分体嵌套式单边螺栓的制作方法

1.本发明涉及钢结构施工技术领域，具体讲是一种用于连接不同钢构件的分体嵌套式单边螺栓。


背景技术：

2.在钢结构建筑物或构筑物施工过程中，常需要将相邻的钢柱、钢梁、钢楼板等钢构件连接紧固，常规的做法是用螺栓穿过两相邻钢构件的两连接钢板，将其螺接。常规的螺栓安装时，一般需要两组人员在连接钢板两侧协同工作，一个夹紧螺栓头部，另一个旋紧螺帽；这样，人力成本较高；而且，钢结构施工中经常遇到另一侧无法站人的特殊情况，如另一侧为钢立柱中部的空腔，这样，导致常规螺栓安装使用受限。
3.当然，也有人研发出了可以单边安装的分体嵌套式螺栓，如专利号为cn201310660709x、名称为一种分体嵌套式单边螺栓紧固件的专利；该专利的螺栓分成多个组件，如头部穿过安装孔的螺栓，分成四个扇环瓣的嵌套等，使用时将螺栓头部和各个扇环瓣分批穿过连接钢板的安装孔，再将四个扇环瓣闭合成完整的环形嵌套，用于将螺栓头部卡在连接钢板的安装孔内侧孔口，再从安装孔外侧旋紧螺帽。
4.上述结构虽然实现了单边安装，但依然存在不足。即上述的螺栓、环形嵌套和安装孔孔壁三者的周向限制薄弱，缺乏锚固，长期服役后，三者之间有可能出现周向滑移，使螺栓有松动的可能，存在安全隐患。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是，提供一种能加强螺栓、环形嵌套和安装孔孔壁的周向限制，从而避免螺栓长期服役后松动的分体嵌套式单边螺栓。
6.本发明的技术解决方案是，提供一种分体嵌套式单边螺栓，它包括垫片、螺帽、安装环、四根安装杆和四个扇环瓣；每个扇环瓣包括大径部、小径部和两者间的台阶面；大径部位于安装孔前口外侧，小径部位于安装孔内，台阶面卡在安装孔前口；每根安装杆前端与对应的一个扇环瓣的后部螺接，四根安装杆的后端均与安装环连接；安装环位于安装孔后口外侧；每相邻的两个扇环瓣之间存在一道插缝；该螺栓还包括主螺杆，主螺杆后段伸出安装孔后口，主螺杆后段为用于套合垫片并旋合螺帽的外螺纹段；主螺杆前段设有四个截面为t形的滑槽，每个滑槽内滑动配合有一个t形的滑块，每个滑块外侧设有前凸的撑条；每个滑槽前端固定有用于抬升撑条使其径向撑开扇环瓣的抬升头；每个扇环瓣的大径部前端设有用于卡住撑条后端的卡口；四根安装杆滑动配合有一个滑套，滑套前端设有用于挤入四道插缝的四根插杆。
7.采用以上结构的分体嵌套式单边螺栓与现有技术相比，具有以下优点。
8.先分析该螺栓的安装过程。
9.工人始终站在安装孔后侧；分别手持四根安装杆，将四个扇环瓣从后往前逐一穿过安装孔，并将带撑条的主螺杆放置在四根安装杆之间，且将滑套同时与四根安装杆套合，
再将四根安装杆后端与安装环固定；这样，在安装孔前侧，四个扇环瓣就构成了带四个插缝的半封闭的嵌套；
10.将主螺杆从后往前穿过安装孔和半封闭嵌套，而四根撑条刚好从四个插缝穿过；待四根撑条位于嵌套前端后，将主螺杆旋转45度，使四根撑条刚好正对四个扇环瓣的四个卡口，向后拉拽主螺杆，而撑条后端被卡口卡住无法后退，而抬升头则随主螺杆后移从而抬升对应的撑条，这样，四根撑条被抬升径向外扩，从而径向向外撑开四个扇环瓣，使得四个扇环瓣胀紧安装孔孔壁；
11.前推滑套，由于此时四个扇环瓣被径向撑开了，所以各扇环瓣之间的插缝也随之轻微扩大，使滑套的四根插杆刚好硬挤入对应的四道插缝中；这样，相互过盈的四根插杆和四个扇环瓣共同构建成了全封闭的整圆嵌套，且该嵌套与安装孔孔壁过盈膨胀；
12.在主螺杆伸出安装孔后口的外螺纹段，套好垫片，旋入螺帽，将两钢构件的两连接板螺接紧固。
13.由以上分析可知；该单边螺栓在保留了单边安装的传统性能的基础上，利用相互过盈的四根插杆和四个扇环瓣共同构建成了全封闭的整圆嵌套，且该嵌套与安装孔孔壁过盈膨胀，结合紧密，而主螺杆的四个撑条也卡牢在整圆嵌套的四个卡口内，所以，主螺杆与整圆嵌套之间，整圆嵌套与安装孔孔壁之间，锚固紧密可靠，不存在周向滑移，即便长期服役螺栓也不会松脱，杜绝了安全隐患。
14.作为优选，主螺杆后端螺接有一根辅助螺杆；该辅助螺杆的作用有三，一是作为主螺杆的延长部，便于工人手持抓握，这样，工人抓住辅助螺杆，就能轻松便捷地将主螺杆及各个撑条前推穿过安装孔；也便于将主螺杆旋转45度从而将撑条后端与扇环瓣卡口卡接；二是辅助螺杆后端向后凸出滑套和安装环，便于用夹具夹持牢固，进而便于发力向后拉拽，使四根卡接的撑条径向外扩涨紧扇环瓣和安装孔孔壁；三是旋紧螺帽时，虽然主螺杆、整圆嵌套和安装孔孔壁均相互径向限位，但若旋螺帽的力过大，仍有可能松动，所以，工人用夹具夹紧辅助螺杆，就能避免螺帽旋合过程中主螺杆、整圆嵌套的意外松动。
15.作为进一步优选，撑条前端设有与抬升头吻合的抬升面；这样，向后拉拽主螺杆时，四个撑条被卡口卡接无法后退，故撑条前端会被主螺杆的抬升头推挤抬升，而撑条前端接触面也设计成相吻合的抬升面，可以对抬升过程进一步导向，也使抬升撑开撑条的过程更顺畅。
附图说明
16.图1是本发明分体嵌套式单边螺栓的撑条撑开前的结构示意图。
17.图2是本发明分体嵌套式单边螺栓的主螺杆向前穿过半封闭嵌套时的结构示意图。
18.图3是本发明分体嵌套式单边螺栓的撑条撑开后的结构示意图。
19.图4是本发明分体嵌套式单边螺栓的装配在两个钢连接板中的示意图，为表述方便，该图中的两个钢连接板均被局部半剖开。
20.图5是本发明分体嵌套式单边螺栓的滑块和撑条的结构示意图。
21.图6是本发明分体嵌套式单边螺栓的主螺杆的从中部剖开后的断面示意图。
22.图中所示1、垫片，2、螺帽，3、安装环，4、安装杆，5、扇环瓣，5.1、大径部，5.2、小径
部，5.3、台阶面，6、安装孔，7、插缝，8、主螺杆，9、滑槽，10、滑块，11、撑条，11.1、抬升面，12、抬升头，13、卡口，14、滑套，15、插杆，16、辅助螺杆。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
24.如图1～图6所示，本发明分体嵌套式单边螺栓，它包括垫片1、螺帽2、安装环3、四根安装杆4和四个扇环瓣5。每个扇环瓣5包括大径部5.1、小径部5.2和位于大径部5.1和小径部5.2之间的台阶面5.3；大径部5.1位于安装孔6前口外侧，小径部5.2位于安装孔6内，台阶面5.3卡在安装孔6前口。本技术的安装孔6是指，需要连接的两个钢构件的两个钢连接板各设有两节安装孔分段，且上述两节安装孔分段对齐连通共同构建出了本技术的安装孔6。
25.每根安装杆4前端与对应的一个扇环瓣5的后部螺接，即安装杆4前端设有外螺纹，而扇环瓣5的小径部5.1后端面设有内螺纹孔，安装杆4前端与扇环瓣5后端的内螺纹孔旋合。四根安装杆4的后端均与安装环3连接；即安装环3上设有四个通孔，四根安装杆4后端滑动套合在四个通孔内。安装环3位于安装孔6后口外侧；当然，工人始终站在安装孔6后侧。
26.每相邻的两个扇环瓣5之间存在一道插缝7；即四个扇环瓣5之间存在四道插缝7。上述四个扇环瓣5构成了带四个插缝7的半封闭嵌套。
27.该螺栓还包括主螺杆8，主螺杆8前段设有四个横截面为t形的滑槽9，每个滑槽9内滑动配合有一个横截面为t形的滑块10，每个滑块10外侧设有前凸的撑条11，即该撑条11前凸于所在的滑块10。每个滑槽9前端固定有用于抬升撑条11使撑条11径向撑开扇环瓣5的抬升头12；该抬升头12与主螺杆8固定；撑条11初始状态为横向，撑条11前端设有与抬升头12吻合的抬升面11.1。
28.每个扇环瓣5的大径部5.1前端设有用于卡住对应的一根撑条11后端的卡口13。
29.四根安装杆4滑动配合有一个滑套14，即该滑套14贯通有四个过孔，该滑套14利用四个过孔与四根安装杆滑动配合。滑套14前端设有用于挤入四道插缝7的四根插杆15。
30.主螺杆8后段伸出安装孔6后口，主螺杆8后段为用于套合垫片1并旋合螺帽2的外螺纹段；主螺杆8后端还螺接有一根辅助螺杆16。
31.工人手持辅助螺杆16，将主螺杆8及滑块10和撑条11从后往前穿过安装孔6和半封闭嵌套，且四个撑条11刚好从四个插缝7越过；再经辅助螺栓16将主螺杆8旋转45度并回拉，使得四个撑条11的后端卡入对应扇环瓣5的卡口13；继续向后拉拽主螺杆8，使得四根撑条11被主螺杆8前端的抬升头12径向向外撑开；并连带着撑开四个扇环瓣5，使四个扇环瓣5胀紧安装孔6孔壁；而四个扇环瓣5被径向撑开的同时，各扇环瓣5之间的插缝7也随之轻微扩大，前推滑套14使滑套14的四根插杆15刚好硬挤入对应的四道插缝7中；这样，相互过盈的四根插杆15和四个扇环瓣5共同构建成了全封闭的整圆嵌套，且该嵌套与安装孔6孔壁过盈膨胀；最后，在主螺杆8伸出安装孔6后口的外螺纹段，套好垫片1，旋紧螺帽2，将两钢构件的两钢连接板螺接紧固。