CN201459931U - 一种纤维灌浆套管连接节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纤维灌浆套管连接节点，其主体部分由内钢管(1)和外钢管(2)组成，所述内钢管(1)与所述外钢管(2)轴线重合，所述内钢管(1)插入所述外钢管(2)中搭接，所述内钢管(1)和所述外钢管(2)搭接的间隙处填入膨胀水泥浆和纤维，形成膨胀纤维水泥环(3)。该实用新型具有传力效率良好、性能优越、疲劳性能好、施工方便等优点。

Description

一种纤维灌浆套管连接节点

技术领域

本实用新型属于固定建筑物的一种钢结构连接构造，具体涉及一种灌浆钢管套管连接节点的结构。

背景技术

目前在钢管结构节点连接上普遍采用的是焊接和法兰连接。焊接是通过加热、加压或两者并用的方法，使两管件产生原子间结合的连接方式。法兰连接就是把两管件先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间加上法兰垫，用螺栓紧固在一起的连接形式。但在焊接时，局部高温会引起应力集中和构件变形等缺陷，尤其是在现场焊接时上述问题变的更加突出。焊接技术对操作者的技术有较高要求，焊接缺陷的存在往往会影响节点强度及疲劳性能。另外，焊接操作时一般需要适当的施焊环境，在高空及水下作业不方便。采用法兰连接虽然装拆方便，利于检修，可以通过施加预紧力防止松动，不会引起连接处材料成分相变，但是法兰增加了耗钢量，另外在螺栓连接的缝隙处容易有腐蚀的发生，从而造成连接失效，而且采用法兰连接对加工精度要求也比较高。

随着钢管结构的广泛应用，灌浆钢管连接作为一种新型钢管结构连接技术在特定的应用领域应运而生。灌浆套管连接即通过在内外套管间的环状间隙填充水泥浆等填充物来连接两管径不同的钢管的连接形式。目前应用的灌浆套管连接中，水泥浆与钢材的粘结是传递荷载的唯一方式，因此两者的表面连接强度决定了节点的轴向承载力，这种连接节点具有传力效率较低、承载能力有限和抗疲劳性能差的缺点。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种传力效率良好、性能优越、疲劳性能好、施工方便的灌浆套管连接节点，可广泛应用于钢管构件的连接。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种纤维灌浆套管连接节点，其主体部分由内钢管和外钢管组成，所述内钢管与所述外钢管轴线重合，所述内钢管插入所述外钢管中搭接，所述内钢管和所述外钢管搭接段的间隙处填入膨胀水泥浆和纤维，形成膨胀纤维水泥环。

基于上述主要技术特征所述的纤维灌浆套管连接节点中的纤维可以为碳纤维或钢纤维或其它纤维。

本实用新型的有益效果是：跟焊接相比，本实用新型改善了结构抗冲击能力和吸收能量的能力，增强了连接节点的疲劳性能，使应力集中系数大幅度减小.安装操作方面，在水下及地面上安装时，本实用新型无需特殊的防护措施，对操作者的技术要求不高，现场装配简单化，只需要极短的安装时间.跟法兰连接相比，本实用新型减小了耗钢量，有较高的几何协调性，对加工精度没有太多的要求，节点安装误差的要求也不高.跟目前使用的灌浆套管连接节点相比，本实用新型使用了膨胀水泥砂浆，预应力由膨胀砂浆膨胀产生，直接传递给内外管，具有承载力大、加工简便、加工精度要求较低的优点，纤维的加入在很大程度上改善了膨胀水泥的受力性能，提高了该种实用新型节点的承载力和滞回耗能性能.

本实用新型可以取代焊接、法兰连接和其他灌浆套管连接形式，用途广泛本实用新型可以取代焊接、法兰连接和目前使用的灌浆套管连接形式，用途广泛。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构图示

具体实施方式

下面通过实例结构附图进一步说明本实用新型。

如图1所示，作为本实用新型的一个实施例，该纤维灌浆套管连接节点的主体由内钢管1、外钢管2及膨胀纤维水泥浆环3构成。其中，内钢管1与外钢管2轴线重合，膨胀水泥浆和纤维填充在所述内钢管1和外钢管2的搭接段的间隙内，并形成膨胀纤维水泥浆环3。

由于在内外套管缝隙之间灌注膨胀水泥浆，固结后的膨胀水泥体积膨胀，而内外套管对膨胀水泥的约束产生预应力，从而增大钢管和水泥浆之间的摩擦力，该连接节点依靠钢管与水泥浆之间的摩擦力和粘结力来进行轴力传递。因为膨胀水泥抗压强度极大，但抗拉强度小，受拉力易发生碎裂，纤维的加入在极大程度上改善了膨胀水泥的受力性能，提高了该种实用新型节点的承载力和滞回耗能性能。膨胀水泥浆中添加的纤维包括碳纤维或钢纤维或塑料纤维等工程上常用的纤维。纤维种类、掺量需按工程实际情况选取。为了减少水泥浆液化后的收缩，也可在膨胀水泥浆中可混入砂。

本实用新型连接节点的承载力主要由膨胀水泥的膨胀率决定，因此膨胀剂的选取，其膨胀水泥浆的配合比很大程度上影响着该种实用新型的受力性能。

本实用新型的制备工艺如下：根据建筑布局以及结构承载力的要求确定内外钢管的具体尺寸，内掺纤维的种类、膨胀剂种类、纤维膨胀水泥浆的配比根据需要确定。在施工安装现场将泡沫塑料卡入外管内至内环板位置以限定灌浆段的长度。将内外管准确定位，确保两管轴线重合。纤维膨胀水泥浆按配比拌和，拌和方法根据纤维种类确定。将拌和完毕的纤维膨胀水泥浆灌入内外管的间隙，灌浆后通过敲击等方法使其振动，帮助纤维膨胀水泥浆中的空气排出，保证纤维膨胀水泥的密实度。然后在连接段用塑料膜封闭养护即可。

以上对本实用新型实施例所提供的一种纤维灌浆套管连接节点进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，凡依本实用新型设计思想所做的任何改变都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种纤维灌浆套管连接节点，其主体部分由内钢管(1)和外钢管(2)组成，所述内钢管(1)与所述外钢管(2)轴线重合，所述内钢管(1)插入所述外钢管(2)中搭接，其特征在于：所述内钢管(1)和所述外钢管(2)搭接段的间隙处设有膨胀水泥浆和纤维，形成膨胀纤维水泥环(3)。

2.根据权利要求1所述的一种纤维灌浆套管连接节点，其特征在于：所述纤维为碳纤维。

3.根据权利要求1所述的一种纤维灌浆套管连接节点，其特征在于：所述纤维为钢纤维。

4.根据权利要求1所述的一种纤维灌浆套管连接节点，其特征在于：所述纤维为塑料纤维。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种纤维灌浆套管连接节点，其特征在于：所述膨胀纤维水泥中加有砂。