装配式钢筋连接器及其使用方法与流程

1.本发明涉及建筑类钢筋连接技术领域。更具体地说，本发明涉及一种装配式钢筋连接器及其使用方法。


背景技术：

2.目前国内市场已经投入使用有标准型钢筋连接器或者标准型演化应对特殊工况的钢筋连接器，和少数几种装配式新型钢筋连接器；标准型以及类似标准型钢筋连接器，价格低，制作简单，但安装工况要求高，工效低，不能适应轴向偏差；装配式钢筋连接器，成本高，制造工艺复杂，辅助设备大，需要多人配合施工，而在适应径向偏差方面，还是需要人工撬动钢筋端头对齐，才可以安装。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
4.本发明还有一个目的是提供一种装配式钢筋连接器及其使用方法，以解决现有技术中尤其是在钢筋不能旋转工况下的钢筋螺纹不共线连接困难的技术问题。
5.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种装配式钢筋连接器，连接设置在相对的两个钢筋端头上，钢筋端头表面设置有预制螺纹，装配式钢筋连接器包括：
6.第一螺母，其螺纹连接在其中一个钢筋端头外侧，第一螺母的其中一端外侧沿径向外凸出且在朝向另一端的一面形成凸斜面，第一螺母的另一端外表面朝向凸斜面设置有第一外螺纹；
7.第二螺母，其螺纹连接在另一个钢筋端头外侧，第二螺母的外侧沿轴向形成直径不同的粗部和细部，第二螺母的粗部的外表面设置有第二外螺纹、细部的外表面设置有第三外螺纹，第一外螺纹和第二外螺纹的丝扣参数相同，第三外螺纹的螺距小于第二外螺纹的螺距且第三外螺纹与第二外螺纹的丝扣方向相反；
8.套筒，其为中空结构且内壁设置有第一内螺纹，第一内螺纹与第一外螺纹、第二外螺纹配合设置，套筒的一端设置有与凸斜面契合的凹斜面；
9.锁母环，其在轴向上依次设置为螺母部和凸套，螺母部内侧设置有第二内螺纹，第二内螺纹与第三外螺纹配合设置，凸套的内腔为圆柱形，内腔的内径大于螺母部的内径且小于套筒的外径；
10.第一螺母的内螺纹与第一外螺纹的螺纹间距不同，第二螺母的内螺纹与第二外螺纹的螺纹间距不同。
11.优选的是，还包括辅助对中机构，辅助对中机构包括：
12.内套，其整体呈中空的圆柱形结构且可拆卸式套装在钢筋上，内套的其中一端的外侧面朝向对应侧远离内套中心的轴向倾斜，形成滑斜面；
13.外套，其一端设置有套装部、另一端设置有滑环，套装部可拆卸式套设在套筒外侧且与套筒之间临时固定连接，滑环的内径与内套的外径一致，滑环能沿轴向在内套的外表
面上滑动。
14.优选的是，所述套装部由对称的两块子套装部拼装而成，两块子套装部的周向端部之间可拆卸连接，所述滑环由对称的两块子滑环拼装而成，两块子滑环的周向端部之间可拆卸连接，每块子套装部的外表面与一块子滑环的外表面之间连接有手柄。
15.优选的是，每块所述子套装部的两个周向端部上分别设置有一组插销孔，每块所述子滑环的两个周向端部上分别设置有一组插销孔，所有插销孔的轴向与所述套装部的轴向平行，位于同侧的两个所述子套装部上的两组插销孔交叉排列在同一条直线上形成一列插销孔，位于同侧的两个所述子滑环上的两组插销孔交叉排列在同一条直线上形成一列插销孔，每列插销孔内共同插入设置一个插销，以分别形成两块所述子套装部之间、两块所述子滑环之间的可拆卸连接。
16.优选的是，所述内套在轴向上包括依次设置的腰部和对称连接在所述腰部两端的所述滑斜面，所述腰部为中空的圆柱形结构。
17.优选的是，所述套筒的外侧表面开设有卡设凹部，所述套装部的内侧表面对应卡设凹槽配合设置有卡接部。
18.优选的是，所述第一螺母未设置所述凸斜面的一端设置有倒角，所述第二螺母的位于所述细部一侧的内侧端部设置有凹面。
19.本发明还提供一种装配式钢筋连接器的使用方法，包括如下步骤：
20.s1、选择待连接的相对的第一钢筋、第二钢筋，第一钢筋、第二钢筋相对的两个端头的预制螺纹方向相同，将所述套筒有凹斜面的一端和所述锁母环有凸套的一端朝向第一钢筋所在方向设置，并依次将所述锁母环和所述套筒穿套在第二钢筋上，然后将所述第二螺母以所述粗部朝向第一钢筋的方向拧紧在第二钢筋端头上，并消除所述第二螺母与第二钢筋之间的螺纹间隙，将所述第一螺母拧紧在第一钢筋端头上；
21.s2、旋转所述所述套筒朝向所述第一螺母移动，配合旋转调整所述第一螺母，使所述套筒与所述第一螺母螺纹连接，消除所述第一螺母与第一钢筋的螺纹间隙，再拧紧所述套筒到所述第一螺母上，消除所述套筒与所述第一螺母之间的螺纹间隙，在所述凸斜面和凹斜面的契合作用下锁紧；
22.s3、将所述锁母环朝向所述套筒拧入所述第二螺母的细部上，拧紧所述锁母环直至所述锁母环顶紧所述套筒。
23.优选的是，在步骤s1和s2之间，还包括步骤a1，步骤a1为将所述内套可拆卸固定在第一钢筋上，所述内套位于所述第一螺母的远离第二钢筋的一侧，然后将所述外套的套装部安装在所述套筒上且与所述套筒之间临时固定，所述滑环朝向第一钢筋设置且位于所述滑斜面和所述第一螺母之间；
24.在步骤s2中，通过旋转所述套装部带动所述套筒同步朝向所述第一螺母移动，同时所述滑环逐渐在所述滑斜面上旋转滑动，直至滑动至所述内套的圆柱形结构上，从而使第一钢筋和第二钢筋端头同轴对齐，之后旋转调整所述第一螺母和所述套装部，使所述套筒与所述第一螺母螺纹连接；
25.在步骤s2和步骤s3之间，还包括，步骤a2、拆除所述辅助对中机构。
26.本发明至少包括以下有益效果：
27.(1)通过设置的第一螺母、第二螺母分别和套筒之间的螺纹连接与受力传递适应
轴向偏差，被动纠正钢筋端头径向偏差，解决了钢筋螺纹不共线连接困难的问题，满足一级接头要求的机械式钢筋连接，能够适应钢筋不能旋转、轴向和径向偏差的工况。
28.(2)消除了螺纹间隙，解决了传统连接器在钢筋不能旋转工况下漏丝的问题。
29.(3)通过设置的第二螺母上分别与套筒、锁母环螺纹连接的方向与螺距的不同，形成预紧力、摩擦力而完成机械互锁，满足抗震防松动要求。
30.(4)通过钢筋端头辅助对中机构的外套和套筒同轴旋转，且在内套上旋转滑动，可以替代扳手安装机械锁紧螺纹装配式钢筋连接器，并在安装过程中被动使相对的钢筋端头对中，解决钢筋端头对中问题、纠正径向偏差，大量减小劳动强度，辅助对中机构可以重复使用节约成本。
31.(5)整个结构简单，制作成本低、可分步流水线式高效施工，利用装配式钢筋连接器的使用方法可快速被动的纠正钢筋端头径向偏差，大幅减小劳动强度。
32.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
33.图1为本发明的装配式钢筋连接器的一个实施例的的结构示意图；
34.图2为本发明的第一螺母的结构示意图；
35.图3为本发明的第二螺母的结构示意图；
36.图4为本发明的套筒的结构示意图；
37.图5为本发明的锁母环的结构示意图；
38.图6为本发明的装配式钢筋连接器设置辅助对中机构后的结构示意图；
39.图7为本发明的辅助对中机构的结构示意图。
40.说明书附图标记说明：1、第一钢筋，2、内套，3、外套，4、插销，5、第一螺母，6、套筒，7、第二螺母，8、锁母环，9、第二钢筋，10、第一螺母的内螺纹，11、倒角，12、凸斜面，13、凹斜面，14、第一外螺纹，15、第二螺母的内螺纹，16、第二外螺纹，17、第三外螺纹，18、第二螺母的凹面，19、第一内螺纹，20、螺母部，21、凸套，22、第二内螺纹，23、滑斜面，24、套装部，25、滑环，26、手柄，27、插销孔，28、腰部，29、卡设凹部，30、卡接部。
具体实施方式
41.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
42.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.如图1-6所示，本发明提供一种装配式钢筋连接器，连接设置在相对的两个钢筋端头上，钢筋端头表面设置有预制螺纹，装配式钢筋连接器包括：
44.第一螺母5，其螺纹连接在其中一个钢筋端头外侧，第一螺母5的其中一端外侧沿径向外凸出且在朝向另一端的一面形成凸斜面12，第一螺母5的另一端外表面朝向凸斜面12设置有第一外螺纹14；
45.第二螺母7，其螺纹连接在另一个钢筋端头外侧，第二螺母7的外侧沿轴向形成直径不同的粗部和细部，第二螺母7的粗部的外表面设置有第二外螺纹16、细部的外表面设置有第三外螺纹17，第一外螺纹14和第二外螺纹16的丝扣参数相同，第三外螺纹17的螺距小于第二外螺纹16的螺距且第三外螺纹17与第二外螺纹16的丝扣方向相反；
46.套筒6，其为中空结构且内壁设置有第一内螺纹19，第一内螺纹19与第一外螺纹14、第二外螺纹16配合设置，套筒6的一端设置有与凸斜面12契合的凹斜面13；
47.锁母环8，其在轴向上依次设置为螺母部20和凸套21，螺母部20内侧设置有第二内螺纹22，第二内螺纹22与第三外螺纹17配合设置，凸套21的内腔为圆柱形，内腔的内径大于螺母部20的内径且小于套筒6的外径；
48.第一螺母5的内螺纹与第一外螺纹14的螺纹间距不同，第二螺母7的内螺纹与第二外螺纹16的螺纹间距不同。
49.为方便说明，以图1、图6所示的左侧的钢筋为第一钢筋1，右侧的钢筋为第二钢筋9，第二钢筋9、第二钢筋9端头的预制螺纹均为右旋螺纹，首先将锁母环8、套筒6依次套在第二钢筋9上，再在第一螺母的内螺纹10与预制螺纹的螺纹连接作用下使第一螺母5右旋在第一钢筋1上拧到底，第二螺母7利用自身的内螺纹15左旋能在第二钢筋9上拧到底，通过将第一螺母5的内外螺纹间距设置的不同，将第二螺母7的内外螺纹间距设置的不同，旋转同样角度，第一螺母5在对应的钢筋端头上和套筒6在第一螺母5上的行程不一致，同理，第二螺母7在对应的钢筋端头上和套筒6在第二螺母7上的行程不一致，在套筒6旋转时，第一螺母5、第二螺母7会向对应的钢筋端头或者套筒6收紧，第一螺母5上的第一外螺纹14和第二螺母7的粗部上的第二外螺纹16的丝扣参数相同且均与套筒6的第一内螺纹19配合，这样套筒6能同时在第一螺母5、第二螺母7上旋转移动，使用时具体的步骤为：
50.(1)将锁母环8有凸套21的一端、套筒6有凹斜面13的一端朝向第一钢筋1，然后依次穿套在第二钢筋9上；
51.(2)将粗部朝向第一钢筋1的第二螺母7拧紧在第二钢筋9端头上；
52.(3)将第一螺母5以凸斜面12朝向第一钢筋1后拧紧到第一钢筋1端头上；
53.(4)右旋套筒6使套筒6朝向第一螺母5运动、过第二螺母7，旋转调整第一螺母5使套筒6入扣，实现第一螺母5和第二螺母7的共线，并将套筒6向第一螺母5拧到底，利用凸斜面12和凹斜面13的契合作用进行互锁；
54.(5)向第一钢筋1拧紧第一螺母5和套筒6；
55.(6)将锁母环8向第一钢筋1拧到底，扳手固定套筒6、将锁母环8拧紧，利用锁母环8与套筒6之间接触面的摩擦力防止相互转动。
56.本发明的装配式钢筋连接器实现了两根钢筋在不可旋转的工况下的连接，其中第一螺母5和第二螺母7分别拧到底而紧固在对应侧的钢筋端头，通过将第一螺母5、第二螺母7内外螺距设置的不同使得套筒6在第二螺母7、第一螺母5上旋转时，保证第二螺母7、第一螺母5在对应的钢筋端头收紧，待套筒6在第一螺母5上拧到底后，通过设置的凸斜面12与凹斜面13相互契入实现第一螺母5与套筒6之间的互锁，避免再次拧紧第一螺母5后套筒6在朝
向第一螺母5所在钢筋方向的旋转移动，而套筒6在朝向第二螺母7所在钢筋方向的一侧则通过利用第二螺母7上粗部与细部的螺纹方向及螺距的不同，使得锁母环8的旋转方向与套筒6的螺纹旋转方向相反，在锁母环8与套筒6相互顶紧后限制套筒6、锁母环8的反旋形成互锁，安装完成后，第一螺母5或第二螺母7发生自旋时，在旋转同样角度情况下，第一螺母5或第二螺母7相对对应侧的钢筋端头与套筒6的行程不一致而限制自身的松动，本装置结构简单、成本低、装配方便，可以在钢筋不能旋转的情况下适应轴向和径向偏差2cm，可调整使螺纹共线，钢筋与本装置之间及本装置的各部件之间均具备机械互锁抗震能力。
57.在另一种技术方案中，如图6-7所示，还包括辅助对中机构，辅助对中机构包括：
58.内套2，其整体呈中空的圆柱形结构且可拆卸式套装在钢筋上，内套2的其中一端的外侧面朝向对应侧远离内套2中心的轴向倾斜，形成滑斜面23；
59.外套3，其一端设置有套装部24、另一端设置有滑环25，套装部24可拆卸式套设在套筒6外侧且与套筒6之间临时固定连接，滑环25的内径与内套2的外径一致，滑环25能沿轴向在内套2的外表面上滑动。
60.内套2和外套3设置为同心结构，将第一螺母5、第二螺母7、套筒6、锁母环8安装在对应钢筋上的位置并消除第一螺母5、第二螺母7与对应的钢筋之间的螺纹间隙后，及在操作套筒6旋转过第二螺母7前，先在第一钢筋1上安装内套2，可通过螺纹结构与第一钢筋1之间临时相对固定，然后在套筒6上安装外套3，使套装部24与套筒6之间临时相对固定且滑环25朝向内套2，防止外套3与套筒6之间在旋转时发生相对滑移，滑环25的内径与内套2的非滑斜面23的圆柱形部分的外径一致，且内套2整个外表面均较为光滑，保证滑环25在内套2上能自由滑动，内套2的安装位置、轴向尺寸与外套3的轴向长度、套筒6的长度相匹配设置，保证滑环25能够靠近滑斜面23且在套筒6入扣到第一螺母5前后，滑环25能不脱离内套2的非滑斜面23的部分(在此称为腰部28)，安装好外套3后，旋转外套3，使套筒6同步旋转，利用套筒6在第二螺母7、第一螺母5上旋转时螺纹顶升力量推动外套3、套筒6靠近第一螺母5、过第二螺母7，同时，滑环25同步在内套2上旋转滑动，直至过滑斜面23进入内套2的腰部28，从而使第一钢筋1和第二钢筋9端头同轴对齐，达到径向纠偏的功能，之后在拧紧锁母环8前拆除内套2、外套3即可重复使用。
61.在另一种技术方案中，如图6-7所示，所述套装部24由对称的两块子套装部拼装而成，两块子套装部的周向端部之间可拆卸连接，所述滑环25由对称的两块子滑环拼装而成，两块子滑环的周向端部之间可拆卸连接，每块子套装部的外表面与一块子滑环的外表面之间连接有手柄26。
62.通过将套装部24、滑环25分别设置成可拼装的两部分，便于灵活安装和拆除，转动套装部24时，拨动手柄26能方便操作旋转。
63.在另一种技术方案中，如图6-7所示，每块所述子套装部的两个周向端部上分别设置有一组插销孔27，每块所述子滑环的两个周向端部上分别设置有一组插销孔27，所有插销孔27的轴向与所述套装部24的轴向平行，位于同侧的两个所述子套装部上的两组插销孔27交叉排列在同一条直线上形成一列插销孔27，位于同侧的两个所述子滑环上的两组插销孔27交叉排列在同一条直线上形成一列插销孔27，每列插销孔27内共同插入设置一个插销4，以分别形成两块所述子套装部之间、两块所述子滑环之间的可拆卸连接。
64.通过在两个子套装部上分别设置一组插销孔27，这两组插销孔27在轴向上交叉排
列成一条直线，在共同的直线中插入插销4，从而在安装套装部24的同时能够快速利用插销4与不同子套装部上的插销孔27进行轴向的精确对位，同样的，两个子滑环也能快速利用插销4和插销孔27进行精准的对位安装，保证整个套装部24、滑环25的轴向在同一直线上且与套筒6的轴向重合，便于后续使两根钢筋共线对位。
65.在另一种技术方案中，如图6-7所示，所述内套2在轴向上包括依次设置的腰部28和对称连接在所述腰部28两端的所述滑斜面23，所述腰部28为中空的圆柱形结构。
66.通过将内套2的两端设置为对称的滑斜面23，两个滑斜面23之间为圆筒状的腰部28，类似梭形，可扩大辅助对中机构的使用对象情况，根据钢筋的长度、间隙等能灵活安排内套2安装在钢筋上的位置，不受内套2朝向的安装限制，也可适用于钢筋上、第一螺母5、第二螺母7、套筒6不同的螺纹旋向时的钢筋共线操作需求。
67.在另一种技术方案中，如图4、图6-7所示，所述套筒6的外侧表面开设有卡设凹部29，所述套装部24的内侧表面对应卡设凹槽配合设置有卡接部30。
68.通过配合设置有卡接部30和卡设凹部29，一方面便于套装部24在套筒6上快速安装，一方面防止外套3在旋转时候与套筒6之间发生滑移。
69.在另一种技术方案中，如图2、图3所示，所述第一螺母5未设置所述凸斜面12的一端设置有倒角11，所述第二螺母7的位于所述细部一侧的内侧端部设置有凹面18。通过设置倒角11便于第一螺母5进入套筒6内而使套筒6的第一内螺纹19入扣第一外螺纹14，通过设置的凹面便于第二螺母7套在钢筋端头上。
70.结合图1-图6所示，本发明还提供一种装配式钢筋连接器的使用方法，包括如下步骤：
71.s1、选择待连接的相对的第一钢筋1、第二钢筋9，第一钢筋1、第二钢筋9相对的两个端头的预制螺纹方向相同，将所述套筒6有凹斜面13的一端和所述锁母环8有凸套21的一端朝向第一钢筋1所在方向设置，并依次将所述锁母环8和所述套筒6穿套在第二钢筋9上，然后将所述第二螺母7以所述粗部朝向第一钢筋1的方向拧紧在第二钢筋9端头上，并消除所述第二螺母7与第二钢筋9之间的螺纹间隙，将所述第一螺母5拧紧在第一钢筋1端头上；
72.s2、旋转所述所述套筒6朝向所述第一螺母5移动，配合旋转调整所述第一螺母5，使所述套筒6与所述第一螺母5螺纹连接，消除所述第一螺母5与第一钢筋1的螺纹间隙，再拧紧所述套筒6到所述第一螺母5上，消除所述套筒6与所述第一螺母5之间的螺纹间隙，在所述凸斜面12和凹斜面13的契合作用下锁紧；
73.s3、将所述锁母环8朝向所述套筒6拧入所述第二螺母7的细部上，拧紧所述锁母环8直至所述锁母环8顶紧所述套筒6。
74.在另一种技术方案中，如图6-7所示，在步骤s1和s2之间，还包括步骤a1，步骤a1为将所述内套2可拆卸固定在第一钢筋1上，所述内套2位于所述第一螺母5的远离第二钢筋9的一侧，然后将所述外套3的套装部24安装在所述套筒6上且与所述套筒6之间临时固定，所述滑环25朝向第一钢筋1设置且位于所述滑斜面23和所述第一螺母5之间；
75.在步骤s2中，通过旋转所述套装部24带动所述套筒6同步朝向所述第一螺母5移动，同时所述滑环25逐渐在所述滑斜面23上旋转滑动，直至滑动至所述内套2的圆柱形结构上，从而使第一钢筋1和第二钢筋9端头同轴对齐，之后旋转调整所述第一螺母5和所述套装部24，使所述套筒6与所述第一螺母5螺纹连接；
76.在步骤s2和步骤s3之间，还包括，步骤a2、拆除所述辅助对中机构。
77.综上所述，本发明的装配式钢筋连接器及其使用方法，通过设置的第一螺母、第二螺母分别和套筒之间的螺纹连接与受力传递适应轴向偏差，被动纠正钢筋端头径向偏差，解决了钢筋螺纹不共线连接困难的问题，满足一级接头要求的机械式钢筋连接，能够适应钢筋不能旋转、轴向和径向偏差的工况；消除了螺纹间隙，解决了传统连接器在钢筋不能旋转工况下漏丝的问题；通过设置的第二螺母上分别与套筒、锁母环螺纹连接的方向与螺距的不同，形成预紧力、摩擦力而完成机械互锁，满足抗震防松动要求；通过钢筋端头辅助对中机构的外套和套筒同轴旋转，且在内套上旋转滑动，可以替代扳手安装机械锁紧螺纹装配式钢筋连接器，并在安装过程中被动使相对的钢筋端头对中，解决钢筋端头对中问题、纠正径向偏差，大量减小劳动强度，辅助对中机构可以重复使用节约成本；整个结构简单，制作成本低、可分步流水线式高效施工，被动纠正钢筋端头径向偏差，大幅减小劳动强度。
78.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。