CN208578171U - 预制构件用连接结构件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种预制构件用连接结构件，待连接的两个预制构件中分别埋设有第一刚性棒和第二刚性棒，预制构件用连接结构件包括：旋接头，其一端部旋接第二刚性棒的端部，另一端朝向第一刚性棒开设容纳腔；弹性组件，包含限位筒、弹性卡环和环状的弹性元件，限位筒伸于容纳腔内且旋接旋接头，弹性元件于容纳腔内向限位筒方向抵接弹性卡环；插接杆，具有变径的插接头和旋接第一刚性棒的螺杆段；以及锁紧件，与螺杆段旋接，用于向插接头方向紧固限位筒和弹性卡环；其中，插接头轴向贯穿限位筒后伸入容纳腔内并与弹性卡环形成卡接结构。本实用新型连接方便紧固，同时满足了抗拉抗压性能，且余量可调，更适用于装配式住宅领域的预制构件连接。

Description

预制构件用连接结构件

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，具体涉及一种预制构件用连接结构件，尤其是涉及一种应用于装配式住宅中预制构件的连接结构。

背景技术

装配式住宅是指住宅大量采用工厂预制、现场拼接的方式建造，以节省施工周期，减少投入劳力并利于控制品质。装配式住宅的墙体可以重复利用，不会因为拆墙而产生垃圾，非常环保而且节省生成成本，符合绿色生活的概念。

装配式住宅中比较重要的技术问题是不同预制构件的对接。目前常用的有现浇式和机械式。现浇式需要铸模且需要保证脱模时间，施工投入大，施工时间长，对温度等外在条件依赖性大。机械式连接通常采用连续的旋接头，通过挤压或者螺纹等连接形式，将待连接预制构件中的螺纹钢套和连接。但是，旋接头式对接中，冷压式所需设备笨重，劳动强度大，维修也不方便；而螺纹式旋接头连接对于预制构件要求严格，需要两预制构件的钢筋有较高的同轴性。而装配式住宅中的预制构件体积重量大、接头多，接头处的偏移在所难免，所以螺纹式旋接头对接往往会存在事实困难的问题。

而卡接式连接对于待连接预制构件的同轴性要求相对较低，一定程度上可以克服钢筋轴向偏差的问题。现有专利公开了一种强拉连接插接件(申请号：201510314380.0)，是一种针对桩(一种混凝土预制构件)的连接件，其两个螺母分别对应预埋在桩端面，其中一个螺母螺纹连接一个螺套，另一个螺母连接有插杆，桩与桩端面对接后，插杆插入到螺套内，插杆与螺套通过卡台机构卡接配合从而阻止插杆脱离螺套，这样可以使两个桩体连接固定。然而，装配式住宅中的预制构件对接面远远大于桩的对接面，且需要对接的接头数量极多，直接插接时有一个接头对不上就无法完成连接。另一方面，桩的连接只考虑连接后的抗拉强度即可，而墙体等预制构件连接后还需满足残余变形小并具有高延性及反复拉压性能的要求，并且考虑到预制构件的端面平整度可能不够，还需要连接结构可以实现余量调整，故上述连接件无法直接用于装配式住宅的预制构件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种安装方便的预制构件用连接结构件，尤其适用于装配式住宅的两个墙体间可调余量又连接紧固的连接结构。

本实用新型的技术方案是：一种预制构件用连接结构件，待连接的两个预制构件中分别埋设有第一刚性棒和第二刚性棒，预制构件用连接结构件包括：

旋接头，其一端部旋接所述第二刚性棒的端部，且另一端朝向所述第一刚性棒开设容纳腔；

弹性组件，包含限位筒、弹性卡环和环状的弹性元件，所述限位筒伸于容纳腔内且旋接所述旋接头，所述弹性元件于容纳腔内向限位筒方向抵接弹性卡环；

插接杆，具有变径的插接头和旋接第一刚性棒的螺杆段；以及

锁紧件，与所述螺杆段旋接，用于向所述插接头方向紧固限位筒和弹性卡环；

其中，所述插接头轴向贯穿限位筒后伸入所述容纳腔内并与所述弹性卡环形成卡接结构。

进一步地，所述弹性卡环环绕中轴线间隔开设有至少两条径向沟槽，当所述插接头于弹性卡环的一端面施加轴向和/或径向力时，弹性卡环于各径向沟槽处分裂成数个弧形片。

进一步地，所述弹性卡环具有朝向限位筒设置的锥形端周面，在由第二刚性棒至第一刚性棒的方向上，所述锥形端周面的外直径逐渐减小；

所述限位筒的一端部于轴孔处朝向弹性卡环开设锥形导向面，所述锥形导向面的锥度大于或等于锥形端周面的锥度，且锥形导向面的最小内孔径大于所述锥形端周面的最小外直径且小于所述锥形端周面的最大外直径。

进一步地，所述插接头的端部设有导向面，所述导向面为锥形面或球形面或部分球面。

进一步地，所述插接头背对导向面设有卡台，所述卡台处连接有轴颈部，所述轴颈部的直径小于卡台的直径；

所述弹性卡环的内孔径小于卡台的直径。

进一步地，所述轴颈部相对于卡台远离所述导向面，所述限位筒设有内挡圈；

所述内挡圈的内径小于螺杆段的最大外直径和所述弹性卡环的最大外直径。

进一步地，所述螺杆段形成有扭矩施加部，且螺杆段于扭矩施加部两侧的螺纹旋向相反。

进一步地，所述限位筒于背对弹性卡环的端部形成有扭矩施加部。

进一步地，所述弹性元件为弹簧；

所述弹簧的内直径大于所述插接头的最大外直径且小于所述弹性卡环的最大外直径。

进一步地，所述容纳腔内填充有固化剂；

所述旋接头于容纳腔部位设有贯通内壁和外壁的注射孔，所述固化剂经由所述注射孔填充至所述旋接头内；

旋接头开设有轴向连通容纳腔的螺纹孔，且所述第二刚性棒材的端部与所述旋接头的螺纹孔相旋接；

所述限位筒的外周壁开设有外螺纹，所述旋接头于容纳腔内形成有匹配所述外螺纹的内螺纹；

所述锁紧件为外六角螺母。

本实用新型与现有技术相比的有益效果为：

本实用新型预制构件用连接结构件通过卡接结合旋接即可完成装配，安装便捷；插接杆与第一刚性棒之间，旋接头与第二刚性棒之间，均采用旋接方式，实现了连接结构的余量可调；同时，弹性元件的设置，弱化了预制构件装配时的同轴性要求，解决了装配误差及其叠加产生的安装问题；另外，锁紧件的设置，不仅强化了限位筒的止退功能，也防止了预制构件的进一步相向运动，满足了连接结构件的抗压性能，而弹性卡环的设置，阻止了预制构件在受拉拔力时的分离动作，满足了连接结构件的抗拉性能，使连接更紧固，因而更适用于装配式住宅领域的预制构件连接。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明：

图1为本实用新型的实施例中预制构件用连接结构件的分解示意图；

图2为本实用新型实施例中旋接头的轴向剖视图；

图3为本实用新型实施例中限位筒的轴向剖视图；

图4为本实用新型实施例中弹性卡环的立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例中弹性卡环的轴向剖视图；

图6为本实用新型实施例中插接杆的竖向正视图；

图7为本实用新型实施例的结构示意图；

图8为本实用新型实施例的装配示意图；

附图编号说明：1-第一预制构件、2-第二预制构件、3-第一刚性棒、4-第二刚性棒、5-旋接头、6-弹性组件、7-插接杆、8-锁紧件；

51-容纳腔、51-注射孔、61-限位筒、62-弹性卡环、63-弹性元件、71-螺杆段、72-插接头；

61a-锥形导向面、61b-内挡圈、61c-扭矩施加部、62a-径向沟槽、62b-锥形端周面、71a-扭矩施加部、71b-旋接端、71c-中间段、72a-导向面、72b-卡台、72c-轴颈部；

d1-锥形导向面的最小内孔径、d2-弹性卡环的内孔径、d3-弹簧的内直径、D1-锥形端周面的最小外直径、D2-锥形端周面的最大外直径、D3-轴颈部的直径、D4-卡台的直径、D5-螺杆段的最大外直径、D6-弹性卡环的最大外直径。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

混凝土结构或预制构件中接头的选用有严格的要求，当在同一连接区段内必须实施100％钢筋接头的连接时，应采用I级接头，而I级接头应满足接头抗拉强度等于被连接钢筋实际抗拉强度或不小于1.10倍钢筋抗拉强度标准值，残余变形小并具有高延性及反复拉压性能。本实用新型的目的旨在开发一种结构简单、安装方便并满足上述要求的连接结构。

如图1所示，本实施例提供的连接结构件用于第一预制构件1和第二预制构件2之间的连接。具体来说，第一刚性棒3埋设于第一预制构件1内且端部裸露，第二刚性棒4埋设于第二预制构件2内且端部裸露。作为混凝土预制构件中钢筋网的主筋，第一刚性棒3和第二刚性棒4通常由钢筋、钢棒或任意一种满足刚度和强度要求的条状物即可。当然，在本实用新型中，第一刚性棒3和第二刚性棒4也可以是单独在预制构件中预埋的可连接的端头，通过牢固连接这些端头，实现预制构件之间的相互连接。在本实施例中，第一刚性棒3的连接端由钢筋墩粗后加工内螺纹形成，第二刚性棒4的连接端则由钢筋加工外螺纹形成。

下面，结合图1和图7，根据本实施例的连接结构，对各个零件进行具体说明，可参看图2-6。本实施例的连接结构件包括：旋接头5、弹性组件6、插接杆7以及锁紧件8。

具体的，如图1和图2所示，旋接头5设计为贯通的圆管状，其一端开设有朝向第一刚性棒3的容纳腔51，另一端开设有轴向连通容纳腔51的螺纹孔。其中，螺纹孔与第二刚性棒4的端部相旋接，容纳腔51部分形成有内螺纹。为了便于施加扭矩进行装配，旋接头5的外表面可设置为非圆面，或者在旋接头5的筒身上设有非圆的安装面。

旋接头5在容纳腔51的部位设有贯通旋接头5内壁和外壁的注射孔52，装配完成后可以通过注射孔52向旋接头5内灌注固化剂，一方面进一步消除连接结构之间的间隙，另一方面也起到固化粘接作用，进一步提高连接结构的稳定性，固化剂可以为环氧树脂、高强混凝土或者两者的混合物等。

如图1和图3所示，弹性组件6包括限位筒61、弹性卡环62和环状的弹性元件63。其中，限位筒61设计为中空的筒状且设有内挡圈61b。限位筒61伸于容纳腔51内，限位筒6的外周壁开设有外螺纹，并与容纳腔51的内螺纹匹配旋接。

弹性元件63为弹簧，其位于容纳腔51内。弹簧的内直径d3小于弹性卡环的最大外直径D6，保证弹簧向限位筒61方向抵接弹性卡环62。弹性元件63除了支撑限位弹性卡环62，也方便了弹性卡环62装配时受力下移，得到足够的分裂所需空间，还吸收了插接杆7倾斜的安装误差，减少了对预制构件连接时的同轴性要求。同时，弹簧的内直径d3大于插接头的最大外直径(即卡台的直径D4)，形成插接头72的插接通道，通过插接头72进入该插接通道，一方面，当插接头72贯穿弹性卡环62时，插接头72有足够的伸入空间以使弹性卡环62可以充分裂开成弧形片；另一方面，在连接结构件间距调整过程中，插接头有足够的调节空间。

图4和图5为弹性卡环62的示意图，弹性卡环62与插接头72形成卡接结构，其环绕中轴线间隔开设有至少两条径向沟槽62a，当插接头72于弹性卡环62的一端面(图5中的上端面)施加轴向和/或径向力时，弹性卡环62于各径向沟槽62a处分裂成数个弧形片。

弹性卡环62具有朝向限位筒61设置的锥形端周面62b，在由第二刚性棒4至第一刚性棒3的方向上，锥形端周面62b的外直径逐渐减小。限位筒61与弹性卡环62相接的端部于轴孔处朝向弹性卡环62开设锥形导向面61a。锥形导向面61a的锥度大于或等于锥形端周面62b的锥度，同时，锥形导向面的最小内孔径d1大于锥形端周面的最小外直径D1，且小于锥形端周面的最大外直径D2。这样的设置，当装配完成后，锥形端周面62b深入锥形导向面61a，锥形端周面62b的端部受到锥形导向面61a的限制，防止数个弧形片之间的分离，从而强化连接结构的紧固作用。

为了便于装配时施加扭矩，限位筒61背对弹性卡环62的端部设有扭矩施加部61c，其可以设置为为非圆面或安装槽，或者如本实施例所示，设置为环形的安装台。安装台的外径大于旋接头5的内径，在起到方便限位筒61的装配的同时，也强固限位筒61，且可起到限位的作用，限制限位筒61与旋接头5和锁紧件8之间的配合极限。

如图6所示，插接杆7包括螺杆段71和变径的插接头72。本实施例中，螺杆段71包括端部与第一刚性棒3旋接的旋接端71b，以及与紧固件8装配旋接的中间段71c。为了便于插接杆7与第一刚性棒3的装配和调节，螺杆段71设置扭矩施加部71a，扭矩施加部71a便于安装工具卡固而设置为凹槽或非圆的截面；而为了不影响锁紧件8的移动，扭矩施加部71a优选地设置在旋接端71b和中间段71c之间。

插接头72轴向贯穿限位筒61后伸入容纳腔51内并与弹性卡环62相卡接。插接头72的自由端设有导向面72a，导向面72a可以为锥形面、球形面或部分球面等方便穿插的面。插接头72背对导向面72a设有卡台72b，卡台72b处连接有轴颈部72c。卡台72b和轴颈部72c的设置与弹性卡环62相匹配。轴颈部的直径D3小于卡台的直径D4；弹性卡环的内孔径d2小于卡台的直径D4。

在本实施例中，轴颈部72c相对于卡台72b远离导向面72a，限位筒61内设置有内挡圈61b，且内挡圈61b的内径(即等同于锥形导向面的最小内孔径d1)小于插接杆于螺纹杆与插接头连接处的直径(即等同于螺杆段的最大外直径D5)。从而，不仅使锥形导向面61a对锥形端周面62b的限定更稳固；也限制了插接杆7向第二刚性棒4方向插入过深；还对强度较弱的轴颈部72c进行保护，减弱插接杆7的过度倾斜时轴颈部72c的受力。

插接杆7与现有的插杆相比，增加了长度，并在中间段71c设置了用于装配锁紧件8的设计。

如图1所示，锁紧件8位于插接杆7上，用于向插接头72方向紧固限位筒61、弹性卡环62，强化了限位筒61的止退功能，防止插接杆7的顶部受压时，插接头72向第二钢性棒4方向移动。其中，锁紧件8与插接杆7的配合方式只要同时满足以下条件即可：一方面，锁紧件8在插接杆7上可以上下移动；另一方面，在弹性卡环62与插接杆7无间隙卡接固定后，可以限制限位筒61的退出，且限制插接头72的进一步深入。所以，锁紧件8与插接杆7的结合方式可以在现有的连接方式中组合即可，可以设计为螺纹连接，也可以设置为先螺纹连接后销轴卡接，还可以设计为键槽卡接。为便于制造和装配，本实施例中的锁紧件8优选为外六角螺母。

另外，插接杆7上，螺杆段71于扭矩施加部71a两侧的螺纹旋向相反，在本实施例中，即为旋接端71b的螺纹与中间段71c的螺纹方向相反；这样，锁紧件8旋向限位筒61作最后定位时，不会产生使插接杆7远离第一刚性棒3的力，保证插接杆7与第一刚性棒3的完全旋接状态，保持装配的无隙性和紧固性。同时，旋接头5上，与第二刚性棒4匹配的螺纹孔的螺纹方向和容纳腔51的螺纹方向相反；这样，限位筒61旋入容纳腔51时，不会产生使旋接头5远离第二刚性棒4的力，保证旋接头5与第二刚性棒4的完全旋接状态，保持装配的紧固性。

具体的装配方式如图7和8所示。

如图8所示，插接杆7套有锁紧件8，旋接端71b与第一刚性棒3部分旋接，方便装配时的安装余量调整及无隙调整；弹性卡环62保持于限位筒61和弹性元件63之间，限位筒61与旋接头5的容纳腔51完全旋接，旋接头5与第二刚性棒4旋接。准备完成后，插接头72向第二刚性棒4的方向插入，且贯穿弹性卡环62，此时，插接头72向锥形端周面62b的端面施加轴向和/或径向力，弹性卡环62随弹性元件63的压缩向第二刚性棒4移动，锥形端周面62b与锥形导向面61a之间产生间隙，弹性卡环62于各径向沟槽62a处分裂成数个弧形片；插接头72贯穿弹性卡环62后，弹性元件63反向恢复，锥形端周面62b收缩成与轴颈部72c完全抵接的状态。

然后，插接杆7与第一刚性棒3进行完全旋接，消除了两者之间的间隙，使连接强度得到增强，同时，卡台72b、锥形端周面62b和锥形导向面61a之间相抵，锥形端周面62b受到锥形导向面61a的限制，防止弹性片62b的张开和/或变形。

最后，锁紧件8向第二刚性棒4旋动，直至锁紧件8与限位筒61相抵，从而，锁紧件8对限位筒61起到强化限位止退的作用，且限制了插接头72的进一步朝向第二刚性棒深入；同时，调节旋接头5与第二刚性棒4之间的连接以调节安装间隙，完成装配，如图7所示。此时，弹性卡环62与插接杆7实现无间隙的紧密卡接，第一刚性棒3、第二刚性棒4、旋接头5、弹性卡环62、插接杆7以及锁紧件8之间的相对位置均处于固定状态，从而实现了两个预制构件的稳固连接。

本实用新型中预制构件是指在施工现场实施安装前已制作完成的装配式混凝土构件，一般常见的有预制混凝土楼盖板及墙体、桥梁用混凝土箱梁、工业厂房用预制混凝土屋架梁及墙体、涵洞框构、地基处理用预制混凝土桩等。

该连接结构采用卡式连接结合螺纹连接，其调节余量是通过旋接头5与第二刚性棒4之间，限位筒61与旋接头5之间，以及插接杆7与第一刚性棒3之间的的螺纹旋转移动，实现无间隙连接，解决了既消除位移余量并位移后紧固连接的问题，另外，本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预制构件用连接结构件，待连接的两个预制构件中分别埋设有第一刚性棒和第二刚性棒，其特征在于，包括：

旋接头，其一端部旋接所述第二刚性棒的端部，且另一端朝向所述第一刚性棒开设容纳腔；

弹性组件，包含限位筒、弹性卡环和环状的弹性元件，所述限位筒伸于容纳腔内且旋接所述旋接头，所述弹性元件于容纳腔内向限位筒方向抵接弹性卡环；

插接杆，具有变径的插接头和旋接第一刚性棒的螺杆段；以及

锁紧件，与所述螺杆段旋接，用于向所述插接头方向紧固限位筒和弹性卡环；

其中，所述插接头轴向贯穿限位筒后伸入所述容纳腔内并与所述弹性卡环形成卡接结构。

2.根据权利要求1所述的预制构件用连接结构件，其特征在于：所述弹性卡环环绕中轴线间隔开设有至少两条径向沟槽，当所述插接头于弹性卡环的一端面施加轴向和/或径向力时，弹性卡环于各径向沟槽处分裂成数个弧形片。

3.根据权利要求2所述的预制构件用连接结构件，其特征在于：所述弹性卡环具有朝向限位筒设置的锥形端周面，在由第二刚性棒至第一刚性棒的方向上，所述锥形端周面的外直径逐渐减小；

所述限位筒的一端部于轴孔处朝向弹性卡环开设锥形导向面，所述锥形导向面的锥度大于或等于锥形端周面的锥度，且锥形导向面的最小内孔径大于所述锥形端周面的最小外直径且小于所述锥形端周面的最大外直径。

4.根据权利要求1所述的预制构件用连接结构件，其特征在于，所述插接头的端部设有导向面，所述导向面为锥形面或球形面或部分球面。

5.根据权利要求4所述的预制构件用连接结构件，其特征在于，所述插接头背对导向面设有卡台，所述卡台处连接有轴颈部，所述轴颈部的直径小于卡台的直径；

所述弹性卡环的内孔径小于卡台的外直径。

6.根据权利要求5所述的预制构件用连接结构件，其特征在于，所述轴颈部相对于卡台远离所述导向面，所述限位筒设有内挡圈；

所述内挡圈的内径小于螺杆段的最大外直径和所述弹性卡环的最大外直径。

7.根据权利要求1所述的预制构件用连接结构件，其特征在于，所述螺杆段形成有扭矩施加部，且螺杆段于扭矩施加部两侧的螺纹旋向相反。

8.根据权利要求1所述的预制构件用连接结构件，其特征在于，所述限位筒于远离弹性卡环的一端形成有扭矩施加部。

9.根据权利要求1所述的预制构件用连接结构件，其特征在于，所述弹性元件为弹簧；

所述弹簧的内直径大于所述插接头的最大外直径且小于所述弹性卡环的最大外直径。

10.根据权利要求1-9任一项权利要求所述的预制构件用连接结构件，其特征在于，所述容纳腔内填充有固化剂；

所述旋接头于容纳腔部位设有贯通内壁和外壁的注射孔，所述固化剂经由所述注射孔填充至所述旋接头内；

旋接头开设有轴向连通容纳腔的螺纹孔，且所述第二刚性棒材的端部与所述旋接头的螺纹孔相旋接；

所述限位筒的外周壁开设有外螺纹，所述旋接头于容纳腔内形成有匹配所述外螺纹的内螺纹；

所述锁紧件为外六角螺母。