專利名稱：一種纖維灌漿套管連接節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于固定建筑物的一種鋼結(jié)構(gòu)連接構(gòu)造，具體涉及一種灌漿鋼管套管
連接節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前在鋼管結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接上普遍采用的是焊接和法蘭連接。焊接是通過加熱、加 壓或兩者并用的方法，使兩管件產(chǎn)生原子間結(jié)合的連接方式。法蘭連接就是把兩管件先各 自固定在一個(gè)法蘭盤上，兩個(gè)法蘭盤之間加上法蘭墊，用螺栓緊固在一起的連接形式。但在 焊接時(shí)，局部高溫會(huì)引起應(yīng)力集中和構(gòu)件變形等缺陷，尤其是在現(xiàn)場(chǎng)焊接時(shí)上述問題變的 更加突出。焊接技術(shù)對(duì)操作者的技術(shù)有較高要求，焊接缺陷的存在往往會(huì)影響節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度及 疲勞性能。另外，焊接操作時(shí)一般需要適當(dāng)?shù)氖┖腑h(huán)境，在高空及水下作業(yè)不方便。采用法 蘭連接雖然裝拆方便，利于檢修，可以通過施加預(yù)緊力防止松動(dòng)，不會(huì)引起連接處材料成分 相變，但是法蘭增加了耗鋼量，另外在螺栓連接的縫隙處容易有腐蝕的發(fā)生，從而造成連接 失效，而且采用法蘭連接對(duì)加工精度要求也比較高。 隨著鋼管結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，灌漿鋼管連接作為一種新型鋼管結(jié)構(gòu)連接技術(shù)在特定 的應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)運(yùn)而生。灌漿套管連接即通過在內(nèi)外套管間的環(huán)狀間隙填充水泥漿等填充物 來連接兩管徑不同的鋼管的連接形式。目前應(yīng)用的灌漿套管連接中，水泥漿與鋼材的粘結(jié) 是傳遞荷載的唯一方式，因此兩者的表面連接強(qiáng)度決定了節(jié)點(diǎn)的軸向承載力，這種連接節(jié) 點(diǎn)具有傳力效率較低、承載能力有限和抗疲勞性能差的缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種傳力效率良好、性能 優(yōu)越、疲勞性能好、施工方便的灌漿套管連接節(jié)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于鋼管構(gòu)件的連接。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 —種纖維灌漿套管連接節(jié)點(diǎn)，其主體部分由內(nèi)鋼管和外鋼管組成，所述內(nèi)鋼管與 所述外鋼管軸線重合，所述內(nèi)鋼管插入所述外鋼管中搭接，所述內(nèi)鋼管和所述外鋼管搭接 段的間隙處填入膨脹水泥漿和纖維，形成膨脹纖維水泥環(huán)。 基于上述主要技術(shù)特征所述的纖維灌漿套管連接節(jié)點(diǎn)中的纖維可以為碳纖維或 鋼纖維或其它纖維。 本實(shí)用新型的有益效果是跟焊接相比，本實(shí)用新型改善了結(jié)構(gòu)抗沖擊能力和吸 收能量的能力，增強(qiáng)了連接節(jié)點(diǎn)的疲勞性能，使應(yīng)力集中系數(shù)大幅度減小。安裝操作方面， 在水下及地面上安裝時(shí)，本實(shí)用新型無需特殊的防護(hù)措施，對(duì)操作者的技術(shù)要求不高，現(xiàn)場(chǎng) 裝配簡(jiǎn)單化，只需要極短的安裝時(shí)間。跟法蘭連接相比，本實(shí)用新型減小了耗鋼量，有較高 的幾何協(xié)調(diào)性，對(duì)加工精度沒有太多的要求，節(jié)點(diǎn)安裝誤差的要求也不高。跟目前使用的灌 漿套管連接節(jié)點(diǎn)相比，本實(shí)用新型使用了膨脹水泥砂漿，預(yù)應(yīng)力由膨脹砂漿膨脹產(chǎn)生，直接 傳遞給內(nèi)外管，具有承載力大、加工簡(jiǎn)便、加工精度要求較低的優(yōu)點(diǎn)，纖維的加入在很大程
3度上改善了膨脹水泥的受力性能，提高了該種實(shí)用新型節(jié)點(diǎn)的承載力和滯回耗能性能。 本實(shí)用新型可以取代焊接、法蘭連接和其他灌漿套管連接形式，用途廣泛本實(shí)用 新型可以取代焊接、法蘭連接和目前使用的灌漿套管連接形式，用途廣泛。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖示
具體實(shí)施方式下面通過實(shí)例結(jié)構(gòu)附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。 如圖1所示，作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，該纖維灌漿套管連接節(jié)點(diǎn)的主體由 內(nèi)鋼管1、外鋼管2及膨脹纖維水泥漿環(huán)3構(gòu)成。其中，內(nèi)鋼管1與外鋼管2軸線重合，膨脹 水泥漿和纖維填充在所述內(nèi)鋼管1和外鋼管2的搭接段的間隙內(nèi)，并形成膨脹纖維水泥漿 環(huán)3。 由于在內(nèi)外套管縫隙之間灌注膨脹水泥漿，固結(jié)后的膨脹水泥體積膨脹，而內(nèi)外 套管對(duì)膨脹水泥的約束產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，從而增大鋼管和水泥漿之間的摩擦力，該連接節(jié)點(diǎn)依 靠鋼管與水泥漿之間的摩擦力和粘結(jié)力來進(jìn)行軸力傳遞。因?yàn)榕蛎浰嗫箟簭?qiáng)度極大，但 抗拉強(qiáng)度小，受拉力易發(fā)生碎裂，纖維的加入在極大程度上改善了膨脹水泥的受力性能，提 高了該種實(shí)用新型節(jié)點(diǎn)的承載力和滯回耗能性能。膨脹水泥漿中添加的纖維包括碳纖維或 鋼纖維或塑料纖維等工程上常用的纖維。纖維種類、摻量需按工程實(shí)際情況選取。為了減 少水泥漿液化后的收縮，也可在膨脹水泥漿中可混入砂。 本實(shí)用新型連接節(jié)點(diǎn)的承載力主要由膨脹水泥的膨脹率決定，因此膨脹劑的選
取，其膨脹水泥漿的配合比很大程度上影響著該種實(shí)用新型的受力性能。 本實(shí)用新型的制備工藝如下根據(jù)建筑布局以及結(jié)構(gòu)承載力的要求確定內(nèi)外鋼管
的具體尺寸，內(nèi)摻纖維的種類、膨脹劑種類、纖維膨脹水泥漿的配比根據(jù)需要確定。在施工
安裝現(xiàn)場(chǎng)將泡沫塑料卡入外管內(nèi)至內(nèi)環(huán)板位置以限定灌漿段的長(zhǎng)度。將內(nèi)外管準(zhǔn)確定位，
確保兩管軸線重合。纖維膨脹水泥漿按配比拌和，拌和方法根據(jù)纖維種類確定。將拌和完
畢的纖維膨脹水泥漿灌入內(nèi)外管的間隙，灌漿后通過敲擊等方法使其振動(dòng)，幫助纖維膨脹
水泥漿中的空氣排出，保證纖維膨脹水泥的密實(shí)度。然后在連接段用塑料膜封閉養(yǎng)護(hù)即可。 以上對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種纖維灌漿套管連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，
對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍
上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，凡依本實(shí)用
新型設(shè)計(jì)思想所做的任何改變都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種纖維灌漿套管連接節(jié)點(diǎn)，其主體部分由內(nèi)鋼管(1)和外鋼管(2)組成，所述內(nèi)鋼管(1)與所述外鋼管(2)軸線重合，所述內(nèi)鋼管(1)插入所述外鋼管(2)中搭接，其特征在于所述內(nèi)鋼管(1)和所述外鋼管(2)搭接段的間隙處設(shè)有膨脹水泥漿和纖維，形成膨脹纖維水泥環(huán)(3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維灌漿套管連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述纖維為碳纖維。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維灌漿套管連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述纖維為鋼纖維。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維灌漿套管連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述纖維為塑料 纖維。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種纖維灌漿套管連接節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述膨脹纖維水泥中加有砂。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種纖維灌漿套管連接節(jié)點(diǎn)，其主體部分由內(nèi)鋼管(1)和外鋼管(2)組成，所述內(nèi)鋼管(1)與所述外鋼管(2)軸線重合，所述內(nèi)鋼管(1)插入所述外鋼管(2)中搭接，所述內(nèi)鋼管(1)和所述外鋼管(2)搭接的間隙處填入膨脹水泥漿和纖維，形成膨脹纖維水泥環(huán)(3)。該實(shí)用新型具有傳力效率良好、性能優(yōu)越、疲勞性能好、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04B1/58GK201459931SQ200920069979
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者蔣首超, 趙媛媛 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)