套筒进行灌浆，灌浆后养护，形成稳定连接。

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