一種帶錐筒的螺旋式鋼筋連接器及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及在建筑物體上使用的鋼筋連接裝置，是一種帶錐筒的螺旋式鋼筋連接器及其施工方法。
【背景技術】
[0002]現有的鋼筋連接器俗稱灌漿套筒，它采用較厚的筒壁來增加灌漿套筒的強度。但是，當筒壁較厚時，則套筒的直徑必然要做的較大，而較大直徑的灌漿套筒在使用中無法滿足國家規定的建筑構件外的箍筋外壁距建筑物外壁間的混凝土厚度要求，這種厚度統稱保護層，對于板、墻的保護層要求至少為15毫米，建筑梁或柱的保護層厚度至少20毫米，這種灌漿套筒的不足是:由于預制構件內的空間有限，當縱向鋼筋位置不變時，灌漿套筒外側與建筑構件上箍筋間的保護層厚度不能達到國家標準的要求，為此，預制構件的混凝土中的縱向鋼筋必須向內部居中移動，以達到增加鋼筋連接器與建筑構件箍筋間的保護層的厚度要求，但是，這將導致縱向鋼筋離預制件的外壁很遠，導致了墻體的抵抗彎矩的能力也因此變小，從而使預制構件的受力性能降低；同時，當預制構件內的保護層達到較厚要求時，則會導致縱向鋼筋向中間移動，影響預制構件的抵抗彎矩的能力；當預制構鋼筋往里移動時，抵抗彎矩的能力變小，因此，預制構件的縱向鋼筋要在構件的兩側均布，不能向中間集中移動，這就要求灌漿套筒的直徑變小，以滿足灌漿套筒上連接的縱向鋼筋向預制墻體中間移動距離盡可能小。然而，灌漿套筒的孔徑越小，注漿量越低，導致連接強度降低，并且根據國家標準要求剪力墻第一道水平分布鋼筋距墻底部為50毫米，但是，灌漿套筒的高度一般大于100毫米，位于墻體邊緣構件部分或剪力墻連接部分的灌漿套筒外側必須至少設置一道水平箍筋，在這種情況下，灌漿套筒部位再設橫向鋼筋時，則橫向鋼筋距離預制構件外壁較窄，無法滿足混凝土保護層厚度的要求，有時出現鋼筋外露現象，導致鋼筋易銹蝕，并無法使鋼筋和混凝土共同受力，嚴重影響建筑質量；另外，現有灌漿套筒在使用中，為了達到國家標準要求，需在墻體內附加抗裂鋼筋，防止混凝土構件受力后產生裂縫，導致施工成本增高，施工難度增大；灌漿套筒內壁上的環狀梯形凸起易產生斷裂，導致其強度大幅降低。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是，提供一種帶錐筒的螺旋式鋼筋連接器及其施工方法，使它徹底改變現有技術中的鋼筋連接器的結構，從而解決現有技術存在的不足。
[0004]本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現:一種帶錐筒的螺旋式鋼筋連接器，包括錐筒，錐筒上開設通孔，通孔的孔壁上設置螺紋，錐筒的大直徑端圓周上與至少2條斜向支撐肋的一端連接，每條斜向支撐肋的另一端分別與各自的縱向支撐肋一端連接，多條縱向支撐肋在360°范圍內均布，多條縱向支撐肋均后的外壁直徑與錐筒的大直徑端外徑相同，每條縱向支撐肋的另一端與支撐環連接，在多條縱向支撐肋外壁上連接螺旋支撐肋，錐筒、斜向支撐肋、縱向支撐肋、螺旋支撐肋及支撐環連接構成網格狀筒體，網格狀筒體內有一個筒腔，網絡狀筒體的圓周上分布數個空間網格，空間網格狀筒體外安裝金屬套，金屬套一端為敞口、另一端與錐筒端部外壁連接。螺旋支撐肋沿縱向支撐肋高度方向上均勻分布。螺旋支撐肋的一端與支撐環連接、另一端與縱向支撐肋連接。螺旋支撐肋的橫截面形狀為圓形或矩形。縱向支撐肋為3條，每兩條縱向支撐肋的間隔為120°。金屬套的壁厚L4S 0.1-1.5毫米。金屬套的壁厚為L 4為0.1-1.2毫米。
[0005]所述的一種帶錐筒的螺旋式鋼筋連接器的施工方法，包括下述步驟:
①制備網格狀筒體備用，網格狀筒體的結構為:它有錐筒，錐筒上開設通孔，通孔的孔壁上設置螺紋，錐筒的大直徑端圓周上與至少2條斜向支撐肋的一端連接，每條斜向支撐肋的另一端分別與各自的縱向支撐肋一端連接，多條縱向支撐肋在360°范圍內均布，多條縱向支撐肋均后的外壁直徑與錐筒的大直徑端外徑相同，每條縱向支撐肋的另一端與支撐環連接，在多條縱向支撐肋外壁上連接螺旋支撐肋，錐筒、斜向支撐肋、縱向支撐肋、螺旋支撐肋及支撐環連接構成網格狀筒體，網格狀筒體內有一個筒腔，網絡狀筒體的圓周上分布數個空間網格；
②制備金屬套備用，金屬套的內腔大于網格狀筒體外壁，金屬套的壁厚L4S0.1-1.5毫米，金屬套一端為敞口、另一端與錐筒端部外壁連接；
③將步驟②的金屬套套入步驟①的空間網格狀筒體外上，形成帶錐筒的螺旋式鋼筋連接器；
④將步驟③的帶錐筒的螺旋式鋼筋連接器置入兩個需要連接的預制構件中的任一個預制構件中，使該預制構件中內的鋼筋一端置入帶錐筒的螺旋式鋼筋連接器的錐筒內，并使該預制構件的水平分布筋或箍筋通過擠壓金屬套的外壁后位于帶錐筒的螺旋式鋼筋連接器的網格內；
⑤取柱狀模具置入帶錐筒的螺旋式鋼筋連接器的筒腔內，在柱狀模具外周澆筑混凝土 ;
⑥當混凝土達到一定強度后，取出柱狀模具，使帶錐筒的螺旋式鋼筋連接器的筒腔內留有混凝土連接孔；
⑦將另一預制構件中的鋼筋置入步驟⑥的連接孔內，向連接孔內澆筑混凝土后施工完畢。螺旋支撐肋的一端與支撐環連接、另一端與縱向支撐肋連接。縱向支撐肋的橫截面形狀為圓形或矩形，縱向支撐肋的橫截面積大于螺旋支撐肋的橫截面積。
[0006]本發明將鋼筋連接器設計成由鋼筋組成的帶錐筒的螺旋式結構，它能夠在使用中完全滿足GB50010-2010及JGJ1-2014的要求。在鋼筋連接器注漿量不變的情況下，它能夠在施工中將預制構件中的水平分布筋或箍筋通過擠壓金屬套壁貼在相應的縱向支撐肋和螺旋支撐肋相交的網格狀內，避免了預制構件中的水平分布筋和箍筋占有鋼筋連接器外部的空間，使鋼筋連接器的最大外徑與墻體外邊緣之間的距離保持在設計要求之內，從而保證了建筑質量，特別是在橋梁、隧道等使用立柱較多的大型建筑中，使鋼筋連接器的最大外徑與混凝土建筑的外邊緣間的距離保持了設計厚度在20毫米以上，徹底消除了建筑隱患，并使墻體的抗彎能力提高30-40%。由于本發明帶錐筒的螺旋式的特點，使鋼筋連接器的縱向支撐肋、螺旋支撐肋間相互傳力，使鋼筋連接器受力均勻，抗拉強度達到615-645MPa，本發明自身重量較輕，可使鋼筋連接器的自身重量減輕至現有產品的50%-60%左右，并同時達到了較高抗拉強度，從而節約了建筑成本。本發明的施工方法具有易于施工、施工速度快等優點，并同時能夠在施工中完全滿足GB50010-2010及JGJ1-2014的要求，能夠使鋼筋連接器的注漿量與現有技術的注漿量保持基本一致，能夠在施工中將水平分布筋或箍筋通過擠壓金屬套壁貼在縱向支撐肋和螺旋支撐肋相交的網格狀內，避免了預制構件中的水平分布筋和箍筋占有鋼筋連接器外部的空間，使鋼筋連接器的最大外徑與墻體外邊緣之間的距離保持在設計要求之內，從而解決了現有技術中的各種不足，保證了建筑質量等。
【附圖說明】
[0007]附圖1是本發明結構示意圖；附圖2是附圖1中A-A剖視結構示意圖；附圖3是附圖1中B-B剖視結構示意圖；附圖4是本發明所述鋼筋連接器在施工中使用的橫截面示意圖，主要示意預制構件中的水平分布筋或箍筋位于鋼筋連接器的位置。附圖5是附圖4的C向結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]本發明所述一種帶錐筒的螺旋式鋼筋連接器，包括錐筒1，錐筒I上開設通孔6，通孔6的孔壁上設置螺紋，錐筒I的大直徑端圓周上與至少2條斜向支撐肋2的一端連接，每條斜向支撐肋2的另一端分別與各自的縱向支撐肋3 —端連接，多條縱向支撐肋3在360°范圍內均布，多條縱向支撐肋3均后的外壁直徑與錐筒I的大直徑端外徑相同，每條縱向支撐肋3的另一端與支撐環5連接，在多條縱向支撐肋3外壁上連接螺旋支撐肋4，錐筒1、斜向支撐肋2、縱向支撐肋3、螺旋支撐肋4及支撐環5連接構成網格狀筒體，網格狀筒體內有一個筒腔7，網絡狀筒體的圓周上分布數個空間網格8，空間網格狀筒體外安裝金屬套9，金屬套9 一端為敞口、另一端與錐筒I端部外壁連接。本發明上述結構能使鋼筋連接器在建筑施工中滿足國家標準要求，使板、墻的保護層在施工中的厚度達到15毫米以上，梁、柱保護層的厚度達到20毫米以上，這是目前本領域各種結構的鋼筋連接器無法達到的厚度，而這種保護層的厚度不達標的建筑隱患也是很難監控的。本發明解決了上述建筑隱患的特點十分顯著。本發明所述的鋼筋連接器的網格狀筒體一般采用球墨鑄鐵制造，以球墨鑄鐵600-3型號的材料制備的鋼筋連接器，其抗拉強度為615-645MPa，上述結構中的金屬套9能夠滿足預制構件中的水平分布筋或箍筋通過擠壓進入網格內，使預制構件中的水平分布筋或箍筋不占用鋼筋連接器外部的空間，并同時進一步加強了鋼筋連接器的連接強度，金屬套9的結構還可使混凝土全部進入網格狀筒體內，進一步提高鋼筋連接器與鋼筋的連接強度。
[0009]本發明所述螺旋支撐肋4沿縱向支撐肋3高度方向均勻分布，在減輕鋼筋連接器自身重量的同時，能使抗拉強度能達到較高強度。
[0010]本發明進一步的方案是:螺旋支撐肋4的一端與支撐環5連接、另一端與縱向支撐肋3連接，它能在施工中使預制構件的水平分布筋或箍筋貼在鋼筋連接器相應的網格內，從而避免了水平分布筋或箍筋占有鋼筋連接器與建筑物外邊沿的距離。
[0011]本發明所述螺旋支撐肋4的最大外徑D為30-80毫米，這是鋼筋連接器的抗拉強度達到較高值的優選參數及結構。
[0012]本發明所述的螺旋支撐肋4的橫截面形狀為圓形或矩形，其抗拉強度能達到最高測試強度，可使鋼筋連接器達到較好的抗拉強度范圍，并能減輕鋼筋連接器自身的重量。
[0013]本發明的進一步方案是:縱向支撐肋3的橫截面形狀為圓形或矩形，縱向支撐肋3的橫截面積大于螺旋支撐肋4的橫截面積，可增加鋼筋連接器的抗拉強度。
[0014]本發明優選的方案是:縱向支撐肋3為3條，每兩條縱向支撐肋3的間隔為120°，這是能夠使建筑構件中水平布筋或箍筋向鋼筋連接器的網格內