鋼筋連接組件及其構成的混凝土鋼筋連接系統和施工方法
【專利摘要】本發明公開了 鋼筋連接組件及其 連接系統和施工方法,鋼筋連接組件,連接鋼筋包括外延部和膨脹段部,套筒具有一個開口端和一個封閉端,連接鋼筋的外延部貫穿套筒的封閉端,使得連接鋼筋的膨脹段部位于套筒內,連接桿的一端通過膨脹變形形成漲粗端部,連接桿的圓周壁設置有多個與連接桿圓周壁擠壓接觸的擠壓塊,擠壓塊遠離連接桿的一側設置有金屬彈簧圈,金屬彈簧圈與連接桿同軸,通過金屬彈簧圈將所有的擠壓塊擠壓綁定在連接桿的圓周壁上,金屬彈簧圈的外徑直徑大于套筒內徑直徑,通過過盈配合的方式金屬彈簧圈擠壓在套筒內徑面上,連接鋼筋的膨脹段部與套筒內壁之間存在間隙A,下套筒塞塊位于間隙A內并與間隙A的形狀保持一致。
【專利說明】鋼筋連接組件及其構成的混凝土鋼筋連接系統和施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼筋連接組件和鋼筋連接組件構成的混凝土鋼筋連接系統、及其施工方法。
【背景技術】
[0002]在房屋建設中,最常見的混凝土連接方式是混凝土構件B和混凝土構件A之間的連接關系,在現有施工技術中,常常采用現澆的方式對混凝土構件B和混凝土構件A連接,在澆筑混凝土時,先采用鋼筋連接,然后采用混凝土澆筑,這個施工技術需要進行現場施工,因此施工周期長,同時也就增長了現有房屋的建設周期,因此為了減少施工周期,可以采用預制的混凝土構件B和混凝土構件A進行建設施工,然而,如何將二者連接成為現有施工的一大瓶頸。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種鋼筋連接組件和鋼筋連接組件構成的混凝土鋼筋連接系統、及其施工方法,該結構可以使得混凝土構件B和混凝土構件A穩定的連接在一起,可以提供一種快速、安全、簡單的連接結構和連接系統以及施工方法。
[0004]本發明的目的主要通過以下技術方案實現:鋼筋連接組件,包括連接鋼筋,連接鋼筋包括外延部和膨脹段部,膨脹段部為一個圓臺柱,外延部的一端與圓臺柱的小徑端端面一體連接,還包括套筒,套筒具有一個開口端和一個封閉端,連接鋼筋的外延部貫穿套筒的封閉端,使得連接鋼筋的膨脹段部位于套筒內,還包括連接桿,連接桿的一端通過膨脹變形形成漲粗端部,漲粗端部延伸到套筒內,連接桿的圓周壁設置有多個與連接桿圓周壁擠壓接觸的擠壓塊,擠壓塊遠離連接桿的一側設置有金屬彈簧圈,金屬彈簧圈與連接桿同軸,通過金屬彈簧圈將所有的擠壓塊擠壓綁定在連接桿的圓周壁上,金屬彈簧圈、擠壓塊、連接桿形成一體綁定形態結構,一體綁定形態結構的最大外徑直徑大于套筒內徑直徑,通過過盈配合的方式金屬彈簧圈擠壓在套筒內徑面上,連接鋼筋的膨脹段部與套筒內壁之間存在間隙A,還包括下套筒塞塊,下套筒塞塊位于間隙A內并與間隙A的形狀保持一致。
[0005]連接桿可以是鋼筋或其他金屬柱體構件。
[0006]上述結構的設計原理為:連接鋼筋按照上述結構在廠房加工成標準或非標準的零部件,在套筒封閉端開設一個通孔,這個通孔的直徑間于連接鋼筋的外延部直徑與膨脹段部大端面直徑之間,可設置通孔的直徑等于鋼筋的外延部直徑,使得第一鋼筋或第二鋼筋的外延部能夠穿過即可,此時我們按照上述結構進行組裝,首先將下套筒塞塊裝入套筒內,這時,將連接鋼筋的外延部從套筒的開口端方向插入,使得連接鋼筋的外延部穿過上述通孔,此時,由于連接鋼筋的膨脹段部無法穿過通孔,因此連接鋼筋的膨脹段部插入相鄰的下套筒塞塊之間;最后采用多個擠壓塊貼合在連接桿的四周,通過金屬彈簧圈以套設的方式將擠壓塊擠壓在連接桿上,形成后的結構延伸到套筒內,由于金屬彈簧圈的外徑直徑大于套筒內徑直徑,因此需要借助外力擠壓連接桿、擠壓塊、金屬彈簧圈一起向著套筒內部移動,最后金屬彈簧圈以過盈配合的方式塞入套筒內,在擠壓時,連接桿擠壓連接鋼筋,這時,連接鋼筋的膨脹段部不斷的擠壓下套筒塞塊,下套筒塞塊同時在水平方向對套筒內壁施加擠壓力,同時在垂直方向上對下套筒的封閉端施加擠壓力,如此可以使得連接鋼筋穩固的安裝在套筒內,這樣的結構穩定性能良好,連接強度高,鋼筋本身沒有進行螺紋開口處理,其自身的結構強度高,不易變形,不易開裂。連接桿的一端通過膨脹變形形成漲粗端部,該漲粗端部可以限制擠壓塊,防止擠壓塊隨意移動變位。
[0007]優選的本發明設計的鋼筋連接組件具備以下兩種對下套筒塞塊的設置方式,第一種是將下套筒塞塊設置成橫截面成三角形的塊體,第二種是將下套筒塞塊設置成橫截面成梯形的塊體,具體實現手段如下:
當連接鋼筋的膨脹段部的大端面直徑等于上套筒內壁直徑時,下套筒塞塊的橫截面為直角三角形。
[0008]下套筒塞塊的橫截面的兩個直角邊分別為封閉端直角邊A和套筒內壁直角邊A,封閉端直角邊A與套筒的封閉端面平行,套筒內壁直角邊A與套筒內壁靠接,下套筒塞塊的橫截面的斜邊與連接鋼筋的膨脹段部靠接。上述結構可以快速的實現斜向的擠壓,使得套筒的封閉端區域實現變形,增強連接強度和提高整體的穩定性能。
[0009]經過測試,我們發現當封閉端直角邊A和套筒內壁直角邊A的長度比值大于或等于1:5時,第一鋼筋與上套筒的結構強度最佳、穩定性能最好。
[0010]連接鋼筋的膨脹段部的大端面直徑小于上套筒內壁直徑時,下套筒塞塊的橫截面為梯形。
[0011]下套筒塞塊的橫截面為梯形時,包括與套筒的封閉端平行的上底邊A和下底邊A,還包括與套筒內壁靠接的套筒腰邊A、與連接鋼筋的膨脹段部靠接的斜腰邊A,套筒腰邊A與上底邊A垂直,套筒腰邊A與下底邊A垂直,斜腰邊A與上底邊A形成銳角,斜腰邊A與下底邊A形成鈍角。上述結構可以快速的實現斜向的擠壓,使得套筒的封閉端區域實現變形,增強連接強度和提高整體的穩定性能。
[0012]優選的,所述下套筒塞塊的數量為2塊至6塊,下套筒塞塊均勻的排布在連接鋼筋的膨脹段部的圓周。
[0013]優選的,連接桿的漲粗端部為圓臺柱,圓臺柱的小直經端面與連接桿本體一體化連接。
[0014]將上述鋼筋連接結構應用到房屋建筑時,所形成的混凝土鋼筋連接系統,包括所述的鋼筋連接組件,還包括混凝土構件B和混凝土構件A,其中,連接桿延伸到套筒外部的一段插入在混凝土構件B內,套筒和連接鋼筋預埋在混凝土構件A內。此時的混凝土構件B相當于是一個施加外力的物體,可以對連接桿、擠壓塊、金屬彈簧圈施加壓力,利用混凝土構件B的重力,慢慢將連接桿、擠壓塊、金屬彈簧圈擠壓到套筒內。
[0015]進一步的,混凝土鋼筋連接系統的施工方法,包括所述的混凝土鋼筋連接系統,其施工方法為:
包括混凝土構件A預制步驟:將套筒、連接鋼筋、下套筒塞塊組合好后形成預埋件,預埋件預埋在混凝土內澆筑形成混凝土構件A,此時套筒外壁包覆著混凝土,連接鋼筋的外延部插入到混凝土構件A內部,同時下套筒塞塊被卡在連接鋼筋的膨脹段部外壁與套筒內壁區域內; 混凝土構件B預制步驟:對一根連接桿的一端實施膨脹變形處理,使得連接桿的一段形成漲粗端部,將連接桿遠離漲粗端部的一段插入混凝土內澆筑形成混凝土構件B ;
擠壓連接步驟:取得多個擠壓塊和多個外徑直徑大于套筒內徑直徑的金屬彈簧圈,通過金屬彈簧圈使得擠壓塊綁定在連接桿的圓周壁上,可以對擠壓塊遠離連接桿的一側設置凹槽,將金屬彈簧圈嵌入凹槽內,使得在裝配過程中金屬彈簧圈不會上線滑動,保持金屬彈簧圈與連接桿同軸設置,金屬彈簧圈、擠壓塊、連接桿形成一體綁定形態結構,一體綁定形態結構的最大外徑直徑大于套筒(5)內徑直徑,對套筒內部/主Λ態##,將上述處理后的一體綁定形態結構插入到套筒內,利用混凝土構件B的重力或外力將一體綁定形態結構以過盈配合的方式插入到套筒內,場填充材料凝固形成填充體。
[0016]本發明的優點在于:該結構可以使得混凝土構件B和混凝土構件A穩定的連接在一起,可以提供一種快速、安全、簡單的連接結構和連接系統以及施工方法,制備快速,現場裝配快,無需現場加工處理零部件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的橫截面結構圖。
[0018]圖2為擠壓塊、金屬彈簧圈、連接桿形成一體綁定形態結構的俯視圖。
[0019]圖中的附圖標記分別表不為:1、混凝土構件B ;2、擠壓塊;3、金屬彈黃圈;4、連接桿;5、套筒;6、下套筒塞塊;7、連接鋼筋,8、混凝土構件A。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步的詳細說明,但本發明的實施方式不限于此。
[0021]實施例1:
如圖1-圖2所示。
[0022]鋼筋連接組件,包括連接鋼筋7,連接鋼筋7為圓柱形鋼筋,特殊時候也可以采用其他形狀的鋼筋,例如矩形鋼筋或其他多邊形或半圓形的鋼筋件,在廠房對上述連接鋼筋7進行漲粗工藝處理,使得連接鋼筋7包括外延部和膨脹段部,膨脹段部為一個圓臺柱,外延部的一端與圓臺柱的小徑端端面一體連接,還包括套筒5,在廠房加工,使得套筒5具有一個開口端和一個封閉端,連接鋼筋7的外延部貫穿套筒5的封閉端,使得連接鋼筋7的膨脹段部位于套筒5內,還包括連接桿4,連接桿4的一端通過膨脹變形形成漲粗端部,漲粗端部延伸到套筒5內,連接桿4的圓周壁設置有多個與連接桿4圓周壁擠壓接觸的擠壓塊2,擠壓塊2遠離連接桿4的一側設置有金屬彈簧圈3,金屬彈簧圈與連接桿4同軸,通過金屬彈簧圈將所有的擠壓塊2擠壓綁定在連接桿4的圓周壁上,金屬彈簧圈3、擠壓塊2、連接桿形成一體綁定形態結構,一體綁定形態結構的最大外徑直徑大于套筒5內徑直徑,金通過過盈配合的方式金屬彈簧圈擠壓在套筒5內徑面上,連接鋼筋7的膨脹段部與套筒5內壁之間存在間隙A,還包括下套筒塞塊6,下套筒塞塊6位于間隙A內并與間隙A的形狀保持一致。
[0023]上述結構的設計原理為:連接鋼筋按照上述結構在廠房加工成標準或非標準的零部件,在套筒5封閉端開設一個通孔,這個通孔的直徑間于連接鋼筋的外延部直徑與膨脹段部大端面直徑之間,可設置通孔的直徑等于鋼筋的外延部直徑,使得第一鋼筋或第二鋼筋的外延部能夠穿過即可,此時我們按照上述結構進行組裝,首先將下套筒塞塊裝入套筒內,這時,將連接鋼筋的外延部從套筒的開口端方向插入,使得連接鋼筋的外延部穿過上述通孔,此時,由于連接鋼筋的膨脹段部無法穿過通孔,因此連接鋼筋的膨脹段部插入相鄰的下套筒塞塊之間;最后采用多個擠壓塊2貼合在連接桿的四周,通過金屬彈簧圈3以套設的方式將擠壓塊2擠壓在連接桿上,形成后的結構延伸到套筒內,由于金屬彈簧圈的外徑直徑大于套筒5內徑直徑,因此需要借助外力擠壓連接桿、擠壓塊2、金屬彈簧圈3—起向著套筒內部移動,最后金屬彈簧圈3以過盈配合的方式塞入套筒內,在擠壓時,連接桿擠壓連接鋼筋,這時,連接鋼筋的膨脹段部不斷的擠壓下套筒塞塊,下套筒塞塊同時在水平方向對套筒內壁施加擠壓力,同時在垂直方向上對下套筒的封閉端施加擠壓力,如此可以使得連接鋼筋穩固的安裝在套筒內,這樣的結構穩定性能良好,連接強度高,鋼筋本身沒有進行螺紋開口處理,其自身的結構強度高,不易變形,不易開裂。
[0024]優選的本發明設計的鋼筋連接組件具備以下兩種對下套筒塞塊的設置方式,第一種是將下套筒塞塊設置成橫截面成三角形的塊體,第二種是將下套筒塞塊設置成橫截面成梯形的塊體,具體實現手段如下:
當連接鋼筋7的膨脹段部的大端面直徑等于上套筒內壁直徑時,下套筒塞塊6的橫截面為直角三角形。
[0025]下套筒塞塊6的橫截面的兩個直角邊分別為封閉端直角邊A和套筒內壁直角邊A,封閉端直角邊A與套筒的封閉端面平行,套筒內壁直角邊A與套筒內壁靠接,下套筒塞塊6的橫截面的斜邊與連接鋼筋7的膨脹段部靠接。上述結構可以快速的實現斜向的擠壓,使得套筒的封閉端區域實現變形,增強連接強度和提高整體的穩定性能。
[0026]經過測試,我們發現當封閉端直角邊A和套筒內壁直角邊A的長度比值大于或等于1:5時,第一鋼筋與上套筒的結構強度最佳、穩定性能最好。
[0027]連接鋼筋7的膨脹段部的大端面直徑小于上套筒內壁直徑時,下套筒塞塊6的橫截面為梯形。
[0028]下套筒塞塊6的橫截面為梯形時,包括與套筒的封閉端平行的上底邊A和下底邊A,還包括與套筒內壁靠接的套筒腰邊A、與連接鋼筋7的膨脹段部靠接的斜腰邊A,套筒腰邊A與上底邊A垂直,套筒腰邊A與下底邊A垂直,斜腰邊A與上底邊A形成銳角,斜腰邊A與下底邊A形成鈍角。上述結構可以快速的實現斜向的擠壓,使得套筒的封閉端區域實現變形,增強連接強度和提高整體的穩定性能。
[0029]優選的,所述下套筒塞塊6的數量為2塊至6塊,下套筒塞塊均勻的排布在連接鋼筋7的膨脹段部的圓周。
[0030]優選的,連接桿的漲粗端部為圓臺柱,圓臺柱的小直經端面與連接桿本體一體化連接。
[0031]將上述鋼筋連接結構應用到房屋建筑時,所形成的混凝土鋼筋連接系統,包括所述的鋼筋連接組件,還包括混凝土構件BI和混凝土構件AS,其中,連接桿延伸到套筒外部的一段插入在混凝土構件BI內,套筒和連接鋼筋7預埋在混凝土構件AS內。此時的混凝土構件BI相當于是外力,可以對連接桿、擠壓塊2、金屬彈簧圈3施加壓力,利用混凝土構件B的重力,慢慢將連接桿、擠壓塊2、金屬彈簧圈3擠壓到套筒內。
[0032]進一步的,混凝土鋼筋連接系統的施工方法,包括所述的混凝土鋼筋連接系統,其施工方法為:
包括混凝土構件AS預制步驟:將套筒5、連接鋼筋、下套筒塞塊組合好后形成預埋件,預埋件預埋在混凝土內澆筑形成混凝土構件AS,此時套筒5外壁包覆著混凝土,連接鋼筋的外延部插入到混凝土構件AS內部,同時下套筒塞塊被卡在連接鋼筋的膨脹段部外壁與套筒內壁區域內;
混凝土構件B預制步驟:對一根連接桿的一端實施膨脹變形處理,使得連接桿的一段形成漲粗端部,將連接桿遠離漲粗端部的一段插入混凝土內澆筑形成混凝土構件B ;
擠壓連接步驟:取得多個擠壓塊2和多個外徑直徑大于套筒5內徑直徑的金屬彈簧圈3,通過金屬彈簧圈3使得擠壓塊2綁定在連接桿的圓周壁上,可以對擠壓塊2遠離連接桿的一側設置凹槽,將金屬彈簧圈3嵌入凹槽內,使得在裝配過程中金屬彈簧圈3不會上線滑動,保持金屬彈簧圈3與連接桿同軸設置,金屬彈簧圈3、擠壓塊2、連接桿形成一體綁定形態結構,一體綁定形態結構的最大外徑直徑大于套筒5內徑直徑,對套筒內部沒乂廣充.##,將上述處理后的一體綁定形態結構插入到套筒內,利用混凝土構件B的重力或外力將一體綁定形態結構以過盈配合的方式插入到套筒內,場填充材料凝固形成填充體如上所述,則能很好的實現本發明。
【權利要求】
1.鋼筋連接組件,其特征在于:包括連接鋼筋(7),連接鋼筋(7)包括外延部和膨脹段部,膨脹段部為一個圓臺柱,外延部的一端與圓臺柱的小徑端端面一體連接,還包括套筒(5),套筒(5)具有一個開口端和一個封閉端,連接鋼筋(7)的外延部貫穿套筒(5)的封閉端,使得連接鋼筋(7)的膨脹段部位于套筒(5)內,還包括連接桿(4),連接桿(4)的一端通過膨脹變形形成漲粗端部,漲粗端部延伸到套筒(5)內,連接桿(4)的圓周壁設置有多個與連接桿(4)圓周壁擠壓接觸的擠壓塊(2),擠壓塊(2)遠離連接桿(4)的一側設置有金屬彈簧圈(3),金屬彈簧圈與連接桿(4)同軸,通過金屬彈簧圈將所有的擠壓塊(2)擠壓綁定在連接桿(4)的圓周壁上,金屬彈簧圈(3)、擠壓塊(2)、連接桿形成一體綁定形態結構,一體綁定形態結構的最大外徑直徑大于套筒(5)內徑直徑,通過過盈配合的方式金屬彈簧圈擠壓在套筒(5)內徑面上,連接鋼筋(7)的膨脹段部與套筒(5)內壁之間存在間隙A,還包括下套筒塞塊(6),下套筒塞塊(6)位于間隙A內并與間隙A的形狀保持一致。
2.根據權利要求1所述的鋼筋連接組件,其特征在于:當連接鋼筋(7)的膨脹段部的大端面直徑等于上套筒內壁直徑時,下套筒塞塊(6)的橫截面為直角三角形。
3.根據權利要求2所述的鋼筋連接組件,其特征在于:下套筒塞塊(6)的橫截面的兩個直角邊分別為封閉端直角邊A和套筒內壁直角邊A,封閉端直角邊A與套筒的封閉端面平行,套筒內壁直角邊A與套筒內壁靠接,下套筒塞塊(6)的橫截面的斜邊與連接鋼筋(7)的膨脹段部靠接。
4.根據權利要求3所述的鋼筋連接組件,其特征在于:封閉端直角邊A和套筒內壁直角邊A的長度比值大于或等于1:5。
5.根據權利要求1所述的鋼筋連接組件,其特征在于:當連接鋼筋(7)的膨脹段部的大端面直徑小于上套筒內壁直徑時,下套筒塞塊(6)的橫截面為梯形。
6.根據權利要求5所述的鋼筋連接組件,其特征在于:下套筒塞塊(6)的橫截面為梯形時,包括與套筒的封閉端平行的上底邊A和下底邊A,還包括與套筒內壁靠接的套筒腰邊A、與連接鋼筋(7)的膨脹段部靠接的斜腰邊A,套筒腰邊A與上底邊A垂直,套筒腰邊A與下底邊A垂直,斜腰邊A與上底邊A形成銳角,斜腰邊A與下底邊A形成鈍角。
7.根據權利要求1至6中任意一項所述的鋼筋連接組件,其特征在于:所述下套筒塞塊(6 )或擠壓塊(2 )的數量為2塊至6塊,下套筒塞塊均勻的排布在連接鋼筋(7 )的膨脹段部的圓周。
8.根據權利要求1至6中任意一項所述的鋼筋連接組件,其特征在于:連接桿的漲粗端部為圓臺柱,圓臺柱的小直經端面與連接桿本體一體化連接。
9.混凝土鋼筋連接系統,其特征在于:包括權利要求1至8中任意一項所述的鋼筋連接組件,還包括混凝土構件B (I)和混凝土構件A (8),其中,連接桿延伸到套筒外部的一段插入在混凝土構件B (I)內,套筒和連接鋼筋(7)預埋在混凝土構件A (8)內。
10.混凝土鋼筋連接系統的施工方法,其特征在于:包括權利要求9所述的混凝土鋼筋連接系統,其施工方法為: 包括混凝土構件A (8)預制步驟:將套筒(5)、連接鋼筋、下套筒塞塊組合好后形成預埋件,預埋件預埋在混凝土內澆筑形成混凝土構件A (8 ),此時套筒(5 )外壁包覆著混凝土,連接鋼筋的外延部插入到混凝土構件A (8)內部,同時下套筒塞塊被卡在連接鋼筋的膨脹段部外壁與套筒內壁區域內; 混凝土構件B預制步驟:對一根連接桿的一端實施膨脹變形處理,使得連接桿的一段形成漲粗端部,將連接桿遠離漲粗端部的一段插入混凝土內澆筑形成混凝土構件B ; 擠壓連接步驟:取得多個擠壓塊(2)和多個金屬彈簧圈(3),通過金屬彈簧圈(3)使得擠壓塊(2)綁定在連接桿的圓周壁上,保持金屬彈簧圈(3)與連接桿同軸設置,金屬彈簧圈(3)、擠壓塊(2)、連接桿形成一體綁定形態結構,一體綁定形態結構的最大外徑直徑大于套筒(5)內徑直徑,對套筒內部沒乂廣充.//#,將上述處理后的一體綁定形態結構插入到套筒內,利用混凝土構件B的重力或外力將一體綁定形態結構以過盈配合的方式插入到套筒內,場填充材料凝固形成填充體。
【文檔編號】E04B1/38GK104314178SQ201410553485
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】張瀑, 魯兆紅, 程晶 申請人:四川省建筑科學研究院