一種半灌漿套筒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于預(yù)制混凝土構(gòu)件之間鋼筋連接的漿錨式套筒連接件，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，按半灌漿套筒的制作工藝分類，可將半灌漿套筒分為:鑄鐵(鋼)半灌漿套筒和機(jī)加工半灌漿套筒兩類。比如以下:
中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201972311U公開了一種灌漿與直螺紋組合的鋼筋連接套筒，套筒采用鑄造方式加工而成，套筒的一端設(shè)有用于與端頭上開有直螺紋的第一鋼筋連接的螺紋孔，另一端設(shè)有用于插入第二鋼筋的錐形孔，當(dāng)鋼筋連接好后，給套筒灌注灌漿料，即完成了鋼筋的連接。其本質(zhì)即為一種鑄造式半灌漿套筒。
[0003]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN203113627U公開了一種用于縱向鋼筋連接的球墨鑄鐵灌漿套筒，套筒采用球墨鑄鐵鑄造方式加工而成，套筒的一端設(shè)有套筒絲扣端，另一端設(shè)置有套筒鋼筋插入端，當(dāng)鋼筋連接好后，給套筒灌注灌漿料，即完成了鋼筋的連接。其本質(zhì)仍為一種鑄造式半灌漿套筒。
[0004]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102116075A公開了一種新型水泥灌漿鋼筋連接接頭，所述的連接套筒為軋制型鋼，外形為圓形或多角筒狀，連接套筒的孔為等徑圓孔，采用銑削加工方法制成。其實(shí)質(zhì)是一種機(jī)加工式的半灌漿套筒。
[0005]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102116075A公開了一種水泥灌漿螺紋復(fù)合鋼筋接頭，其是發(fā)明人對(duì)中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102116075A公開了一種新型水泥灌漿鋼筋連接接頭的改進(jìn)，具體是在帶螺紋鋼筋的螺紋端與連接套筒的螺紋孔之間設(shè)有螺紋套，螺紋套通過(guò)外螺紋與連接套筒的螺紋孔相連接，該螺紋套通過(guò)內(nèi)螺紋與帶螺紋鋼筋的螺紋端相連，該連接套筒除了該螺紋孔以外的其他部分為灌漿部。其實(shí)質(zhì)是仍然是一種機(jī)加工式的半灌漿套筒。
[0006]調(diào)研發(fā)現(xiàn)，基于國(guó)情不同，國(guó)外的鋼筋連接用半灌漿套筒多為球墨鑄鐵產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)的灌漿套筒通常采用鑄鐵(鋼)澆注或者機(jī)械加工，機(jī)械加工主要是以鋼棒或者厚壁鋼管為材料，通過(guò)機(jī)械銑削方式將鋼棒掏空或者將厚壁鋼管的內(nèi)壁銑削成既定形式，從而形成灌漿套筒。以上兩種類型的套筒各有弊端，鑄鐵(鋼)套筒的外形笨重，且技術(shù)要求較高；機(jī)加工套筒雖然比較結(jié)實(shí)，但仍然比較笨重，而且材料消耗大，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低。
[0007]上述已公開的半灌漿套筒有一個(gè)共同特點(diǎn)一一套筒一端通過(guò)螺紋與鋼筋連接，另一端通過(guò)灌漿進(jìn)行連接。因上述套筒的制作工藝均為鑄造、機(jī)加工方式，故決定了其“加工困難、形式笨重、造價(jià)高”等弊病均未得到改善。
[0008]上述已公開的半灌漿套筒存在的一個(gè)棘手問(wèn)題是，因一端是通過(guò)螺紋與鋼筋進(jìn)行連接，這就要求被連接鋼筋的一端在用套筒連接前需先滾壓螺紋，而滾壓螺紋需要鋼筋滾絲機(jī)這類專門設(shè)備進(jìn)行滾絲作業(yè)，從而增加了成本，不利于在工程實(shí)踐中進(jìn)行推廣。
[0009]上述已公開的半灌漿套筒存在的另一個(gè)棘手問(wèn)題是，因一端是通過(guò)螺紋與鋼筋進(jìn)行連接，在進(jìn)行鋼筋連接時(shí)，這類半灌漿套筒需要事先通過(guò)螺紋固定在一端的鋼筋上，這意味著套筒在連接時(shí)不能在鋼筋縱向左右移動(dòng)，所以工程中，一般這類半灌漿套筒大多是通過(guò)預(yù)埋的方式使用在預(yù)制柱、預(yù)制墻體中，一般不能用在預(yù)制梁-預(yù)制梁的連接中，從而限制了這類半灌漿套筒的應(yīng)用范圍，不利于在工程實(shí)踐中進(jìn)行推廣。
[0010]綜上所述，現(xiàn)有的半套筒存在加工困難、形式笨重、造價(jià)高等弊端，同時(shí)存在使用上受局限等弊端，以上弊端均不利于半灌漿套筒在工程應(yīng)用中大面積推廣。如何研發(fā)出質(zhì)量可靠，造價(jià)低廉，便于在我國(guó)預(yù)制建筑行業(yè)大力推廣的新型套筒，這正是本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，而提供一種制作簡(jiǎn)便，造價(jià)較低，用途范圍較廣的半灌漿套筒。
[0012]技術(shù)方案:本發(fā)明的半灌漿套筒包括:筒體鋼管、設(shè)置在所述筒體鋼管中的壓縮彈簧、設(shè)置在所述筒體鋼管一端內(nèi)側(cè)的灌漿端塞和設(shè)置在筒體鋼管另一端內(nèi)側(cè)的插筋端塞；所述的插筋端塞的內(nèi)側(cè)設(shè)置有多個(gè)能夠沿筒體鋼管徑向伸展和壓縮的的夾片，所述壓縮彈簧壓嵌于筒體鋼管兩側(cè)的灌漿端塞和插筋端塞之間，所述夾片與壓縮彈簧一端連接，并在其壓力下處于向筒體鋼管徑向伸展的狀態(tài)。
[0013]所述灌漿端塞呈圓柱狀，外表面設(shè)置有外螺紋，內(nèi)部包括頸縮段、對(duì)稱設(shè)置在所述頸縮段兩端的進(jìn)口段和出口段，所述的進(jìn)口段和出口段均呈圓錐狀，直徑小的一端與頸縮段連接，所述灌漿端塞與筒體鋼管端部通過(guò)螺紋連接。
[0014]所述頸縮段上設(shè)有外緣呈圓弧狀的凸緣；所述的出口段的內(nèi)表面上設(shè)置有螺旋狀凹槽。本發(fā)明全灌漿套筒的優(yōu)選方案中，端塞的頸縮段上設(shè)有外緣呈圓弧狀的凸緣；所述的出口段的表面上設(shè)置有螺旋狀凹槽。優(yōu)選地，螺旋狀凹槽的螺旋旋繞方向與端塞外螺紋的旋繞方向相同。
[0015]所述插筋端塞呈圓柱狀，外表面設(shè)置有外螺紋，內(nèi)部包括平口段和擴(kuò)展段，所述的擴(kuò)展段呈圓錐狀，直徑小的一端與平口段連接，所述的夾片設(shè)置在擴(kuò)展段內(nèi)側(cè)，兩者通過(guò)夾片內(nèi)側(cè)的燕尾式榫頭和夾片上的燕尾式榫槽安裝連接，所述插筋端塞與筒體鋼管端部通過(guò)螺紋連接。
[0016]所述的夾片一端設(shè)置有與壓縮彈簧連接的突出的挑耳，另一端設(shè)置有平口段對(duì)接的圓弧進(jìn)口，所述的夾片內(nèi)表面設(shè)置有錐形螺紋。
[0017]所述的壓縮彈簧處于壓緊狀態(tài)，所述的壓縮彈簧由外徑不同的兩段彈簧組成，連接夾片一側(cè)的彈簧的外徑較小。
[0018]所述的壓縮彈簧的長(zhǎng)度稍大于筒體鋼管長(zhǎng)度與兩側(cè)端塞長(zhǎng)度的差值，優(yōu)選地，壓縮彈簧的長(zhǎng)度取為筒體鋼管長(zhǎng)度與兩側(cè)端塞長(zhǎng)度差值的1.1?1.2倍；所述壓縮彈簧的外徑稍大于筒體鋼管的內(nèi)徑，優(yōu)選地，壓縮彈簧的外徑取為筒體鋼管內(nèi)徑的1.1?1.2倍。
[0019]所述的全灌漿套筒，筒體鋼管的兩端在端塞的內(nèi)側(cè)處設(shè)置有注填高強(qiáng)無(wú)收縮水泥基灌漿料的進(jìn)出漿口。
[0020]所述的全灌漿套筒，筒體鋼管的兩側(cè)端口處還設(shè)置有封堵套筒端口的環(huán)形橡膠密封圈。
[0021]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn): 本發(fā)明的半灌漿套筒，利用普通無(wú)縫鋼管、普通壓縮彈簧、普通鑄鐵端頭或機(jī)械加工端頭作為套筒基本組成部分，采用機(jī)械車絲的方式加工而成。一方面材料來(lái)源廣泛，另一方面加工工藝簡(jiǎn)單，加工技術(shù)成熟，無(wú)需專門設(shè)備，加工效率高，從而使得套筒生產(chǎn)成本大大降低。
[0022]本發(fā)明首先將無(wú)縫鋼管按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度進(jìn)行鋸截，然后在鋸截好的無(wú)縫鋼管的兩端內(nèi)部用車絲機(jī)車內(nèi)螺紋，即完成了套筒筒體鋼管的制作，整個(gè)制作過(guò)程工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，若采用流水制作方式，加工效率非常高。其次，將鑄造好的端塞的外部用車絲機(jī)車出外螺紋，該過(guò)程可采用流水制作方式，加工效率也非常高。最后，將上述加工制作好的筒體鋼管和端塞與制作好的壓縮彈簧，環(huán)形橡膠密封圈進(jìn)行組裝，即完成了整個(gè)套筒的制作
以往的專利文獻(xiàn)中雖然也有套筒的材料采用無(wú)縫鋼管的個(gè)別案例，其套筒加工方式分為“擠壓式”和“滾軋式”，以上兩種加工方式均存在不足之處?！皵D壓式”(如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 102900201A所涉及的套筒的顯著缺點(diǎn)是只能對(duì)低碳鋼且壁厚較小的無(wú)縫鋼管進(jìn)行加工，而工程實(shí)際中有時(shí)需要連接鋼筋的較粗，從而需要套筒的壁厚較大，所以這種加工方式很難滿足大直徑、大壁厚的套筒加工要求。另外對(duì)于強(qiáng)度較大的合金鋼無(wú)縫鋼管無(wú)法進(jìn)行加工；“滾軋式”(如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 102828580A，CN 103452246A所涉及的套筒的顯著缺點(diǎn)是無(wú)縫鋼管滾軋后，在滾軋的凹槽附近位置形成了套筒的薄弱點(diǎn)，套筒受拉時(shí)極易在凹槽附近發(fā)生脆斷。另外對(duì)于強(qiáng)度較大的合金鋼無(wú)縫鋼管仍無(wú)法進(jìn)行加工。
[0023]綜上可見，本發(fā)明的半灌漿套筒制作工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，無(wú)需專門設(shè)備，加工效率較高。
[0024]公知地，灌漿套筒的工作原理是:通過(guò)在灌漿套筒內(nèi)部設(shè)置各種肋狀體，使被連接鋼筋在拉壓狀態(tài)下，其內(nèi)部填塞的高強(qiáng)無(wú)收縮水泥基灌漿料均能處于受壓狀態(tài)，充分利用高強(qiáng)無(wú)收縮水泥基灌漿料抗壓強(qiáng)度大的特點(diǎn)，從而達(dá)到連接鋼筋的目的。一般地，高強(qiáng)無(wú)收縮水泥基灌漿料硬化完成后，其抗壓強(qiáng)度非常高，一般28d強(qiáng)度多75MPa，與混凝土材料類似，其抗拉強(qiáng)度僅有抗壓強(qiáng)度的10%左右。可見，要充分發(fā)揮高強(qiáng)無(wú)收縮水泥基灌漿料的性能，應(yīng)盡量避免其出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力。
[0025]基于上述原理，公知地，灌漿套筒的常見制作做法是:通過(guò)在套筒內(nèi)部設(shè)置各種肋狀體，設(shè)置的方法因套筒加工工藝不同而不同，或者采用機(jī)械加工的方式或者