本發(fā)明涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域,具體的說,是涉及一種鋼筋連接用擠壓灌漿套筒及其擠壓制造方法。
背景技術(shù):
由于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑在城市住宅建設(shè)中施工環(huán)保、低能耗、建造周期短的特點和優(yōu)勢,國家住建部已出臺了一系列相應的技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品標準。隨著相關(guān)產(chǎn)品國家行業(yè)標準陸續(xù)頒布實施,一些地方積極出臺了相應的設(shè)計、施工標準,加上政府層面的政策因素,我國裝配式混凝土結(jié)構(gòu)應用已經(jīng)進入高速發(fā)展階段。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑在設(shè)計施工過程中,預制混凝土構(gòu)件的鋼筋連接采用的是灌漿套筒和高強度水泥基灌漿料進行。現(xiàn)有技術(shù)使用的灌漿套筒多采用鑄造形式,所使用的灌漿套筒的內(nèi)壁形成相關(guān)的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)決定了套筒的抗拉和抗壓、抗剪能力,套筒內(nèi)腔結(jié)構(gòu)對套筒的約束機理及應變分布有顯著影響,套筒應變分布與內(nèi)腔結(jié)構(gòu)對應,在平滑段和變形段表現(xiàn)出不同的規(guī)律;套筒對灌漿料的約束主要來自內(nèi)壁凸出環(huán)肋處相互擠壓力的豎向分力,平滑段對灌漿料的約束取決于灌漿料劈裂變形的大小。因此,在設(shè)計加工時需要在套筒內(nèi)壁加工出多道的凸肋,半灌漿套筒加工時還必須為套筒加工一個連接用過度絲搭接頭,使用球墨鑄鐵材料生產(chǎn)成型,由于球墨鑄鐵的材料需要進行配方,在原材料品質(zhì)不穩(wěn)定時,需要調(diào)整配方滿足產(chǎn)品的力學性能要求,生產(chǎn)前的配方調(diào)整過程較長,生產(chǎn)工藝較為復雜,且球墨鑄鐵材料的價格較貴,在產(chǎn)品用材較多時,產(chǎn)品的性價比較低。
以上缺陷,值得改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種鋼筋連接用擠壓灌漿套筒及其擠壓制造方法。
本發(fā)明技術(shù)方案如下所述:
一種鋼筋連接用擠壓灌漿套筒,其特征在于,包括筒體鋼管,所述筒體鋼管的兩端分別設(shè)有被擠壓成型的端口,至少有一個所述端口的內(nèi)徑大于連接鋼筋的直徑,兩個所述端口之間的長度不少于連接鋼筋直徑的5倍。
所述鋼管筒體的側(cè)壁上設(shè)有進漿口和出漿口,所述進漿口和所述出漿口分別設(shè)于所述筒體鋼管靠近兩端的部位,所述進漿口和所述出漿口的內(nèi)側(cè)設(shè)有固定導管用的內(nèi)螺紋,所述進漿口和所述出漿口分別連接進漿引導管和出漿引導管。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明,其特征在于,所述端口處設(shè)有膠塞,形成全灌漿套筒,且兩個所述端口之間的長度不少于連接鋼筋直徑的10倍。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明,其特征在于,在兩個所述端口中,其中一個的內(nèi)側(cè)設(shè)有與連接鋼筋的鋼筋絲頭匹配的螺紋絲頭,形成半灌漿套筒,且兩個所述端口之間的長度不少于連接鋼筋直徑的5倍。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明,其特征在于,所述進漿口和所述出漿口位于同側(cè)或?qū)?cè)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明,其特征在于,所述端口和所述筒體鋼管一體成型,所述端口的外壁尺寸小于所述筒體鋼管的外壁尺寸,且其外壁形狀平行于所述筒體鋼管的外壁形狀。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明,其特征在于,所述端口和所述筒體鋼管一體成型,所述端口的外壁尺寸小于所述筒體鋼管的外壁尺寸,且其外壁形狀不平行于所述筒體鋼管的外壁形狀,使得成型的灌漿套筒呈兩頭小中間大的梭形結(jié)構(gòu)。
一種鋼筋連接用擠壓灌漿套筒的擠壓制造方法,其特征在于,包括以下步驟:
S1:根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計要求,選取固定直徑和壁厚的鋼管;
S2:把所述鋼管的兩端分別放入擠壓設(shè)備中進行冷擠壓,使得所述鋼管的兩端產(chǎn)生變形而縮小至所需直徑形成端口;
S3:在靠近所述鋼管兩端的位置分別鉆孔,其中一端孔為灌入砂漿的進漿口,另一端的孔作為出漿口或排氣口,成為鋼筋連接用灌漿套筒。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明,其特征在于,所述步驟S2中,至少有一個所述端口的內(nèi)徑比連接鋼筋的直徑大,使得兩者之間留有間隙,以形成灌漿空腔。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明,其特征在于,還包括步驟S4:在加工好的所述鋼管的兩端配上膠塞,并在所述進漿口和所述出漿口處安裝進漿引導管和出漿引導管,形成全灌漿套筒。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明,其特征在于,還包括步驟S4:將其中一端的所述端口的內(nèi)側(cè)加工成與連接鋼筋的鋼筋絲頭匹配的螺紋絲頭,并在所述進漿口和所述出漿口處分別安裝進漿引導管和出漿引導管,形成半灌漿套筒。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明,其有益效果在于,本發(fā)明只需對鋼管的兩端進行冷擠壓,不需要對鋼管的內(nèi)壁進行復雜的切削加工,具有材料容易獲取、制作加工簡單、生產(chǎn)效率高、成本較低的特點。進一步的,還可以采用各種合金鋼管、高強度塑料鋼管,擠壓過程可以是冷加工,或者對擠壓段采用熱加工,取材方便、加工簡單,具有加工費低廉、加工生產(chǎn)效率高的特點。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例一中進漿口和出漿口位于同一側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例一中進漿口和出漿口位于不同側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明實施例二中進漿口和出漿口位于同一側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明實施例二中進漿口和出漿口位于不同側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖中,1、筒體鋼管;2、端口;3、端口;4、螺紋絲口;5、進漿口;6、出漿口;7、內(nèi)螺紋;8、內(nèi)螺紋。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖以及實施方式對本發(fā)明進行進一步的描述:
實施例一
如圖1所示,一種鋼筋連接用擠壓式灌漿套筒,包括具有抗拉力的筒體鋼管1,筒體鋼管1的兩端分別設(shè)有縮小的一定長度的端口2、3,優(yōu)選的,端口2、3和筒體鋼管1一體成型,并且端口2、3通過擠壓形成。
端口2內(nèi)側(cè)設(shè)有與連接鋼筋的鋼筋絲頭匹配的螺紋絲頭4,螺紋絲頭4的長度為連接鋼筋直徑的1-2倍,與鋼筋絲頭連接,其設(shè)計強度,達到JGJ107一級接頭的要求。
端口3的內(nèi)徑大于連接鋼筋(圖中未示出,下同)的直徑,使得端口3與連接鋼筋之間留有間隙,端口3處設(shè)有膠塞(圖中未示出,下同),為鋼筋錨入端,端口2直徑小于連接鋼筋的直徑,端口2進行機械攻絲加工后形成螺紋絲頭4,為套筒的機械連接端。
兩個端口2、3的長度之和小于筒體鋼管1的長度,端口2與端口3之間的長度為連接鋼筋直徑的5倍以上。
鋼管筒體1的側(cè)壁上設(shè)有進漿口5和出漿口6,進漿口5和出漿口6分別設(shè)于筒體鋼管1靠近兩端的部位,進漿口5和出漿口6的內(nèi)側(cè)設(shè)有固定導管用的內(nèi)螺紋7、8,進漿口5和出漿口6分別連接進漿引導管和出漿引導管,形成半灌漿套筒。
一般情況下,在本實施例中,進漿口5和出漿口6位于同側(cè)。當一個預制構(gòu)件中采用多個套筒時,為了方便灌漿套筒的高強度灌漿料注入,減少灌漿孔和出漿孔的長度,方便灌漿操作施工,進漿口5和出漿口6可以不位于同側(cè)。
在本實施例中,所述端口和所述筒體鋼管一體成型,所述端口的外壁尺寸小于所述筒體鋼管的外壁尺寸,且其外壁形狀平行于所述筒體鋼管的外壁形狀。在不同生產(chǎn)要求下,所述端口的形狀還可以是:所述端口的外壁尺寸小于所述筒體鋼管的外壁尺寸,且其外壁形狀不平行于所述筒體鋼管的外壁形狀,使得成型的灌漿套筒呈兩頭小中間大的梭形結(jié)構(gòu)。
該擠壓灌漿套筒的擠壓制造方法,包括以下步驟:
S1:選取固定直徑和壁厚的鋼管;
S2:把鋼管的兩端分別放入擠壓設(shè)備中進行冷擠壓,使得鋼管的兩端產(chǎn)生變形而縮小至所需直徑形成端口2、3,鋼管端口3縮小后的內(nèi)徑比鋼筋的直徑大,使得兩者之間留有間隙,以形成灌漿空腔,最終成為鋼筋連接用灌漿套筒;
S3:在靠近鋼管的兩端的位置分別鉆孔,其中一端孔為灌入砂漿的進漿口5,另一端的孔作為出漿口6或排氣口;
S4:在所形成的端口2加工好鋼筋絲頭4;
S5:在加工好的鋼管的端口3配上膠塞,并在進漿口5和出漿口6處安裝進漿引導管和出漿引導管,形成半灌漿套筒。
如圖2所示,與圖1所示的半灌漿套筒不同的是,在圖2中,半灌漿套筒的進漿口5和出漿口6位于相對立的兩側(cè)。
實施例二
如圖3所示,一種鋼筋連接用擠壓灌漿套筒,包括具有抗拉力的筒體鋼管1,筒體鋼管1的兩端分別設(shè)有縮小的端口2、3,優(yōu)選的,端口2、3和筒體鋼管1一體成型,并且端口2、3通過擠壓形成。
端口2、3具有抗剪和抗壓力,端口2、3的內(nèi)徑大于連接鋼筋(圖中未示出,下同)的直徑,使得端口2、3與連接鋼筋之間留有間隙,兩個端口2、3的長度和小于筒體鋼管1的長度。
鋼管筒體1的側(cè)壁上設(shè)有進漿口5和出漿口6,進漿口5和出漿口6分別設(shè)于筒體鋼管1靠近兩端的部位,進漿口5和出漿口6的內(nèi)側(cè)設(shè)有固定導管用的內(nèi)螺紋7、8,進漿口5和出漿口6分別連接進漿引導管和出漿引導管,形成全灌漿套筒。
優(yōu)選的,在本實施例中,進漿口5和出漿口6位于同側(cè)。
該擠壓灌漿套筒的擠壓制造方法,包括以下步驟:
S1:選取固定直徑和壁厚的鋼管;
S2:在靠近鋼管的兩端的位置分別鉆孔,其中一端孔為灌入砂漿的進漿口5,另一端的孔作為出漿口6或排氣口;
S3:把鋼管的兩端分別放入擠壓設(shè)備中進行冷擠壓,使得鋼管的兩端產(chǎn)生變形而縮小至所需直徑形成端口2、3,鋼管兩端縮小后的內(nèi)徑比鋼筋的直徑大,使得兩者之間留有間隙,以形成灌漿空腔,最終成為鋼筋連接用灌漿套筒。
S4:在加工好的鋼管的端口2、3配上膠塞,并在進漿口5和出漿口6處分別連接進漿引導管和出漿引導管,形成全灌漿套筒。
如圖4所示,與圖3所示的全灌漿套筒不同的是,在圖4中,全灌漿套筒的進漿口5和出漿口6位于相對立的兩側(cè)。
在本實施例中,所述端口和所述筒體鋼管一體成型,所述端口的外壁尺寸小于所述筒體鋼管的外壁尺寸,且其外壁形狀平行于所述筒體鋼管的外壁形狀。在不同生產(chǎn)要求下,所述端口的形狀還可以是:所述端口的外壁尺寸小于所述筒體鋼管的外壁尺寸,且其外壁形狀不平行于所述筒體鋼管的外壁形狀,使得成型的灌漿套筒呈兩頭小中間大的梭形結(jié)構(gòu)。
本實施例的灌漿套筒,連接國標HRB500型直徑14MM鋼筋時抗拉力大于111.5KN,接頭破壞形式為斷鋼筋,達到I級接頭的要求。
本發(fā)明采用成品鋼管通過擠壓方式把兩端縮小形成擠壓灌漿套筒,在縮小口徑的鋼管擠壓套筒中插入鋼筋,在鋼筋和鋼管擠壓套筒管壁中的空隙注入高強度灌漿料,使得鋼筋被高強度灌漿料握裹,高強度灌漿料被擠壓灌漿套筒約束,讓兩端的鋼筋能夠傳遞拉壓應力,形成可靠地鋼筋縱向連接傳力結(jié)構(gòu)。
在產(chǎn)品設(shè)計時,通過選取不同材料強度和壁厚的鋼管或高強度塑料管,經(jīng)過加工成型后的擠壓灌漿套筒橫截面抗拉能力大于插入鋼筋的抗拉能力,因此在鋼筋縱向連接灌漿套筒接頭破壞時,破壞點位于鋼筋母材,或者破壞于接頭時,強度高于鋼筋的抗拉強度,以抗拉屈服強度500MPa的鋼筋連接灌漿套筒為例,鋼筋縱向連接管灌漿套筒的接頭抗拉強度大于鋼筋抗拉強度標準值630MPa,對于抗拉屈服強度400MPa的鋼筋連接灌漿套筒為例,鋼筋縱向連接管灌漿套筒的接頭抗拉強度大于鋼筋抗拉強度標準值540MPa。
應當理解的是,對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,可以根據(jù)上述說明加以改進或變換,而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利進行了示例性的描述,顯然本發(fā)明專利的實現(xiàn)并不受上述方式的限制,只要采用了本發(fā)明專利的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進,或未經(jīng)改進將本發(fā)明專利的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應用于其它場合的,均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。