CN112962868B - 一种提高灌浆质量的灌浆套筒组件及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种提高灌浆质量的灌浆套筒组件及方法，灌浆套筒组件包括灌浆套筒和二次注浆装置，灌浆套筒包括套筒本体，套筒本体的侧壁上自左向右沿其轴线依次设置有出浆口、多功能孔和灌浆口，多功能孔处设置有螺母，螺母活动套装在套筒本体外部，灌浆口设置有灌浆后防止砂浆流出的橡胶塞，出浆口设置有封浆装置，套筒本体的两端开口处分别设有弹性封浆环。本发明检测成本低、操作方便、精度高，能够直观、清晰地观察和测量灌浆缺陷以及灌浆饱满度。不仅能够保证套筒连接质量，又能够避免由于连通腔严重失效、出浆孔不出浆、套筒内浆体回流等问题导致的后期灌浆质量检测不合格问题，在保证质量的同时，简化施工，提高效率。

Description

一种提高灌浆质量的灌浆套筒组件及方法

技术领域

本发明涉及施工技术领域，具体涉及一种提高灌浆质量的灌浆套筒组件及灌浆方法。

背景技术

随着建筑业的发展，特别是高层建筑的飞速发展，在建筑工程中钢筋已经成为建筑结构的主要支撑。目前钢筋连接技术可分为三类，即钢筋绑扎连接、钢筋焊接、钢筋机械连接。

（1）采用绑扎连接时，捆绑搭接钢筋直径范围有限制，受拉区钢筋不宜使用，且常使搭接部位的钢筋过于密集，钢筋用量增加。采用焊接方法时，虽然其一般不存在强度、刚度、破坏性能方面的问题，但焊接设备的体积较大，移动不便，现场焊接的施工操作空间小，焊接施工困难，且受工人技术水平的影响较大，焊接质量不稳定、功效低、耗电量大、对环境有一定污染、易受到工地电源情况的影响。且焊接也会出现咬边、未焊透等缺陷。机械连接接头包括套筒挤压接头、锥螺纹接头、镦粗直螺纹接头等，但连接工艺过于复杂且要求拼接误差小，若在生产过程中需将钢筋端头进行套丝处理，则套丝部分在运输、吊装、施工过程中要做严格保护。

（2）采用焊接连接时，焊接设备的体积较大，移动不便，由于现场焊接的施工操作空间小，焊接施工困难，且受工人技术水平的影响较大，焊接质量难以保证。

（3）若采用全灌浆套筒连接方式，即可改善上述缺点，但必须要保证灌浆质量。

近年来，随着装配式结构在国内的再次兴起，套筒灌浆接头在我国内地也开始应用。套筒灌浆接头是由专门加工的套筒、配套灌浆料和钢筋组装的组合体，在连接钢筋时通过注入快硬无收缩灌浆料，依靠材料之间的粘结咬合作用连接钢筋与套筒。套筒灌浆接头具有性能可靠、适用性广、安装简便等优点，可用于钢筋骨架结构的任何部位钢筋的连接，操作简单，施工效率高，没有明火作业。

在灌浆套筒灌浆时，以下问题经常发生：由于灌浆套筒内钢筋发生偏移导致连通腔失效；出浆口不出浆，构件生产或安装过程中套筒内落入堵塞物或者套筒底部附近连通腔堵塞，都可能导致连通腔灌浆时套筒出浆口不出浆；连通腔灌浆结束前，如果灌浆设备拔出前持压不充分，浆体未填充各类微小缝隙，则灌浆结束后浆体继续流动填充缝隙将导致出浆口浆体回流；连通腔灌浆结束后由于封堵灌浆口不及时经常会造成浆体回流。

当经后期检测灌浆质量不合格时，常采用钻孔二次注浆的方法，但施工繁琐，操作复杂不方便。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种现场施工操作简便、成本低、精度高、效率高的保证灌浆套筒灌浆质量的新型灌浆套筒和施工方法以及二次注浆方法。

一种提高灌浆质量的灌浆套筒组件，包括灌浆套筒和二次注浆装置，所述灌浆套筒包括套筒本体，所述套筒本体的侧壁上自左向右沿其轴线依次设置有出浆口、多功能孔和灌浆口，所述多功能孔处设置有螺母，所述螺母活动套装在套筒本体外部，所述灌浆口设置有灌浆后防止砂浆流出的橡胶塞，所述出浆口设置有封浆装置，所述套筒本体的两端开口处分别设有弹性封浆环。

进一步地，所述封浆装置包括垫板和转动挡板，所述垫板与出浆口的内壁连接，所述转动挡板与垫板转动连接，垫板的外形尺寸小于出浆口的开口尺寸，转动挡板沿垫板转动，与垫板配合实现出浆口的打开与闭合。

进一步地，所述套筒本体的外壁设置有与所述螺母配合的螺纹，所述螺纹的两端均设置有限位凸起。当螺母拧到左端时可以完全覆盖多功能孔，当螺母拧到右端时可以完全露出多功能孔。

进一步地，所述补浆装置包括管筒，所述管筒内滑动配置有注浆活塞，所述管筒的其中一端连通有注浆头，所述管筒连通有储浆杯，当注浆活塞移动到注浆头所在端时，注浆活塞的侧面完全堵住储浆杯与管筒的连接口，所述注浆头远离管筒的一端连通有柔性注浆管。

进一步地，所述套筒本体的内壁设置有从灌浆口端向出浆口端倾斜的剪力键。

进一步地，所述剪力键的倾斜角度为30°。

进一步地，所述多功能孔与灌浆口和出浆口在同一水平线上，多功能孔位于套筒本体的中间位置，灌浆口和出浆口关于多功能孔对称式设置。

本申请还公开一种利用提高灌浆质量的灌浆套筒组件进行灌浆的方法，步骤如下：

步骤1、灌浆料制备及灌浆料检验：检验灌浆料的流动度和现场强度，保证灌浆料质量良好。

步骤2、灌浆套筒内有无杂物检查：检查灌浆孔和出浆孔内有无影响砂浆流动的杂物，并左右晃动套筒，通过声音以及多功能孔检查套筒内有无杂物，防止在安装前杂物落入套筒内，确保孔路畅通。

步骤3、灌浆：将螺母拧到右端，待灌浆套筒的两端均插入钢筋后，通过多功能孔观察钢筋位置是否发生偏移，避免连通腔严重失效以及出浆口不出浆的问题；对钢筋进行定位并确认无误之后，将螺母拧到左端，螺母将多功能孔覆盖，从灌浆口进行灌浆，灌浆结束后，转动挡板封堵出浆口并利用橡胶塞封堵灌浆口。

步骤4、接头充盈度检验：待灌浆料凝固后，旋转出浆口的挡板，打开出浆口并拿掉灌浆口的橡胶塞，检查灌浆口、出浆口处凝固的灌浆料上表面是否高于套筒上缘，若低于，则必须在灌浆口或者出浆口处进行补浆并对套筒内灌浆质量进行检测。

步骤5、灌浆质量检验：灌浆3d后，将螺母拧到右端，通过多功能孔利用内窥镜观察是否存在灌浆缺陷，若不存在灌浆缺陷，则灌浆质量完好，将螺母拧至左端，进行后续施工；若存在灌浆缺陷，则进行步骤6。

步骤6、二次注浆：将注浆活塞推到注射器管筒的出浆口端，排出管筒内空气，用夹子或手夹紧柔性注浆管，向储浆杯内注满浆，保持柔性注浆管处于夹紧状态，向外拉动注浆活塞，使砂浆通过注射器进浆口进入注射器管筒内，将柔性注浆管伸入多功能孔，将夹子或手松开使柔性注浆管处于连通状态，推动注浆活塞进行二次注浆，注浆时随时向储浆杯内补浆，待多功能孔处有砂浆流出即二次注浆完成，将螺母拧至左端即可进行后续施工。

本发明的有益效果：

1.本发明所提出的多功能孔和螺母的灵活机制，在不影响灌浆套筒力学性能的前提下，首先可以通过多功能孔观察套筒内是否有杂物，其次可以非常地直观对钢筋进行准确定位，保证定位精度，避免钢筋发生偏移，避免连通腔严重失效以及出浆口不出浆的问题。灌浆完成后又可以通过多功能孔利用内窥镜对灌浆质量进行检测，观察是否出现灌浆缺陷。倘若出现灌浆缺陷，又可以通过多功能孔进行二次注浆，避免了钻孔注浆，极大地简化施工、提高效率，保证了灌浆质量，真正地实现了一孔多用。

2.本发明所提出的可随时补浆的管筒外接柔性注浆管，可以在注浆的同时进行补浆，简化施工、提高效率，在需要多次注浆时，不需要重复多次将注射器注射头插入砂浆中抽取砂浆，使用方便，具有推广应用价值。

3.本发明所提出的灌浆套筒出浆口处的封浆装置，通过旋转挡板可以非常简单巧妙地控制出浆口的打开和闭合，灌浆完成后旋转挡板使出浆口闭合，可以避免砂浆从出浆口流出。待灌浆料凝固后，再旋转挡板打开出浆口，检查接头充盈度以及灌浆质量。

4.本发明所提出的灌浆套筒灌浆口处的封浆橡胶塞，制作方便，操作简单，可以避免砂浆从灌浆口流出。待灌浆料凝固后，打开灌浆口的橡胶塞，检查接头充盈度以及灌浆质量。

5.本发明所提出的30°倾斜剪力键，既保证了剪力槽防止钢筋滑落、增加阻力的功能，又方便灌浆时砂浆从灌浆口流向出浆口，并能够起到阻止砂浆回流的作用。

6.本发明所提出的可随时补浆的管筒在注浆活塞完全推到注浆器管筒最里面时可以完全堵住管筒进浆口，再通过注射器和柔性注浆管的灵活机制可以很简单地实现二次注浆的抽浆、注浆以及随时补浆，设计简单，操作简单，制作简单，成本低廉，具有广泛的推广应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明新型灌浆套筒整体结构图；

图2是本发明新型灌浆套筒结构俯视图；

图3是封浆装置结构图；

图4是图3中A-A剖面结构示意图；

图5是本发明二次注浆装置结构图；

图中，1-套筒本体，2-钢筋，3-灌浆口，4-出浆口，5-多功能孔，6-螺母，7-凸起，8-弹性封浆环，9-剪力键，10-钢筋限位挡板，11-橡胶塞，12-螺纹区域，13-管筒，14-注浆头，15-注浆活塞，16-推拉杆，17-进浆口，18-储浆杯，19-柔性注浆管，20-出浆口封浆装置。21-出浆口内壁，22-出浆口外壁，23-垫板，24-转动挡板，25-手柄，26-环形凹槽。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-5所示，本发明包括灌浆套筒和与灌浆套筒配合的二次注浆装置，灌浆套筒包括一个中部带螺纹区域12和多功能孔5的套筒本体1，套筒本体的1两端开口处分别设有弹性封浆环8，该弹性封浆环为橡胶材质。在靠近套筒本体1端部的管壁上对称设置灌浆口3和出浆口4，套筒本体1的中部螺纹区域12上有多功能孔5以及可滑动的与螺纹纹路相一致的圆形螺母6，灌浆口（3）设置一个灌浆后防止砂浆流出的橡胶塞11，出浆口4设计一封浆装置20。

多功能孔5与灌浆口3和出浆口4在同一水平线上，多功能孔5直径能允许内窥镜正常工作并能允许透明的柔性注浆管19进入，螺纹区域12外附可滑动的与螺纹纹路相一致的圆形螺母6，螺母的宽度比多功能孔的直径大6mm。

封浆装置20包括垫板23、转动挡板24、手柄25、环形凹槽26，通过转动手柄25可以控制出浆口4的打开与闭合。

二次注浆装置包括管筒13、注浆头14、注浆活塞15、推拉杆16、进浆口17、储浆杯18，注浆头14外接透明的柔性注浆管19。

套筒本体1的内壁设置由灌浆口端向出浆口端倾斜的30°剪力键9，既保证了剪力槽防止钢筋滑落、增加阻力的功能，又方便灌浆时砂浆从灌浆口流向出浆口，并能够起到阻止砂浆回流的作用。

套筒本体1的中部螺纹区域12两端设有限制螺母6脱离螺纹区域12的凸起7，螺纹区域12大小为当螺母拧到左端的多功能孔5处时可以完全覆盖多功能孔5，当螺母拧到右端时可以完全露出多功能孔5。

封浆装置20的垫板23比所留出浆口大，即垫板23直线位置超过出浆口4中线，所述转动挡板24直线位置恰好到出浆口4中线，出浆口内壁设置环形凹槽，垫板和挡板均位于该凹槽内，旋转手柄25，挡板可以沿与垫板的连接处转动，挡板与垫板重合时，出浆口4打开，垫板与挡板搭接时，出浆口闭合。

所述注浆活塞15在当推拉杆16推到管筒13最里面时注浆活塞15能够完全堵住进浆口17，再通过管筒和柔性注浆管19的灵活机制可以很简单地实现二次注浆的抽浆、注浆以及随时补浆，设计简单，操作简单，制作简单，成本低廉，具有非常广泛的推广应用价值。

本发明还公开一种上述结构的施工工艺，具体步骤如下：

步骤1、灌浆料制备及灌浆料检验：检验灌浆料的流动度和现场强度，保证灌浆料质量良好。

步骤2、灌浆套筒内有无杂物检查：检查灌浆孔和出浆孔内有无影响砂浆流动的杂物，并左右晃动套筒，通过声音以及多功能孔检查套筒内有无杂物，防止在安装前杂物落入套筒内，确保孔路畅通。

步骤3、灌浆：将螺母拧到右端，待灌浆套筒的两端均插入钢筋后，通过多功能孔观察钢筋位置是否发生偏移，避免连通腔严重失效以及出浆口不出浆的问题；对钢筋进行定位并确认无误之后，将螺母拧到左端，螺母将多功能孔覆盖，从灌浆口进行灌浆，灌浆结束后，转动挡板封堵出浆口并利用橡胶塞封堵灌浆口。

步骤4、接头充盈度检验：待灌浆料凝固后，旋转出浆口的挡板，打开出浆口并拿掉灌浆口的橡胶塞，检查灌浆口、出浆口处凝固的灌浆料上表面是否高于套筒上缘，若低于，则必须在灌浆口或者出浆口处进行补浆并对套筒内灌浆质量进行检测。

步骤5、灌浆质量检验：灌浆3d后，将螺母拧到右端，通过多功能孔利用内窥镜观察是否存在灌浆缺陷，若不存在灌浆缺陷，则灌浆质量完好，将螺母拧至左端，进行后续施工；若存在灌浆缺陷，则进行步骤6。

步骤6、二次注浆：将注浆活塞推到注射器管筒的出浆口端，排出管筒内空气，用夹子或手夹紧柔性注浆管，向储浆杯内注满浆，保持柔性注浆管处于夹紧状态，向外拉动注浆活塞，使砂浆通过注射器进浆口进入注射器管筒内，将柔性注浆管伸入多功能孔，将夹子或手松开使柔性注浆管处于连通状态，推动注浆活塞进行二次注浆，注浆时随时向储浆杯内补浆，待多功能孔处有砂浆流出即二次注浆完成，将螺母拧至左端即可进行后续施工。

本发明具有检测成本低、操作方便和精度高的优点，能够直观、清晰地观察和测量灌浆缺陷以及灌浆饱满度。本发明所提出的可随时补浆的注射器外接柔性注浆管，可以在注浆的同时进行补浆，在需要多次注浆时，不需要重复多次将注射器注射头插入砂浆中抽取砂浆，使用方便，施工工艺简单，质量容易控制，大幅度提高了施工工作效率，具有推广应用价值。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种提高灌浆质量的灌浆套筒组件，其特征在于，包括灌浆套筒和二次注浆装置，所述灌浆套筒包括套筒本体（1），所述套筒本体（1）的侧壁上自左向右沿其轴线依次设置有出浆口（4）、多功能孔（5）和灌浆口（3），所述多功能孔（5）处设置有螺母（6），所述螺母（6）活动套装在套筒本体（1）外部，所述灌浆口（3）设置有灌浆后防止砂浆流出的橡胶塞（11），所述出浆口（4）设置有封浆装置（20），所述套筒本体（1）的两端开口处分别设有弹性封浆环（8）；所述封浆装置（20）包括垫板（23）和转动挡板（24），所述垫板（23）与出浆口（4）的内壁连接，出浆口内壁设置环形凹槽，垫板和挡板均位于该凹槽内，所述转动挡板（24）与垫板（23）转动连接，垫板（23）的外形尺寸小于出浆口（4）的开口尺寸但大于1/2出浆口（4）的开口尺寸，转动挡板（24）绕垫板（23）转动，与垫板配合实现出浆口（4）的打开与闭合；所述套筒本体（1）的外壁设置有与所述螺母配合的螺纹，所述螺纹的两端均设置有限位凸起（7），当螺母（6）拧到左端时可以完全覆盖多功能孔（5），当螺母拧到右端时可以完全露出多功能孔（5）；所述二次注浆装置包括管筒（13），所述管筒内滑动配置有注浆活塞（15），所述管筒（13）的其中一端连通有注浆头（14），所述管筒连通有储浆杯（18），当注浆活塞（15）移动到注浆头所在端时，注浆活塞的侧面完全堵住储浆杯与管筒的连接口，所述注浆头远离管筒的一端连通有柔性注浆管（19）；所述注浆活塞（15）在当推拉杆（16）推到管筒（13）最里面时注浆活塞（15）能够完全堵住进浆口（17），再通过管筒和柔性注浆管（19）的灵活机制可以很简单地实现二次注浆的抽浆、注浆以及随时补浆；所述套筒本体（1）的内壁设置有从灌浆口端向出浆口端倾斜的剪力键（9）。

2.根据权利要求1所述的一种提高灌浆质量的灌浆套筒组件，其特征在于，所述多功能孔（5）与灌浆口（3）和出浆口（4）在同一水平线上，多功能孔（5）位于套筒本体的中间位置，灌浆口（3）和出浆口（4）关于多功能孔（5）对称式设置。

3.根据权利要求1所述的一种提高灌浆质量的灌浆套筒组件，其特征在于，所述出浆口（4）的内壁设置有环形凹槽，所述凹槽与转动挡板及垫板的外形配合。

4.一种利用权利要求1所述的提高灌浆质量的灌浆套筒组件进行灌浆的方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、灌浆料制备及灌浆料检验：检验灌浆料的流动度和现场强度，保证灌浆料质量良好；

步骤2、灌浆套筒内有无杂物检查：检查灌浆孔和出浆孔内有无影响砂浆流动的杂物，并左右晃动套筒，通过声音以及多功能孔检查套筒内有无杂物，确保孔路畅通；

步骤3、灌浆：将螺母拧到右端，待灌浆套筒的两端均插入钢筋后，通过多功能孔观察钢筋位置是否发生偏移，避免连通腔严重失效以及出浆口不出浆的问题；对钢筋进行定位并确认无误之后，将螺母拧到左端，螺母将多功能孔覆盖，从灌浆口进行灌浆，灌浆结束后，转动挡板封堵出浆口并利用橡胶塞封堵灌浆口；

步骤4、接头充盈度检验：待灌浆料凝固后，旋转出浆口的挡板，打开出浆口并拿掉灌浆口的橡胶塞，检查灌浆口、出浆口处凝固的灌浆料上表面是否高于套筒上缘，若低于，则必须在灌浆口或者出浆口处进行补浆并对套筒内灌浆质量进行检测；

步骤5、灌浆质量检验：灌浆3d后，将螺母拧到右端，通过多功能孔利用内窥镜观察是否存在灌浆缺陷，若不存在灌浆缺陷，则灌浆质量完好，将螺母拧至左端，进行后续施工；若存在灌浆缺陷，则进行步骤6；

步骤6、二次注浆：将注浆活塞推到注射器管筒的出浆口端，排出管筒内空气，用夹子或手夹紧柔性注浆管，向储浆杯内注满浆，保持柔性注浆管处于夹紧状态，向外拉动注浆活塞，使砂浆通过注射器进浆口进入注射器管筒内，将柔性注浆管伸入多功能孔，将夹子或手松开使柔性注浆管处于连通状态，推动注浆活塞进行二次注浆，注浆时随时向储浆杯内补浆，待多功能孔处有砂浆流出即二次注浆完成，将螺母拧至左端即可进行后续施工。

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