CN112575967A - 一种新型灌浆套筒组件及预制构件钢筋连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于装配式建筑技术领域，具体涉及一种新型灌浆套筒组件。针对现有灌浆套筒采用剪力键保证牢固连接，剪力键的数量需要较多，使得套筒尺寸较大的不足，本发明采用如下技术方案：一种新型灌浆套筒组件，所述灌浆套筒组件包括：第一套筒，所述第一套筒具有周向分布的多个等径的第一螺纹孔，多个所述第一螺纹孔与所述第一套筒间的中心距不同；第二套筒，所述第二套筒具有第二螺纹孔，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹等径；连接套筒，所述连接套筒具有与所述第一外螺纹和所述第二外螺纹配合的内螺纹。本发明的有益效果是：满足现有预制构件钢筋较大定位误差的要求，实现不同定位误差的钢筋的牢固连接，操作简单，连接牢固。
Description
技术领域
本发明属于装配式建筑技术领域，具体涉及一种新型灌浆套筒组件及预制构件钢筋连接结构。
背景技术
装配式建筑预制构件钢筋连接主要有机械套筒连接和灌浆套筒连接两种方式。机械套筒连接方式虽然材料成本较低，但对预制构件制作和吊装时的精度要求很高，纵向受力钢筋的中心偏差一般不能大于0.25mm，节点连接的操作空间也要较大，施工难度很高。灌浆套筒连接方式虽然材料成本较高，但对预制构件的制作和吊装精度要求相对不高（钢筋间的相对偏差可以允许为3mm甚至更大），节点连接操作方便，施工难度较低。当前国内普遍状态是预制构件的制作和吊装精度较低，因而，灌浆套筒连接方式的应用仍较为广泛。
现有的灌浆套筒连接方式，无论是全灌浆套筒，还是半灌浆套筒，套筒至少有一端必须采用灌浆方式连接，套筒内必须设置多个剪力键以确保套筒灌浆后与钢筋牢固连接。这是由于灌浆套筒与硬化后的灌浆料连接主要通过硬化后的灌浆料与套筒内的剪力键传力而牢固连接，剪力键的数量越多，套筒与钢筋的连接也越牢固。但是，多个剪力键的存在会明显加大套筒长度，套筒长度变长又会加大梁柱的截面，从而导致装配式建筑的应用成本变高。
此外，由于套筒灌浆过程是隐蔽工程且目前没有较好的检测方法，施工时套筒灌浆不满也不易发现，套筒灌浆不满或灌浆质量较差时很容易导致套筒与钢筋不能牢固连接，从而影响灌浆套筒的整体质量。
发明内容
本发明针对现有灌浆套筒采用剪力键保证牢固连接，剪力键的数量需要较多，使得套筒尺寸较大的不足，提供一种新型灌浆套筒组件，无需依靠剪力键仍然保证牢固连接。本发明同时提供一种预制构件钢筋连接结构。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种新型灌浆套筒组件，所述灌浆套筒组件包括：
第一套筒，所述第一套筒具有周向分布的多个等径的第一螺纹孔，多个所述第一螺纹孔与所述第一套筒间的中心距不同，所述第一套筒具有第一外螺纹；
第二套筒，所述第二套筒具有第二螺纹孔，所述第二套筒具有第二外螺纹，所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔的孔径相等，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹等径；
连接套筒，所述连接套筒具有与所述第一外螺纹和所述第二外螺纹配合的内螺纹。
本发明的灌浆套筒组件的有益效果是：第一套筒上设有多个与套筒中心位置不同间距的第一螺纹孔，通过不同的第一螺纹孔和第二螺纹孔，来满足现有预制构件钢筋较大定位误差的要求，实现不同定位误差的钢筋的牢固连接，操作简单，连接牢固。
作为改进，所述第二套筒具有周向分布的多个等径的第二螺纹孔，多个所述第二螺纹孔与所述第二套筒间的中心距不同。
作为改进，多个所述第一螺纹孔与所述第一套筒间的中心距沿周向单向变化；多个所述第二螺纹孔与所述第二套筒间的中心距沿周向单向变化。
作为改进，所述第一螺纹孔与所述第一套筒间的最大中心距与所述第二螺纹孔与所述第二套筒间的最小中心距相同。
作为改进，所述第一套筒的中心开设第一通孔，所述第一通孔和多个所述第一螺纹孔均连通；所述第二套筒中心开设第二通孔，所述第二通孔和多个所述第二螺纹孔均连通。
作为改进，所述第一螺纹孔有四个，所述第二螺纹孔有四个。
作为改进，所述连接套筒的长度大于所述第一套筒的长度与所述第二套筒的长度之和。
作为改进，所述灌浆套筒组件还包括可分别套设在所述连接套筒两端的第一柔性封头和第二柔性封头，所述第一柔性封头和所述第二柔性封头上分别开设灌浆孔和出浆孔。
作为改进，所述连接套筒的两端外侧均具有环形凸部，所述第一柔性封头和所述第二柔性封头套在所述环形凸部上。
作为改进，所述第一套筒的端面设有分别对应各个所述第一螺纹孔的多个第一标记；所述第二套筒的端面设有分别对应各个所述第二螺纹孔的多个第二标记。
一种预制构件钢筋连接结构，包括第一预制构件钢筋、第二预制构件钢筋和灌浆套筒组件，所述灌浆套筒组件为前述的一种新型灌浆套筒组件，所述第一预制构件钢筋与其中一个所述第一螺纹孔螺纹连接，所述第二预制构件钢筋与所述第二螺纹孔螺纹连接，所述第一外螺纹、所述第二外螺纹均与所述内螺纹螺纹连接，所述第一套筒、所述第二套筒和所述连接套筒中均填充灌浆料。
本发明的新型灌浆套筒组件的有益效果是：通过在第一套筒上设置多个与套筒中心位置不同间距的螺纹孔来满足现有预制构件钢筋较大定位误差的要求，实现不同定位误差的钢筋的牢固连接，操作简单，连接牢固。
本发明的预制构件钢筋连接结构，采用本发明的新型灌浆套筒组件，具有发明的新型灌浆套筒组件的所有有益效果。
附图说明
图1和图2是本发明实施例一的预制构件钢筋连接结构的不同角度的立体结构示意图（隐藏第一柔性封头和第二柔性封头）。
图3是本发明实施例一的预制构件钢筋连接结构的剖视图。
图4是本发明实施例一的预制构件钢筋连接结构的第一套筒的立体结构示意图。
图5是本发明实施例一的预制构件钢筋连接结构的第一套筒的正视结构示意图。
图6是本发明实施例一的预制构件钢筋连接结构的第二套筒的立体结构示意图。
图7是本发明实施例一的预制构件钢筋连接结构的第二套筒的正视结构示意图。
图8是本发明实施例一的预制构件钢筋连接结构的连接套筒的立体结构示意图。
图中，1、第一套筒；11、第一螺纹孔；12、第一通孔；13、第一外螺纹；
2、第二套筒；21、第二螺纹孔；22、第二通孔；23、第二外螺纹；
3、连接套筒；31、内螺纹；32、环形凸部；
4、第一预制构件钢筋；
5、第二预制构件钢筋；
6、第一柔性封头；61、灌浆孔；
7、第二柔性封头；71、出浆孔；
8、灌浆料。
具体实施方式
下面结合本发明创造实施例的附图，对本发明创造实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明创造的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明创造的保护范围。
参见图1至图8，本发明的一种预制构件钢筋连接结构，包括第一预制构件钢筋、第二预制构件钢筋和灌浆套筒组件，所述灌浆套筒组件包括：
第一套筒，所述第一套筒具有周向分布的多个等径的第一螺纹孔，多个所述第一螺纹孔与所述第一套筒间的中心距不同，所述第一套筒具有第一外螺纹；
第二套筒，所述第二套筒具有第二螺纹孔，所述第二套筒具有第二外螺纹，所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔的孔径相等，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹等径；
连接套筒，所述连接套筒具有与所述第一外螺纹和所述第二外螺纹配合的内螺纹；
所述第一预制构件钢筋与其中一个所述第一螺纹孔螺纹连接，所述第二预制构件钢筋与所述第二螺纹孔螺纹连接，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹与所述内螺纹螺纹连接，所述连接套筒中填充灌浆料。
本发明的预制构件钢筋连接结构的有益效果是：第一套筒上设有多个与套筒中心位置不同间距的第一螺纹孔，通过不同的第一螺纹孔和第二螺纹孔，来满足现有预制构件钢筋较大定位误差的要求，实现不同定位误差的钢筋的牢固连接，操作简单，连接牢固。
实施例一
参见图1至图8，本发明实施例一的一种预制构件钢筋连接结构，包括第一预制构件钢筋4、第二预制构件钢筋5和灌浆套筒组件，所述灌浆套筒组件包括：
第一套筒1，所述第一套筒1具有周向分布的多个等径的第一螺纹孔11，多个所述第一螺纹孔11与所述第一套筒1间的中心距不同，所述第一套筒1具有第一外螺纹13；
第二套筒2，所述第二套筒2具有第二螺纹孔21，所述第二套筒2具有第二外螺纹23，所述第一螺纹孔11和所述第二螺纹孔21的孔径相等，所述第一外螺纹13和所述第二外螺纹23等径；
连接套筒3，所述连接套筒3具有与所述第一外螺纹13和所述第二外螺纹23配合的内螺纹31；
所述第一预制构件钢筋4与其中一个所述第一螺纹孔11螺纹连接，所述第二预制构件钢筋5与所述第二螺纹孔21螺纹连接，所述第一外螺纹13、所述第二外螺纹23均与所述内螺纹31螺纹连接，所述连接套筒3中填充灌浆料8。
本实施例中，所述第二套筒2具有周向分布的多个等径的第二螺纹孔21，多个所述第二螺纹孔21与所述第二套筒2间的中心距不同。在第一套筒1和第二套筒2上均开设多个螺纹孔，可以适应更大范围的钢筋间偏差和/或更小的螺纹间隙配合公差。
本实施例中，多个所述第一螺纹孔11与所述第一套筒1间的中心距沿周向单向变化；多个所述第二螺纹孔21与所述第二套筒2间的中心距沿周向单向变化。
在其它实施例中，第一螺纹孔11或第二螺纹孔21与套筒间的中心距也可以按其它方式变化。
本实施例中，所述第一螺纹孔11与所述第一套筒1间的最大中心距与所述第二螺纹孔21与所述第二套筒2间的最小中心距相同。
本实施例中，多个所述第一螺纹孔11与所述第一套筒1间的中心距沿周向单向均匀变化；多个所述第二螺纹孔21与所述第二套筒2间的中心距沿周向单向均匀变化。第一螺纹孔11与第一套筒1间的中心距变化幅度大于第二螺纹孔21与第二套筒2间的中心距变化幅度。
本实施例中，所述第一套筒1的中心开设第一通孔12，所述第一通孔12和多个所述第一螺纹孔11均连通；所述第二套筒2中心开设第二通孔22，所述第二通孔22和多个所述第二螺纹孔21均连通。相比个第一螺纹孔11独立的情况，第一套筒1的中心开设第一通孔12，使得第一套筒1的各第一螺纹孔11连通，可以减小第一套筒1的直径，同时，第一通孔12中填充灌浆液，第一通孔12中的灌浆液和第一套筒1与第二套筒2间的灌浆液形成类似T形的内大外小结构，可以提升连接强度。第一通孔12和多个所述第一螺纹孔11均连通，是指第一螺纹孔11的侧壁不完全封闭。
本实施例中，所述第一螺纹孔11有四个，所述第二螺纹孔21有四个。
在其它实施例中，第一螺纹孔11的数量也可以相应调整。
本实施例中，第一套筒1和第二套筒2除第一螺纹孔11和第二螺纹孔21的中心距不同外，其它都相同。
本实施例中，第一预制构件钢筋4和第二预制构件钢筋5的外螺纹直径均为16mm，第一套筒1和第二套筒2的直径均为56mm，第一套筒1和第二套筒2内的通孔均为19mm，第一套筒1沿周向分别均匀设有4个第一内螺纹31孔，第一内螺纹31孔的公称直径均为16mm，左侧的第一内螺纹31孔的中心位置距离套筒的中心位置的距离L1为12mm，下侧的第一内螺纹31孔的中心位置距离套筒的中心位置的距离L2为13mm，右侧的第一内螺纹31孔的中心位置距离套筒的中心位置的距离L3为14mm，上侧的第一内螺纹31孔的中心位置距离套筒的中心位置的距离L4为15mm，第二套筒2沿周向分别均匀设有4个第二内螺纹31孔，第二内螺纹31孔的公称直径均为16mm，左侧的第二内螺纹31孔的中心位置距离套筒的中心位置的距离L5为15.25mm，下侧的第二内螺纹31孔的中心位置距离套筒的中心位置的距离L6为15.5mm，右侧的第二内螺纹31孔的中心位置距离套筒的中心位置的距离L7为15.75mm，上侧的第二内螺纹31孔的中心位置距离套筒的中心位置的距离L8为16mm。
由于第一套筒1和第二套筒2分别与连接套筒3螺纹配合后中心线几乎重合，第一套筒1、第二套筒2和连接套筒3组合后的半灌浆套筒组件可分别满足预制构件钢筋中心偏差0～3mm范围内的要求。
例如，预制构件钢筋中心偏差为0.7mm，则第一套筒1选取上侧第一内螺纹31孔（L4=15mm）与第一预制构件钢筋4进行螺纹配合，第二套筒2选取右侧的第二内螺纹31孔（L7=15.75mm）与第二预制构件钢筋5进行配合，两者配合后第一套筒1与第二套筒2的中心偏差为0.05mm，螺纹间隙配合公差最大可以在0.25mm左右，符合连接套筒3分别与第一套筒1和第二套筒2的配合公差要求。
在其它实施例中，灌浆套筒组件的各尺寸可以根据实际需要相应调整。
本实施例中，所述连接套筒3的长度大于所述第一套筒1的长度与所述第二套筒2的长度之和。
本实施例中，所述灌浆套筒组件还包括可分别套设在所述连接套筒3两端的第一柔性封头6和第二柔性封头7，所述第一柔性封头6和所述第二柔性封头7上分别开设灌浆孔61和出浆孔71。
本实施例中，所述连接套筒3的两端外侧均具有环形凸部32，所述第一柔性封头6和所述第二柔性封头7套在所述环形凸部32上。
本实施例中，所述第一套筒1的端面设有分别对应各个所述第一螺纹孔11的多个第一标记；所述第二套筒2的端面设有分别对应各个所述第二螺纹孔21的多个第二标记。通过设置标记，以帮助施工。
本实施例中的新型半灌浆套筒组件的使用过程详述如下：提前将第一柔性封头6套设在第一预制构件钢筋4上，将第二柔性封头7套设在第二预制构件钢筋5上，将连接套筒3套设于第一预制构件钢筋4或第二预制构件钢筋5上，待需要连接的端部设有外螺纹的第一预制构件钢筋4和第二预制构件钢筋5就位后，通过测量确定第一预制构件钢筋4和第二预制构件钢筋5的中心轴线距离，按照测量得到的中心轴线距离选取与第一预制构件钢筋4螺纹连接的第一内螺纹31孔和与第二预制钢筋螺纹连接的第二内螺纹31孔；选取后将第一套筒1相应的第一螺纹孔11旋入第一预制构件钢筋4的螺纹端，将第二套筒2相应的第二螺纹孔21旋入第二预制构件钢筋5的螺纹端，待第一套筒1与第一预制构件的螺纹端几乎完全配合后且第二套筒2与第二预制构件的螺纹端几乎完全配合后，调整第一套筒1和第二套筒2的位置使第一套筒1的中心线和第二套筒2的中心线几乎重合，然后通过连接套筒3螺纹连接第一套筒1和第二套筒2；待连接套筒3螺纹连接第一套筒1和第二套筒2连接后，移动第一柔性封头6将其一端套设在连接套筒3上，移动第二柔性封头7将其一端套设在连接套筒3上，然后在第一柔性封头6的灌浆孔61中注入灌浆料8，灌浆料8会依次填满第一柔性封头6内腔、第一套筒1内腔、连接套筒3内腔、第二套筒2内腔、第二柔性封头7内腔后从出浆孔71排出，灌浆料8硬化后就可实现预制构件钢筋与套筒的螺纹连接和灌浆连接。由于连接套筒3内腔明显大于第一套筒1或第二套筒2的内腔，灌浆料8硬化后可形成“中间大，两端小”的混凝土部件，使预制构件钢筋与套筒连接更加牢固。
本发明实施例一的预制构件钢筋连接结构的有益效果是：通过在第一套筒1和第二套筒2上设置多个与套筒中心位置不同间距的螺纹孔来满足现有预制构件钢筋较大定位误差的要求，实现不同定位误差的钢筋的牢固连接，操作简单，连接牢固；套筒与预制构件的连接主要通过螺纹配合实现，套筒在灌浆不满或灌浆质量较差时也不会影响半灌浆套筒组件的连接性能，有效提高了半灌浆套筒组件的施工质量，大大加强了装配式建筑的结构安全性能；第一套筒1上的第一螺纹孔11与第一通孔12连通，第一套筒1的尺寸可以较小；套筒内灌浆硬化后内部可形成“内大外小的灌浆部件”和部分灌浆料8硬化后表面与内螺纹31孔紧密接触，套筒内无需设置剪力槽，不会明显加大套筒长度，也不会明显加大梁柱截面，大大降低了装配式建筑的应用成本。
以上所述，仅为本发明创造的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明创造包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明创造的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (10)
1.一种新型灌浆套筒组件，其特征在于：所述灌浆套筒组件包括：
第一套筒（1），所述第一套筒（1）具有周向分布的多个等径的第一螺纹孔（11），多个所述第一螺纹孔（11）与所述第一套筒（1）间的中心距不同，所述第一套筒（1）具有第一外螺纹（13）；
第二套筒（2），所述第二套筒（2）具有第二螺纹孔（21），所述第二套筒（2）具有第二外螺纹（23），所述第一螺纹孔（11）和所述第二螺纹孔（21）的孔径相等，所述第一外螺纹（13）和所述第二外螺纹（23）等径；
连接套筒（3），所述连接套筒（3）具有与所述第一外螺纹（13）和所述第二外螺纹（23）配合的内螺纹（31）。
2.根据权利要求1所述的一种新型灌浆套筒组件，其特征在于：所述第二套筒（2）具有周向分布的多个等径的第二螺纹孔（21），多个所述第二螺纹孔（21）与所述第二套筒（2）间的中心距不同。
3.根据权利要求2所述的一种新型灌浆套筒组件，其特征在于：多个所述第一螺纹孔（11）与所述第一套筒（1）间的中心距沿周向单向变化；多个所述第二螺纹孔（21）与所述第二套筒（2）间的中心距沿周向单向变化。
4.根据权利要求3所述的一种新型灌浆套筒组件，其特征在于：所述第一螺纹孔（11）与所述第一套筒（1）间的最大中心距与所述第二螺纹孔（21）与所述第二套筒（2）间的最小中心距相等。
5.根据权利要求2所述的一种新型灌浆套筒组件，其特征在于：所述第一套筒（1）的中心开设第一通孔（12），所述第一通孔（12）和多个所述第一螺纹孔（11）均连通；所述第二套筒（2）中心开设第二通孔（22），所述第二通孔（22）和多个所述第二螺纹孔（21）均连通。
6.根据权利要求2所述的一种新型灌浆套筒组件，其特征在于：所述连接套筒（3）的长度大于所述第一套筒（1）的长度与所述第二套筒（2）的长度之和。
7.根据权利要求2所述的一种新型灌浆套筒组件，其特征在于：所述灌浆套筒组件还包括可分别套设在所述连接套筒（3）两端的第一柔性封头（6）和第二柔性封头（7），所述第一柔性封头（6）和所述第二柔性封头（7）上分别开设灌浆孔（61）和出浆孔（71）。
8.根据权利要求7所述的一种新型灌浆套筒组件，其特征在于：所述连接套筒（3）的两端外侧均具有环形凸部（32），所述第一柔性封头（6）和所述第二柔性封头（7）套在所述环形凸部（32）上。
9.根据权利要求1所述的一种新型灌浆套筒组件，其特征在于：所述第一套筒（1）的端面设有分别对应各个所述第一螺纹孔（11）的多个第一标记；所述第二套筒（2）的端面设有分别对应各个所述第二螺纹孔（21）的多个第二标记。
10.一种预制构件钢筋连接结构，包括第一预制构件钢筋（4）、第二预制构件钢筋（5）和灌浆套筒组件，其特征在于：所述灌浆套筒组件为权利要求1至9任一所述的一种新型灌浆套筒组件，所述第一预制构件钢筋（4）与其中一个所述第一螺纹孔（11）螺纹连接，所述第二预制构件钢筋（5）与所述第二螺纹孔（21）螺纹连接，所述第一外螺纹（13）、所述第二外螺纹（23）均与所述内螺纹（31）螺纹连接，所述第一套筒（1）、所述第二套筒（2）和所述连接套筒（3）中均填充灌浆料（8）。
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