CN204826429U - 一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，包括用于连接两根钢筋的金属套筒、两个分别布设在金属套筒上下端的密封圈和由灌注于金属套筒与两根钢筋间空腔内的灌浆料形成的灌浆结构，金属套筒为鱼腹形，两根钢筋通过灌浆结构与金属套筒连接为一体；两根钢筋分别为由上至下插入金属套筒内的第一钢筋和由下至上插入金属套筒内的第二钢筋，金属套筒上端开有上钢筋插口且其下端开有下钢筋插口；两个密封圈分别对上钢筋插口和下钢筋插口进行封堵；金属套筒侧壁上部开有一个排气孔且其侧壁下部开有一个灌浆孔。本实用新型结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便、使用效果好，能简便、快速完成预制混凝土构件的钢筋连接过程且连接可靠。

Description

一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件

技术领域

本实用新型属于预制混凝土构件施工技术领域，尤其是涉及一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件。

背景技术

发展建筑产业化是建筑生产方式从粗放型生产向集约型生产的根本转变，是产业现代化的必然途径和发展方向。采用预制装配式混凝土结构是实现建筑产业化的有效途径，是以混凝土预制构件为主要构件，经装配、连接以及部分现浇而成的混凝土结构。国外的混凝土预制构件与钢筋混凝土几乎同时起步，而现代意义上的工业化预制混凝土构件在半个世纪前才得到真正发展。

现有预制混凝土结构中采用的钢筋连接方式主要有套筒灌浆连接和约束浆锚连接两种连接方式。实际使用时，上述两种连接方式各有利弊。其中，套筒灌浆连接方式的主要优点是连接可靠，但由于预制装配式混凝土结构的连接部位尺寸较小，而目前所采用的连接套筒尺寸较大，内部结构复杂，不仅加工制作成本高、工艺复杂，钢材需求量较大，并且钢筋连接难度高，并且钢筋连接难度高，施工不便，费工费时；而约束浆锚连接方式的主要优点是造价低廉，但制作工艺复杂，钢筋搭接得长度很长，浪费钢筋且不利于施工。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便、使用效果好，能简便、快速完成预制混凝土构件的钢筋连接过程且连接可靠。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征在于：包括用于连接两根钢筋的金属套筒、两个分别布设在金属套筒上下端的密封圈和由灌注于金属套筒与两根所述钢筋之间空腔内的灌浆料形成的灌浆结构，所述金属套筒为鱼腹形的连接套筒，两根所述钢筋通过灌浆结构与金属套筒紧固连接为一体；两根所述钢筋分别为由上至下插入金属套筒内的第一钢筋和由下至上插入金属套筒内的第二钢筋，所述金属套筒的上端开有供第一钢筋插入的上钢筋插口且其下端开有供第二钢筋插入的下钢筋插口；两个所述密封圈分别为对所述上钢筋插口进行封堵的上密封圈和对所述下钢筋插口进行封堵的下密封圈，所述上钢筋插口与上密封圈之间以及所述下钢筋插口与下密封圈之间均为过盈配合；所述上密封圈套装在第一钢筋上，且上密封圈上开有供第一钢筋穿入的通孔；所述下密封圈套装在第二钢筋上，且下密封圈上开有供第二钢筋穿入的通孔，所述第一钢筋和第二钢筋的直径相同；所述金属套筒的横截面为圆形且其中部直径最大，所述金属套筒的中部外径D1≥2.5d+20mm且其上下两端的外径D2≥2.5d+10mm，其中d为第一钢筋的直径；所述第一钢筋和第二钢筋的搭接长度L＞8d；所述金属套筒的侧壁上部开有一个排气孔且其侧壁下部开有一个灌浆孔。

上述一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征是：所述金属套筒为球墨铸铁筒。

上述一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征是：所述上密封圈和下密封圈均为橡胶密封圈。

上述一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征是：所述第一钢筋底端与下密封圈顶面之间以及第二钢筋顶端与上密封圈底面之间的间距均为5mm～10mm。

上述一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征是：所述金属套筒的中部外径D1＝2.5d+20mm且其上下两端的外径D2＝2.5d+10mm。

上述一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征是：所述金属套筒的壁厚为3mm～5mm；所述上密封圈和下密封圈的厚度均为6mm～10mm。

上述一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征是：两根所述钢筋呈平行布设且二者均与金属套筒呈平行布设。

上述一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征是：两根所述钢筋之间的间距D3＝0.4d～0.6d。

上述一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征是：所述排气孔位于所述灌浆孔的正上方。

上述一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征是：所述排气孔上装有排气管，所述灌浆孔上装有灌浆管，所述排气管和灌浆管均与金属套筒呈垂直布设且二者均为PVC管。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、所采用的钢筋灌浆连接件结构简单、设计合理且投入成本低。

2、所采用的钢筋灌浆连接件加工制作简便且外形尺寸小，占用空间小。

3、使用操作简便、施工方便且采用的钢筋连接方法步骤简单、设计合理、实现方便且连接效率高、连接效果好，采用鱼腹形金属套筒在第一预制混凝土构件内进行成孔外，还能起到约束灌浆料的作用。与约束浆锚连接相比，省去了成孔工艺和配置约束箍筋的工序，只需将两根需连接的钢筋插入金属套筒中进行灌浆，即可完成连接。同时，由于金属套筒为鱼腹形，且微膨胀的灌浆料与金属套筒内壁之间产生相对的轴向力，对灌浆料产生径向的收缩压力，使微膨胀的灌浆料更紧地箍紧需连接钢筋，大大增加了需连接钢筋的连接强度，进而增加了连接处的抗拉强度。

另外，连接界面安全、可靠，金属套筒采用球墨铸铁制成且其外形设计为中间大两端小的鱼腹式形状，形成剪力键，金属套筒外壁与筒外混凝土以及金属套筒内灌浆料与金属套筒的内壁之间均不易发生界面破坏，界面连接可靠。

4、使用效果好且实用价值高、经济实用，能简便、快速完成钢筋连接过程且连接可靠，能简便实现钢筋之间的快速连接，并且钢筋的对中精度要求低，操作方便且省工省时，施工效率高，连接强度可靠，具有良好的经济效益。同时，通过对金属套筒各部分的结构与尺寸进行限定，再加上对连接方法步骤进行合理设计，达到整体尺寸小、占用空间小、省材、施工工艺简便、连接质量可靠等效果，在钢筋连接性能与质量稳定性满足相关技术规程的情况下，本实用新型的经济技术指标大大超过已有的水泥灌浆钢筋接头。与普通套筒灌浆连接相比，由于普通套筒灌浆连接的钢筋是对接的，本实用新型中两根连接钢筋是搭接的，两根连接钢筋的锚固区重合，因此进一步减小了金属套筒的尺寸，降低了金属套筒的造价。另外，采用本实用新型进行钢筋连接施工时，不需要复杂的机械设备和机具，也不需要电能消耗，施工现场基本为干作业，节能环保，避免了传统钢筋连接方式的种种弊端。综上，本实用新型综合了套筒灌浆连接和约束浆锚连接两种钢筋连接方法的优势，连接安全可靠，加工制作及施工简单易行，综合性价比较高。

5、适用面广且推广应用前景广泛，能应用于梁、柱和墙等预制装配式混凝土构件中的钢筋连接。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为采用本实用新型进行钢筋连接时的方法流程框图。

附图标记说明:

1—上密封圈；2—排气管；3—第一预制混凝土构件；

4—第二钢筋；5—灌浆管；6—第二预制混凝土构件；

7—第一钢筋；8—金属套筒；9—灌浆结构；

10—下密封圈。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型包括用于连接两根钢筋的金属套筒8、两个分别布设在金属套筒8上下端的密封圈和由灌注于金属套筒8与两根所述钢筋之间空腔内的灌浆料形成的灌浆结构9，所述金属套筒8为鱼腹形的连接套筒，两根所述钢筋通过灌浆结构9与金属套筒8紧固连接为一体。两根所述钢筋分别为由上至下插入金属套筒8内的第一钢筋7和由下至上插入金属套筒8内的第二钢筋4，所述金属套筒8的上端开有供第一钢筋7插入的上钢筋插口且其下端开有供第二钢筋4插入的下钢筋插口。两个所述密封圈分别为对所述上钢筋插口进行封堵的上密封圈1和对所述下钢筋插口进行封堵的下密封圈10，所述上钢筋插口与上密封圈1之间以及所述下钢筋插口与下密封圈10之间均为过盈配合。所述上密封圈1套装在第一钢筋7上，且上密封圈1上开有供第一钢筋7穿入的通孔；所述下密封圈10套装在第二钢筋4上，且下密封圈10上开有供第二钢筋4穿入的通孔，所述第一钢筋7和第二钢筋4的直径相同。所述金属套筒8的横截面为圆形且其中部直径最大，所述金属套筒8的中部外径D1≥2.5d+20mm且其上下两端的外径D2≥2.5d+10mm，其中d为第一钢筋7的直径。所述第一钢筋7和第二钢筋4的搭接长度L＞8d。所述金属套筒8的侧壁上部开有一个排气孔且其侧壁下部开有一个灌浆孔。

本实施例中，所述金属套筒8的中部外径D1＝2.5d+20mm且其上下两端的外径D2＝2.5d+10mm。

实际施工时，可根据具体需要，对金属套筒8的中部外径D1和上下两端外径D2的取值大小进行相应调整。

本实施例中，所述金属套筒8为球墨铸铁筒。

实际使用时，所述金属套筒8也可以采用其它材质的套筒，如不锈钢套筒等。

本实施例中，所述灌浆结构9的28天的抗压强度不低于85MPa且其24h与3h的膨胀率之差为0.02％～0.5％。

实际施工时，所述第一钢筋7底端与下密封圈10顶面之间以及第二钢筋4顶端与上密封圈1底面之间的间距均为5mm～10mm。所述上密封圈1和下密封圈10均为橡胶密封圈。所述金属套筒8的壁厚为3mm～5mm；所述上密封圈1和下密封圈10的厚度均为6mm～10mm。所述上密封圈1上开设的供第一钢筋7穿入的通孔与下密封圈10上开设的供第二钢筋4穿入的通孔呈交错布设。

本实施例中，两根所述钢筋呈平行布设且二者均与金属套筒8呈平行布设。

并且，两根所述钢筋之间的间距D3＝0.4d～0.6d。

本实施例中，两根所述钢筋之间的间距D3＝0.5d。

实际施工时，可根据具体需要，对D3的取值大小进行相应调整。

本实施例中，所述排气孔上装有排气管2，所述灌浆孔上装有灌浆管5，所述排气管2和灌浆管5均与金属套筒8呈垂直布设且二者均为PVC管。

本实施例中，所述排气孔位于所述灌浆孔的正上方。

并且，所述排气管2和灌浆管5呈平行布设。

本实施例中，灌注于金属套筒8与两根所述钢筋之间空腔内的灌浆料为高强无收缩水泥基灌浆料。

所述高强无收缩水泥基灌浆料是以水泥为基材，适量加入天然高强度骨料、混凝土外加剂等组成的干混材料，加水拌合后具有高流动度、早强、高强、微膨胀等特性。

实际使用时，由于金属套筒8为中间大两端小的鱼腹式形状，其外侧无需设置箍筋进行加强，结构简单、加工制作及安装布设方便，使用效果好。

如图3所示，采用本实用新型进行钢筋连接时，需连接的两根钢筋中，第一钢筋7为布设在待施工的第一预制混凝土构件3内的待连接钢筋，所述第二钢筋4为布设在已施工成型的第二预制混凝土构件6内的预埋钢筋，所述第二钢筋4的上端伸出至第二预制混凝土构件6外侧；所述排气孔上装有排气管2，所述灌浆孔上装有灌浆管5，所述排气管2和灌浆管5均与金属套筒8呈垂直布设；对两根所述钢筋(即第一钢筋7和第二钢筋4)进行连接时，包括以下步骤：

步骤一、第一钢筋与金属套筒安装：对第一预制混凝土构件3进行混凝土浇筑之前，按照预先设计的第一钢筋7在第一预制混凝土构件3的布设位置，将第一钢筋7安装在用于施工第一预制混凝土构件3的成型模板内；之后，将第一钢筋7的下端插装入金属套筒8内，并通过上密封圈1对所述上钢筋插口进行封堵；

步骤二、排气管与灌浆管安装：在步骤一中所述金属套筒8上安装的排气管2和灌浆管5；所述排气管2和灌浆管5的外端均伸出至所述成型模板外侧，所述排气管2的内端安装在金属套筒8上开设的排气孔上，灌浆管5的内端安装在金属套筒8上开设的灌浆孔上，所述成型模板上开有供排气管2和灌浆管5安装的管道安装孔；

步骤三、第一预制混凝土构件混凝土浇筑：利用步骤一中所述成型模板，对第一预制混凝土构件3进行混凝土浇筑，获得施工成型的第一预制混凝土构件3；所述第一钢筋7和金属套筒8均浇筑于第一预制混凝土构件3内；

步骤四、第一预制混凝土构件吊装及第二钢筋插装：采用吊装设备将步骤三中施工成型的第一预制混凝土构件3吊装至第二预制混凝土构件6上方，并对第一预制混凝土构件3进行下放，使得第二预制混凝土构件6内预埋的第二钢筋4由下至上插入金属套筒8内，并通过下密封圈10对所述下钢筋插口进行封堵；

步骤五、灌浆：打开排气管2和灌浆管5，并通过灌浆管5连续向金属套筒8内灌注灌浆料；当排气管2内有灌浆料排出时，对排气管2进行封堵；待灌浆料充满金属套筒8内部时，停止灌注灌浆料，获得灌浆结构9；

步骤六、养护：对步骤五中所述灌浆结构9进行养护，养护完成后，完成两根所述钢筋的连接过程。

本实施例中，步骤六中对所述灌浆结构9进行养护时，养护龄期不少于28天，所述灌浆结构9的28天的抗压强度不低于85MPa且其24h与3h的膨胀率之差为0.02％～0.5％。

本实施例中，步骤四中进行第一预制混凝土构件吊装及第二钢筋插装时，待步骤三中所浇筑混凝土终凝后，再采用所述吊装设备对第一预制混凝土构件3进行吊装；步骤二中所述排气管2和灌浆管5安装完成后，还需对排气管2和灌浆管5的外端分别进行封堵。

并且，对排气管2和灌浆管5的外端进行封堵时，均采用橡胶密封圈进行封堵。

由上述内容可知，实际施工时，先将第一钢筋7和金属套筒8放置于所述成型模板内对应的安装位置，并将第一钢筋7下端插装入金属套筒8内；之后，对所述上钢筋插口以及排气管2和灌浆管5的外端分别进行封堵，再对第一预制混凝土构件3进行混凝土浇筑，使金属套筒8浇筑于第一预制混凝土构件3内；待所浇筑第一预制混凝土构件3的混凝土终凝后，对第一预制混凝土构件3进行吊装，并将第二预制混凝土构件6内预埋的第二钢筋4由下至上插入金属套筒8内，再对所述下钢筋插口进行封堵；然后，通过灌浆管5进行压力灌浆，具体是连续向金属套筒8灌注灌浆料，灌浆完成后进行养护，即完成钢筋的连接过程。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征在于：包括用于连接两根钢筋的金属套筒(8)、两个分别布设在金属套筒(8)上下端的密封圈和由灌注于金属套筒(8)与两根所述钢筋之间空腔内的灌浆料形成的灌浆结构(9)，所述金属套筒(8)为鱼腹形的连接套筒，两根所述钢筋通过灌浆结构(9)与金属套筒(8)紧固连接为一体；两根所述钢筋分别为由上至下插入金属套筒(8)内的第一钢筋(7)和由下至上插入金属套筒(8)内的第二钢筋(4)，所述金属套筒(8)的上端开有供第一钢筋(7)插入的上钢筋插口且其下端开有供第二钢筋(4)插入的下钢筋插口；两个所述密封圈分别为对所述上钢筋插口进行封堵的上密封圈(1)和对所述下钢筋插口进行封堵的下密封圈(10)，所述上钢筋插口与上密封圈(1)之间以及所述下钢筋插口与下密封圈(10)之间均为过盈配合；所述上密封圈(1)套装在第一钢筋(7)上，且上密封圈(1)上开有供第一钢筋(7)穿入的通孔；所述下密封圈(10)套装在第二钢筋(4)上，且下密封圈(10)上开有供第二钢筋(4)穿入的通孔，所述第一钢筋(7)和第二钢筋(4)的直径相同；所述金属套筒(8)的横截面为圆形且其中部直径最大，所述金属套筒(8)的中部外径D1≥2.5d+20mm且其上下两端的外径D2≥2.5d+10mm，其中d为第一钢筋(7)的直径；所述第一钢筋(7)和第二钢筋(4)的搭接长度L＞8d；所述金属套筒(8)的侧壁上部开有一个排气孔且其侧壁下部开有一个灌浆孔。

2.按照权利要求1所述的一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征在于：所述金属套筒(8)为球墨铸铁筒。

3.按照权利要求1或2所述的一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征在于：所述上密封圈(1)和下密封圈(10)均为橡胶密封圈。

4.按照权利要求1或2所述的一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征在于：所述第一钢筋(7)底端与下密封圈(10)顶面之间以及第二钢筋(4)顶端与上密封圈(1)底面之间的间距均为5mm～10mm。

5.按照权利要求1或2所述的一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征在于：所述金属套筒(8)的中部外径D1＝2.5d+20mm且其上下两端的外径D2＝2.5d+10mm。

6.按照权利要求1或2所述的一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征在于：所述金属套筒(8)的壁厚为3mm～5mm；所述上密封圈(1)和下密封圈(10)的厚度均为6mm～10mm。

7.按照权利要求1或2所述的一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征在于：两根所述钢筋呈平行布设且二者均与金属套筒(8)呈平行布设。

8.按照权利要求7所述的一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征在于：两根所述钢筋之间的间距D3＝0.4d～0.6d。

9.按照权利要求1或2所述的一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征在于：所述排气孔位于所述灌浆孔的正上方。

10.按照权利要求1或2所述的一种预制混凝土构件钢筋灌浆连接件，其特征在于：所述排气孔上装有排气管(2)，所述灌浆孔上装有灌浆管(5)，所述排气管(2)和灌浆管(5)均与金属套筒(8)呈垂直布设且二者均为PVC管。