一种多重定位加固型灌浆套筒及铸造浇注方法与流程

本发明涉及建筑技术领域，具体地说涉及一种多重定位加固型灌浆套筒及铸造造型方法。

背景技术：

现有技术中，装配式建筑的连接方式之一采用灌浆套筒，传统的灌浆套筒是将螺纹钢筋插入金属套筒内部，灌注高强灌浆料混合物，通过灌浆料凝结固化与螺纹钢筋之间形成粘结锚固实现钢筋对接。由于灌浆料在套筒内未能凝结固化时是滑动、流动状态，需在有效时间内凝结硬化与螺纹钢筋内部粘结，实际生产中，套筒内灌浆料未凝结固化产生的滑动性、流动性直接影响灌浆料密实程度，继而影响连接质量及传力性能。

同时螺纹钢筋在金属套筒内部粘结的中心位置不准确，螺纹钢筋连接在套筒内的深度，直接影响连接质量，这些影响装配式结构整体的承载能力和抗震性能；由于灌浆料的流动性在套筒内自由向两边流动漏浆，形成套筒内灌浆料混合物分布不均，套筒内灌浆料密实程度，存在灌浆套筒强度不均问题，硬化后监测存在缺陷质量无法保证。

现有灌浆套筒一般采用成型钢管加工成有灌浆口的套筒，内部结构光滑简单，在套筒内灌浆料未凝结固化产生滑动性、流动性，灌浆料不能依附筒壁成型硬化，直接影响灌浆料密实程度；而采用制造模具生产灌浆套筒的模具复杂、拆模困难，如铸造灌浆套筒件，则内部结构采用小活块造型工艺繁琐，又不便于分模，大批量生产工人工作劳动强度大，灌浆套筒生产成本高。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是灌注套筒内部的高强灌浆料混合物滑动、流动状态，凝结硬化与螺纹钢筋内部粘结后灌浆料密实程度不均，连接质量及传力性能不能有效保证，影响灌注套筒承载能力和抗震性能问题，及灌注套筒生产工艺复杂问题，提供一种多重定位加固型灌浆套筒及铸造浇注方法，通过套筒内部结构改进，保证灌浆套筒质量，提高灌浆套筒装配的承载能力和抗震性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多重定位加固型灌浆套筒，其特征在于：包括

套筒为内空圆柱体，所述套筒两端设置灌浆口，所述灌浆口分别与套筒内空圆柱体连通；

长度定位挡板，所述套筒内沿筒壁径向设置有长度定位挡板；

中心定位板，所述套筒内筒壁沿径向均布设置有中心定位板，所述中心定位板沿套筒轴向均布设置若干个；

加强筋，所述套筒内沿筒壁圆圈径向设置加强筋，所述加强筋沿套筒轴向均布设置若干圈；

凸台，所述套筒内筒壁均布设置有凸台；

所述套筒内部两端分别插入螺纹钢筋，所述长度定位挡板挡住螺纹钢筋顶端，所述螺纹钢筋搁置在中心定位板中间，所述套筒两侧沿螺纹钢筋塞入密封塞，所述灌浆口分别注入高强灌浆料。

作为优选，所述长度定位挡板为单扇形片与双扇形片沿中心对称设置，或双扇形片与双扇形片沿中心对称设置；所述双扇形片为二块单扇形片对称并列设置；所述单扇形片和所述双扇形片分别垂直于中心线。

作为优选，所述中心定位板为扇形片对称设置且相邻扇形片之间呈90~120º，所述中心定位板内弧形直径大于螺纹钢筋直径。

一种多重定位加固型灌浆套筒的铸造浇注方法，其工艺步骤如下：

1）浇注系统：根据铸件砂模尺寸制作浇注系统模具，浇注系统模具包括有上砂箱、下砂箱、金属外模、树脂芯子、浇注口、冒口、横浇道、内浇道、排气道、排气孔；其中，树脂芯子的制作，按上述长度定位挡板、中心定位板结构，便于树脂芯子脱模；

2）浇注工装：将至少二个金属外模并列放置垫箱和垫板上，金属外模内放置树脂芯子，同时安装下砂箱内填充型砂，在下砂箱内金属外模与树脂芯子之间间隙为砂模型腔；上砂箱内与下砂箱对应至少设置二个金属外模，上砂箱内填充型砂，金属外模之间挖置浇注口及两侧挖置冒口，浇注口与两侧冒口之间设置有横浇道连通，冒口与金属外模之间设置有内浇道并连通，内浇道与砂模型腔连通，树脂芯子两端之间挖置有排气道并连通，排气道连接排气孔；

3）浇注成型：铁液从浇注口进入浇注系统横浇道，并迅速注入两个内浇道，横浇道内铁水分别注入两侧的冒口，内浇道铁水平稳地流入砂模型腔，气流通过排气道及排气孔顺利排出，砂模型腔内铁水冷却产生收缩完成铸件，拆箱分模作业，即取出成型套筒。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明多重定位加固型灌浆套筒的套筒通过内部结构设置进行大量改良，使之能够达到装配式建筑的连接要求，套筒内壁均布的凸台起到防滑加固作用，在灌浆料混合物从灌浆口进入并充满插有螺纹钢筋的套筒后，灌浆料与螺纹钢筋凝结固化需要一定有效时间，在此过程中，灌浆料混合物可在套筒内部具流动性，凸台的设置可挂住灌浆料，使其在套筒内形成均匀的密实体并固化。

2、本发明多重定位加固型灌浆套筒，由于套筒内沿筒壁径向设置有长度定位挡板，长度定位挡板起挡住插入螺纹钢筋深度的尺寸定位作用，灌浆套筒长度要求不一，使用灌浆套筒连接两根螺纹钢筋，准确定位两根连接螺纹钢筋进入深度；长度定位挡板的结构采用单扇形片与双扇形片沿中心对称设置，便于铸造浇注套筒时脱模，套筒内的长度定位挡板同时可挂住灌浆料防止滑动及流动，有效保证灌注套筒灌浆料形成均匀的密实体并固化，提高承载能力和抗震性能。

3、本发明多重定位加固型灌浆套筒，由于套筒内筒壁沿径向均布设置有中心定位板，并在轴向均布设置多个，中心定位板对套筒内部的螺纹钢筋起中心定位支撑作用，中心定位板为扇形板并对称设置，相邻扇形板设置呈90º在套筒内筒壁，一是对称设置便于铸造浇注脱模，二是中心定位板内弧形直径大于螺纹钢筋直径，将螺纹钢筋定位在套筒内中心，并通过套筒两侧沿螺纹钢筋塞入的密封固定垫形成多重中心定位，有效保证灌注套筒在装配式建筑的连接的承载能力和抗震性能。

4、本发明多重定位加固型灌浆套筒，由于套筒内沿筒壁径向设置一圈圈加强筋，一是起加强灌浆套筒承载能力作用，二是在筒壁上起防滑加固作用，灌浆料与螺纹钢筋凝结固化时，灌浆料混合物可在套筒内部具有流动性，加强筋的设置可挂住灌浆料防止其在套筒内滑动流动，使灌浆料在套筒内形成均匀的密实体并固化。

5、本发明多重定位加固型灌浆套筒铸造工艺方法，根据铸件砂模尺寸制作浇注系统模具，模具结构简单，同时兼顾套筒方便脱模，改进小活块繁琐工艺，长度定位挡板、中心定位板的扇形板对称设置，既能固定螺纹钢筋，同时便于铸造浇注分模，直接造型，套筒铸件精准尺寸质量高，降低大批量生产工人劳动强度，灌浆套筒生产成本低。

附图说明

图1是本发明一种多重定位加固型灌浆套筒结构示意图；

图2是本发明一种多重定位加固型灌浆套筒的长度定位挡板侧面示意图；

图3是本发明一种多重定位加固型灌浆套筒的中心定位板侧面示意图；

图4是本发明一种多重定位加固型灌浆套筒的浇注系统主视结构示意图；

图5是本发明一种多重定位加固型灌浆套筒的浇注系统俯视结构示意图。

1-凸台、2-长度定位挡板、201-单扇形片、202-双扇形片3-中心定位板、301-扇形片、4-套筒、5-螺纹钢筋、6-加强筋、7-灌浆口、8-密封塞、9-上砂箱、10-排气孔、11-下砂箱、12-横浇道、13-内浇道、14-冒口、15-排气道、16-树脂芯子、17-金属外模、18-砂模型腔、19-浇注口。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的描述。

参见图1、2、3，本发明提供一种多重定位加固型灌浆套筒。

一种多重定位加固型灌浆套筒，采用铸造造型，套筒4为内空圆柱体，在套筒4两端上面设置灌浆口7，两端的灌浆口7分别与套筒4内空圆柱体连通，灌浆料从灌浆口7进入并流入套筒4内空圆柱体，在套筒4两端侧面可以分别插入螺纹钢筋5。

在套筒4内沿筒壁径向设置有长度定位挡板2，一般在套筒4内沿轴向的中间部位设置长度定位挡板2，长度定位挡板2用单扇形片201与双扇形片202沿中心对称设置制成，即长度定位挡板2内有三块单扇形片201，双扇形片202用二块单扇形片201对称设置并列垂直于中心线，双扇形片202形状可以与单扇形片201的形状不一样，单扇形片201和双扇形片202分别垂直于中心线；或是双扇形片202与双扇形片202沿中心对称设置，即长度定位挡板2内有四块单扇形片201，双扇形片202用二块单扇形片201对称设置并列垂直于中心线，长度定位挡板2上双扇形片202与双扇形片202分别垂直于中心线；长度定位挡板2挡住螺纹钢筋5在灌浆套筒4内的顶端，同时确定套筒4两端侧面螺纹钢筋5伸入灌浆套筒4内的定位尺寸。

在套筒4内筒壁沿径向均布设置有中心定位板3，中心定位板3沿套筒4轴向均布设置若干个，中心定位板3为四个扇形板301并对称设置在套筒4内筒壁，相邻两个扇形板301之间呈90~120º，中心定位板3的扇形板301外弧形固装在套筒4内筒壁，扇形板301内弧形直径大于螺纹钢筋5直径，便于螺纹钢筋5穿过中心定位板3，确定螺纹钢筋5在套筒4内的中心定位。

在套筒4内沿筒壁圆圈径向设置加强筋6，加强筋6沿套筒4轴向均布设置多个圆圈，套筒4内筒壁均布设置有凸台1，凸台1可制成圆柱体或圆台体等均布固定在套筒4内壁。

套筒4内部两端分别插入螺纹钢筋5，螺纹钢筋5顶端分别顶住长度定位挡板2，螺纹钢筋5搁置在中心定位板3内，套筒4两侧套入螺纹钢筋5塞入环形密封塞8，避免灌浆料从套筒4两侧流出，灌浆口7分别注入高强灌浆料。

参见图4、5，一种多重定位加固型灌浆套筒4的铸造浇注方法，设计浇注系统，根据铸件砂模尺寸制作浇注系统模具，浇注系统模具包括上砂箱9、下砂箱11、金属外模17、树脂芯子16、浇注口19、冒口14、横浇道12、内浇道13、排气道15、排气孔10等。

树脂芯子16的内模制作，按长度定位挡板2、中心定位板3结构，长度定位挡板2用单扇形片201与双扇形片202沿中心对称设置，即长度定位挡板2内有三块单扇形片201，其中双扇形片202用二块单扇形片201对称设置并列垂直于中心线，便于树脂芯子16脱模；中心定位板3为四个扇形板301并对称设置在套筒4内筒壁，相邻两个扇形板301之间呈90º，便于树脂芯子16脱模。

铸造造型工艺步骤，将至少二个金属外模17并列放置垫箱和垫板上，金属外模17内放置树脂芯子16，同时安装下砂箱11，制作下砂箱11，确定下砂箱11尺寸，先在下砂箱11内填充型砂，或下砂箱11足够大时，可并列放置四个金属外模17，每个金属外模17内放置树脂芯子16，金属外模17与树脂芯子16之间间隙为砂模型腔18。

上砂箱9内与下砂箱11对应至少并列设置二个金属外模17，制作上砂箱9，在上砂箱9内填充型砂，或上砂箱9与下砂箱11一样足够大时，上砂箱9与下砂箱11对应放置四个金属外模17，两个金属外模17之间挖置浇注口19并且居中，浇注口19的两侧分别挖置冒口14，浇注口19与两侧冒口14之间分别放置有横浇道12并且连通，冒口14与金属外模17之间放置有内浇道13并且连通，内浇道13与砂模型腔18连通，树脂芯子16两端之间挖置有排气道15并且连通，排气道15连接排气孔10可以向上砂箱9外排空气。

浇注成型过程，下砂箱11与上砂箱9叠置合模并紧固，完成铸造造型准备工作，开始浇注铁液，铁液从浇注口19进入浇注系统横浇道12，并迅速注入两个内浇道13，横浇道12内铁水分别注入冒口14，内浇道13铁水平稳地流入砂模型腔18，流入砂模型腔18包括套筒4及其灌浆口7、长度定位挡板2、中心定位板3、加强筋6、凸台1等，砂模型腔18中心定位板3采用对称设置的扇形板固定在套筒4内筒壁，相邻扇形板之间呈90º，便于拆模分模，气流通过排气道15及排气孔10顺利排出上砂箱9外，砂模型腔18内铁水冷却产生收缩完成铸件，即浇注成型套筒4，拆箱分模，方便取出成型套筒4。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。