一种用于装配式结构接头的简易对接自锁装置的制作方法

1.本实用新型涉及装配式结构技术领域，特别涉及一种用于装配式结构接头的简易对接自锁装置。


背景技术：

2.目前传统的现浇法钢筋混凝土结构工程，普遍存在高能耗、高污染和低效率等问题，与国家当前新型城镇化、工业化、信息化发展要求不相适应。工程结构预制装配化、机械化是实现绿色、节能发展的有效手段。
3.预制装配式结构的连接方法分为钢筋连接和构件连接(如盾构管片连接)。钢筋连接即将接头两侧构件所有主受力钢筋均进行有效连接，根据接头受力、施工工艺等要求可选用机械连接、套筒灌浆连接、浆锚搭接连接、焊接连接、绑扎搭接连接等连接方法。机械连接、焊接、绑扎搭接等连接方法，需要预制构件拼装就位后进行钢筋连接，并支模浇筑接头后浇混凝土，以上连接方法均属于湿连接，依旧存在高能耗、低效率等现浇混凝土结构工程的弊端，未真正实现全预制装配化目的。
4.套筒灌浆和浆锚搭接连接方法避免了现场湿作业，但也存在各自问题。对于套筒灌浆方法，分为全套简灌浆连接和半套简灌浆连接，钢筋从套筒两端开口插入套筒内部，钢筋与套筒之间填充高强度微膨胀结构性灌浆料，借助灌浆料的微膨胀特性并受到套筒的围束作用，增强与钢筋、套筒之间的摩擦力实现钢筋应力传递。灌浆套筒直径一般大于连接钢筋直径d的2倍，造成接头处整体钢筋保护层厚度加大，减小了截面有效高度，降低了承载力。且规范要求套筒净距不小于25mm，即连接钢筋净距不小于25mm d，连接钢筋间距要求高，不适用于受力大，钢筋间距小的构件；灌浆套筒连接需要在构件安装就位后进行现场灌浆作业，增加了施工步骤，工效较低。浆锚搭接连接是指在预制混凝土构件中采用特殊工艺制成的孔道中插入需搭接的钢筋，并灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋搭接连接方式。《装配式混凝土结构技术规程》(jgj 1)规定直径大于20mm的钢筋及直接承受动力荷载构件的纵向钢筋不宜采用该连接方法。
5.盾构管片螺栓连接是一种典型的构件连接方法，具体为在预制钢筋混凝土构件上预留螺栓手孔，待盾构管片拼装就位后安装螺栓并紧固即可实现结构可靠连接。相对钢筋连接方法，该方法现场连接工作量大幅减少，有效提高了施工效率。但该方法仍需在预制构件拼装就位后人工安装螺栓并紧固，增加了施工步骤，且紧固效果受工人操作水平影响差异性较大。
6.因此，提供一种既要能承受一定的拉力与剪力，在构件拼装就位的同时即能实现快速自锁的连接装置，从而优化施工步序、减少人工干预、提高施工效率、降低工程造价，是本领域技术人员亟待解决的突出技术问题。


技术实现要素：

7.本实用新型提供了一种用于装配式结构接头的简易对接自锁装置，以解决上述背
景技术中提出的问题。
8.本实用新型通过以下技术方案实现：
9.一种用于装配式结构接头的简易对接自锁装置，包括承插销、接收锥筒和锚筋，所述承插销一端为芯杆另一端为劈裂杆，所述芯杆预埋在甲块预制钢筋混凝土结构中，外露部分穿过结构接缝，抵抗接头处的拉力、剪力，所述劈裂杆呈中空多瓣形状，并设有倒刺；所述接收锥筒预埋在乙块预制钢筋混凝土结构中，所述接收锥筒中间设有内锥，内壁设有卡槽，所述承插销和接收锥筒通过所述锚筋分别连接所述甲块预制钢筋混凝土结构和乙块预制钢筋混凝土结构。
10.进一步地，所述芯杆采用钢质材料制成，所述劈裂杆采用钢质材料或复合材料制成，芯杆长度、直径等具体参数，可根据接头受力计算确定。劈裂杆呈中空多瓣形状，并设有倒刺。倒刺呈点状分布，其形状、密度、尺寸等根据接头受力确定。
11.进一步地，所述接收锥筒采用钢质材料制成，锥角根据抗拔承载力计算确定。接收锥筒中间设置内锥，内壁设置卡槽。卡槽呈环状，其形状、密度、尺寸等根据接头受力确定，并与倒刺相匹配。
12.进一步地，根据受力需要，在甲块预制钢筋混凝土结构、乙块预制钢筋混凝土结构上成对设置单组或数组所述承插销和接收锥筒。
13.进一步地，所述承插销和接收锥筒为圆柱形或平板形。
14.在甲块预制钢筋混凝土结构、乙块预制钢筋混凝土结构拼装时，所述承插销插入接收锥筒，所述承插销端部的劈裂杆遇所述接收锥筒的内锥自然扩充呈伞状分散开，倒刺自动嵌入接收锥筒的卡槽内锁紧，最终实现甲块预制钢筋混凝土结构和乙块预制钢筋混凝土结构的快速紧密连接，共同形成可传递内力的装配式结构接头。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.1、传统机械连接、焊接、绑扎搭接等钢筋连接方法在钢筋连接部位需要后浇混凝土，属于湿连接，依旧存在高能耗、低效率等现浇混凝土结构工程的弊端，未真正实现全预制装配化目的。套筒灌浆连接、浆锚搭接连接等钢筋连接方法虽避免了现场湿作业，但钢筋连接量大，功效低，且对钢筋间距要求高，不适用于受力大，钢筋间距小的构件。螺栓连接作为一种构件连接方法相对于钢筋连接现场连接工作量大幅减少。但该方法仍需在预制构件拼装就位后人工安装螺栓并紧固，增加了施工步骤，且紧固效果受工人操作水平影响差异性较大。本实用新型突破传统，在预制装配式构件拼装就位的同时即能实现快速、自动、精准自锁，连接牢靠，施工方便、灵活，工效高，造价低，适用于各种受力情况。
17.2、本实用新型适用于所有预制结构接头，应用范围甚广。
附图说明
18.图1为本实用新型中实施例1的结构连接示意图；
19.图2为本实用新型中实施例1的圆柱形承插销三维结构示意图；
20.图3为本实用新型中实施例1的圆柱形承插销剖面图；
21.图4为本实用新型中实施例1的圆柱形接收锥筒三维结构示意图；
22.图5为本实用新型中实施例1的圆柱形接收锥筒剖面图；
23.图6为本实用新型中实施例2的平板形承插销三维结构示意图；
24.图7为本实用新型中实施例2的平板形接收锥筒三维结构示意图。
25.附图标记：
26.a、甲块预制钢筋混凝土结构；b、乙块预制钢筋混凝土结构；1、承插销；2、劈裂杆；3、倒刺；4、接收锥筒；5、内锥；6、卡槽；7、锚筋。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的技术特点更容易被清楚理解，以下结合附图对本实用新型结构详细说明。
28.实施例1：
29.如图1-图5所示，一种用于装配式结构接头的简易对接自锁装置，包括承插销1、接收锥筒4和锚筋7，所述承插销1一端为芯杆另一端为劈裂杆2，所述芯杆预埋在甲块预制钢筋混凝土结构a中，外露部分穿过结构接缝，抵抗接头处的拉力、剪力，所述劈裂杆2呈中空多瓣形状，并设有倒刺3；所述接收锥筒4预埋在乙块预制钢筋混凝土结构b中，所述接收锥筒4中间设有内锥5，内壁设有卡槽6，所述承插销1和接收锥筒4通过所述锚筋7分别连接所述甲块预制钢筋混凝土结构a和乙块预制钢筋混凝土结构b。
30.进一步地，所述芯杆采用钢质材料制成，所述劈裂杆2采用钢质材料或复合材料制成，芯杆长度、直径等具体参数，可根据接头受力计算确定。劈裂杆2呈中空多瓣形状，并设有倒刺3。倒刺3呈点状分布，其形状、密度、尺寸等根据接头受力确定。
31.进一步地，所述接收锥筒4采用钢质材料制成，锥角根据抗拔承载力计算确定。接收锥筒中间设置内锥5，内壁设置卡槽6。卡槽6呈环状，其形状、密度、尺寸等根据接头受力确定，并与倒刺3相匹配。
32.进一步地，根据受力需要，在甲块预制钢筋混凝土结构a、乙块预制钢筋混凝土结构b上成对设置单组或数组所述承插销1和接收锥筒4。
33.进一步地，所述承插销1和接收锥筒4为圆柱形。
34.实施例2：
35.如图6、图7所示，一种用于装配式结构接头的简易对接自锁装置，在实施例1的基础上，与实施例1的不同之处为所述承插销1和接收锥筒4为平板形。
36.本实用新型装置的工作原理
37.在甲块预制钢筋混凝土结构a和乙块预制钢筋混凝土结构b拼装时，所述承插销1插入接收锥筒4，所述承插销1端部的劈裂杆2遇所述接收锥筒4的内锥5自然扩充呈伞状分散开，倒刺3自动嵌入接收锥筒4的卡槽6内锁紧，最终实现甲块预制钢筋混凝土结构a和乙块预制钢筋混凝土结构b的快速紧密连接，共同形成可传递内力的装配式结构接头。
38.以上通过实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。本实用新型的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，在本实用新型的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖保护范围之内。