專利名稱：漿錨式鋼筋連接套筒及其制造模具和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單體鋼筋及預(yù)制構(gòu)件的鋼筋套筒漿錨連接件，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種漿錨式鋼筋連接套筒及其制造模具和制造方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋的連接多采用搭接連接、焊接連接或擠壓套筒等機(jī)械連接方法，鋼筋連接的施工較為復(fù)雜，而且必須在澆注混凝土前完成鋼筋的連接，不能進(jìn)行裝配式施工?，F(xiàn)有的鋼筋連接套筒為鑄鋼件、鑄鐵件，以及鋼棒或厚壁鋼管的機(jī)械切削方式加工件，對(duì)我國(guó)現(xiàn)有加工狀況來(lái)說(shuō)，若要達(dá)到對(duì)應(yīng)的技術(shù)要求，加工制作成本均較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)灌注水泥砂漿進(jìn)行錨固的漿錨式鋼筋連接套筒及其制造模具和制造方法，主要用于單體鋼筋連接和裝配式混凝土建筑預(yù)制構(gòu)件之間的鋼筋連接。兩根連接鋼筋的對(duì)接端通過(guò)連接套筒及灌注其內(nèi)部空隙的硬化水泥砂漿結(jié)合形成一個(gè)連接體。這種連接件不需要焊接，不需要濕作業(yè)施工，而使單體鋼筋或兩構(gòu)件中連接的鋼筋達(dá)到等強(qiáng)對(duì)接。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種漿錨式鋼筋連接套筒，漿錨式鋼筋連接套筒包括套筒體、通孔、彈性橡膠密封圈、開(kāi)口端、固定端、套筒凹槽、套筒凸肋、灌漿料入料孔、灌漿料出料孔，套筒體內(nèi)有通孔，套筒體內(nèi)的通孔兩端裝有彈性橡膠密封圈；套筒體的一端為用于連接后插入鋼筋的開(kāi)口端，套筒的另一端為開(kāi)有中心孔的用于連接預(yù)埋鋼筋的固定端；鋼筋連接套筒的套筒體外表面沿軸向和圓周方向按間隔設(shè)有套筒凹槽，鋼筋連接套筒的套筒體內(nèi)表面沿軸向和圓周方向按間隔設(shè)有套筒凸肋；鋼筋連接套筒內(nèi)表面的套筒凸肋沿圓周方向非連續(xù)分布，套筒體的側(cè)面外壁一端開(kāi)有灌漿口，套筒體的側(cè)面外壁另一端開(kāi)有排氣出漿口。所述的漿錨式鋼筋連接套筒，套筒凸肋為楔形，套筒凹槽與套筒凸肋的位置和形狀相對(duì)應(yīng)，套筒凸肋在圓周方向上為二至六個(gè)均布。所述的漿錨式鋼筋連接套筒，套筒凹槽和套筒凸肋沿圓周方向的寬度，不超過(guò)套筒凹槽和套筒凸肋之間平圓部分的寬度。所述的漿錨式鋼筋連接套筒，套筒體為低碳鋼無(wú)縫鋼管徑向擠壓成型。用于漿錨式鋼筋連接套筒的制造模具，擠壓模具包括模頭、芯模，模頭、芯模的形狀與作用關(guān)系相對(duì)應(yīng)，形成套筒凹槽和套筒凸肋間隔式的成型模具。所述的制造模具，芯模包括芯模凹槽、芯模凸肋、芯模端頭、芯模柱體，芯模柱體的外表面沿軸向和圓周方向按間隔設(shè)有芯模凸肋，圓周方向的芯模凸肋之間形成芯模凹槽，芯模柱體的一端為芯模端頭。所述的制造模具，芯模凸肋為楔形，圓周方向的芯模凸肋外緣為弧形，該弧形直徑與套筒體的內(nèi)徑相匹配，圓周方向的芯模凸肋為二至六個(gè)均布。所述的制造模具，模頭包括模頭凸肋、模頭柱體、模頭擠壓位、模頭初始位，模頭柱體的外表面沿軸向一側(cè)按間隔設(shè)有模頭凸肋，模頭凸肋的外緣為弧形；擠壓前，在模頭初始位處，模頭凸肋與芯模的芯模凹槽相對(duì)應(yīng)；擠壓后，在模頭擠壓位處，模頭凸肋與芯模的芯模凹槽相對(duì)應(yīng)。利用所述制造模具的漿錨式鋼筋連接套筒的制造方法，包括如下步驟(I)加工原材采用通用低碳鋼無(wú)縫鋼管；(2)采用擠壓模具徑向擠壓制造工藝，加工套筒外表面的套筒凹槽和內(nèi)表面的套筒凸肋；(3)完成擠壓成型后，擠壓模具的芯模轉(zhuǎn)9(Γ30度角后拔出。
所述的漿錨式鋼筋連接套筒的制造方法，擠壓形狀、深度按套筒系列和對(duì)應(yīng)的無(wú)縫管壁厚而不同，套筒外表面套筒凹槽的深度和內(nèi)表面套筒凸肋的高度在f IOmm ;外表面套筒凹槽和內(nèi)表面套筒凸肋的列數(shù)為2飛列。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用漿錨式鋼筋連接套筒對(duì)單體鋼筋或預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件的鋼筋進(jìn)行連接。其特點(diǎn)是同直徑系列鋼筋連接和相近直徑系列鋼筋連接的套筒，通用低碳鋼無(wú)縫鋼管用專用擠壓模具與機(jī)械擠壓方式制成的套筒，專用模具按相應(yīng)被連接件尺寸系列建立的不同系列具有相同加工特征的套筒，采用通用低碳鋼無(wú)縫鋼管、專用內(nèi)外擠壓模具、以及機(jī)械擠壓方式的鋼筋連接套筒制造方法。與國(guó)外采用的鑄鐵和國(guó)內(nèi)目前采用的鋼棒相比，本發(fā)明采用無(wú)縫鋼管，不僅強(qiáng)度高、韌性好，而且質(zhì)量穩(wěn)定，材料用量少；采用徑向?qū)褐圃旃に嚕c國(guó)外的鑄造工藝和國(guó)內(nèi)的鋼棒切削工藝相比，機(jī)械化程度高，加工量少，生產(chǎn)效率高，從而可大幅度降低套筒成本。


圖I (a) - (b):本發(fā)明套筒示意圖。其中，圖I (a)為主視圖；圖I (b)為圖I
(a)中A-A剖面圖。圖2 (a) - (f):本發(fā)明模具示意圖。其中，圖2 (a)為芯模主視圖；圖2 (b)為芯模左視圖；圖2 (C)為芯模單側(cè)圖；圖2 Cd)為模頭主視圖；圖2 Ce)為模頭左視圖；圖
2(f)為模頭單只單側(cè)圖。圖3 (a) - (c):本發(fā)明加工示意圖。其中，圖3 Ca)為模具單側(cè)擠壓主視圖；圖3
(b)為擠壓前狀態(tài)；圖3(C)為擠壓后狀態(tài)。圖4 :本發(fā)明鋼筋連接示意圖。圖中，I套筒體；2通孔；3彈性橡膠密封圈；4開(kāi)口端；5固定端；6套筒凹槽；7套筒凸肋；8灌漿料入料孔(灌漿口);9灌漿料出料孔(排氣出漿口)；10芯模；11芯模凹槽；12芯模凸肋；13芯模端頭；14芯模柱體；15模頭；16模頭凸肋；17模頭柱體；18模頭擠壓位；19模頭初始位；20被連接螺紋鋼筋。
具體實(shí)施例方式如圖I (a)_ (b)所示，漿錨式鋼筋連接套筒主要包括套筒體I、通孔2、彈性橡膠密封圈3、開(kāi)口端4、固定端5、套筒凹槽6、套筒凸肋7、灌漿料入料孔(灌漿口)8、灌漿料出料孔(排氣出漿口)9等，套筒體I為低碳鋼無(wú)縫鋼管徑向擠壓成型，套筒體I內(nèi)有通孔2，套筒體I內(nèi)的通孔兩端裝有彈性橡膠密封圈3 ;套筒體I的一端為開(kāi)口端4，用于連接后插入鋼筋；套筒體I的另一端為開(kāi)有中心孔的固定端5，用于連接預(yù)埋鋼筋；鋼筋連接套筒的套筒體I外表面沿軸向和圓周方向按一定間隔設(shè)有套筒凹槽6，增加套筒外表面與周?chē)炷恋恼辰Y(jié)強(qiáng)度；鋼筋連接套筒的套筒體I內(nèi)表面沿軸向和圓周方向按一定間隔設(shè)有套筒凸肋7，以保證套筒內(nèi)表面與水泥砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度；鋼筋連接套筒內(nèi)表面的套筒凸肋7沿圓周方向非連續(xù)分布，以保證套筒內(nèi)灌漿的流暢和不易滯留空氣；套筒體I的側(cè)面外壁一端開(kāi)有灌漿口 8，套筒體I的側(cè)面外壁另一端開(kāi)有排氣出漿口 9。本實(shí)施例中，套筒凸肋7為楔形，套筒凹槽6與套筒凸肋7的位置和形狀相對(duì)應(yīng)，在圓周方向上為三個(gè)均布。 如圖2 (a)- (c)所示，芯模10包括芯模凹槽11、芯模凸肋12、芯模端頭13、芯模柱體14等，芯模柱體14的外表面沿軸向和圓周方向按一定間隔設(shè)有芯模凸肋12，圓周方向的芯模凸肋12之間形成芯模凹槽11，芯模柱體14的一端為芯模端頭13，芯模端頭13的作用是卡具夾持該處，旋轉(zhuǎn)抽脫芯模。本發(fā)明中，芯模凹槽11所指位置為套筒凹槽列和套筒凸肋列之間的平圓部分。本實(shí)施例中，圓周方向的芯模凸肋12為三個(gè)均布。芯模凸肋12為楔形，圓周方向的芯模凸肋12外緣為弧形，該弧形直徑與套筒體I的內(nèi)徑相匹配。如圖2 (d)- (f)和圖3所示，模頭15包括模頭凸肋16、模頭柱體17、模頭擠壓位18、模頭初始位19等,模頭柱體17的外表面沿軸向一側(cè)按一定間隔設(shè)有模頭凸肋16,模頭凸肋16的外緣為弧形。擠壓前，在模頭初始位19處,模頭凸肋16與芯模10的芯模凹槽11相對(duì)應(yīng)。擠壓后，在模頭擠壓位18處，模頭凸肋16與芯模10的芯模凹槽11相對(duì)應(yīng)。如圖3 (a)- (c)所示，擠壓模具包括模頭15、芯模10，模頭15、芯模10的形狀與作用關(guān)系相對(duì)應(yīng)，形成套筒凹槽和套筒凸肋間隔式的成型模具，可使套筒成型準(zhǔn)確，拔模簡(jiǎn)易，且可保證連接的剛度在控制范圍以內(nèi)。套筒成型凸凹分布徑向均勻，使連接件受力均勻。由于采用模具式擠壓加工，套筒內(nèi)凸起可精確控制來(lái)滿足不同直徑和強(qiáng)度的鋼筋的連接要求。為保證加工能力，模具采用(高碳合金)工具鋼材料并在完成形狀加工后，進(jìn)行表面高頻淬火處理(厚度在O. 2^0. 5mm)ο擠壓形狀、深度按套筒系列和對(duì)應(yīng)的無(wú)縫管壁厚而不同，套筒外表面套筒凹槽6的深度和內(nèi)表面套筒凸肋7 (簡(jiǎn)稱表面凸凹)的高度在f 10mm。外表面套筒凹槽6和內(nèi)表面套筒凸肋7 (簡(jiǎn)稱表面凸凹)的列數(shù)(沿圓周方向的個(gè)數(shù))可為2飛列。完成擠壓成型后，芯模轉(zhuǎn)9(Γ30度角后即可拔出。圖3所示實(shí)施例中為3列，完成擠壓成型后，芯|旲轉(zhuǎn)60度角后拔出。灌漿料入料孔(灌漿口)8、灌漿料出料孔(排氣出漿口)9在套筒擠壓成型后，再在套筒無(wú)擠壓突起處按不同連接尺寸系列切割出，并焊接或螺絲扣接管頭。套筒兩端口按不同要求處理口徑大小和設(shè)置密封圈后套筒完成。如圖4所示，使用本發(fā)明的鋼筋連接套筒進(jìn)行鋼筋等強(qiáng)對(duì)接連接，套筒體I的一端為用于連接后插入鋼筋的開(kāi)口端4，套筒體I的另一端為開(kāi)有中心孔的用于連接預(yù)埋鋼筋的固定端5 ;被連接螺紋鋼筋20 (插入鋼筋)從開(kāi)口端4進(jìn)入套筒體1，與預(yù)埋鋼筋對(duì)接，通過(guò)灌漿料入料孔(灌漿口)8注入水泥砂漿，水泥砂漿充滿后，經(jīng)灌漿料出料孔(排氣出漿口)排出。圖中，以下符號(hào)分別代表a套筒凹槽6之間或套筒凸肋7之間或芯模凸肋12之間或模頭凸肋16之間的間距；b芯模凸肋12的上表面沿套筒軸線方向的寬度；b2模頭凸肋16的上表面沿套筒軸線方向的寬度；c芯模凸肋12的上表面與下表面的一側(cè)寬度差；c2模頭凸肋16的上表面與下表面的一側(cè)寬度差； D套筒體I的外徑；Dl芯模凸肋12圓周方向的外徑；D2芯模端頭13的外徑；D3模頭凸肋16的外徑；H芯模凸肋12沿圓周方向的寬度；Hl模頭凸肋16沿圓周方向的寬度；dl芯模柱體14的直徑；d2模頭柱體17的直徑；d4灌漿料入料孔(灌漿口)8或灌漿料出料孔(排氣出漿口)9的內(nèi)徑；d'開(kāi)口端4安裝彈性橡膠密封圈3后的內(nèi)徑；d"固定端5安裝彈性橡膠密封圈3后的內(nèi)徑；e模頭凸肋16之間的根部間距；L套筒體I的長(zhǎng)度；LI芯模10的長(zhǎng)度；L2模頭15的長(zhǎng)度；L3插入鋼筋在套筒體I的長(zhǎng)度；L4預(yù)埋鋼筋在套筒體I的長(zhǎng)度；L5灌漿料入料孔(灌漿口)8中心線與開(kāi)口端4的距離；L6灌漿料出料孔(排氣出漿口)9中心線與開(kāi)口端4的距離；t芯模凸肋12的上表面與下表面的另一側(cè)寬度差；t2模頭凸肋16的上表面與下表面的另一側(cè)寬度差；本發(fā)明中，鋼筋連接套筒的制造方法加工原材采用通用低碳鋼無(wú)縫鋼管；采用徑向擠壓制造工藝加工套筒外表面的套筒凹槽6和內(nèi)表面的套筒凸肋7 ;套筒凹槽6和套筒凸肋7沿圓周方向的寬度不超過(guò)套筒凹槽6和套筒凸肋7之間平圓部分的寬度，以保證能夠旋轉(zhuǎn)抽芯。實(shí)施例結(jié)果表明，本發(fā)明用通用無(wú)縫鋼管為原材通過(guò)機(jī)械擠壓方式，制成單體鋼筋或裝配式建筑構(gòu)件鋼筋連接用灌漿錨固式鋼筋連接套筒，使連接性能、性價(jià)比達(dá)到或超過(guò)對(duì)應(yīng)的鑄鋼、鑄鐵或機(jī)加工式的連接套筒。其加工、制作更簡(jiǎn)單、方便和高效，易于控制產(chǎn)品質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種漿錨式鋼筋連接套筒，其特征在于，漿錨式鋼筋連接套筒包括套筒體、通孔、彈性橡膠密封圈、開(kāi)口端、固定端、套筒凹槽、套筒凸肋、灌漿料入料孔、灌漿料出料孔，套筒體內(nèi)有通孔，套筒體內(nèi)的通孔兩端裝有彈性橡膠密封圈；套筒體的一端為用于連接后插入鋼筋的開(kāi)口端，套筒的另一端為開(kāi)有中心孔的用于連接預(yù)埋鋼筋的固定端；鋼筋連接套筒的套筒體外表面沿軸向和圓周方向按間隔設(shè)有套筒凹槽，鋼筋連接套筒的套筒體內(nèi)表面沿軸向和圓周方向按間隔設(shè)有套筒凸肋；鋼筋連接套筒內(nèi)表面的套筒凸肋沿圓周方向非連續(xù)分布，套筒體的側(cè)面外壁一端開(kāi)有灌漿口，套筒體的側(cè)面外壁另一端開(kāi)有排氣出漿口。
2.按照權(quán)利要求I所述的漿錨式鋼筋連接套筒，其特征在于，套筒凸肋為楔形，套筒凹槽與套筒凸肋的位置和形狀相對(duì)應(yīng)，套筒凸肋在圓周方向上為二至六個(gè)均布。
3.按照權(quán)利要求I所述的漿錨式鋼筋連接套筒，其特征在于，套筒凹槽和套筒凸肋沿圓周方向的寬度，不超過(guò)套筒凹槽和套筒凸肋之間平圓部分的寬度。
4.按照權(quán)利要求I所述的漿錨式鋼筋連接套筒，其特征在于，套筒體為低碳鋼無(wú)縫鋼管徑向擠壓成型。
5.一種用于權(quán)利要求I漿錨式鋼筋連接套筒的制造模具，其特征在于，擠壓模具包括模頭、芯模，模頭、芯模的形狀與作用關(guān)系相對(duì)應(yīng)，形成套筒凹槽和套筒凸肋間隔式的成型模具。
6.按照權(quán)利要求5所述的制造模具，其特征在于，芯模包括芯模凹槽、芯模凸肋、芯模端頭、芯模柱體，芯模柱體的外表面沿軸向和圓周方向按間隔設(shè)有芯模凸肋，圓周方向的芯模凸肋之間形成芯模凹槽，芯模柱體的一端為芯模端頭。
7.按照權(quán)利要求6所述的制造模具，其特征在于，芯模凸肋為楔形，圓周方向的芯模凸肋外緣為弧形，該弧形直徑與套筒體的內(nèi)徑相匹配，圓周方向的芯模凸肋為二至六個(gè)均布。
8.按照權(quán)利要求5所述的制造模具，其特征在于，模頭包括模頭凸肋、模頭柱體、模頭擠壓位、模頭初始位，模頭柱體的外表面沿軸向一側(cè)按間隔設(shè)有模頭凸肋，模頭凸肋的外緣為弧形；擠壓前，在模頭初始位處，模頭凸肋與芯模的芯模凹槽相對(duì)應(yīng)；擠壓后，在模頭擠壓位處，模頭凸肋與芯模的芯模凹槽相對(duì)應(yīng)。
9.一種利用權(quán)利要求5所述制造模具的漿錨式鋼筋連接套筒的制造方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)加工原材采用通用低碳鋼無(wú)縫鋼管； (2)采用擠壓模具徑向擠壓制造工藝，加工套筒外表面的套筒凹槽和內(nèi)表面的套筒凸肋； (3)完成擠壓成型后，擠壓模具的芯模轉(zhuǎn)9(Γ30度角后拔出。
10.按照權(quán)利要求9所述的漿錨式鋼筋連接套筒的制造方法，其特征在于，擠壓形狀、深度按套筒系列和對(duì)應(yīng)的無(wú)縫管壁厚而不同，套筒外表面套筒凹槽的深度和內(nèi)表面套筒凸肋的高度在f IOmm ;外表面套筒凹槽和內(nèi)表面套筒凸肋的列數(shù)為2飛列。
全文摘要
本發(fā)明涉及預(yù)制構(gòu)件的鋼筋套筒漿錨連接件，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種漿錨式鋼筋連接套筒及其制造模具和制造方法。漿錨式鋼筋連接套筒包括套筒體、通孔、彈性橡膠密封圈、開(kāi)口端、固定端、套筒凹槽、套筒凸肋、灌漿料入料孔、灌漿料出料孔。以通用無(wú)縫鋼管為原材通過(guò)機(jī)械擠壓方式，制成裝配式建筑用灌漿錨固式鋼筋連接套筒，使連接性能、性價(jià)比達(dá)到或超過(guò)對(duì)應(yīng)的鑄鋼、鑄鐵或機(jī)加工式的連接套筒。本發(fā)明用于單體鋼筋連接和裝配式混凝土建筑預(yù)制構(gòu)件之間的鋼筋連接，兩根連接鋼筋的對(duì)接端通過(guò)連接套筒及灌注其內(nèi)部空隙的硬化水泥砂漿結(jié)合形成一個(gè)連接體。不需要焊接，不需要濕作業(yè)施工，而使單體鋼筋或兩構(gòu)件中連接的鋼筋達(dá)到等強(qiáng)對(duì)接。
文檔編號(hào)E04C5/18GK102900201SQ20121040601
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者趙唯堅(jiān) 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)