一种用于预制构件的连接结构的制作方法

文档序号:15531758发布日期:2018-09-25 21:38阅读:109来源:国知局

本实用新型属于建筑技术领域,涉及用于预制构件之间的连接结构,尤其是装配式住宅中的预制构件的连接结构。



背景技术:

装配式住宅中,不同预制构件的对接一直是较难解决的技术问题。通常可通过螺母套来对接两预制构件的钢筋,其中钢筋的端头需相应配置螺纹,这样可将两预制构件接于一体。但是,用螺母套对接需要两预制构件的钢筋处于同一直线上,否则,无法实现有效对接。由于,装配式住宅中的预制构件体积重量大、接头多,接头处的偏移在所难免,所以用螺母套来对接两预制构件的钢筋往往会存在事实困难的问题。

卡接式连接对于待连接构件的同轴性要求相对较低,一定程度上可以克服钢筋不同轴的问题,所以预制构件的连接结构可以考虑采用卡接的方式。本申请人设计过一种针对桩的连接件,其大螺母和小螺母分别对应预埋在桩端面,大螺母内螺接有一个螺套,小螺母连接有插杆,桩与桩端面对接后,插杆插入到螺套内,插杆与螺套通过卡台机构卡接配合从而阻止插杆脱离大螺母,这样可以使两个桩体连接固定。然而,装配式住宅中的预制构件对接面远远大于桩的对接面,需要对接的接头数量极多,直接插接时有一个接头对不上就无法完成连接。另一方面,桩的连接只考虑连接后的抗拉强度即可,而墙体等预制构件连接后还需满足残余变形小并具有高延性及反复拉压性能的要求,并且考虑到预制构件的端面平整度可能不够,还需要连接结构可以实现余量调整,故上述连接件无法直接用于装配式住宅的预制构件。为此,如何将类墙体的预制构件进行有效对接成为急需解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型主要针对上述的连接结构难以对多接头实现大面积对接和间距余量调节的技术问题,提出一种用于预制构件连接期间既有调节余量同时又可以实现紧固连接的连接结构,尤其适用于装配式住宅的两个墙体间可调余量又紧固连接的连接结构。

本实用新型的技术方案是:一种用于预制构件的连接结构,其中预制构件一和预制构件二上分别设有供连接结构连接的伸出端,位于预制构件一的伸出端为第一伸出端,位于预制构件二的伸出端为第二伸出端;该连接结构包括:紧固件、连接插杆、扣筒、套筒、以及锁紧件,

紧固件,用于连接第一伸出端和连接插杆,在紧固件内,第一伸出端和连接插杆相互之间可靠近或远离,并且保持连接;

连接插杆,通过紧固件与第一伸出端相对固定,用于与扣筒形成卡接结构;

扣筒,用于与连接插杆形成卡接结构,以固定连接插杆与扣筒的相对位置,阻止连接插杆退出;

套筒,用于作为第二伸出端的延伸,并形成远离第二伸出端的容置腔,容置腔用于容置扣筒和连接插杆并固定连接扣筒;

锁紧件,套于连接插杆上,用于带动扣筒使得扣筒在容置腔内向第二伸出端位移并阻止扣筒退出。

所述连接插杆包括杆体和插接头,杆体用于装配锁紧件,杆体远离插接头的一端用于与紧固件连接,插接头穿过扣筒,所述扣筒固定连接于容置腔内,所述扣筒上设有卡片,以便于插接头与卡片形成卡接配合,在连接结构结合配置期间,在紧固件内,第一伸出端和连接插杆之间相互靠近,以便于插接头与卡片形成无间隙卡接配合,所述锁紧件向第二伸出端位移,用于带动扣筒进一步与连接插杆紧密配合并对扣筒止退限位,实现插接头和卡片的锁紧。

具体的说,用于预制构件的连接结构,包括紧固件、连接插杆、扣筒、套筒、以及锁紧件,连接插杆由杆体和插接头组成,杆体上设有丝扣部,杆体丝扣部上螺纹连接有锁紧件并且杆体远离插接头的一端与紧固件螺纹连接,紧固件远离杆体的一端与作为预制构件一上第一伸出端的钢筋螺纹连接,紧固件为正反螺母;扣筒包括筒体和卡片,筒体外侧设有丝扣,卡片可与插接头卡接;套筒的一端与作为预制构件二上第二伸出端的钢筋螺纹连接,另一端形成容置腔,容置腔的内侧设有螺纹,扣筒的通过筒体上的丝扣与容置腔螺纹连接。

其中,紧固件下部的螺纹、杆体上的螺纹、锁紧件内侧的螺纹为同一方向的螺纹,紧固件上部的螺纹、扣筒外侧的螺纹、容置腔内侧的螺纹同一方向并且与紧固件下部的螺纹方向相反。

进一步地,紧固件下部的螺纹、杆体上的螺纹、锁紧件内侧的螺纹为左旋螺纹,紧固件上部的螺纹、扣筒外侧的螺纹、容置腔内侧的螺纹为右旋螺纹。

进一步地,紧固件、套筒及锁紧件上设有安装部。

进一步地,锁紧件的安装部为周向突起的齿牙。

进一步地,扣筒的尾端设有卡装面,所述卡装面为设置于扣筒的尾端内腔的非圆面、或者为扣筒的尾端端面的凸起或凹槽,与卡装面相对应的,锁紧件的外周面为非圆面、或者锁紧件的端面设置为凹槽或凸起。

进一步地,插接头位于连接插杆的端部,连接插杆本体和插接头之间的连接处形成卡台,在卡台的外缘上具有与插接头连接的卡台挡环,连接插杆本体、卡台和卡台挡环之间形成供卡片端部插入的环形卡槽。

进一步地,插接头的端部设有导向部,导向部呈圆锥形。

进一步地,扣筒的卡片内侧具有锯齿状的齿合部,连接插杆本体上与齿合部对应的位置设有相匹配的锯齿。

进一步地,扣筒上的卡片周向分叉设置,每两片相邻的卡片之间具有间隙。

进一步地,紧固件和容置腔上设有贯通其内壁、外壁的注浆孔。

进一步地,连接结构的螺纹连接处及紧固件和容置腔内填充有环氧树脂。

本实用新型与现有技术相比的有益效果为:

本实用新型采用卡扣连接结合螺纹连接的方式将预制构件进行连接,兼顾了螺纹连接和卡接的优点,并采用紧固件固定并调节连接插杆,一方面加长了连接插杆的长度,进一步加大了对接的允许偏移量,可实现更大面积的预制构件对接;另一方面,紧固件根据花篮螺丝的工作原理调节连接插杆和第一伸出端的间距,从而实现连接插杆和扣筒卡接关系的余量调整。另外,本方案采用了分体式后锁紧的方式连接,先卡接再利用紧固件调节连接件之间的间隙,锁紧件起到锁紧止退限位的作用,使得本连接结构既能满足抗拉强度的要求,又能满足残余变形小并具有高延性及反复拉压性能的要求,达到预制构件连接期间既有调节余量同时又可以实现紧固连接的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构爆炸示意图;

图2为本实用新型实施例1的连接插杆结构示意图;

图3为图2的局部放大图;

图4为另一中卡台的结构示意图;

图5为本实用新型实施例1的紧固件结构示意图;

图6为本实用新型实施例1的另一紧固件结构示意图;

图7为本实用新型实施例1的扣筒结构示意图;

图8为本实用新型实施例1的套筒结构示意图;

图9为本实用新型实施例1的锁紧件结构示意图;

图10为本实用新型实施例1的结构示意图;

图11为本实用新型实施例2的结构示意图;

其中:1-预制构件一、2-预制构件二、3-第一伸出端、4-第二伸出端、5-紧固件、6-连接插杆、7-扣筒、8-套筒、9-锁紧件、10-容置腔、11-插接头、12-杆体、13-筒体、14-卡片、15-卡台、16-卡台挡环、17-导向部、18-齿合部、19-锯齿、20-注浆孔,21-导向面、22-卡装面、23-加强筋。

具体实施方式

下面结合具体实施例对实用新型做进一步说明。

实施例1

结合附图1-9展开说明具体实施方式。

混凝土结构或预制构件中接头的选用有严格的要求,当在同一连接区段内必须实施100%钢筋接头的连接时,应采用I级接头,而I级接头应满足接头抗拉强度等于被连接钢筋实际抗拉强度或不小于1.10倍钢筋抗拉强度标准值,残余变形小并具有高延性及反复拉压性能。本实用新型的目的旨在开发一种结构简单、安装方便并满足上述要求的连接结构。

如图1所示,该连接结构用于预制构件的连接,其中预制构件一1和预制构件二2上分别设有供连接结构连接的伸出端,位于预制构件一1的伸出端为第一伸出端3,位于预制构件二2的伸出端为第二伸出端4,其中,伸出端为一部分植入预制构件另一部分延伸到预制构件外面,通常为钢筋笼中的主筋,也可以是单独在预制构件中预埋的可连接的端头,连接结构通过牢固连接这些端头而实现预制构件的相互连接。

该连接结构包括:紧固件5、连接插杆6、扣筒7、套筒8、以及锁紧件9。

紧固件5用于连接第一伸出端3和连接插杆6,并连接完成后固定第一伸出端3和连接插杆6的相对位置,使得连接插杆6作为第一伸出端3的延伸部;紧固件5与第一伸出端3的连接以实现固定连接为前提,可以是常规固定连接,包括焊接、键销连接、螺纹连接等,紧固件5与连接插杆6的连接优选的是可拆卸连接,所以紧固件5优选为套结构,并且为了便于安装,紧固件5的外表面设置为非圆形状,其截面可以为扇形、缺圆形、四边形、多边形等,或者紧固件为圆形但是其上设置安装部,安装部便于安装工具卡固而设置为凹槽或非圆的面。

连接插杆6通过紧固件5与第一伸出端3相对固定,用于与扣筒7形成卡接结构,连接插杆包括杆体12和插接头11,插接头11与杆体12的连接处形成卡台15,卡台15与扣筒7卡接,其中,由于先进行插接再通过紧固件5及锁紧件9实现紧固,所以无需考虑因为卡接处形状的变换而带来的卡接间隙余量,这样卡台15的形状可以根据设计需求多样化,可以设计为平台状、倒钩状、阶梯状、伞状等,在卡台15变换形状后需要考虑扣筒7上的卡片14与之相适配,以保证紧固后卡台15与卡片14的卡接结构牢固稳定并满足抗拉强度的要求。另外,连接插杆6与现有的插杆相比增加了长度并在杆体12上设置了用于装配锁紧件9的设计,该设计可以是螺纹连接、卡扣连接、键销连接中的一种及其组合。

扣筒7用于与连接插杆6形成卡接结构,以阻止连接插杆6退出脱离,扣筒7包括筒体13和卡片14,筒体13相当于底座,设计为环状,其上延伸出来卡片14,卡片14之间设有间隙,卡片14可以为径向的收缩,筒体13与卡片14可以为钢性延伸一体成型也可以为弹性薄片连接。由于本实用新型可以插接后再调整卡接间隙,故扣筒7可以是顺向与连接插杆6卡接也可以是逆向与连接插杆6卡接,即插接过程中,插接头11先通过卡片14为顺向,插接头11先通过筒体13为逆向;为了便于装配,扣筒7远离套筒8的一侧的端面设置为用于装配或卡扣的非圆面。

套筒8用于作为第二伸出端4的延伸,并形成远离第二伸出端4的容置腔10,容置腔10用于容置扣筒7和连接插杆6并固定连接扣筒7,容置腔10与扣筒7的连接一般为螺纹连接,套筒8可以设计为贯通的,其一端与第二伸出端4固定连接,另一端自然形成容置腔10,也可以设计为与第二伸出端4一体成型并带有容置腔10;为了便于装配,套筒8的外表面设置为非圆形,或者在套筒8的筒身上设有非圆的安装面;另外,套筒8远离第二伸出端4的端部设有突出于套筒8的加强筋。

锁紧件9位于连接插杆6上,用于带动扣筒7使得扣筒7在容置腔10内向第二伸出端4位移并阻止扣筒7退出,其中,锁紧件9与连接插杆6的配合方式只要同时满足以下两个条件即可,第一、锁紧件9在连接插杆上可以上下移动及周向旋转,第二、在扣筒7与连接插杆6无间隙卡接固定后对扣筒7起到限位止退作用,所以锁紧件9与连接插杆6的结合方式可以在现有的连接方式中组合即可,可以设计为螺纹连接,也可以设置为先螺纹连接后销轴卡接,还可以设计为键槽卡接。

在连接结构结合配置期间,所述连接插杆6装配锁紧件9后通过紧固件5固定于第一伸出端3,所述套筒8固定连接于第二伸出端4,所述扣筒7置于容置腔10的端口或与容置腔10部分连接,所述连接插杆6上设有插接头11,插接头11穿过扣筒7,所述锁紧件9向第二伸出端4位移并带动扣筒7进一步与套筒8深度连接,至扣筒7与连接插杆6形成紧密的卡接配合。

具体的说,本实施例的连接结构,包括紧固件5、连接插杆6、扣筒7、套筒8、以及锁紧件9。

如图2所示,连接插杆6连接插杆6由杆体12和插接头11组成,杆体12上设有丝扣,插接头11位于连接插杆6的端部,插接头11和杆体12的连接处形成卡台15,如图3所示,在卡台15外缘有一个呈圆环形且与插接头11连接的卡台挡环16,杆体12、卡台15和卡台挡环16之间形成供卡片14端部插入的环形卡槽,插接头11的端部设有导向部17,导向部呈圆锥形;另外,卡台15和杆体12形成的形状可以多样化,可以设计为平台状、倒钩状、阶梯状、伞状等,各种形状各有其特点,比如图4所示的卡台15与杆体12的局部放大结构示意图,杆体12靠近插接头11的连接处设计为圆柱,卡台15上设有卡台挡环16,这样与圆锥杆体相比加粗了杆体直径,从而增加了抗拉强度。

如图5所示,紧固件5为正反螺母,以紧固件5的高度中线为对称线,上半部分为正向丝扣,下半部分为反向丝扣,这样形成花篮螺丝式的结构,既保证了第一伸出端3和连接插杆6的连接,又可以调节两者之间的距离,实现余量调节并紧固连接的目的,紧固件5的内侧为圆形,外侧形状可以为圆、三角、四角、多边、椭圆、缺圆等多种形状。

如图6所示,紧固件5的正反螺纹的设置也可不对称的设计,紧固件5与预制构件上的钢筋连接的一端的螺纹长度与钢筋的丝扣长度相适配,与连接插杆连接的一端可以随着紧固件5的延伸而变长,这样的紧固件5依然是正反螺母,是上端短下端长、正螺纹短反螺纹长的正反螺母。

为了加工方便,紧固件5的内壁在正反螺纹之间设有一小段平滑过渡区,在该过渡区上设有贯穿紧固件5的内壁和外壁的注浆孔20,连接固定后可以通过注浆孔20向紧固件5内灌注固化剂,一方面进一步消除连接结构之间的间隙,另一方面起到固化粘接作用,进一步提高连接结构的稳定性,固化剂为环氧树脂、高强混凝土等。

如图7所示,扣筒7包括筒体13及筒体13上的多片具有卡扣功能的卡片14,多片卡片14周向均匀的间隔设置,每两片相邻的卡片14之间具有间隙,筒体13外侧设有丝扣,扣筒7与连接插杆6的第一接触部设有导向面21,导向面21为卡片上径向的倒面,一方面方便连接插杆6的插入,另一方面去除了尖锐部,使卡接更牢固。

扣筒7的筒体13与卡片14的外周具有径向落差,所述筒体13的直径大于所述卡片14的最大直径,该径向落差使得扣筒7与固定他的套筒8安装后卡片14与套筒8内壁之间具有一定的间隙,更有利于卡片14的撑开。

扣筒7的尾端设有卡装面22,所述卡装面22为设置于扣筒7的尾端的内腔或端面的非圆面或凸起或凹槽,本实施例中卡装面为扣筒内腔周向均匀设置的凹槽。

扣筒7的远离套筒8的一端为尾端,在扣筒7的尾端外周设有一圈加强筋23,加强筋23的外径大于套筒8的内径,一方面起到强固扣筒7的作用,另一方面起到限位的作用,限制扣筒7与套筒8的配合极限。

如图8所示,套筒8的一端设有对应于预制构件上的钢筋连接螺纹,另一端形成容置腔10,容置腔10的内侧设有用于连接扣筒7的螺纹,扣筒7的通过筒体13上的丝扣与容置腔10螺纹连接,容置腔10设有贯通套筒壁的注浆孔20,连接固定后可以通过注浆孔20向套筒8内灌注固化剂,一方面进一步消除连接结构之间的间隙,另一方面起到固化粘接作用,进一步提高连接结构的稳定性,固化剂为环氧树脂、高强混凝土等。

如图9所示,锁紧件9内侧的设有用于与连接插杆连接的螺纹,为便于安装,锁紧件9的安装部为周向突起的齿牙,另外,为了让锁紧件9更好的带动扣筒7旋转,锁紧件9与扣筒7的相抵部的外周或端面为与扣筒7的尾端相匹配的非圆或凹槽或凸起,也可以是锁紧件9与扣筒7相抵部为凹凸面卡合或形成棘齿结构,本实施例中锁紧件9的外周设有凸起(图中未表示)。

如图10所示,在两个预制构件连接时,连接插杆6上螺纹连接锁紧件9,紧固件5的一端与预制构件的钢筋螺纹连接,另一端与与连接插杆6螺纹连接,另一预制构件的钢筋与套筒8的一端螺纹连接,套筒8的另一端螺纹连接有扣筒7,扣筒7与套筒8螺纹连接,两个预制构件靠近至连接插杆的插接头11完全穿过卡片14,调整并固定两个预制构件之间的间距至预定位置,旋转紧固件5,第一伸出端与连接插杆6相互靠近,即连接插杆6上移,使得插接头11与卡片14无间隙卡接,旋转锁紧件9至锁紧件9与扣筒7相抵,继续旋转锁紧件9,锁紧件9带动扣筒7使得插接头11与卡片14进一步紧固,同时,锁紧件9对扣筒7起到限位止退的作用,加强筋23的外径大于套筒8的内径,起到进一步限位的作用,这时扣筒7与连接插杆6实现无间隙的紧密卡接,紧固件5、连接插杆6、扣筒7、套筒8之间的相对位置均处于固定状态,从而实现了两个预制构件的稳固连接。

其中,紧固件5下部的螺纹、杆体12上的螺纹、锁紧件9内侧的螺纹为同一方向的螺纹,紧固件5上部的螺纹、扣筒7外侧的螺纹、容置腔10内侧的螺纹同向并与杆体12上的螺纹方向相反。

进一步地,紧固件5下部的螺纹、杆体12上的螺纹、锁紧件9内侧的螺纹为左旋螺纹,紧固件5上部的螺纹、扣筒7外侧的螺纹、容置腔10内侧的螺纹为右旋螺纹,采用左旋螺纹和右旋螺纹交叉配合,这样装配时无需将部件之间外力固定即可安装,实现了自动锁紧,为安装带来很大的便利。

实施例2

本实施例与实施例1的原理基本相同,不同之处在于,如图10所示,扣筒7内侧具有锯齿状的齿合部18,连接插杆6本体上与齿合部18对应的位置设有相匹配的锯齿19,这样扣筒7与连接插杆6之间锯齿齿合,进一步增强了连接结构的牢固度,消除了连接处的间隙,从而有效提高了本连接机构的稳定性。

本实用新型中预制构件是指在施工现场实施安装前已制作完成的装配式混凝土构件,一般常见的有预制混凝土楼盖板及墙体、桥梁用混凝土箱梁、工业厂房用预制混凝土屋架梁及墙体、涵洞框构、地基处理用预制混凝土桩等。

该连接结构采用卡台式连接结合螺纹连接,其连接结构调节余量是通过扣筒位移,从而实现无间隙连接,解决了既消除位移余量并位移后紧固连接的问题,其中说明书中的“正螺纹”即“右旋螺纹”,“反螺纹”即“左旋螺纹”,另外,本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1-预制构件一、2-预制构件二、3-第一伸出端、4-第二伸出端、5-紧固件、6-连接插杆、7-扣筒、8-套筒、9-锁紧件、10-容置腔、11-插接头、12-杆体、13-筒体、14-卡片、15-卡台、16-卡台挡环、17-导向部、18-齿合部、19-锯齿、20-注浆孔,21-导向面、22-卡装面、23-加强筋等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

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