两混凝土构件内钢筋的连接方法及结构

技术领域

本发明涉及一种两混凝土构件内钢筋的连接方法及结构，属于混凝土构件连接技术领域。

背景技术

在混凝土结构施工，混凝土结构内的钢筋连接通过采用焊接、机械连接和绑扎连接几种连接方式。但当受拉钢筋直径大于25mm或受压钢筋直径大于28mm时，由于钢筋直接承受动力荷载和轴心拉力，不允许采用钢筋搭接后再绑扎的连接方式。同时直接承受动力荷载的钢筋也不宜使用焊接连接方式。目前常用的机械连接方式为钢筋直螺纹套筒连接方式。现有的直螺纹套筒连接方式在具体实施过程中，需要首先消除钢筋表面的筋肋，然后在钢筋端头车螺纹。该连接方式减小了钢筋的有效截面积，使钢筋的抗拉强度和冲击强度也大大地降低。另外在施工过程中需要将直螺纹套筒先拧入其中一根钢筋，然后将接入的钢筋拧到直螺纹套筒内，操作比较复杂。而对于混凝土预制构件来说，构件内的钢筋是不可以自由转动的，因此现有技术的方法不适用两混凝土构件内钢筋的连接。目前装配式竖向预制构件钢筋连接主要采用套筒灌浆连接、浆锚连接和机械套筒连接。灌浆套筒连接属于湿作业，操作复杂，连接需要的工期较长，且施工质量无法得到保证，套筒的价格也偏高。浆锚搭接应用范围限制于低层、多层结构，试件制作和施工精度要求较高。直螺纹套筒连接不适用预制构件之间的连接，然后冷挤压套筒连接对于钢筋间距的要求比较严格，否则冷挤压装置无法伸入钢筋内，工人拎着冷挤压装置也是多有不便。且上述的钢筋连接方式对于钢筋上下对齐的要求比较严格，然而现场的预留钢筋保护不够，被被其它物体碰到会东倒西歪，灌浆套筒技术也只能满足钢筋在水平偏移10mm以内的钢筋。因此，现有技术仍存在不足，有待进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种两混凝土构件内钢筋的连接方法及结构，以解决现有技术存在的不足，并可简化操作，提高施工效率，节约施工成本，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种两混凝土构件内钢筋的连接方法，该方法是预制需连接混凝土构件时，先将需连接的钢筋端头墩粗，然后在钢筋的墩粗段加工一组外环牙扣；当需要将两混凝土构件内的钢筋连接在一起时，采用钢筋连接组件将两段钢筋的外环牙扣与钢筋连接组件上的内环牙扣挤压连接成一个整体。

前述方法中，所述钢筋连接组件包括一对夹板和一组螺栓紧固件；夹板中段为圆弧段，在圆弧段内圆面加工一组内弧牙扣；通过一对夹板上的内弧牙扣将两段钢筋的墩粗段夹住，并通过一组螺栓紧固件使一对夹板挤压钢筋墩粗段的外环牙扣和夹板上的内弧牙扣使之发生挤压变形接成一个整体。

前述方法中，所述一对夹板上的内弧牙扣相对组合在一起后形成的圆形内牙扣孔径略小于钢筋墩粗段的外环牙扣外径。

根据上述方法构成的本发明的一种两混凝土构件内钢筋的连接结构为，该结构包括待连接的两段钢筋，其特征在于：两段钢筋的连接端均设有墩粗段，墩粗段外圆面设有外环牙扣；在两段钢筋的墩粗段经钢筋连接组件将两段钢筋与钢筋连接组件一起挤压连接为整体结构。

前述结构中，所述钢筋连接组件包括一对夹板和一组配套的螺栓和螺母；夹板为中段设有圆弧段的矩形板，圆弧段内圆面设有内弧牙扣；圆弧段两侧的夹板上均设有螺栓孔。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明的连接方法适用范围广，无论是现浇混凝土结构还是装配式混凝土结构的水平钢筋和竖向钢筋的连接均适用。对于上下钢筋水平错位、角度偏移容错率高，通过钢筋连接组件挤压可以使上下钢筋对齐，保证钢筋不被拔出；钢筋连接组件的内弧牙扣与钢筋墩粗段的外环牙扣紧紧咬合有效增加了钢筋之间的截面积，提高了钢筋的抗拉强度；现有技术往往需要两钢筋错位搭接，本发明的连接方法允许两钢筋的轴线重合位于同一轴线上。钢筋连接组件采用高强度材料制作，连接过程中即使钢筋在一定范围内有偏差，也可以通过钢筋连接组件得到校正。本发明的方法及所用钢筋连接组件施工操作简单、施工工期较短。与现有灌浆套筒施工技术比较可节约成本一半左右。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的分解示意图；

图3是图1的横截面剖视图；

图4是本发明的两混凝土构件内钢筋的连接结构示意图；

图5是本发明适用的几种不规范钢筋对接的典型实例示意图。

图中标记如下：1-钢筋、2-墩粗段、3-外环牙扣、4-钢筋连接组件、5-夹板、6-螺栓、7-螺母、8-圆弧段、9-内弧牙扣、10-螺栓孔、11-间隙、12-混凝土构件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种两混凝土构件内钢筋的连接方法，如图1至图3所示，该方法是预制需连接混凝土构件12时，先将需连接的钢筋1端头墩粗，然后在钢筋的墩粗段2加工一组外环牙扣3；当需要将两混凝土构件12内的钢筋1连接在一起时，采用钢筋连接组件4将两段钢筋的外环牙扣3与钢筋连接组件4上的内弧牙扣9挤压连接成一个整体。

如图2所示，钢筋连接组件4包括一对夹板5和一组螺栓紧固件；夹板5中段为圆弧段8，在圆弧段8内圆面加工一组内弧牙扣9；通过一对夹板5上的内弧牙扣9将两段钢筋1的墩粗段2夹住，并通过一组螺栓紧固件使一对夹板5挤压使钢筋1的墩粗段2上的外环牙扣3和夹板5上的内弧牙扣9发生挤压变形接成如图3所示的整体结构。

如图2和图3所示，一对夹板5上的内弧牙扣9相对组合在一起后形成的圆形内牙扣孔径略小于钢筋1的墩粗段2的外环牙扣3外径。

根据上述方法构成的本发明的一种两混凝土构件内钢筋的连接结构，如图1至图3所示，该结构包括待连接的两段钢筋1，两段钢筋1的连接端均设有墩粗段2，墩粗段2外圆面设有外环牙扣3；在两段钢筋1的墩粗段2经钢筋连接组件4将两段钢筋1与钢筋连接组件4一起挤压连接为整体结构。钢筋连接组件4包括一对夹板5和一组配套的螺栓6和螺母7；夹板5为中段设有圆弧段8的矩形板，圆弧段8内圆面设有内弧牙扣9；圆弧段8两侧的夹板5上均设有螺栓孔10。

具体实施时，首先将用于混凝土构件12内并需要与其它混凝土构件12连接的钢筋1端头采用墩粗设备进行墩粗处理，在钢筋1的连接端形成墩粗段2。墩粗段2的长度应为钢筋1公称直径的3～5倍。然后在车制外环牙扣3，外环牙扣3可以是螺纹状，也可以是环状，外环牙扣3的底径应略大于钢筋1公称直径，以免影响钢筋1的抗拉或抗压强度。钢筋1连接端处理完毕后，即可将处理后的钢筋1预埋在混凝土构件12内进行混凝土构件12的浇筑。

另外采用高强度钢材加工一些钢筋连接组件4，为确保钢筋连接组件4质量和标准化要求，钢筋连接组件4可采用由专业化工厂定制。钢筋连接组件4主要由两块夹板5和一组螺栓紧固件构成，一组螺栓紧固件包括四根螺栓6和四个螺母7。夹板5的形状为中段设有圆弧段8的矩形板，在圆弧段8内圆面加工一组内弧牙扣9；两块夹板5相对接触后，两块夹板5上的内弧牙扣9构成的圆应小于墩粗段2的外环牙扣3外径，以确保两块夹板5可以将钢筋1的墩粗段2夹紧，并发生挤压变形。

当需要将两混凝土构件12内钢筋1的连接时，如图4所示。首先将两混凝土构件12内钢筋1的对接端对齐，然后用两块夹板5夹住钢筋1的对接端，并将四根螺栓6从两块夹板5上的螺栓孔10穿出，然后将四个螺母7拧在螺栓6上并拧紧，需要拧的很紧，应拧的使钢筋1对接端墩粗段2上的外环牙扣3发生挤压变形并与夹板5上的内弧牙扣9容为一体。一般螺栓6上的螺母7拧紧后，两块夹板5不会接触，而有一定的间隙11。

钢筋连接组件4采用高强度材料制作，连接过程中即使钢筋1出现如图5中a所示的水平错位偏差，图5中b所示的长度较短偏差，图5中c所示的一根钢筋倾斜偏差，图5中d所示的两根钢筋同时斜偏差，只要偏差不是特别大，都也可以通过钢筋连接组件得到校正。

本发明的连接方法适用范围广，无论是现浇混凝土结构还是装配式混凝土结构的水平钢筋和竖向钢筋的连接均适用。对于上下钢筋水平错位、角度偏移容错率高，通过钢筋连接组件挤压可以使上下钢筋对齐，保证钢筋不被拔出；钢筋连接组件的内弧牙扣与钢筋墩粗段的外环牙扣紧紧咬合有效增加了钢筋之间的截面积，提高了钢筋的抗拉强度；现有技术往往需要两钢筋错位搭接，本发明的连接方法允许两钢筋的轴线重合位于同一轴线上。钢筋连接组件采用高强度材料制作，连接过程中即使钢筋在一定范围内有偏差，也可以通过钢筋连接组件得到校正。本发明的方法及所用钢筋连接组件施工操作简单、施工工期较短。与现有灌浆套筒施工技术比较可节约成本一半左右。