钢筋连接结构和带肋钢筋连接方法与流程

1.本发明涉及建筑构件技术领域，具体地涉及一种钢筋连接结构和带肋钢筋连接方法。


背景技术：

2.在建筑施工上，常常需要将两个条状的料材连接在一起，以解决单个料材长度不足的问题。
3.以钢筋连接为例，钢筋(rebar)是指钢筋混凝土用和预应力钢筋混凝土用钢材，其横截面为圆形，有时为带有圆角的方形。、扭转钢筋。
4.在建筑施工领域，钢筋被广发应用于各种建筑结构，而钢筋连接的连接质量将影响建筑结构的质量。在混凝土中加入钢筋构成组合材料，可以改善混凝土的力学性质。在组合材料被施加外力时，可以在施加外力的位置产生对外力的抵抗力。随着使用钢筋的混凝土结构高度的逐渐增加，所使用的钢筋长度相对延长，由于大多数情况下钢筋是以标准长度制造的，所以在建造高层建筑时，需要将多个钢筋相互连接。
5.在实际施工中，当钢筋长度不够时，需要用连接装置将两段钢筋连接起来，传统的连接方式通常采用绑扎搭接的方式进行钢筋之间的连接，然而绑扎搭接的方式存在以下缺陷：第一，绑扎搭接是将两根钢筋重叠，通过铁丝在重叠处进行绑扎，缩短了两根钢筋整体的长度，增加了耗材量，浪费了一部分资源。第二，绑扎搭接方式较为复杂，在施工时不经浪费大量的人力和时间，且降低施工效率。第二，绑扎搭接的方式实际上并不牢固。


技术实现要素：

6.本发明的目的为了克服现有技术存在的技术问题，提供一种钢筋连接结构和带肋钢筋连接方法，以增加钢筋连接的强度，节约钢筋资源，提高工程质量和施工效率。
7.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种钢筋连接结构。所述钢筋连接结构包括：
8.外套筒，其内部中空且两端设有第一开口，其内壁设有沿着所述外套筒的轴向分布且螺纹方向相反的第一螺纹和第二螺纹；
9.第一内套筒，设置在所述外套筒内并与所述外套筒同轴设置，其内部中空且两端设有第二开口，外壁设有与所述第一螺纹适配的第二螺纹；
10.第二内套筒，设置在所述外套筒内并与所述外套筒同轴设置；所述第二内套筒的内部中空且两端设有第三开口；所述第二内套筒的外壁设有与所述第一螺纹适配的第三螺纹；
11.固定结构，用于在周向和/或轴向上固定插入体。
12.通过上述技术方案，可以有效提供钢筋的连接强度，节约钢筋资源，提高工程质量和施工效率。
13.进一步地，所述第一内套筒和所述第二内套筒的内壁上设置有存放了第一粘结剂
和/或第一膨胀剂的第一囊体。
14.进一步地，所述固定结构包括：
15.第一螺纹孔，设置在所述第一内套筒和所述第二内套筒的侧壁上并沿着所述第一内套筒和所述第二内套筒的径向贯通所述第一内套筒和所述第二内套筒的侧壁；
16.螺栓/螺钉，与所述第一螺纹孔相适配，其长度小于所述第一螺纹孔的深度。
17.进一步地，所述固定结构包括设置在所述第一内套筒和所述第二内套筒内壁上的第一棘齿和第二棘齿，所述第一棘齿和所述第二棘齿相互对称且末端朝向彼此；
18.所述第一棘齿和第二棘齿的分布方式与插入体上肋的分布方式相同；
19.优选地，所述第二开口和/或第三开口处设置有用于存放第二粘结剂和/或第二膨胀剂的第二囊体。
20.进一步地，所述第一棘齿上设置有沿所述第一内套筒的轴线贯穿所述第一棘齿的第一流体通道；
21.所述第二棘齿设置有沿所述第二内套筒轴线贯穿所述第二棘齿的第二流体通道。
22.进一步地，所述第一内套筒和所述第二内套筒的侧壁上设置有沿着所述第一内套筒和所述第二内套筒的轴线延伸的第三流体通道；所述第三流体通道包括主通道和从所述主通道延伸出的支通道；所述支通道的出液口朝向所述第一棘齿或第二棘齿的斜面。
23.进一步地，所述第一内套筒和所述第二内套筒彼此朝向的所述第二开口和/或第三开口的内壁上设置有限位块，所述限位块用于阻止插入体进一步插入所述第一内套筒和/或所述第二内套筒中。
24.进一步地，所述外套筒的外壁上设置有贯通所述外套筒侧壁的第二螺纹孔。
25.优选地，所述外套筒两端沿着所述外套筒的径向向内延伸形成第一凸缘部，所述第二螺纹孔设置在所述第一凸缘部上。
26.进一步地，所述第一内套筒和所述第二内套筒相互背离的所述第一开口和所述第二开口径向向外延伸出第二凸缘部；所述第二凸缘部朝向所述外套筒的端面设置通道，所述通道内能够放置卡扣；所述外套筒朝向所述第二凸缘部的端面上设置有与所述卡扣适配的卡扣槽。
27.本发明第二方面提供一种带肋钢筋连接方法，包括所述的钢筋连接结构，所述带肋钢筋连接方法包括以下步骤：
28.s1，将带肋钢筋插入所述第一内套筒和所述第二内套筒中，并沿着所述第一内套筒和所述第二内套筒的轴向推动带肋钢筋；
29.s2，转动外套筒，使得所述第一内套筒和所述第二内套筒相互靠近以挤破所述第二囊体，使得粘结剂/膨胀剂充满所述钢筋连接结构的各处缝隙。
30.通过上述技术方案，可以有效提高钢筋的连接强度，节约钢筋资源，提高工程质量和施工效率。
31.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
32.图1是本发明钢筋连接结构具体实施方式一的结构示意图；
33.图2是具体实施方式一中的外套筒的一种实施方式的结构示意图；
34.图3是具体实施方式一中第一内套筒的一种实施方式的结构示意图；
35.图4是具体实施方式一中第二内套筒的一种实施方式的结构示意图；
36.图5是本发明钢筋连接结构具体实施方式三的结构示意图；
37.图6是具体实施方式三中的第一内套筒的一种实施方式的结构示意图；
38.图7是图6的a部放大图；
39.图8是本发明钢筋连接结构具体实施方式四的结构示意图；
40.图9是具体实施方式四中的第一内套筒的一种实施方式的结构示意图；
41.图10是具体实施方式四中的第二内套筒的一种实施方式的结构示意图；
42.图11是本发明钢筋连接结构具体实施方式五的一种实施方式的结构示意图；
43.图12是图11中的b部放大图；
44.图13是具体实施方式五中第一内套筒的一种实施方式的结构示意图；
45.图14是图13的c部放大图；
46.图15是图11中的d部放大图；
47.图16是第一棘齿或第二棘齿的一种实施方式的结构示意图；
48.图17是外套筒的一种实施方式的结构示意图；
49.图18是本发明钢筋连接结构又一种实施方式的结构示意图；
50.图19是图18中的e部放大图；
51.图20是卡扣和卡扣槽的一种实施方式的结构示意图；
52.图21是插入体的一种类型的示意图。
53.附图标记说明
54.10外套筒；11第一开口；13第二螺纹；20第一内套筒；21第二开口；22第二螺纹；23第一棘齿；23a第一流体通道；24主通道；25支通道；26第一凸缘部；27第二凸缘部；28卡扣；29卡扣槽；30第二内套筒；31第三开口；32第三螺纹；33第二棘齿；41第一螺纹孔；42第二螺纹孔；50限位块；60第一囊体。
具体实施方式
55.以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
56.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在装配使用状态下的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。
57.在实际施工时，通常采用绑扎和焊接的方式来连接两根钢筋。绑扎搭接是将两根钢筋重叠，通过铁丝在重叠处进行绑扎，绑扎搭接的弊端在于：一方面缩短了两根钢筋整体的长度，增加了耗材量，浪费了一部分资源；另一方面绑扎搭接的牢固度不高。焊接的方式虽然能够将钢筋牢固地连接在一起，但是有些类型的钢筋是不允许进行焊接的。另外焊接需要用到焊接设备，会增加工程的成本。而对于非金属材料的连接，焊接无法派上用场。
58.为此，本发明第一方面提供一种钢筋连接结构。需要说明的是，本发明的钢筋连接结构不仅仅适用于连接钢筋，还能够适用于连接其他的条状结构的材料。
59.如图1-图20所示，所述钢筋连接结构包括：外套筒10、第一内套筒20、第二内套筒30以及固定结构。其中，所述外套筒10的内部中空且两端设有第一开口11。所述外套筒10的
内壁设有沿着所述外套筒10的轴向分布且螺纹方向相反的第一螺纹12和第二螺纹13。所述第一螺纹12和所述第二螺纹13分段设置。如图1所示，所述第一螺纹12设置在所述外套筒10内壁的左段部分，所述第二螺纹13设置在所述外套筒10内壁的右段部分。所述第一内套筒20设置在所述外套筒10内并与所述外套筒10同轴设置，所述第一内套筒20的内部也是中空结构，并且两端设有第二开口21，外壁设有与所述第一螺纹12适配的第二螺纹22；所述第二内套筒30设置在所述外套筒10内并与所述外套筒10同轴设置；所述第二内套筒30的内部中空且两端设有第三开口31；所述第二内套筒30的外壁设有与所述第一螺纹12适配的第三螺纹32。所述固定结构用于在周向和/或轴向上固定插入体。
60.基于所述固定结构的设置，能够将插入体固定在所述第一内套筒20、第二内套筒30内，通过旋转所述外套筒10使得所述第一内套筒20、第二内套筒30朝向所述外套筒10内部移动，从而固定两根插入体。
61.在一种可选的具体实施方式中，所述第一内套筒20和所述第二内套筒30的长度总和等于所述外套筒10的长度或者略大于所述外套筒10的长度。
62.下面提供几种固定结构的具体实施方式。
63.具体实施方式一：所述固定结构即是所述第一内套筒20和所述第二内套筒30本身。基于插入体与所述第一内套筒20和所述第二内套筒30之间的摩擦力来对插入体与所述第一内套筒20和所述第二内套筒30在周向和轴向上的固定。
64.具体实施方式二(附图未示出)：所述固定结构包括设置在所述第一内套筒20、所述第二内套筒30周向内壁上的橡胶层，橡胶层的设置可以增加插入体与所述第一内套筒20、所述第二内套筒30之间的摩擦力。
65.具体实施方式三：如图5-图7所示，所述固定结构包括设置在所述第一内套筒20和所述第二内套筒30的内壁上且存放了第一粘结剂和/或第一膨胀剂的第一囊体60。当插入体插入至所述第一内套筒20和所述第二内套筒30的过程中，会将所述第一囊体60逐个戳破，所述第一粘结剂和/或所述第一膨胀剂溢出，以填充插入体与所述第一内套筒20、所述第二内套筒30之间的缝隙中，使得插入体和所述第一内套筒20、所述第二内套筒30之间更加紧密。优选地，在轴向上相邻的两个所述第一囊体60中分别储存第一粘结剂和第一膨胀剂。也就是说第一粘结剂和第一膨胀剂间隔设置。所述第一粘结剂的作用一方面是用来粘结插入体和所述第一内套筒20/所述第二内套筒30，另一方面可以使得第一膨胀剂更加地坚固。可选地，所述第一粘结剂可选用环氧粘结剂。膨胀剂是一种可以通过理化反应引起体积膨胀的材料，对于本发明的具体实施方式而言，本领域技术人员有能力选择合适的膨胀剂，例如泡沫剂等。
66.使用时，在将插入体插入所述第一内套筒20和所述第二内套筒30的过程中，会将所述第一囊体60逐个戳破，储放在所述第一囊体60内的第一粘结剂/第一膨胀剂将溢出，并涂覆在插入体上，在插入体完成插入后，所述第一粘结剂/第一膨胀剂会填满缝隙。由于所述第一螺纹12和所述第二螺纹13的螺纹方向是相反的，在插入体完成插入之后，仅需要对所述外套筒10施加一个方向上的旋转力(无需旋转第一内套筒20和所述第二内套筒30)，将转动转化为直线运动，实现将所述第一内套筒20和所述第二内套筒30同时移动至所述外套筒10内。
67.在理想状态下，插入体插入所述第一内套筒20和所述第二内套筒30的长度与所述
第一内套筒20和所述第二内套筒30的长度大致相等。这样可以保证左侧的插入体和右侧的插入体各占一半的外套筒10，从而保证连接的强度。但由于没有设置限位结构，上述结果难以实现(要求施工人员有一定的经验)，除非将所述外套筒10、所述第一内套筒20、所述第二内套筒30均设置成透明的，以看清楚内部的情况。在现有技术中，这种透明的材料一般是pc，钢化玻璃等，但这些材料与金属材料相比强度上相对较弱，难以满足工程要求，并且成本较高。
68.为了解决这一技术问题。如图11和图15所示，在所述第一内套筒20和所述第二内套筒30彼此朝向的所述第二开口21和/或第三开口31的内壁上设置有限位块50，所述限位块50用于阻止插入体进一步插入所述第一内套筒20和/或所述第二内套筒30中。
69.在一种优选的具体实施方式中，所述限位块50的高度为h，宽度为m。高度h的限位块50能够阻止插入体进一步插入所述第一内套筒20或所述第二内套筒30中。插入体末端的肋与插入体的最末端的距离为l。其中，l略大于m。这样，即使所述限位块50阻挡了插入体进一步插入所述第一内套筒20或所述第二内套筒30中，插入体的末端仍然还有部分凸出于所述第一内套筒20和所述第二内套筒30之外，以保证两个插入体能够接触，从而能够挤破所述第二囊体40。
70.具体实施方式四：如图8-图10所示，所述固定结构包括第一螺纹孔41、螺栓/螺钉。其中，所述第一螺纹孔41设置在所述第一内套筒20和所述第二内套筒30的侧壁上并沿着所述第一内套筒20和所述第二内套筒30的径向贯通所述第一内套筒20和所述第二内套筒30的侧壁。所述螺栓/螺钉与所述第一螺纹孔41相适配，其长度小于所述第一螺纹孔41的深度。在完成插入体插入之后，将螺栓/螺钉拧进所述第一螺纹孔41中，并且使得所述螺栓/螺钉的末端与所述插入体的周向外壁相抵触，实现插入体和所述第一内套筒20、所述第二内套筒30之间的固定。
71.另外，将所述螺栓/螺钉的长度设置成小于所述第一螺纹孔41的深度的原因在于：所述螺栓/螺钉可以完全隐藏在所述第一螺纹孔41中，不会阻碍所述第一内套筒20和所述第二内套筒30移动至所述外套筒10的内部。
72.具体实施方式五：该具体实施方式适用于固定带肋101的插入体100，例如带肋的钢筋(如图21所示)。如图11-15所示，所述固定结构包括设置在所述第一内套筒20和所述第二内套筒30内壁上的第一棘齿23和第二棘齿33，所述第一棘齿23和所述第二棘齿33相互对称且末端朝向彼此。所述第一棘齿23和所述第二棘齿33的分布方式与插入体上肋101的分布方式相同，如图21所示和图16所示。图16提供了一种所述第一棘齿23或所述第二棘齿33的具体实施方式。将所述肋101的分布方式设置成与所述第一棘齿23、所述第二棘齿33的分布方式相同的目的在于：能够使得所述第一棘齿23、所述第二棘齿33更好地适配相邻的两个所述肋101之间形成的凹槽。
73.需要说明的是，钢筋上肋101的分布方式并非是螺旋分布方式，而是对称的，因此当所述第一棘齿23、所述第二棘齿33卡在两个相邻的所述肋101形成凹槽中时，不仅在轴向上能够固定插入体100，在周向上也能防止插入体100和所述第一内套筒20、所述第二内套筒30之间产生相对转动。
74.还需要说明的是，上述中，所述第一棘齿23和所述第二棘齿33的“末端”是指与所述第一内套筒20和所述第二内套筒30连接的另一端。
75.具体实施方式六：该具体实施方式可以建立在前述六种实施方式的任意一种的基础上。如图11所示，所述第二开口21和/或第三开口31处设置有用于存放第二粘结剂/第二膨胀剂的第二囊体40。当两根插入体相互靠近时，会将所述第二囊体40挤破，储放在所述第二囊体40中的第二粘结剂/第二膨胀剂将溢出，填满插入体之间的缝隙。在该具体实施方式中，所述第二囊体40是跟随所述第一内套筒20和所述第二内套筒30一起移动的。
76.具体实施是七：具体实施方式七是具体实施方式六和具体实施方式三的结合，在所述第二囊体40中储放膨胀剂，在所述第一囊体60中储放粘结剂，当所述第二囊体40被挤破之后，膨胀剂发生膨胀，外套筒10内的压力增大，已经流出所述第一囊体60的粘结剂将受到排挤，流向各个缝隙。
77.具体实施方式八：所述外套筒10中心处的周向外壁上设置有第三囊体(附图未示出)，所述第三囊体内储放有粘结剂，第二囊体40内储放有膨胀剂，当所述第二囊体40被挤破之后，会将所述第三囊体挤破，并推动第三囊体内的粘结剂进入各处的缝隙中。
78.进一步地，为了使得所述第二粘结剂能够流入更好地所述第一棘齿23、所述第二棘齿33与插入体之间的缝隙，提供了具体实施方式九。
79.具体实施方式九：如图12-图14所示，所述第一棘齿23上设置有沿所述第一内套筒20的轴线贯穿所述第一棘齿23的第一流体通道23a；所述第二棘齿33设置有沿所述第二内套筒30轴线贯穿所述第二棘齿33的第二流体通道。当所述第二囊体40被挤破之后，粘结剂/膨胀剂将沿着所述第一流体通道23a和所述第二流体通道进入各处缝隙中。
80.考虑到仅仅设置所述第一流体通道23a和所述第二流体通道，第二粘结剂仍然可能难以到达所有的缝隙中，为此提供了具体实施方式十。
81.具体实施方式十：所述第一内套筒20和所述第二内套筒30的侧壁上设置有沿着所述第一内套筒20和所述第二内套筒30的轴线延伸的第三流体通道；所述第三流体通道包括主通道24和从所述主通道24延伸出的支通道25。这样，第二粘结剂/第二膨胀剂就能够顺利到达各处缝隙。优选地，所述支通道25的出液口朝向所述第一棘齿23或第二棘齿33的斜面。这样可以使得所述第二粘结剂能够沿着所述第一棘齿23或第二棘齿33流至缝隙中。并且能够尽可能大面积的涂覆在所述第一棘齿23或第二棘齿33的外表面。通过上述技术方案，能够实现对插入体在轴向上和周向上的固定。
82.对于外套筒10与第一内套筒20、所述第二内套筒30之间，是基于螺纹实现在轴向上和周向上的固定。但若是转动所述外套筒10仍然能够在径向上移动两根插入体。为此，如图17所示，在所述外套筒10的外壁上设置有贯通所述外套筒10侧壁的第二螺纹孔42。在完成插入体100插入和外套筒10转动之后，通过在所述第二螺纹孔42中拧入螺钉或者螺栓，可以使得外套筒10与第一内套筒20、所述第二内套筒30之间得以固定。优选地，所述外套筒10两端沿着所述外套筒10的径向向内延伸形成第一凸缘部26，所述第二螺纹孔42设置在所述第一凸缘部26上。基于所述第一凸缘部26的设置，所述第一内套筒20、所述第二内套筒30就不能与所述外套筒10进行拆卸，即所述第一内套筒20、所述第二内套筒30始终位于所述外套筒10内。这样的设置，一方面可以防止所述第一内套筒20、所述第二内套筒30丢失；另一方面可便于运输，同时能够加快施工效率(节省了将所述第一内套筒20、所述第二内套筒30安装在所述外套筒10内这一步骤)。
83.在另一种可选的具体实施方式中，如图18-图20所示，所述第一内套筒20和所述第
二内套筒30相互背离的所述第一开口11和所述第二开口21径向向外延伸出第二凸缘部27；所述第二凸缘部27朝向所述外套筒10的端面设置通道80，所述通道内能够放置卡扣28；所述外套筒10朝向所述第二凸缘部27的端面上设置有与所述卡扣28适配的卡扣槽29。所述卡扣28的长度大于所述卡扣槽29的深度。
84.所述卡扣槽29为单向槽，即所述卡扣28只能插进去，不能拔出来。因此要求所述卡扣28具有一定的弹性，可选用具有弹性的塑料或金属制成。
85.使用时，将所述卡扣28放置在所述通道80中，推动所述卡扣28将所述卡扣28推入所述卡扣槽29内，以固定所述外套筒10、所述第一内套筒20、所述第二内套筒30，防止它们之间产生相对运动。
86.进一步地，所述通道80的内部设置有螺纹70，在未使用之前，用橡胶塞或者带螺纹的塞体将所述通道80封闭，防止异物进入。
87.通过上述技术方案，可以有效提高钢筋的连接强度，节约钢筋资源，提高工程质量和施工效率。
88.本发明第二方面提供一种带肋钢筋连接方法，其包括所述的钢筋连接结构，所述带肋钢筋连接方法包括以下步骤：
89.s1，将带肋钢筋插入所述第一内套筒20和所述第二内套筒30中，并沿着所述第一内套筒20和所述第二内套筒30的轴向推动带肋钢筋；
90.s2，转动外套筒10，使得所述第一内套筒20和所述第二内套筒30相互靠近以挤破所述第二囊体40，使得粘结剂/膨胀剂充满所述钢筋连接结构的各处缝隙。
91.进一步地，通过膨胀剂推动粘结剂，将粘结剂填充在所述外套筒10内的缝隙中。
92.通过上述技术方案，基于所述固定结构的设置，能够将插入体固定在所述第一内套筒20、第二内套筒30内，通过旋转所述外套筒10使得所述第一内套筒20、第二内套筒30朝向所述外套筒10内部移动。
93.以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
94.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
95.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。