异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点、混合筋笼及施工方法与流程

本发明涉及玻璃纤维筋与钢筋连接节点的技术领域，特别是涉及一种异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点。

背景技术：

盾构法隧道施工是目前应用较为广泛的隧道掘进方法，因其在施工速度、安全等方面具有明显的优越性，已广泛用于城市轨道交通、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

为确保盾构机始发和接收时的施工安全，盾构始发或接收位置的围护结构已趋向于采用玻璃纤维筋笼。玻璃纤维筋简称gfrp，是一种玻璃纤维增强复合材料，与钢筋相比，具有抗拉强度高，质量轻，可切割性好，抗腐蚀性能好，热传导和电传导能力低等优点，在很多情况下，可用来替代钢筋使用，同时具有钢筋所不具有的易切断性能，可大大减少盾构施工过程中的安全隐患。

目前使用的大多数为两端为钢筋、中段为玻璃纤维筋的混合筋笼，这种混合筋笼整体性差，易散落，玻璃纤维筋与钢筋的连接处牢固性差，在盾构施工过程中极易出现桩墙体倒塌的情况，为保证混合筋笼的整体稳定性，一般会在筋笼内设置通长的钢筋，但是通长的钢筋又会增加盾构始发或接收时刀具的切桩难度，刀具磨损较大，不利于掘进施工。

而玻璃纤维筋由于其材料自身的性能，是在高温条件下形成的，不具备可焊接的性能，且难以弯折，这就限定了其只能采用机械法进行连接，现有的连接方式多为绑扎法，稳定性差，事故率高。

技术实现要素：

本发明提供一种连接牢固、稳定性高、不易散落的异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点。

解决的技术问题是：现有的玻璃纤维筋与钢筋的连接不牢固，整体性差，筋笼易散落，存在极大的安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点，包括异形玻璃纤维筋、异形钢筋和异形卡扣；所述异形玻璃纤维筋上设置有两个间隔排布的第一环形凸肋，两个第一环形凸肋之间形成截面呈矩形的第一环形凹槽；所述异形钢筋上设置有两个间隔排布的第二环形凸肋，两个第二环形凸肋之间形成截面呈矩形的第二环形凹槽；所述异形钢筋上的其中一个第二环形凸肋设置在异形玻璃纤维筋的第一环形凹槽中，异形玻璃纤维筋上的其中一个第一环形凸肋设置在异形钢筋的第二环形凹槽中；所述异形卡扣将第一环形凹槽与第二环形凸肋夹紧，或者异形卡扣将第一环形凸肋与第二环形凹槽夹紧。

本发明异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点，进一步的，还包括有钢筋箍筋，所述异形卡扣将第一环形凹槽与第二环形凸肋夹紧，钢筋箍筋箍在第一环形凸肋与第二环形凹槽上；或者异形卡扣将第一环形凸肋与第二环形凹槽夹紧，钢筋箍筋箍在第一环形凹槽与第二环形凸肋上。

本发明异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点，进一步的，所述第一环形凸肋的轴线与异形玻璃纤维筋的轴线同轴设置，第一环形凸肋的外沿直径为异形玻璃纤维筋直径的1.5-1.8倍。

本发明异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点，进一步的，所述第二环形凸肋的轴线与异形钢筋的轴线同轴设置，第二环形凸肋的外沿直径为异形钢筋直径的1.5-2.0倍。

本发明异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点，进一步的，所述第一环形凸肋与第二环形凸肋的宽度不小于异形玻璃纤维筋直径的0.7-0.8。

本发明异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点，进一步的，第二环形凸肋的宽度与第一环形凹槽的宽度相同，第一环形凸肋的宽度与第二环形凹槽的宽度相同。

应用所述异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点的混合筋笼，用于盾构施工的围护结构中，包括异形玻璃纤维筋和异形钢筋，异形玻璃纤维筋竖向排布，异形钢筋分别位于异形玻璃纤维筋的两端，所述异形玻璃纤维筋中段间隔设置有固定部，固定部包括两个间隔设置的第三环形凸肋，两个第三环形凸肋之间形成截面呈矩形的第三环形凹槽，异形玻璃纤维筋箍筋设置在第三环形凹槽处。

本发明混合筋笼，进一步的，所述第三环形凸肋的轴线与异形玻璃纤维筋的轴线同轴设置，第三环形凸肋的外沿直径为异形玻璃纤维筋直径的1.5-1.8倍。

本发明混合筋笼的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、根据施工设计需求，在工厂预制异形玻璃纤维筋、异形钢筋、异形玻璃纤维筋箍筋、钢筋箍筋和异形卡扣；

步骤二、将异形玻璃纤维筋与异形钢筋逐根连接，将异形钢筋上的其中一个第二环形凸肋设置在异形玻璃纤维筋的第一环形凹槽中，异形玻璃纤维筋上的其中一个第一环形凸肋设置在异形钢筋的第二环形凹槽中，避免发生相对滑动，并在第一环形凹槽与第二环形凸肋外侧通过异形卡扣锁紧；

步骤三、将异形玻璃纤维筋竖向排布，并以异形玻璃纤维筋箍筋固定；

步骤四、在异形玻璃纤维筋与异形钢筋的连接部位外侧设置钢筋箍筋，完成混合筋笼的绑扎。

本发明异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点、混合筋笼与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点采用特别设计的呈凹凸结构的连接部，相互配合，搭接卡固，有效的避免了钢筋与玻璃纤维筋的相对滑动，并在凹槽内通过异形卡扣锁紧连接，大大提高了钢筋与玻璃纤维筋的连接牢固性。

本发明混合筋笼在异形玻璃纤维筋的中段设置有相同凹凸结构的固定部，并在凹槽内设置异形玻璃纤维筋箍筋，提高了异形玻璃纤维筋箍筋的固定牢固性；同时在异形玻璃纤维筋与钢筋的连接部外侧设置钢筋箍筋，大大提高了混合筋笼的整体稳定性，有效解决了混合筋笼易散落的情况。在盾构施工的过程中，降低了盾构刀具切桩的难度，减小了刀具的磨损，节约了施工成本。

本发明结构简单，连接部和固定部都具有定位的作用，可操作性强，绑扎难度小，精度高，大大提高了施工效率。

下面结合附图对本发明的异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点作进一步说明。

附图说明

图1为混合筋笼的结构示意图；

图2为图1中a部位的细节放大图即异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点的结构示意图；

图3为异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点的俯视图；

图4为异形玻璃纤维筋的主视图；

图5为异形玻璃纤维筋的固定部的结构示意图。

附图标记：

1-异形玻璃纤维筋；11-第一环形凸肋；12-第一环形凹槽；2-异形钢筋；21-第二环形凸肋；22-第二环形凹槽；3-异形卡扣；4-钢筋箍筋；5-异形玻璃纤维筋箍筋；61-第三环形凸肋；62-第三环形凹槽。

具体实施方式

如图2至图3所示，本发明异形玻璃纤维筋与钢筋的连接节点包括异形玻璃纤维筋1、异形钢筋2、异形卡扣3和钢筋箍筋4，如图4所示，异形玻璃纤维筋1上设置有两个间隔排布的第一环形凸肋11，两个第一环形凸肋11之间形成截面呈矩形的第一环形凹槽12，第一环形凸肋11的轴线与异形玻璃纤维筋1的轴线同轴设置，第一环形凸肋11的外沿直径为异形玻璃纤维筋1直径的1.5-1.8倍；异形钢筋2上设置有两个间隔排布的第二环形凸肋21，两个第二环形凸肋21之间形成截面呈矩形的第二环形凹槽22，第二环形凸肋21的轴线与异形钢筋2的轴线同轴设置，第二环形凸肋21的外沿直径为异形钢筋2直径的1.5-2.0倍；异形钢筋2上的其中一个第二环形凸肋21设置在异形玻璃纤维筋1的第一环形凹槽12中，异形玻璃纤维筋1上的其中一个第一环形凸肋11设置在异形钢筋2的第二环形凹槽22中；第一环形凸肋11与第二环形凸肋21的宽度不小于异形玻璃纤维筋1直径的0.7-0.8，异形卡扣3将第一环形凹槽12与第二环形凸肋21夹紧，钢筋箍筋4箍在第一环形凸肋11与第二环形凹槽22上；或者异形卡扣3将第一环形凸肋11与第二环形凹槽22夹紧，钢筋箍筋4箍在第一环形凹槽12与第二环形凸肋21上，异形卡扣3的两端头分别通过螺栓锁紧；钢筋箍筋4通过扎丝与异形玻璃纤维筋1或异形钢筋2固定。

如图1和图5所示，采用上述异形玻璃纤维筋与异形钢筋的连接结构制成的混合筋笼用于盾构施工的围护结构中，包括异形玻璃纤维筋1和异形钢筋2，异形玻璃纤维筋1竖向排布，异形钢筋2分别位于异形玻璃纤维筋1的两端，异形玻璃纤维筋1中段间隔设置有固定部，固定部包括两个间隔设置的第三环形凸肋61，两个第三环形凸肋61之间形成截面呈矩形的第三环形凸肋62，第三环形凸肋61的轴线与异形玻璃纤维筋1的轴线同轴设置，第三环形凸肋61的外沿直径为异形玻璃纤维筋1直径的1.5-1.8倍；异形玻璃纤维筋箍筋5设置在第三环形凸肋62处，通过扎丝与异形玻璃纤维筋1固定。

本发明混合筋笼的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、根据施工设计需求，在工厂预制异形玻璃纤维筋1、异形钢筋2、异形玻璃纤维筋箍筋5、钢筋箍筋4和异形卡扣3；

步骤二、将异形玻璃纤维筋1与异形钢筋2逐根连接，将异形钢筋2上的其中一个第二环形凸肋21设置在异形玻璃纤维筋1的第一环形凹槽12中，异形玻璃纤维筋1上的其中一个第一环形凸肋11设置在异形钢筋2的第二环形凹槽22中，避免发生相对滑动，并在第一环形凹槽12与第二环形凸肋21外侧通过异形卡扣3锁紧；

步骤三、将异形玻璃纤维筋1竖向排布，并以异形玻璃纤维筋箍筋5固定；

步骤四、在异形玻璃纤维筋1与异形钢筋2的连接部位外侧设置钢筋箍筋4，完成混合筋笼的绑扎。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。