一种预制混凝土构件对接用的钢筋接驳器及对接方法与流程

本发明涉及土木工程技术领域，具体来说涉及一种钢筋的连接及其装配式混凝土构件的对接方法。

背景技术：

装配式建筑，关键是钢筋混凝土预制构件的等强连接。要实现等强连接必须使受力主筋对接。要使预制钢筋混凝土构件快速无缝对接，不可能将受力主筋外露，将二个预制的构件受力主筋在体外对筋，然后再浇筑混凝土，实现二个混凝土构件的连接，这样不仅增加较大的工作量，而且延长了施工工期，提高了工程造价，没有实现真正意义上的建筑结构的快速装配化，难以提高其装配率。

现在常用的钢筋接驳，均是在构件体外的对接，如绑扎、焊接和机械连接等。只有实现预制钢筋混凝土构件在体内的钢筋对接，才能实现高效的装配。

经检索，《一种预制构件连接件及由其构成的混凝土预制件对接结构[申请号:CN201020550659.1]专利，包括小螺帽、插杆、中孔螺帽、大螺帽，大螺帽底部开有孔，钢棒的镦头卡在其内，弹簧位于大螺帽内且弹簧一端与镦头相触、另一端与分体卡圈相触，所述中孔螺帽旋接在大螺帽内，其中中孔螺帽下端与分体卡圈呈弹性配合，中孔螺帽的帽沿卡接在大螺帽端面；所述插杆由插头、插脖和插接体构成的一体结构，其插头底部圆面积大于与其为一体插脖直径且在插头底部形成环插脖卡台；所述插杆插接体与小螺帽旋接。

但是该专利存在缺陷，比如在连接过程中，分体卡圈由弹簧提供支撑，当插杆插入分体卡圈用力过大或速度较快时，分体卡圈容易脱离中孔螺帽，导致连接失败；弹簧的推力难以将分体卡圈推送到位，导致连接效果不可靠，用于受拉(抗拔)构件的对接提供的连接力是较低的，难以满足工程需要。

对于专利《一种卡环连接件》(申请号CN201610546188.9)，包括连接螺母和卡接螺母，所述的连接螺母上螺接有一个插接件，所述的卡接螺母内设有一个在外力作用下能发生形变且当外力消失时能回复原状的卡环组件，该卡环组件竖直设置在卡接螺母内，在卡接螺母内还螺接有一个中间螺母，中间螺母位于卡环组件上方并能对卡环组件形成止挡，当插接件插入到卡环组件中时，所述的插接件与卡环组件形成卡接配合。

但是卡环组件，在外力作用下能沿径向扩大尺寸的卡片环，使套设在卡片环外壁上具有弹性可形变的卡环固定件也向外变形，然后依靠卡环固定件的弹性力使卡片环沿径向向内移动，并克服中间螺母和垫圈对卡片环二端面作用的摩阻力是很困难的，也就是说，卡环固定件的弹性作用力很难使卡片环移动嵌入到插接件的卡台上，或卡入到位，说明这种连接是不可靠的。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有预制混凝土构件体内钢筋接驳器存在的问题，提供一种结构简单、连接可靠、操作方便的预制混凝土构件对接用的钢筋接驳器，及其该钢筋接驳器的连接方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种预制混凝土构件对接用的钢筋接驳器，包括：分别连接着两段对接钢筋的大、小套筒、螺锁连接杆、钩形锁具、串圈、止退螺母和高强液态粘合剂，其特征是：

小套筒一端连接对接钢筋，另一端内部连接一螺锁连接杆；大套筒一端连接对接钢筋，另一端内部设置有钩形锁具，钩形锁具的端部设有突出部，对接时突出部卡住螺锁连接杆上的凹槽；钩形锁具中段设置有串圈，对接时钩形锁具绕串圈转动；大套筒的端部设置有止退螺母，对接时螺锁连接杆的圆锥形端头穿过止退螺母与钩形锁具卡接。

进一步，所述止退螺母通过外螺纹旋接在大套筒的端部，止退螺母上端平面呈内倒角，下端呈锥形，钩形锁具位于止退螺母下端的锥面与套筒之间，钩形锁具上部具有斜面，其倾角与止退螺母下端锥面倾角相吻合。

进一步，钩形锁具由多个弧形钩块组成，通过串圈拼装成中空柱状。

进一步，螺锁连接杆的上端是一个螺杆、中部为圆柱杆、下端为圆锥形端头，圆锥端头与圆柱杆之间设有凹槽，对接时钩形锁具突出部卡在凹槽内。

进一步，对接的钢筋均固定在预埋的大套筒和小套筒的端部，大、小套筒孔口附近的内侧均带有螺纹。

进一步，止退螺母孔口内侧设有倒角，止退螺母端面设有一字槽。

进一步，所述大套筒底部设置一碟形撑板，碟形撑板位于钩形锁具下端，碟形撑板上分布有开口槽，对接时，碟形撑板受压变形，其外径增大。

进一步，钩形锁具的下端设有长脚趾，对接时，螺锁连接杆的圆锥形端头推动长脚趾使钩形锁具突出部卡住螺锁连接杆。

一种预制混凝土构件的钢筋对接方法：

两个对接的预制混凝土构件内，分别预设大套筒和小套筒并分别与钢筋连接，使螺锁连接杆的一端插入大套筒内，移动预制混凝土构件，当螺锁连接杆的圆锥形端头碰到钩形锁具突出部时，推动钩形锁具的上端向外移动，下端向内移动，让开圆锥形端头；

螺锁连接杆的圆锥形端头继续向下移动，推动钩形锁具下端沿径向向外移动；从而使钩形锁具上端沿径向向内移动，使钩形锁具的突出部嵌入到螺锁连接杆的凹槽内，使二块预制构件的钢筋被连接在一起。

进一步，所述大套筒内充满粘合剂，插入螺锁连接杆后，多余的粘合剂将溢出，粘合剂固化后大套筒与螺锁连接杆和钩形锁具全部粘结成一个整体；二个预制混凝土构件的对接面上充灌粘合剂，固化后将对接面粘结在一起。

进一步，接驳多根钢筋时，在连接面上设置一个及以上定位孔和定位销；先将定位销连接到定位孔中，然后将将连接二个构件的定位销与定位销孔对准，最后将连接面压紧，连接面上的钢筋即同时连接起来。

进一步，圆锥形端头通过推动带长脚趾的钩形锁具，使长脚趾的钩形锁具的下端沿径向向外移动，上端沿径向向内移动，从而使钩形锁具的突出部嵌入到螺锁连接杆的凹槽内，锁住螺锁连接杆，使预制构件的钢筋被连接在一起。

进一步，当螺锁连接杆的圆锥形端头继续向下移动时，圆锥形端头向下挤压碟形撑板，碟形撑板受压变形，其外径增大，推动钩形锁具的下端沿径向向外移动，同时钩形锁具的上端沿径向向内移动，使钩形锁具锁住螺锁连接杆。

本发明现场施工可操作性强、构件装配化程度高、装配效率高，保证了连接的可靠性，降低了预制构件连接的造价，工程实施效果良好。

附图说明

图1、钢筋接驳器的结构方案一示意图

图2、钢筋接驳器的结构方案二示意图

图3、预制混凝土构件对接方案一的钢筋接驳器装配定位剖面图

图4、预制混凝土构件对接方案一的钢筋接驳器装配过程剖面图

图5、预制混凝土构件对接方案一的钢筋接驳器装配到位剖面图

图6、串圈组装的钩形锁具分布方案一示意图

图7、蝶形撑板平面图

图8、止退螺母平面图

图9、预制混凝土构件对接方案二的钢筋接驳器装配定位剖面图

图10、预制混凝土构件对接方案二的钢筋接驳器装配过程剖面图

图11、预制混凝土构件对接方案二的钢筋接驳器装配到位剖面图

图12、串圈组装的钩形锁具分布方案二示意图

图13、预制混凝土构件对接的多根钢筋接驳过程示意图

图中：1-上节预制件、2-钢筋、3-螺锁连接杆、4-小套筒、5-止退螺母、6--大套筒、7-钩形锁具、8-下节预制件、9-串圈、10-碟形撑板、11—高强粘接剂、12-碟形撑片上分布的开口槽、13—止退螺母上的一字槽、14-定位销螺孔、15-定位销、16-定位销插孔、71-长脚趾。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，一种钢筋接驳器，小套筒4和大套筒6，分别连接着二段钢筋2；要使这二段钢筋2连接起来，须使用该种钢筋接驳器。

钢筋接驳器，包括带内螺纹的大套筒6、带外螺纹的止退螺母5、钩形锁具7、串圈9、蝶形撑板10和螺锁连接杆3等。

所述的止退螺母5，带有外螺纹，其上端呈内倒角平面，顶部分布一字槽，下端呈外倾角，形成锥形，钩形锁具7被挡在止退螺母5与大套筒6之间；止退螺母5下端外倾面的角度与钩形锁具的上端倾角相同。

所述的钩形锁具7，由多个带钩的弧形块组成，串连在一个弹性串圈9上，拼装后成中空柱形。

所述的螺锁连接杆3，上端是一个螺杆，在中部分布一个凹槽，下端呈圆锥体；

所述的大套筒6是用于连接受力主钢筋，主钢筋均固定在预埋的大套筒的端部，大套筒的内侧均带有螺纹。

所述的二个预制件对接，是先将螺锁连接杆3的一端与一个预制件中钢筋连接，所述钢筋与小套筒4连接；同时将钢筋接驳器的组件安装到另一个预制件的钢筋连接套筒中；然后移动预制件对准连接孔，使螺锁连接杆的锥头从止退螺母的中孔插入。

当螺锁连接杆3的锥头碰到钩形锁具7的锁头时，挤压使钩形锁具的上端沿径向向外移动，同时钩形锁具的下端沿径向向内移动，串圈9相当于钩形锁具的转轴；

当螺锁连接杆3的锥头继续向下移动时，碰到钩形锁具的下部并挤压到蝶形撑板10，使蝶形撑板外径增大，蝶形撑板沿径向向外推动钩形锁具7下端向外移动，钩形锁具的上端便沿径向向内移动，同时使钩形锁具的卡头嵌入到螺锁连接杆3的凹槽内，便使预制构件的钢筋被连接起来。

另一个方案是：钩形锁具7有一个长脚趾71，省去了蝶形撑板10。当螺锁连接杆3的锥头继续向下移动时，锥头推动钩形锁具的长脚趾71，使其下端沿径向向外移动，钩形锁具的上端便沿径向向内移动，同时使钩形锁具的卡头嵌入到螺锁连接杆的凹槽内，便使预制构件的钢筋被连接起来。

所述二个预制件连接时，预埋在混凝土中的钢筋连接套筒内灌入了液态高强粘接剂，插入螺锁连接杆后，多余的粘合剂将溢出，粘合剂固化后，便将钢筋接驳器与套筒粘合成一个整体。

所述在对接面上有多根钢筋需要同时连接时，需在连接面上设置一个以上的定位销螺孔14和定位销插孔16；在定位销螺孔中拧入定位销15；并将需连接二个构件的定位销15与定位销插孔16对准后，将一个构件移近另一个构件并压紧，这二个构件中需要连接的钢筋将全部接驳在一起。具体组装结构如下：

先将螺锁连接杆3与小套筒4的螺纹螺接在一起；然后将碟形撑板10按图示位置放入到大套筒6中；再将钩形锁具7组装到串圈9上，形成一个中空的柱状体，其平面如图5；当长脚趾的钩形锁具71组装到串圈9上，其平面如图1、2，并放入到大套筒6中；

接下来，用一字形螺丝刀嵌入止退螺母5的一字槽13中，如图7，方便地把止退螺母5拧入到大套筒6中，并使止退螺母的下端斜面与钩形锁具7的上端斜面相接触；

移动螺锁连接杆3，对准大套筒6中止退螺母5的中心，将螺锁连接杆3插入到钩形锁具7的中间，即可实现二块预制混凝土构件体内钢筋2的对接。

对接方案一：

如图2所示，螺锁连接杆3带有圆锥形端头，止退螺母5有一个倒角，从而使螺锁连接杆3在插入止退螺母5时，允许有一定量的中心误差，减少了连接时定位的难度。

如图3所示，螺锁连接杆3带有圆锥形端头从止退螺母5中间插入到一定位置时，螺锁连接杆3的直径由端头向上逐渐增加，便与钩形锁具7的突出部相碰，并挤压钩形锁具7的上端沿径向向外移动，同时钩形锁具7的下端沿径向向内移动，串圈9具有钩形锁具7转动轴的功能。

如图4所示，随着螺锁连接杆3的端头向下移动挤压钩形锁具7的下部和碟形撑板10，由于碟形撑板上分布的开口槽12，如图6，螺锁连接杆3的端头压力使碟形撑板10变形，其外径增大，推动钩形锁具7的下端沿径向向外移动，同时钩形锁具7的上端沿径向向内移动，使钩形锁具7的钩头嵌入到螺锁连接杆3中间的凹槽中，从而使钩形锁具7与螺锁连接杆3锁扣在一起。

对接方案二：

如图9所示，螺锁连接杆3带有圆锥形端头，止退螺母5有一个倒角，从而使螺锁连接杆3在插入止退螺母5时，允许有一定量的中心误差，减少了连接时定位的难度。

如图10所示，螺锁连接杆3带有圆锥形端头从止退螺母5中间插入到一定位置时，螺锁连接杆3的直径由端头向上逐渐增加，便与长脚趾的钩形锁具71的突出部相碰，并挤压长脚趾的钩形锁具71的上端沿径向向外移动，同时钩形锁具7的下端沿径向向内移动，串圈9具有长脚趾的钩形锁具71转动轴的功能。

如图11所示，随着螺锁连接杆3的端头向下移动，推动钩形锁具71的长脚趾，使其下端沿径向向外移动，同时长脚趾的钩形锁具71的上端沿径向向内移动，使长脚趾的钩形锁具71的钩头嵌入到螺锁连接杆3中间的凹槽中，从而使长脚趾的钩形锁具71与螺锁连接杆3锁扣在一起。

由于钩形锁具7的上端被止退螺母5顶住，止退螺母5又与大套筒6螺接在一起，从而实现了小套筒4连接的钢筋2与大套筒连接的钢筋2连接成整体。

在插入螺锁连接杆3之前，已在大套筒6中灌满液态高强粘接剂11。当螺锁连接杆3插入并与钩形锁具7锁扣到位后，已将多余的高强粘接剂11挤出，同时在大套筒6与钢筋接驳器组件之间的间隙完全充满了液态的高强粘接剂11，高强粘接剂11固化后，能使大套筒6与钢筋接驳器组件之间不存在间隙，

如图2～4，上节预制混凝土件1与下节预制混凝土件8对接，要使接缝处强度(抗拉、抗弯、抗剪和抗压)高于预制混凝土构件本体的强度，需将混凝土接触面高强粘接和受力主筋一一连接，为此，在混凝土接触面上预涂液态高强粘接剂11，将预制混凝土件的受力主筋与大套筒6或小套筒4连接起来，并预埋在连接的端面处，利用钢筋接驳器，实现了二块预制混凝土构件体内钢筋2的对接

如图8，当预制混凝土构件在连接面上有多根钢筋需要连接时，需在连接面上设置一个以上的定位销螺孔14和定位销插孔16；在定位销螺孔中拧入定位销15；并将需连接二个构件的定位销15与定位销插孔16对准后，将一个构件移近另一个构件并压紧，这二个构件中需要连接的钢筋将全部接驳在一起。

与现有技术相比，本发明的优点在于：取消了对卡环组件进行轴向定位的弹簧，解决了连接过程中卡环组件存在与中间螺母脱离的难题，使卡环组件轴向始终保持位置固定，不会出现连接失败，从而提高了预制混凝土件连接的可靠性。

此外，与现有技术相比，本发明的优点还有：解决了中间螺母和垫圈对卡片环二端面作用阻力较大，导致卡环固定件的弹性无法使卡片环复位嵌入到插接件卡台上的难题。同时也解决了中间螺母和垫圈对卡片环二端面作用阻力较小，使卡环固定件之间存在的较大间隙影响接触强度的困难，并解决了连接后又被拉开的难题，大大提高了预制混凝土件连接强度和连接的安全性。

本文中所描述的具体实施方式仅仅是对本发明思想作举例说明。本发明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，但并不会偏离本发明的实质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上节预制件1、钢筋2、螺锁连接杆3、小套筒4、止退螺母5、大套筒6、钩形锁具7、下节预制件8、串圈8、碟形撑板10、粘接剂11、碟形撑片上分布的开口槽12、止退螺母上的一字槽13、定位销螺孔14、定位销15、定位销插孔16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发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。