CN216305149U - 一种抱齿挤压式止回钢筋连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抱齿挤压式止回钢筋连接器，主要由强拉螺帽、强拉连接棒、锁紧螺帽、中间挤压套、锥形锁紧夹片、支撑弹簧、橡胶圈或弹性钢圈组成。强拉连接棒采用直段设计，表面有环形齿面，当强拉连接棒插入中间挤压套内的锥形锁紧夹片内；使锥形锁紧夹片挤压弹簧后退，并被撑开；在支撑弹簧的向上支撑推力作用下，锥形锁紧夹片内侧的齿面紧紧的抱住强拉连接棒外侧的齿面，形成只能前进不能后退的高强挤压式连接。本发明结构简单、操作方便、连接可靠、成本低、安装不需要专用工具，对预埋平面位置和竖向高差均要求不高，适合解决装配式建筑和预制混凝土桩的快速无缝拼接。

Description

一种抱齿挤压式止回钢筋连接器

技术领域

本实用新型涉及建筑连接件技术领域，尤其为一种抱齿挤压式止回钢筋连接器。本实用新型适用于装配式建筑无缝拼接、预应力混凝土管桩的接桩、现浇混凝土钢筋笼的现场拼接。

背景技术

为了提高建筑工程的施工效率，推进建筑工业化的发展，减少建筑现场施工对周围环境的影响，就必须要发展装配式建筑。要实现建筑工业化，达到在车间内生产的房子到现场如同搭积木式的拼装，就必须要解决不同装配式建筑预制构件的拼缝连接问题。拼缝相邻的混凝土预制件接触面，可以采用胶凝材料进行表面粘结；而装配式建筑预制构件内的钢筋想要采用普通的建筑胶凝材料进行粘结那是无法实现的，所以钢筋的连接问题是一直制约了装配式建筑的发展主要原因。

目前建筑工程中常用的钢筋连接方式是绑扎、焊接、螺纹套筒、挤压套筒等连接方式。相对于绑扎和焊接连接方式，螺纹套筒与挤压套筒这两种机械连接方式有了很大的进步，但是如果用来解决如同拼积木一样进行无缝拼接搭建房子，显然是无法办到的。

在建筑行业中，预制桩工程是建筑领域机械化程度最高的一个分部。在国家专利局2018年10月30日授权公告，授权公告号CN208024674的实用新型专利“一种连接插杆”，在说明书背景技术部分，发明人对现有类似技术产品“竹节桩的钢筋接头”存在：安装需要专用工具；操作便捷性不足；可能会卡死或插不到位，可靠度不足等问题有待解决。由于“竹节桩的钢筋接头”对预埋的位置精度要求非常高，所以近10多年来，此接头仅在个体互相独立、截面小、便于控制的预制桩小范围内使用。

发明内容

本实用新型针对上述问题，研发了一种结构简单、操作方便、连接可靠、安装不需要专用工具，能够适用装配式建筑进行连续、大截面拼接要求的的一种抱齿挤压式止回钢筋连接器（以下简称连接器）。

本实用新型根据钢铰线锚具的工作原理，结合预制混凝土构件及装配式建筑钢筋的特点进行的设计，连接方式安全可靠。

本实用新型连接器由强拉螺帽1、强拉连接棒2、锁紧螺帽3、中间挤压套4、锥形锁紧夹片5、支撑弹簧6、橡胶圈或弹性钢圈7组成；用于连接墩头钢筋的连接器采用墩台强拉螺帽12替换强拉螺帽1，采用墩台锁紧螺帽13替换锁紧螺帽3，其余组合不变，本专利主要以螺纹连接方式进行介绍。

本实用新型的强拉螺帽1和锁紧螺帽3在预制混凝土构件9成型前，先通过其尾部的螺纹与钢筋8进行连接，在混凝土浇注前预埋在预制混凝土构件9内的对应位置；预制混凝土构件9制作成型后，拼装前在锁紧螺帽3内安装支撑弹簧6；然后放入套有橡胶圈或弹性钢圈7的锥形锁紧夹片5；再用内六角扳手将中间挤压套4安装到锁紧螺帽3内；用扳手将强拉连接棒2安装在强拉螺帽1内；最后将预制构件吊起来拼装；使强拉连接棒2的连接端插入中间挤压套4内的锥形锁紧夹片5内；在强拉连接棒2插入锥形锁紧夹片5的过程中，强拉连接棒端部斜面2-3将锥形锁紧夹片5向下压，使锥形锁紧夹片5挤压弹簧后退，并被撑开；当强拉连接棒2全部插入锥形锁紧夹片5内后，在支撑弹簧6的向上支撑的推力作用下，锥形锁紧夹片外侧斜面5-3与中间挤压套内侧斜面4-2紧密贴合；锥形锁紧夹片5内侧的齿面紧紧的抱住强拉连接棒2外侧的齿面，使连接器死死的咬合在一起，形成只能前进不能后退的抱齿挤压式连接。

进一步的，所述强拉连接棒2的连接段采用的是直段环型齿形面咬合设计，其插入到安装在锁紧螺帽3内的锥形锁紧夹片5深浅不再有苛刻的要求；例如：现有钢筋接头要求插入长度偏差不能大于0.2mm，而本连接器在插入深度偏差不大于10mm的情况下均能保证连接质量；此方面解决了类似接头无法在装配式建筑中普及推广的主要原因之一。

进一步的，所述强拉连接棒2与中间挤压套4之间的大间隙66设计，解决了现有类似接头对预埋平面位置要求较高的问题；例如：现有钢筋接头要求预制混凝土内预埋的水平位移不能大于0.1mm，而本连接器在预制混凝土内预埋的水平位移在不大于2mm情况下均能保证连接的质量；此方面解决了类似接头无法在装配式建筑中普及推广的主要原因之二。

进一步的，所述锥形锁紧夹片外侧斜面5-3与中间挤压套内侧斜面4-2采用竖直方向8~25度的大坡度夹角设计，在连接器承受拉力时，大坡度形成的大接触面是类似接头的5~10倍，能够提供强有力的连接支撑力,保证连接器连接更加安全、牢固、不变形。

进一步的，所述中间挤压套4采用内六角设计4-1，能够保证中间挤压套4与锁紧螺帽3底部第一锥度限制面3-1和第二锥度限制面4-3能够充分的拧紧，提高连接器的连接整体性能。

进一步的，所述锁紧螺帽3与中间挤压套4螺纹连接的底部进行了第一锥度限制面3-1和第二锥度限制面4-3的刚性设计，在安装拧紧后受拉时，可以保证中间挤压套4底部不会因有空隙而产生变形或者折断；让连接器更安全、连接更可靠。

进一步的，所述锥形锁紧夹片内侧齿形锁死止回面5-1水平夹角为8~25度；能够保证连接强拉连接棒外侧齿形锁死止回面2-1后，将工作时承受的轴心拉力转化为强大的挤压力，达到连接器的齿形挤压、止回、锁死的高强连接效果。

进一步的，所述锥形锁紧夹片内侧齿形连接冲开面5-2齿形水平夹角为45~75度，能够保证连接时强拉连接棒2能够轻松冲开锥形锁紧夹片5，保证连接器连接方便易操作。

进一步的，所述强拉连接棒外侧齿形锁死止回面2-1水平夹角为8~25度；能够保证插入锥形锁紧夹片内侧齿形锁死止回面5-1后，将工作时承受的轴心拉力转化为强大的挤压力，达到连接器的齿形挤压、止回、锁死的高强连接效果。

进一步的，所述强拉连接棒外侧齿形连接冲开面2-2齿形水平夹角为45~75度，能够保证插入锥形锁紧夹片内侧齿形连接冲开面5-2能够轻松冲开锥形锁紧夹片5，保证连接器连接方便易操作。

采用本连接器的混凝土预制构件及装配式建筑，为了防止金属构件因生锈而影响耐久性，对接前在强拉螺帽1和锁紧螺帽3注入适量的环氧树脂，待环氧树脂硬化后能够直到很好的密封保护效果。

进一步的，所述对于有震动影响或者耐久性要求较高的预制混凝土构件9，在其预制时在构件端面的连接器四周制作“O”型橡胶密封圈槽11；现场拼装前在“O”型橡胶密封圈槽11内安装“O”型橡胶密封圈10进行密封防护，详见附图13。

附图说明

图1是连接器在预制混凝土构件9中使用的结构剖面示意图。

图2是连接器未连接状态剖面示意图。

图3是强拉螺帽1、与强拉连接棒2连接剖面示意图。

图4是锁紧螺帽3、中间挤压套4、锥形锁紧夹片5、支撑弹簧6、橡胶圈或弹性钢圈7组合安装剖面示意图。

图5锁紧螺帽3剖面示示意图。

图6中间挤压套4剖面示意图。

图7中间挤压套4三维示意图。

图8锥形锁紧夹片5剖面示意图。

图9锥形锁紧夹片5三维示意图。

图10强拉连接棒2剖面示意图。

图11强拉连接棒2三维示意图。

图12强拉连接棒2与中间挤压套4之间的间隙66剖面示意图。

图13为“O”型密封圈10及“O”型密封圈槽11剖面大样图。

图14为墩台强拉螺帽12剖面示意图。

图15为墩台锁紧螺帽13剖面示意图。

附图标记集中说明：1、强拉螺帽；2、强拉连接棒；2-1强拉连接棒外侧齿形锁死止回面；2-2强拉连接棒外侧齿形连接冲开面；2-3强拉连接棒端部斜面；3、锁紧螺帽；3-1、锁紧螺帽底部锥度限制面；4、中间挤压套；4-1、中间挤压套内六角；4-2、中间挤压套内斜面；4-3、中间挤压套底部锥度限制面；5、锥形锁紧夹片；5-1锥形锁紧夹片内侧齿形锁死止回面；5-2锥形锁紧夹片内侧齿形连接冲开面；5-3锥形锁紧夹片外侧斜面；6、支撑弹簧；7、橡胶圈或弹性钢圈；8、钢筋；9、预制混凝土构件；10、“O”型橡胶密封圈；11、“O”型橡胶密封圈槽；12、墩台强拉螺帽；13、墩台锁紧螺帽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行描述，所描述的实施例仅是本实用新型的代表性的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

以下本专利将以装配式建筑预制混凝土构件9和预应力混凝土管桩为例，对具体实施方式进行介绍。

优选的，装配式建筑预制混凝土构件9采用本专利技术连接，实施步骤如下：

1、在工厂将需要进行对接钢筋8的连接端进行螺纹加工，将强拉螺帽1和锁紧螺帽3安装在加工好螺纹的钢筋连接端；

2、预制混凝土构件9在模具安装及钢筋制作时，将安装好强拉螺帽1和锁紧螺帽3的钢筋，用螺栓连接强拉螺帽1和锁紧螺帽3的内螺纹，将其固定在模具的对应位置；

3、对竖向预制混凝土构件9制作时，预埋安装好强拉螺帽1和锁紧螺帽3的钢筋时，应使现场拼装时强拉螺帽1口朝下，锁紧螺帽3口朝上；

4、混凝土浇注前，复核钢筋连接器的位置预埋是否我满足设计要求；

5、检查强拉螺帽1和锁紧螺帽3与模具接触是否严密，浇注时是否有混凝土浆渗入螺帽内影响连接器安装的风险；如发现问题应及时处理；

6、在预制厂内，向制作好钢筋笼的模具内浇注混凝土，并进行专业养护；

7、预制构件现场安装前，在锁紧螺帽3内安装支撑弹簧6；然后放入套有橡胶圈或弹性钢圈7的锥形锁紧夹片5；再用内六角扳手将中间挤压套4拧入锁紧螺帽3，并拧紧；此步可在出厂前安装完成；

8、预制构件在对接安装前，向强拉螺帽1内注入适量环氧树脂，并旋转的将强拉连接棒2带螺纹的一端，拧入强拉螺帽1内；如吊装前安装强拉连接棒2，吊装过程中应进行防碰撞保护；

9、在对接前，向锁紧螺帽3内注入适量环氧树脂；

10、在“O”型橡胶密封圈槽11内安装“O”型橡胶密封圈10；

11、吊装对接时，应找准连接器对应的位置实施对接；

12、对接时，强拉连接棒连接端的锥形面2-3“向下或向前”挤压锥形锁紧夹片5，锥形锁紧夹片5受力后向下挤压支撑弹簧6，并将锥形锁紧夹片5向外撑开；当强拉连接棒2的连接端全部插入锥形锁紧夹片5内后，强拉连接棒2的外齿与锥形锁紧夹片5的内齿形成咬合，在受拉力时锥形锁紧夹片外侧斜面5-3与中间挤压套内斜面4-2能够形成越拉越紧的抱齿挤压锁死连接效果；

13、对接完成后，即实现装配式建筑的预制构件现场拼装。

优选的，预应力混凝土管桩采用本专利技术连接，实施步骤如下：

1、将墩台强拉螺帽14和墩台锁紧螺帽15套入钢棒，根据设计尺寸对钢棒头部进行墩粗处理；

2、预应力混凝土管桩在工厂内进行模具安装及钢筋制作时，将套好墩台强拉螺帽14和墩台锁紧螺帽15的钢棒，用螺栓连接墩台强拉螺帽14和墩台锁紧螺帽15的内螺纹，将其固定在模具的对应位置，

3、并根据设计求对预应力混凝土管桩的钢棒进行预应力张拉；

4、混凝土浇注前，复核钢筋连接器的位置是否我满足设计要求；

5、检查墩台强拉螺帽14和墩台锁紧螺帽15与模具接触是否严密，浇注时是否有混凝土浆渗入螺帽内影响连接器安装的风险；如发现问题应及时处理；

5、在预制厂内，向制作好钢筋笼的模具内浇注混凝土，并进行专业养护；

6、在施工现场，将第一根桩打至便于接桩的高度后，准备接桩工作；

7、在现场接桩前，在墩台锁紧螺帽15内安装支撑弹簧6；然后放入套有橡胶圈或弹性钢圈7的锥形锁紧夹片5；再用内六角扳手将中间挤压套4拧入锁紧螺帽3，并拧紧；此步可在出厂前安装完成；

8、在对接安装前，向墩台强拉螺帽14内注入适量环氧树脂，并旋转的将强拉连接棒2带螺纹的一端，拧入墩台强拉螺帽14内；如吊装前安装强拉连接棒2，吊装过程中应进行防碰撞保护；

9、在对接前，向墩台锁紧螺帽15内注入适量环氧树脂；

10、在“O”型橡胶密封圈槽11内安装“O”型橡胶密封圈10；

11、吊装对接时，应找准连接器对应的位置实施对接；

12、对接时，强拉连接棒连接端的锥形面2-3“向下或向前”挤压锥形锁紧夹片5，锥形锁紧夹片5受力后向下挤压支撑弹簧6，并将锥形锁紧夹片5向外撑开；当强拉连接棒2的连接端全部插入锥形锁紧夹片5内后，强拉连接棒2的外齿与锥形锁紧夹片5的内齿形成咬合；在受拉力时锥形锁紧夹片外侧斜面5-3与中间挤压套内斜面4-2能够形成越拉越紧的抱齿挤压锁死连接效果；

13、对接完成后，即实现预应力混凝土管桩的现场拼装对接。

Claims (10)

1.一种抱齿挤压式止回钢筋连接器，其特征在于：由强拉螺帽（1）、强拉连接棒（2）、锁紧螺帽（3）、中间挤压套（4）、锥形锁紧夹片（5）、支撑弹簧（6）、橡胶圈或弹性钢圈（7）组成；强拉螺帽（1）和锁紧螺帽（3）在预制混凝土构件（9）成型前，先通过其尾部的螺纹与钢筋（8）进行连接，在混凝土浇注前预埋在预制混凝土构件（9）内的对应位置；预制混凝土构件（9）制作成型后，拼装前在锁紧螺帽（3）内安装支撑弹簧（6）；然后放入套有橡胶圈或弹性钢圈（7）的锥形锁紧夹片（5）；再用内六角扳手将中间挤压套（4）安装到锁紧螺帽（3）内；用扳手将强拉连接棒（2）安装在强拉螺帽（1）内；最后将预制构件吊起来拼装；使强拉连接棒（2）的连接端插入中间挤压套（4）内的锥形锁紧夹片（5）内；在强拉连接棒（2）插入锥形锁紧夹片（5）的过程中，强拉连接棒端部斜面（2-3）将锥形锁紧夹片（5）向下压，使锥形锁紧夹片（5）挤压弹簧后退，并被撑开；当强拉连接棒（2）全部插入锥形锁紧夹片（5）内后，在支撑弹簧（6）的向上支撑的推力作用下，锥形锁紧夹片外侧斜面（5-3）与中间挤压套内侧斜面（4-2）紧密贴合；锥形锁紧夹片（5）内侧的齿面紧紧的抱住强拉连接棒（2）外侧的齿面，使连接器死死的咬合在一起，形成只能前进不能后退的抱齿挤压式连接。

2.根据权利要求1所述连接器，其特征在于：强拉连接棒（2）与中间挤压套（4）之间采用大间隙（66）设计。

3.根据权利要求1所述连接器，其特征在于：锥形锁紧夹片外侧斜面（5-3）与中间挤压套内侧斜面（4-2）采用竖直方向8~25度的大坡度夹角设计。

4.根据权利要求1所述连接器，其特征在于：中间挤压套（4）采用内六角设计（4-1）。

5.根据权利要求1所述连接器，其特征在于：锁紧螺帽（3）与中间挤压套（4）螺纹连接的底部进行了第一锥度限制面（3-1）和第二锥度限制面的（4-3）刚性设计，在安装拧紧后受拉时，可以保证中间挤压套（4）底部不会因有空隙而产生变形或者折断。

6.根据权利要求1所述连接器，其特征在于：锥形锁紧夹片内侧齿形锁死止回面（5-1)水平夹角为8~25度。

7.根据权利要求1所述连接器，其特征在于：锥形锁紧夹片内侧齿形连接冲开面(5-2)齿形水平夹角为45~75度。

8.根据权利要求1所述连接器，其特征在于：强拉连接棒外侧齿形锁死止回面（2-1）水平夹角为8~25度。

9.根据权利要求1所述连接器，其特征在于：对于有震动影响或者耐久性要求较高的预制混凝土构件（9），在其预制时在构件端面的连接器四周制作“O”型橡胶密封圈槽（11）；现场拼装前在“O”型橡胶密封圈槽（11）内安装“O”型橡胶密封圈（10）进行密封防护。

10.根据权利要求1所述连接器，其特征在于：用于连接墩头钢筋的连接器采用墩台强拉螺帽（12）替换强拉螺帽（1），采用墩台锁紧螺帽（13）替换锁紧螺帽（3），其余组合不变。

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