CN214461818U

CN214461818U - 一种钢筋机械连接接头

Info

Publication number: CN214461818U
Application number: CN202022595699.4U
Authority: CN
Inventors: 徐瑞榕
Original assignee: Individual
Current assignee: Beijing Sida Jianmao Science & Technology Development Co ltd
Priority date: 2020-11-11
Filing date: 2020-11-11
Publication date: 2021-10-22
Anticipated expiration: 2030-11-11

Abstract

本实用新型所述的钢筋机械连接接头，通过将内档套筒与内接套筒无缝隙对顶，并将外接套筒的内孔挡肩部分端与内档套筒相抵、直套筒部分端与内接套筒拧紧，在接头承受反复拉压力时，将第一钢筋传递给第二钢筋的压力，通过内接套筒与内挡套筒的紧密结合直接传力，不需要外接套筒传递此力，即接头压力通过第一钢筋的端头螺纹传递给内接套筒的内螺纹，再经内接套筒与内档套筒之间的端部接触直接传递给内档套筒，再通过内档套筒内螺纹传递给第二钢筋，而不需要经过内接套筒内螺纹传递给外接套筒内螺纹，再通过外接套筒传递给内档套筒内螺纹的传力过程，大大减小接头反复拉压过程中的残余变形；使其达到国家I级接头的标准的变形性能要求。

Description

一种钢筋机械连接接头

技术领域

本实用新型涉及一种钢筋机械连接接头，属于建筑工程钢筋机械连接技术领域。

背景技术

通过钢筋与连接件或其他介入材料的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法，即为钢筋机械连接。钢筋机械连接是现代建筑业中广泛应用的施工技术。钢筋机械连接接头(简称接头)即为钢筋机械连接的全套连接件，一般包括钢筋、连接套筒或其他连接件，接头范围包括连接套筒、连接件及在其外的钢筋因镦粗、挤压、滚轧、车削等因连接所需的加工而产生显著变形部分。

接头残余变形量测试是指接头试件按规定的加载制度加载并卸载后，在规定标距内所测得的变形。在国家标准JGJ107-2016《钢筋机械连接技术规程》中规定，通过接头连接件进行机械连接的两根钢筋，接头的变形性能等级是I级时要求：在单向拉伸试验中，残余变形u₀(接头试件加载至0.6倍的钢筋屈服强度标准值并卸载后在规定标距内的残余变形)≤0.10mm(钢筋直径d≤Φ32mm)和u₀≤0.14mm(钢筋直径d＞Φ32mm)；在高应力反复拉压试验中，u₂₀(经高应力反复拉压20次后的残余变形)≤0.3mm；在大变形反复拉压试验中，u₄(经大变形反复拉压4次后的残余变形)≤0.3mm且u₈(经大变形反复拉压8次后的残余变形)≤0.6mm。

目前建筑工程技术领域，在待连接的两个钢筋都不能转动情况下，一般采用多个接头连接件实现机械连接，如授权公告号为CN202117233U名为“可调型钢筋螺纹连接装置”的实用新型专利，采用第一螺纹套筒、第二螺纹套筒与接头直接的嵌套结构，在实现两根均不能转动钢筋的机械连接的基础上，还能适应连接钢筋间在径向位置存在一定公差条件下的连接。但是该种连接方式由于其结构缺陷，并不能满足相关标准中对接头残余变形量的要求。

上述方案的具体的结构缺陷为，在部品化施工或模块化施工(如钢筋笼、预制水泥钢筋梁柱)场景条件下，一个部品(预制构件部品或钢筋部品)中有几十根甚至上百根钢筋，进行多组相对位置固定的钢筋连接时，必定存在一部分连接钢筋间或螺纹套筒间或螺纹套筒与另一根钢筋间有间隙的情况，在该专利中采用垫片填充间隙的方案，但是，部品连接时，可能每一组连接钢筋间的间隙都是不一样的，且间隙为多少也无法做到准确预估，因此，这种有限尺寸数量的垫片，根本无法满足实际的连接需要，一定会存在大量的接头连接处有微小连接间隙的情况，存在连接间隙就使得拉压过程中的残余变形明显增大。而该残余变形会导致与接头附近的混凝土产生裂纹。接头残余变形较大，裂纹宽度超过一定限度值时，就会成为有害裂纹，使钢筋局部失去混凝土的保护，过早被侵蚀损坏造成承载能力下降，进而使建筑物寿命严重降低。因而，设计出的接头必须符合标准中相应等级接头残余变形量测试要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种钢筋机械连接接头，通过内接套筒、内挡套筒、外接套筒及锁紧螺母的紧密配合，不仅能实现两根连接钢筋在径向位置存在一定误差的固定钢筋之间的机械连接，还能将接头残余变形量控制在较小的范围内，进而满足国家I级接头的标准的变形性能要求。

本实用新型技术方案如下：

一种钢筋机械连接接头，包括内接套筒、内挡套筒和外接套筒；所述外接套筒包括直套筒部分和在所述直套筒部分的一端向内延伸的内孔挡肩部分，所述直套筒部分在远离所述内孔挡肩部分所在端设有内螺纹，所述内接套筒设有与第一钢筋的端头螺纹相连接的内螺纹和与所述外接套筒的内螺纹相连接的外螺纹，所述内挡套筒设有与第二钢筋的端头螺纹相连接的内螺纹；所述内挡套筒的外径小于所述直套筒部分的最小内径，所述内孔挡肩部分的内径最大不得超过所述内挡套筒的外径；所述内挡套筒的长度至少等于所述内挡套筒与第二钢筋连接的最小有效长度加上待连接的所述第一钢筋和第二钢筋就位时，设计要求允许的所述内接套筒与第二钢筋的端面间最大间隙长度；所述外接套筒的直套筒部分的长度等于所述外接套筒内螺纹与所述内接套筒外螺纹连接的最小有效长度与所述内挡套筒的长度之和。

作为优选，所述内接套筒的内螺纹长度不小于所述第一钢筋的端头螺纹长度。

作为优选，所述钢筋机械连接接头还包括旋接在所述第二钢筋远离所述内挡套筒侧锁紧所述外接套筒之内孔挡肩部分端的第一锁紧螺母。

作为优选，所述第二钢筋的端头螺纹长度应大于所述外接套筒的长度与所述第一锁紧螺母的长度之和。

作为优选，所述内挡套筒的一端设有用于板手卡持的连接套筒卡持部。

作为优选，所述钢筋机械连接接头还包括与所述内接套筒的外螺纹相旋接并锁紧所述外接套筒之直套筒部分端的第二锁紧螺母。

作为优选，所述内档套筒的内螺纹、所述内接套筒的内螺纹和外螺纹，以及所述外接套筒的内螺纹均为旋向相同的直螺纹。

作为优选，所述外接套筒的外壁上设有用于扳手卡持的卡持部。

一种利用上述钢筋机械连接接头进行钢筋连接的方法，包括如下步骤：

步骤一，先将外接套筒从其内孔挡肩部分端穿入第二钢筋，再将内挡套筒旋入第二钢筋使其端部重合；

步骤二，将内接套筒旋入第一钢筋的螺纹根部并施加预定的预紧力拧紧；

步骤三，待连接的第一钢筋和第二钢筋钢筋就位；

步骤四，移动所述内挡套筒使其靠近所述内接套筒的一端与所述内接套筒的端部相抵，和/或移动所述内挡套筒，使所述内挡套筒的端部与所述内接套筒的端部相抵；并在所述内挡套筒与所述内接套筒之间施加预定的预紧力，然后将所述外接套筒的内螺纹跨过所述内挡套筒旋接入所述内接套筒的外螺纹，直至所述内孔挡肩部分与所述内挡套筒相抵，并施加预定的预紧力；

其中，所述步骤一和步骤二顺序可调。

作为优选，当存在第一锁紧螺母时，所述步骤一应最先将所述第一锁紧螺母旋入所述第二钢筋；且还包括步骤五，将所述第一锁紧螺母锁紧所述外接套筒的内孔挡肩部分端并施加预定的预紧力拧紧；和/或当存在第二锁紧螺母时，所述步骤二还包括将所述第二锁紧螺母旋入所述内接套筒的外螺纹；且还包括步骤五，将所述第二锁紧螺母锁紧所述外接套筒的直套筒部分端并施加预定的预紧力拧紧。

本实用新型相对于现有技术优势在于：

1、本实用新型所述的钢筋机械连接接头，通过将内档套筒与内接套筒无缝隙对顶，并将外接套筒的内孔挡肩部分端与内档套筒相抵、直套筒部分端与内接套筒拧紧，在接头承受反复拉压力(国内相关标准所规定的接头型式检验的主要检测项目)时，将第一钢筋传递给第二钢筋的压力，通过内接套筒与内挡套筒的紧密结合直接传力，不需要外接套筒传递此力，即接头的压力通过第一钢筋的端头螺纹传递给内接套筒的内螺纹，再经内接套筒与内档套筒之间的端部接触直接传递给内档套筒，再通过内档套筒内螺纹传递给第二钢筋，而不需要经过内接套筒内螺纹传递给外接套筒内螺纹，再通过外接套筒传递给内档套筒内螺纹的传力过程，会大大减小接头反复拉压过程中的残余变形；使其达到国家I级接头的标准的变形性能要求。

2、本实用新型所述的钢筋机械连接接头，装配时将所述内接套筒的内螺纹旋接到所述第一钢筋的端头螺纹根部，内档套筒旋转与内接套筒无缝隙对顶，以及外接套筒与内接套筒外螺纹旋紧，最后再将第一锁紧螺母和/或第二锁紧螺母旋和压紧，会给接头连接组件持久的轴向压紧力，对消除螺杆、螺母间因加工误差所产生的微小间隙(这也是残余变形所产生的主要因素)，具有极大益处；使其满足相关标准中I级接头的变形性能要求。

附图说明

图1是本实用新型钢筋机械连接接头实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型钢筋机械连接接头实施例1的尺寸结构标注示意图；

图3是本实用新型钢筋机械连接接头实施例2的结构示意图；

图4是本实用新型钢筋机械连接接头施例2的尺寸结构标注示意图；

图5是本实用新型钢筋机械连接接头实施例3的结构示意图；

图6是本实用新型钢筋机械连接接头实施例4的结构示意图。

图中各标号列示如下：1—内接套筒，2—内挡套筒，3—外接套筒，31—内孔挡肩部分， 32—直套筒部分，41—第一锁紧螺母，42—第二锁紧螺母，5—第一钢筋，6—第二钢筋，L₁—内接套筒的长度，L₂—内挡套筒的长度，L₃—外接套筒的长度，L₄₁—第一锁紧螺母的长度， L₃₁—内孔挡肩部分的厚度，L₃₂—直套筒部分的长度，Lm₁—外接套筒内螺纹与所述内接套筒外螺纹连接的最小有效长度，Lm₂—内挡套筒与第二钢筋连接的最小有效长度，B—卡持部的最小宽度，G₁—第一钢筋的端头螺纹长度，G₂—第二钢筋的端头螺纹长度，δ—待连接的第一钢筋和第二钢筋钢筋就位时，设计要求允许的内接套筒与第二钢筋的端面间最大间隙长度。

具体实施方式

下面将根据附图1-6以及具体的实施方式来对本实用新型进行更为详细的说明。

实施例1

如图1-2所示，一种钢筋机械连接接头Y1，包括内接套筒1、内挡套筒2和外接套筒3；所述外接套筒3包括直套筒部分32和在所述直套筒部分32的一端向内延伸设置的内孔挡肩部分31，所述直套筒部分32在远离所述内孔挡肩部分31所在端设有内螺纹，所述内接套筒 1设有与第一钢筋5的端头螺纹相连接的内螺纹和与所述外接套筒3的内螺纹相连接的外螺纹，所述内挡套筒2设有与第二钢筋6的端头螺纹相连接的内螺纹，且所述内挡套筒2的外径小于所述外接套筒3之直套筒部分的最小内径，所述内孔挡肩部分31的内径最大不得超过所述内挡套筒2的外径，其中，所述内挡套筒2的长度L₂至少等于所述内挡套筒2与第二钢筋6连接的最小有效长度加上待连接的所述第一钢筋5和第二钢筋6就位时设计要求允许的内接套筒1与第二钢筋6的端面间最大间隙长度δ，所述外接套筒3的非内孔挡肩部分的长度L₃-L₃₁，也即为所述直套筒部分32的长度L₃₁，等于所述外接套筒3内螺纹与所述内接套筒1外螺纹连接的最小有效长度Lm₁、所述内挡套筒2与第二钢筋6连接的最小有效长度Lm₂，以及所述第一钢筋5和第二钢筋6就位时设计要求允许的内接套筒1与第二钢筋6的端面间最大间隙长度δ之和，也即为所述外接套筒3内螺纹与所述内接套筒1外螺纹连接的最小有效长度Lm与所述内挡套筒2的长度L2之和，即：L₃-L₃₁＝L₃₂＝Lm₁+L₂＝Lm₁+Lm₂+δ。以使得所述直套筒部分32的长度L₃₂至少使其内螺纹越过或包容所述内挡套筒2，与所述内接套筒1的外螺纹进行有效连接，同时使所述内挡套筒2可与所述内接套筒1的相近端面相抵，且所述外接套筒3的直套筒部分32可容纳所述内挡套筒2，并使所述外接套筒3在所述内孔挡肩部分 31与所述内挡套筒2相抵定位。

此时，优选将所述内接套筒1的内螺纹长度大于或等于所述第一钢筋5的端头螺纹长度，且装配时将所述内接套筒1的内螺纹旋接到所述第一钢筋5的端头螺纹根部，并拧紧。

作为优选，所述内挡套筒2的一端或两端设有用于板手卡持的卡持部。

作为优选，所述内接套筒1的内螺纹长度大于或等于所述第一钢筋5的端头螺纹长度，以使得所述内挡套筒2在与第二钢筋6进行有效连的接范围内，能够与所述内接套筒1相抵。

作为优选，所述内档套筒2的内螺纹、所述内接套筒1的内螺纹和外螺纹，以及所述外接套筒3的内螺纹均为直螺纹。

作为优选，所述外接套筒3的外壁上设有用于扳手卡持的卡持部。

上述钢筋机械连接接头Y1的连接方法，包括如下步骤：

步骤一，先将外接套筒3从其内孔挡肩部分31端穿入第二钢筋6，再将内挡套筒2旋入第二钢筋6使其端部重合；

步骤二，将内接套筒1旋入第一钢筋5的螺纹根部并施加预定的预紧力拧紧；

步骤三，待连接的第一钢筋5和第二钢筋钢筋6就位；此时，待连接的所述第一钢筋5 和第二钢筋6就位时设计要求允许的内接套筒1与第二钢筋6的端面间最大间隙长度应在范围0-δ内，一般为0-20mm，特殊的核电等特种工程使用的钢筋机械连接接头一般至少为0-50mm；

步骤四，移动所述内挡套筒2使其靠近所述内接套筒1的一端与所述内接套筒1的端部相抵；并在所述内挡套筒2与所述内接套筒1之间施加预定的预紧力，然后将所述外接套筒 3的内螺纹跨过所述内挡套筒2旋接入所述内接套筒1的外螺纹，直至所述内孔挡肩部分31 与所述内挡套筒2相抵，并施加预定的预紧力；

其中，所述步骤一和步骤二顺序可调。

实施例2

如图3所示，一种钢筋机械连接接头Y2，与上述实施例不同地是，所述的钢筋机械连接接头还包括旋接在所述第二钢筋6远离所述内挡套筒2侧锁紧所述外接套筒3之内孔挡肩部分31端的第一锁紧螺母41。

此时，作为优选，所述第二钢筋6的端头螺纹长度G₂应大于所述外接套筒3的长度L₃与所述第一锁紧螺母的长度L₄₁之和，即G₂>L₃+L₄₁，以使得所述内挡套筒2在装配时，能够从所述直套筒部分32内露出，便于扳手卡接旋转，并向内接螺纹1施加预紧力。

或作为优选方案，如图4所示，所述第二钢筋6的端头螺纹长度G₂应大于或等于所述卡持部的最小宽度B、所述外接套筒3的长度L₃与所述第一锁紧螺母4的长度L₄₁之和，即G2≧B+L₃+L₄₁，使得在装配时，螺纹连接板手能够卡持所述内挡套筒2的卡持部，使其顺利旋入第二钢筋6。

上述钢筋机械连接接头Y2的连接方法，包括如下步骤：

步骤一，先将所述第一锁紧螺母41旋入所述第二钢筋6的端部螺纹根部，再将外接套筒 3从内孔挡肩部分31所在侧穿入第二钢筋6，最后使用螺纹连接板手将内挡套筒2旋入第二钢筋6使其端部齐平；

步骤五，将所述第一锁紧螺母41锁紧所述外接套筒2的内孔挡肩部分31端；

其中，所述步骤一和步骤二顺序可调。

实施例3

如图5所示，一种钢筋机械连接接头Y3，与上述第一实施例不同地是，所述第二锁紧螺母42与所述内接套筒1的外螺纹相旋接并锁紧所述外接套筒3之直套筒部分32端。

上述钢筋机械连接接头Y3的连接方法，包括如下步骤：

步骤一，先将外接套筒3从内孔挡肩部分31所在侧穿入第二钢筋6，然后后使用螺纹连接板手将内挡套筒2旋入第二钢筋6使其端部齐平；

步骤二，将内接套筒1旋入第一钢筋5的螺纹根部；同时将所述第二锁紧螺母42旋入所述内接套筒1的外螺纹根部；

步骤四，移动所述内挡套筒2使其靠近所述内接套筒1的一端与所述内接套筒1的端部相抵；并在所述内挡套筒2与所述内接套筒1之间施加预定的预紧力，然后将所述外接套筒3的内螺纹跨过所述内挡套筒2旋接入所述内接套筒1的外螺纹，直至所述内孔挡肩部分31 与所述内挡套筒2相抵，并施加预定的预紧力；

步骤五，将所述第二锁紧螺母42锁紧所述外接套筒3的直套筒部分32端；

其中，所述步骤一和步骤二顺序可调。

实施例4

如图6所示，一种钢筋机械连接接头Y4，与上述实施例不同地是，所述第二锁紧螺母42 与所述内接套筒1的外螺纹相旋接并锁紧所述外接套筒3的左侧，即直套筒部分32所在端；所述第一锁紧螺母41旋接在所述第二钢筋6远离所述内挡套筒2侧从所述外接套筒3的右侧 (即内孔挡肩31所在端)锁紧所述外接套筒3。

上述钢筋机械连接接头Y4的连接方法，包括如下步骤：

步骤一，先将所述第以锁紧螺母41旋入所述第二钢筋6的端部螺纹根部，再将外接套筒 3从内孔挡肩部分31所在侧穿入第二钢筋6，最后使用螺纹连接板手将内挡套筒2旋入第二钢筋6使其端部重合；

步骤三，待连接的第一钢筋5和第二钢筋钢筋6就位；此时，待连接的所述第一钢筋5 和第二钢筋6就位时设计要求允许的内接套筒1与第二钢筋6的端面间最大间隙长度应在范围0-δ内，一般为0-20mm，特殊的核电等特种工程使用的钢筋机械连接接头一般为0-5cm；

步骤五，将所述第一锁紧螺母41锁紧所述外接套筒2的内孔挡肩部分31端；并将所述第二锁紧螺母42锁紧所述外接套筒3的直套筒部分32端。

其中，所述步骤一和步骤二顺序可调。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改变，其均应涵盖在本实用新型专利的保护范围当中。

Claims

1.一种钢筋机械连接接头，其特征在于，包括内接套筒、内挡套筒和外接套筒；所述外接套筒包括直套筒部分和在所述直套筒部分的一端向内延伸的内孔挡肩部分，所述直套筒部分在远离所述内孔挡肩部分所在端设有内螺纹，所述内接套筒设有与第一钢筋的端头螺纹相连接的内螺纹和与所述外接套筒的内螺纹相连接的外螺纹，所述内挡套筒设有与第二钢筋的端头螺纹相连接的内螺纹；所述内挡套筒的外径小于所述直套筒部分的最小内径，所述内孔挡肩部分的内径最大不得超过所述内挡套筒的外径；所述内挡套筒的长度至少等于所述内挡套筒与第二钢筋连接的最小有效长度加上待连接的所述第一钢筋和第二钢筋就位时，设计要求允许的所述内接套筒与第二钢筋的端面间最大间隙长度；所述外接套筒的直套筒部分的长度等于所述外接套筒内螺纹与所述内接套筒外螺纹连接的最小有效长度与所述内挡套筒的长度之和。

2.根据权利要求1所述的钢筋机械连接接头，其特征在于，所述内接套筒的内螺纹长度不小于所述第一钢筋的端头螺纹长度。

3.根据权利要求1或2所述的钢筋机械连接接头，其特征在于，还包括旋接在所述第二钢筋远离所述内挡套筒侧锁紧所述外接套筒之内孔挡肩部分端的第一锁紧螺母。

4.根据权利要求3所述的钢筋机械连接接头，其特征在于，所述第二钢筋的端头螺纹长度应大于所述外接套筒的长度与所述第一锁紧螺母的长度之和。

5.根据权利要求4所述的钢筋机械连接接头，其特征在于，所述内挡套筒的一端设有用于板手卡持的连接套筒卡持部。

6.根据权利要求1所述的钢筋机械连接接头，其特征在于，还包括与所述内接套筒的外螺纹相旋接并锁紧所述外接套筒之直套筒部分端的第二锁紧螺母。

7.根据权利要求1所述的钢筋机械连接接头，其特征在于，所述内挡套筒的内螺纹、所述内接套筒的内螺纹和外螺纹，以及所述外接套筒的内螺纹均为旋向相同的直螺纹。

8.根据权利要求1所述的钢筋机械连接接头，其特征在于，所述外接套筒的外壁上设有用于扳手卡持的卡持部。