本发明涉及钢筋连接结构，特别涉及一种套筒内部卡接式连接接结构。
背景技术：
目前，装配式混凝土结构建筑，预制构件的连接方法，特别是竖向构件（预制墙板/柱）的竖向钢筋连接方式主要有：1）预埋件焊接连接、2）预埋件螺栓连接、3）钢筋套筒灌浆连接三种连接方式。
1）预埋件焊接连接是连接钢板预置在构件连接部位，预制构件安装就为后，将构件间相邻的预埋钢板焊接连接成一体的方式连接。
优点：安装操作简单；缺点:因焊接工艺原因使连接钢板性能发生脆性改变，造成钢板韧性差/易开裂/连接强度低、结构连接整体性/气密性/抗震性差、防腐/耐久性差；现在属于淘汰技术，市场应用应用范围小。
2）预埋件螺栓连接方法是将预埋钢板预留螺栓孔，并在安装部位预留安装螺栓，预置构件安装时将预留螺栓插入预置构件的预埋钢板的螺栓孔内用螺母紧固。优点是连接强度比焊接强度高、缺点：成本高、结构连接整体性/气密性/抗震性差、防腐/耐久性差；市场应用范围小。
3）钢筋套筒灌浆连接：如图21和图22所示，灌浆套筒包括两端开口的套筒和安装在套筒侧壁上的进浆口91和出浆口92。套筒预埋在上部构件93中，上部构件的预埋筋94插入套筒内，套筒进浆口和出浆口预留在上部构件的外侧。安装时，下部构件95凸出的插接筋96插入套筒内；构件安装定位后，将上部构件和下部构件的接缝97进行填塞，然后从进浆孔注入灌浆料，使钢筋与套筒结合，起到连接作用。
优点：连接钢筋插入套筒后通过灌浆使钢筋处于密封环境解决了
防腐/耐久性问题、连接强度优于以上焊接和栓接的两种方式。
缺点：实际应用中，钢筋套筒灌浆连接技术存在以下问题需要改进：1.受钢筋变形、位移、安装间隙小等因素影响施工操作难度大；2.漏浆问题容易发生且无法质检；3.操作工艺复杂，需要专用设备、工具、材料、人员；4.成本高、质量难以控制；4.影响灌浆料质量的因素多（材料、水灰比、搅拌、注浆、漏浆、人员操作、应用时间等），质量控制难度大；5.由于钢筋套筒灌浆连接技术是通过灌浆料将钢筋与套筒粘合，利用摩擦力原理与作用实现的钢筋连接。所以灌浆料作为连接介质，起到了连接质量的决定性作用，必须灌浆饱满、无漏浆、无收缩，但是，实际应用过程中特别是竖向构件连接（容易漏浆、且无法质检）很难保证连接质量，质量可控性差；连接质量的好坏直接影响钢筋的连接强度，形成无效连接（钢筋抽芯现象），造成建筑安全隐患。
另外，即使在钢筋套筒灌浆连接质量没有问题的情况下，结构连接也存在着一个无法解决的技术问题：竖向混凝土预制构件结构连接整体性问题，也就是预制构件底部与叠合板现浇层间的水平连接缝问题。因为竖向预制构件安装时构件底部的砂浆（粘合/找平层）强度与低于预制构件混凝土强度，造成受力点薄弱，影响混凝土结构的整体性差，抗震性低的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种套筒内部卡接式连接装置及其连接结构以及其安装方法，其优点是可以提高连接钢筋与套筒之间的连接强度，且便于安装。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种套筒内部卡接式连接装置，包括套筒和卡接件，卡接件卡接在套筒两端的内侧。
本发明进一步设置为：所述卡接件为外螺纹螺母，所述套筒的内壁设有供外螺纹螺母相螺纹连接的内螺纹。
通过上述技术方案，将杆状插接件插入套筒的内部，然后将外螺纹螺母套接在杆状插接件上，再将外螺纹螺母螺纹连接固定在套筒的端部内侧，浇筑水泥浆之后，水泥浆流入套筒内部，凝固之后可将杆状插接件与套筒相固定连接，限制杆状插接件朝拔出套筒的方向运动脱离套筒；外螺纹螺母可承载朝拔出套筒方向的泥浆的作用力，提高杆状插接件与套筒之间的连接强度。
本发明进一步设置为：所述外螺纹螺母可沿径向拆分为两半。
通过上述技术方案，在先将连接钢筋套接在套筒内部的情况下，可以将两半外螺纹螺母拼合套接在杆状插接件上，然后再旋转固定在套筒内，便于安装。
本发明进一步设置为：所述外螺纹螺母的端面上开设有扭转孔。
本发明进一步设置为：所述卡接件为轴向抵接卡簧，套筒内壁上开设有供轴向抵接卡簧卡接的卡接槽。
本发明进一步设置为：所述轴向抵接卡簧的内圈固定连接有防脱棘片，防脱棘片沿靠近所述套筒中心轴线的方向朝靠近套筒中心的方向倾斜。
本发明进一步设置为：所述卡接件为径向锁紧卡簧，径向锁紧卡簧为圆锥状，径向锁紧卡簧较小的一端朝向靠近所述套筒中心的方向；径向锁紧卡簧内圈开设有变形预留缺口，变形预留缺口绕锁紧卡簧的中心圆周均匀分布；所述套筒内壁上开设有供径向锁紧卡簧卡接的卡接槽。
通过上述技术方案，连接筋朝拔出套筒的方向运动时，径向锁紧卡簧与预埋卡接件之间存在一定的摩擦力，径向锁紧卡簧内圈受到朝向拔出套筒方向的作用力并朝拔出套筒方向发生弹性变形，径向锁紧卡簧内圈与连接筋之间的挤压作用力增大，径向锁紧卡簧内圈与连接筋之间的摩擦阻力增大，可限制连接筋朝拔出套筒的方向运动，提高连接筋与套筒之间的连接强度。
本发明进一步设置为：所述径向锁紧卡簧在所述套筒的两端均分别设置有至少两个。
通过上述技术方案，多个径向锁紧卡簧在受到朝拔出套筒方向的作用力后，均可朝拔出套筒的方向发生弹性变形，增大与杆状插接件之间的摩擦阻力，且提高了径向锁紧卡簧的承载能力，进一步提高套筒与杆状插接件之间的连接强度。
本发明进一步设置为：所述径向锁紧卡簧外圈固定连接有安装棘片，安装棘片沿远离所述套筒中心轴线的方向朝远离套筒中心的方向倾斜。
本发明进一步设置为：所述套筒上开设有注浆孔。
本发明进一步设置为：所述套筒的表面和/或卡接件的表面镀有防锈层。
本发明进一步设置为：所述套筒内壁上设有防滑纹。
一种套筒内部卡接式连接结构，包括上述的套筒内部卡接式连接装置以及连接筋，连接筋可从所述套筒的端部插入套筒内部；所述卡接件用于限制插入在套筒内部的连接筋朝拔出套筒的方向运动。
通过上述技术方案，连接筋通过卡接件卡接在套筒内部，连接筋预埋固定在两个需要连接的墙体相互靠近的端面上，安装比较简便；向套筒内部浇筑水泥浆并待水泥浆凝固之后，水泥浆可将连接筋、卡接件以及套筒固定连接在一起，提高连接筋与套筒之间的连接强度，从而提高两个墙体之间的连接强度。
本发明进一步设置为：所述连接筋为连接钢筋，连接钢筋一端固定连接有扩大头，扩大头的径向尺寸大于所述连接钢筋的径向尺寸，卡接件用于沿所述套筒的轴向抵触阻碍位于套筒内部的扩大头朝拔出套筒的方向运动。
本发明进一步设置为：所述扩大头朝向插入所述套筒的一端设有圆台面，圆台面较小的一端朝向插入套筒的方向。
通过上述技术方案，连接钢筋插入套筒的过程中，圆台面与卡接件相抵接，圆台面可将卡接件的内圈朝远离套筒中心轴线的方向撑开，便有将扩大头穿过卡接件内圈插入套筒。
本发明进一步设置为：所述连接筋为普通钢筋。
本发明进一步设置为：套筒内部卡接式连接结构还包括连接栓钉，所述套筒上开设有供连接栓钉插接的栓钉孔。
本发明进一步设置为：套筒内部卡接式连接结构还包括梁体，所述连接栓钉与梁体相固定连接。
一种套筒内部卡接式连接结构的安装方法，包括以下步骤：
s1：将连接筋卡接在套筒内部；
s2：向套筒内部浇筑水泥浆。
本发明进一步设置为：所述s1还包括以下步骤：
a1：连接筋为连接钢筋，卡接件为外螺纹螺母，将连接钢筋件插入套筒；
a2：将外螺纹螺母套在连接钢筋上；
a3：将外螺纹螺母旋转卡接在套筒内部。
本发明进一步设置为：所述s1还包括以下步骤：
b1：连接筋为普通钢筋，卡接件为径向锁紧卡簧，将径向锁紧卡簧卡接在卡接槽内；
b2：使普通钢筋穿过径向锁紧卡簧的内侧插入套筒。
本发明进一步设置为：所述s1还包括以下步骤：
c1：连接筋为连接钢筋，卡接件为轴向抵接卡簧，将轴向抵接卡簧卡接在卡接槽内；
c2：使扩大头穿过轴向抵接卡簧的内侧插入套筒。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、连接筋通过卡接件卡接在套筒内部，连接筋预埋固定在两个需要连接的墙体相互靠近的端面上，安装比较简便；
2、向套筒内部浇筑水泥浆并待水泥浆凝固之后，水泥浆可将连接筋、卡接件以及套筒固定连接在一起，提高连接筋与套筒之间的连接强度，从而提高两个墙体之间的连接强度；
3、径向锁紧卡簧可对杆状的连接筋进行锁紧限制连接筋拔出套筒，方便于安装；
4、注浆孔便于水泥浆流入套筒内部，水泥浆更容易充满套筒内部空间，提高水泥浆凝固后的承载能力，提高套筒与连接筋之间的连接强度。
附图说明
图1是实施例1中体现套筒结构的示意图；
图2是实施例1中体现套筒内部卡接式连接装置及其连接结构的安装结构示意图；
图3是实施例1中体现外螺纹螺母结构的示意图；
图4是实施例2中体现套筒内部卡接式连接装置及其连接结构安装结构的示意图；
图5是实施例2中体现轴向抵接卡簧结构的示意图；
图6是实施例3中体现轴向抵接卡簧结构的示意图；
图7是实施例3中体现防脱棘片结构的示意图；
图8是实施例4中体现径向锁紧卡簧结构的示意图；
图9是实施例4中体现变形预留缺口结构的示意图；
图10是实施例5中体现套筒内部卡接式连接装置及其连接结构的安装结构的示意图；
图11是实施例6中体现普通钢筋结构的示意图；
图12是实施例7中体现栓钉孔结构的示意图；
图13是实施例7中体现套筒内部卡接式连接装置及其连接结构安装结构的示意图；
图14是实施例8中体现安装棘片结构的示意图；
图15是实施例8中体现安装棘片与卡接槽之间装配关系的示意图；
图16是实施例9中体现锁紧卡簧结构的示意图；
图17是实施例9中体现轴向防脱卡簧结构的示意图；
图18是实施例10中体现挡片结构的示意图；
图19是实施例10中体现套筒内部卡接式连接结构的工作原理示意图；
图20是实施例11中体现双挡片安装结构的示意图；
图21是现有技术中体现套筒连接结构的示意图；
图22是现有技术中体现套筒结构的示意图；
图23是实施例12中体现限位螺栓卡接结构的示意图。
图中，
1、套筒；11、注浆孔；12、内螺纹；13、防滑纹；14、卡接槽；15、栓钉孔；
2、外螺纹螺母；21、扭转孔；
3、连接钢筋；31、扩大头；32、圆台面；
4、轴向抵接卡簧；41、防脱棘片；42、安装棘片；
5、径向锁紧卡簧；51、变形预留缺口；
6、连接钢筋；
7、连接栓钉；
8、工字钢梁；
91、进浆口；92、出浆口；93、上部构件；94、预埋筋；95、下部构件；96、插接筋；97、接缝；
101、轴向防脱卡簧；
102、挡片；
103、限位螺栓。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例1
套筒内部卡接式连接装置及其连接结构，如图1所示，套筒1内部卡接式连接装置为套筒1，套筒1上开设有注浆孔11，便于水泥浆在浇筑时流入套筒1内部并更容易充满套筒1内部空间。结合图2，套筒内部卡接式连接结构包括套筒1、卡接件和连接筋，卡接件为外螺纹螺母2，套筒1的两端内壁上设有供外螺纹螺母2螺纹连接的内螺纹12，外螺纹螺母2可通过内螺纹12旋紧固定连接在套筒1两端的内侧。连接筋为连接钢筋3，连接钢筋3靠近套筒1的一端固定连接有扩大头31，扩大头31的外径尺寸大于连接钢筋3的外径尺寸和外螺纹螺母2的内径尺寸；将扩大头31插入套筒1内部之后，将外螺纹螺栓套接在连接钢筋3上，再将外螺纹螺栓旋紧固定在套筒1内部，可限制扩大头31拔出套筒1，从而使套筒1与连接钢筋3相卡接。将连接钢筋3远离套筒1的一端与需要连接的墙体（图中未画出）端面相固定连接，可使墙体与套筒1相连接，实现通过套筒内部卡接式连接装置及其连接结构对两个墙体进行连接。套筒内部卡接式连接装置及其连接结构的安装简便，浇筑在套筒1内部的水泥浆凝固之后，可使连接钢筋3与套筒1相固定连接，提高套筒1与连接钢筋3之间的连接强度，从而提高套筒内部卡接式连接装置及其连接结构对两个墙体之间的连接强度。
结合图3,外螺纹螺栓沿径向对半分为两半，当连接钢筋3预先固定连接在墙体上时，可先将套筒1两端分别套在两个连接钢筋3上，使扩大头31伸入在套筒1内部，然后再将两半外螺纹螺栓拼合套接在连接钢筋3上，最后再将外螺纹螺栓旋紧固定在套筒1内侧，安装更加灵活方便。
外螺纹螺栓的端面上开设有扭转孔21，便于用角磨机扳手或其他双销扳手与其配合，便于将外螺纹螺母2旋入套筒1内部并拧紧或拧出套筒1。
套筒1的外表面、连接筋的外表面以及卡接件的外表面均镀有防锈层（图中未画出），用于提高套筒1、连接筋和卡接件的防腐蚀性能，延长套筒内部卡接式连接装置及其连接结构的使用寿命，提高套筒内部卡接式连接装置及其连接结构的连接强度和稳定性。
如图2所示，套筒1内壁上设有防滑纹13，水泥浆在套筒1内部凝固之后，水泥浆与套筒1内壁之间的摩擦力增大，防止水泥浆与套筒1内壁之间相对滑动。
实施例2
套筒内部卡接式连接装置及其连接结构，与实施例1的不同之处在于，如图4所示，卡接件为轴向抵接卡簧4，套筒1两端的内壁上开设有供轴向抵接卡簧4卡接的卡接槽14。结合图5，先将扩大头31伸入套筒1内部，然后再将轴向抵接卡簧4套在连接钢筋3上，再将轴向抵接卡簧4卡接安装在卡接槽14内，当扩大头31朝拔出套筒1的方向运动时，可与轴向抵接卡簧4相抵接，限制扩大头31拔出套筒1。
实施例3
套筒内部卡接式连接装置及其连接结构，与实施例2的不同之处在于，如图6所示，轴向抵接卡簧4的内圈固定连接有防脱棘片41，防脱棘片41沿靠近套筒1中心轴线的方向朝靠近套筒1中心的方向倾斜，扩大头31插入套筒1的过程中，与防脱棘片41相抵接，对防脱棘片41产生朝远离套筒1中心轴线方向的作用力，推动防脱棘片41朝远离套筒1中心轴线方向发生弹性变形，扩大头31穿过轴向抵接卡簧4之后，防脱棘片41恢复形变以限制扩大头31朝拔出套筒1的方向运动。
结合图7，扩大头31朝拔出套筒1的方向运动时挤压防脱棘片41，防脱棘片41和轴向抵接卡簧4朝拔出套筒1的方向发生弹性变形，防脱棘片41在收到挤压力而发生弹性变形后始终可以保持与扩大头31沿轴向相抵接，防止扩大头31穿过轴向抵接卡簧4拔出套筒1。
如图6所示，扩大头31朝向插入套筒1的一端设有圆台面32，圆台面32较小的一端朝向插入套筒1的方向，便于在插入套筒1的过程中撑开防脱棘片41以便于穿过轴向抵接卡簧4。
实施例4
套筒内部卡接式连接装置及其连接结构，与实施例2的不同之处在于，如图8所示，卡接件为径向锁紧卡簧5，径向锁紧卡簧5为圆锥状，径向锁紧卡簧5较小的一端朝向套筒1中心，结合图9，径向锁紧卡簧5内圈设有变形预留缺口51，便于径向锁紧卡簧5内圈受到轴向的作用力之后沿轴向弯曲变形。连接钢筋3插入径向锁紧卡簧5内侧之后，径向锁紧卡簧5内侧壁与连接钢筋3外表面相抵接，当连接钢筋3朝拔出套筒1的方向运动时，连接钢筋3与径向锁紧卡簧5之间的摩擦阻力带动径向锁紧卡簧5内圈朝拔出套筒1的方向发生弹性变形，径向锁紧卡簧5与连接钢筋3之间的挤压力增大，径向锁紧卡簧5与连接钢筋3之间的摩擦阻力增大，从而限制连接钢筋3朝拔出套筒1的方向运动。
实施例5
套筒内部卡接式连接装置及其连接结构，与实施例4的不同之处在于，如图10所示，套筒1的两端均卡接设置有至少两个径向锁紧卡簧5，用于提高对连接钢筋3沿轴向承载的能力。
实施例6
套筒内部卡接式连接装置及其连接结构，与实施例5的不同之处在于，如图11所示，卡接件为普通钢筋6。径向锁紧卡簧5可以通过增大其与普通钢筋6之间的摩擦力，从而限制普通钢筋6朝拔出套筒1的方向运动，普通钢筋6更方便于安装。
实施例7
套筒内部卡接式连接装置及其连接结构，与实施例3的不同之处在于，如图12所示，套筒1上开设有栓钉孔15，结合图13，套筒内部卡接式连接结构还包括连接栓钉7和梁体，连接栓钉7插入栓钉顶孔后可与梁体相固定连接，以对套筒1进行预固定，在浇筑水泥浆的过程中，套筒1与连接筋之间的相对位置不容发生改变，水泥浆凝固之后，套筒1与连接筋之间的装配准确度更高，套筒1的中心轴线与连接筋的中心轴线重合度更高。
梁体可以为砼墙或工字钢梁8，优选地，梁体采用工字钢梁8，连接栓钉7与工字钢梁8相焊接固定。
实施例8
套筒内部卡接式连接装置及其连接结构，与实施例3的不同之处在于，如图14所示，轴向抵接卡簧4的外圈固定连接有安装棘片42，安装棘片42绕轴向抵接卡簧4的中心圆周均匀分布。
结合图15，安装棘片42沿远离套筒1中心轴线的方向朝远离套筒1中心的方向倾斜；将轴向抵接卡簧4安装至套筒1内部过程中，安装棘片42与套筒1内壁相抵接，安装棘片42受到套筒1内壁的挤压作用力之后朝靠近套筒1中心轴线的反向发生弹性变形，当安装棘片42滑入至卡接槽14之后，安装棘片42恢复弹性形变，插入卡接槽14内，限制轴向抵接卡簧4沿套筒1的轴向运动。
实施例9
套筒内部卡接式连接装置及其连接结构，与实施例3的不同之处在于，如图16所示，套筒1的内孔为阶梯孔，两端的孔径大于中部的孔径，轴向抵接卡簧4的外径大于套筒1两端的孔径且小于套筒1中部的孔径，轴向抵接卡簧4可从套筒两端插入套筒1内部；结合图17，套筒内部卡接式连接装置还包括轴向防脱卡簧101，卡接槽14开设在套筒1两端孔径较大的内壁上，轴向防脱卡簧101的外圈卡接在卡接槽14内，轴向防脱卡簧101的内圈直径小于轴向抵接卡簧4的外圈直径，安装好之后，轴向抵接卡簧4抵接夹设在套筒1中部内控的端面和轴向防脱卡簧101之间，轴向防脱卡簧101可限制轴向抵接卡簧4沿套筒1的轴向朝远离套筒1的中心运动。
实施例10
套筒内部卡接式连接装置及其连接结构，与实施例4的不同之处在于，如图18所示，套筒1内部固定连接有挡片102，挡片102位于两径向锁紧卡簧5之间。结合图19，在套筒内部卡接式连接装置在竖向工况下使用时，先将套筒1的下端套接在下部墙体上面的连接钢筋3上，挡片102的下表面可与下方的连接钢筋3相抵接，使连接钢筋3伸入套筒1内部的位置更准确，然后将上部墙体吊装起来并将上部墙体上的连接钢筋3插入套筒1上端，在上部墙体和下部墙体之间浇筑混凝土，混凝土流入套筒1的内部和填充两墙体之间的空间，凝固之后对套筒内部卡接式连接装置进行固定并对两个墙体进行加固连接。
优选地，挡片102为网状结构，便于混凝土流过，也不局限于网状结构，具有混凝土能够穿过的结构均可，如开孔等。
实施例11
套筒内部卡接式连接装置及其连接结构，与实施例10的不同之处在于，如图20所示，套筒1的内部固定连接有两个挡片102，两个挡片102分别位于套筒1两端且均位于两个径向锁紧卡簧5之间。当套筒1的长度比较大时，两个挡片102分别与套筒1的端面之间可以保持较小的距离，以免套筒1套接在下方的连接钢筋3上时导致连接钢筋3过度伸入套筒1（即连接钢筋3伸入套筒1的长度过大）。
实施例12
套筒内部卡接式连接装置及其连接结构，与实施例9的不同之处在于，如图23所示，将轴向防脱卡簧101替换为限位螺栓103。具体的是：在套筒1的筒壁上对称开设限位螺栓孔，限位螺栓103拧入限位螺栓孔后，将轴向抵接卡簧4卡住，从而限制轴向抵接卡簧4沿套筒1的轴向朝远离套筒1的中心运动。
实施例13
套筒内部卡接式连接结构的安装方法，包括以下步骤：
s1：将连接筋卡接在套筒1内部；
s2：向套筒1内部浇筑水泥浆。
其中，s1还包括以下步骤：
a1：连接筋为连接钢筋3，卡接件为外螺纹螺母2，将连接钢筋3件插入套筒1；
a2：将外螺纹螺母2套在连接钢筋3上；
a3：将外螺纹螺母2旋转卡接在套筒1内部。
实施例14
套筒内部卡接式连接结构的安装方法，与实施例12的不同之处在于，s1包括以下步骤：
b1：连接筋为普通钢筋6，卡接件为径向锁紧卡簧5，将径向锁紧卡簧5卡接在卡接槽14内；
b2：使普通钢筋6穿过径向锁紧卡簧5的内侧插入套筒1。
实施例15
套筒内部卡接式连接结构的安装方法，与实施例13的不同之处在于，s1包括以下步骤：
c1：连接筋为连接钢筋3，卡接件为轴向抵接卡簧4，将轴向抵接卡簧4卡接在卡接槽14内；
c2：使扩大头31穿过轴向抵接卡簧4的内侧插入套筒1。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。