本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋連接，具體為一種抗旋轉(zhuǎn)的倒錐型鋼筋連接套筒及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著建筑工業(yè)化的快速發(fā)展，裝配式建筑因其施工效率高、質(zhì)量可控、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代建筑工程中得到了廣泛應(yīng)用。在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，預(yù)制構(gòu)件之間的鋼筋連接是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其連接性能直接影響到結(jié)構(gòu)的承載力、剛度及抗震性能。

2、裝配式結(jié)構(gòu)中鋼筋連接主要采用機(jī)械連接技術(shù)，其中鋼筋連接套筒是應(yīng)用最為廣泛的部件之一。傳統(tǒng)鋼筋連接套筒主要包括灌漿套筒和螺紋套筒兩大類。灌漿套筒通過(guò)注入高強(qiáng)度灌漿料實(shí)現(xiàn)鋼筋連接，雖然連接可靠，但存在工藝復(fù)雜、養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)、質(zhì)量受施工影響大、且無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)質(zhì)量檢測(cè)等問(wèn)題。螺紋套筒則通過(guò)內(nèi)外螺紋旋合實(shí)現(xiàn)連接，施工便捷，但在實(shí)際應(yīng)用中也暴露出一些技術(shù)瓶頸：

3、傳統(tǒng)螺紋套筒在混凝土中的錨固性能有待提升。許多套筒主要依靠表面摩擦力或簡(jiǎn)單的環(huán)狀凸起抵抗拉拔力，對(duì)于抗扭轉(zhuǎn)能力的考慮不足。在結(jié)構(gòu)承受復(fù)雜荷載（尤其是地震作用下的反復(fù)荷載）時(shí)，套筒與混凝土界面易發(fā)生滑移或轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致連接節(jié)點(diǎn)剛度退化，影響結(jié)構(gòu)整體性能。

4、套筒在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中的防護(hù)問(wèn)題突出。在澆筑混凝土?xí)r，水泥漿極易進(jìn)入套筒內(nèi)部，造成內(nèi)螺紋堵塞，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)鋼筋無(wú)法順利旋入，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和質(zhì)量。雖然部分產(chǎn)品采用塑料護(hù)套進(jìn)行防護(hù)，但其密封性差、易破損，且在施工前需人工拆除，增加了工序和異物落入的風(fēng)險(xiǎn)。

5、現(xiàn)有套筒的功能較為單一。預(yù)埋階段缺乏有效的定位導(dǎo)向機(jī)制，難以精確控制連接鋼筋的最終朝向；連接完成后，缺乏便捷、無(wú)損的質(zhì)量檢測(cè)接口，且現(xiàn)有的防護(hù)塞只是簡(jiǎn)單的塞在套筒的端面上，在進(jìn)行銑刨時(shí)，有脫離的風(fēng)險(xiǎn)，且難以對(duì)套筒與混凝土之間的錨固質(zhì)量進(jìn)行直接驗(yàn)證，為工程留下了潛在隱患。

6、針對(duì)以上問(wèn)題，急需一種抗旋轉(zhuǎn)的倒錐型鋼筋連接套筒及其施工方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、解決的技術(shù)問(wèn)題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種抗旋轉(zhuǎn)的倒錐型鋼筋連接套筒及其施工方法，解決了現(xiàn)有套筒的功能較為單一。預(yù)埋階段缺乏有效的定位導(dǎo)向機(jī)制，難以精確控制連接鋼筋的最終朝向；連接完成后，缺乏便捷、無(wú)損的質(zhì)量檢測(cè)接口，且現(xiàn)有的防護(hù)塞只是簡(jiǎn)單的塞在套筒的端面上，在進(jìn)行銑刨時(shí)，有脫離的風(fēng)險(xiǎn)，且難以對(duì)套筒與混凝土之間的錨固質(zhì)量進(jìn)行直接驗(yàn)證，為工程留下了潛在隱患的問(wèn)題。

3、技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種抗旋轉(zhuǎn)的倒錐型鋼筋連接套筒，包括：套筒和抗拉拔臺(tái)，套筒的外壁至少固定連接設(shè)有一層抗拉拔臺(tái)，套筒的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋，套筒的端部開(kāi)設(shè)有多功能孔槽，多功能孔槽上安裝有防護(hù)塞或快拆頭，多功能孔槽用于對(duì)連接的鋼筋進(jìn)行螺紋定位，實(shí)現(xiàn)快裝、用于對(duì)防護(hù)塞進(jìn)行卡接加固、用于對(duì)快拆頭提供拉拔的卡位、用于對(duì)連接的鋼筋的朝向進(jìn)行定位；抗拉拔臺(tái)用于抗拉拔力和抗扭轉(zhuǎn)力。

5、優(yōu)先的，多功能孔槽包括開(kāi)設(shè)在套筒端部的下凹斜孔，下凹斜孔的底部開(kāi)設(shè)有直孔，直孔的內(nèi)壁與鋼筋的外螺紋同軸接觸，直孔的底部開(kāi)設(shè)有菱形孔，菱形孔的內(nèi)壁呈側(cè)v字形結(jié)構(gòu)設(shè)置，菱形孔與套筒的內(nèi)螺紋貫穿；套筒端部開(kāi)設(shè)有貫穿下凹斜孔、直孔和菱形孔的直槽。

6、進(jìn)一步的，防護(hù)塞的底部設(shè)有與下凹斜孔、直孔和菱形孔鑲嵌的鑲嵌頭，防護(hù)塞和鑲嵌頭由彈性材料制成，鑲嵌頭的外壁上固定連接設(shè)有嵌入直槽一半的肋條。

7、進(jìn)一步的，快拆頭包括拉拔桿，拉拔桿與直孔套接，拉拔桿的外壁底部設(shè)有兩個(gè)卡頭，卡頭的寬度等于直槽寬度，卡頭與菱形孔的內(nèi)壁卡接。

8、優(yōu)先的，抗拉拔臺(tái)為包括上平面、上斜面和下斜面構(gòu)成的倒圓錐環(huán)結(jié)構(gòu)；上平面構(gòu)成倒圓錐環(huán)結(jié)構(gòu)的頂部平面；下斜面構(gòu)成倒圓錐環(huán)結(jié)構(gòu)的斜面；上斜面為固定連接在上平面和下斜面之間的傾斜連接面。

9、進(jìn)一步的，上斜面與套筒軸線的夾角設(shè)置為20°至35°；下斜面與套筒軸線的夾角設(shè)置為45°至60°。

10、進(jìn)一步的，抗拉拔臺(tái)的上斜面和下斜面上至少設(shè)有兩個(gè)豎直往下切割產(chǎn)生的切口，上斜面上開(kāi)設(shè)有鎖緊槽。

11、進(jìn)一步的，抗拉拔臺(tái)設(shè)置由2至3層。

12、進(jìn)一步的，位于套筒兩端的抗拉拔臺(tái)呈對(duì)稱設(shè)置。

13、一種抗旋轉(zhuǎn)的倒錐型鋼筋連接套筒的施工方法，包括如下步驟：

14、s1：預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)與套筒預(yù)埋；

15、s1.1：套筒準(zhǔn)備：提供抗旋轉(zhuǎn)的倒錐型鋼筋連接套筒，檢查套筒內(nèi)螺紋及端部多功能孔槽的完好性，多功能孔槽包括依次連通的菱形孔、直孔和下凹斜孔，以及貫穿的直槽；

16、s1.2：安裝防護(hù)塞：將防護(hù)塞的鑲嵌頭對(duì)準(zhǔn)套筒端部的多功能孔槽壓入，使鑲嵌頭上的肋條嵌入直槽中，直至防護(hù)塞與套筒端面貼合，實(shí)現(xiàn)密封；

17、s1.3：固定與澆筑：將安裝好防護(hù)塞的套筒以其軸線垂直于模具表面的方向，固定于預(yù)制構(gòu)件模具的設(shè)計(jì)位置，同時(shí)利用直槽的朝向預(yù)測(cè)待連接鋼筋擰緊后的朝向，通過(guò)直槽方向控制待連接鋼筋的朝向，確保套筒外壁的多層抗拉拔臺(tái)及其上的切口能被混凝土充分包裹；然后澆筑混凝土，混凝土填充抗拉拔臺(tái)的切口及直槽中未被肋條占據(jù)的空間，形成抗扭轉(zhuǎn)的混凝土銷鍵；

18、s1.4：養(yǎng)護(hù)與運(yùn)輸：構(gòu)件澆筑完成后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期滿后，帶套筒的預(yù)制構(gòu)件可運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)；

19、s2：現(xiàn)場(chǎng)鋼筋連接安裝；

20、s2.1：現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：吊裝包含待連接鋼筋的預(yù)制構(gòu)件至設(shè)計(jì)位置后，移除預(yù)埋在已固定構(gòu)件內(nèi)的套筒端部的防護(hù)塞，并使用清理工具清除套筒內(nèi)部可能存在的雜物；

21、s2.2：鋼筋對(duì)位與初步導(dǎo)入：將上方構(gòu)件的外露鋼筋端部對(duì)準(zhǔn)下方構(gòu)件預(yù)埋的套筒中心，將鋼筋插入多功能孔槽，利用直孔的內(nèi)壁對(duì)鋼筋外螺紋進(jìn)行徑向定位與導(dǎo)向；

22、s2.3：旋緊固定：旋轉(zhuǎn)上方構(gòu)件或使用工具旋轉(zhuǎn)鋼筋，使其順利旋入套筒的內(nèi)螺紋中，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的扭矩，完成兩個(gè)預(yù)制構(gòu)件之間的鋼筋連接；

23、s3：連接節(jié)點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)；

24、s3.1：安裝快拆頭：若需進(jìn)行抗拉拔力檢驗(yàn)，將快拆頭的拉拔桿插入套筒的多功能孔槽，確保其底部的兩個(gè)卡頭對(duì)準(zhǔn)并穿過(guò)直槽中由肋條預(yù)留出的空間；

25、s3.2：鎖緊快拆頭：將快拆頭推到底部后旋轉(zhuǎn)90度，使卡頭卡接于菱形孔的側(cè)v形內(nèi)壁下；

26、s3.3：實(shí)施檢測(cè)：將拉拔力測(cè)試設(shè)備的夾具夾持在拉拔桿上，按規(guī)定程序施加拉拔力，以檢驗(yàn)套筒與混凝土之間的錨固強(qiáng)度；

27、s3.4：拆卸快拆頭：檢測(cè)完成后，卸載拉力，將快拆頭反向旋轉(zhuǎn)90度，使卡頭重新對(duì)準(zhǔn)直槽后取出。

28、有益效果

29、本發(fā)明具有以下有益效果：

30、（1）本發(fā)明通過(guò)套筒外壁設(shè)置的多層抗拉拔臺(tái)及其獨(dú)特的倒圓錐環(huán)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了抗拉拔力與抗扭轉(zhuǎn)力的協(xié)同增強(qiáng)。?改變了傳統(tǒng)套筒在混凝土中主要依賴摩擦力、易發(fā)生拔脫或轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)狀。上平面、上斜面和下斜面構(gòu)成的復(fù)合斜面設(shè)計(jì)，能將拉拔力和扭轉(zhuǎn)力有效地分解并傳遞給混凝土，其中上斜面優(yōu)化了抗扭應(yīng)力分布，下斜面則最大化了下部混凝土的承壓鎖鍵作用。上斜面與下斜面上設(shè)置的切口，增加了整體抗扭轉(zhuǎn)的能力。

31、（2）本發(fā)明通過(guò)端部集成的多功能孔槽設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了防護(hù)、導(dǎo)向、定位和檢測(cè)功能的一體化。?改變了現(xiàn)有套筒功能單一、需要額外附件或復(fù)雜操作的弊端。菱形孔、直孔和下凹斜孔的階梯式結(jié)構(gòu)，配合貫穿的直槽，使得該孔槽既能通過(guò)直孔內(nèi)壁與鋼筋螺紋同軸接觸實(shí)現(xiàn)快速引導(dǎo)和精確定位，實(shí)現(xiàn)快裝，又能為防護(hù)塞提供卡接位點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部螺紋的密封防護(hù)，還能為快拆頭提供拉拔卡位以便進(jìn)行錨固強(qiáng)度檢測(cè)。特別是直槽的存在，不僅為防護(hù)塞的肋條和快拆頭的卡頭提供了安裝路徑，還可用于在預(yù)埋階段通過(guò)控制其朝向來(lái)預(yù)測(cè)和調(diào)整連接鋼筋的最終方位，達(dá)到了施工精度高、適應(yīng)性廣的效果。

32、（3）本發(fā)明通過(guò)防護(hù)塞與快拆頭的模塊化配套使用，實(shí)現(xiàn)了套筒在全生命周期內(nèi)的便捷防護(hù)與高效檢測(cè)。?改變了傳統(tǒng)施工中套筒內(nèi)部易堵塞、后期檢測(cè)困難的問(wèn)題。防護(hù)塞采用彈性材料制成，其鑲嵌頭上的肋條能嵌入直槽并利用菱形孔的側(cè)v形結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)緊密卡接，有效防止混凝土澆筑時(shí)漿體侵入。肋條的設(shè)計(jì)還巧妙地為快拆頭預(yù)留了插入空間。快拆頭的卡頭可通過(guò)直槽放入并旋轉(zhuǎn)卡緊在菱形孔內(nèi)壁，為拉拔測(cè)試提供穩(wěn)固的受力點(diǎn)。

33、（4）本發(fā)明通過(guò)對(duì)稱設(shè)置的多層抗拉拔臺(tái)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了受力分散與安全冗余的最大化。改變了單層或非對(duì)稱結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致的應(yīng)力集中問(wèn)題。多層設(shè)計(jì)將巨大的拉拔力分散到不同深度的混凝土區(qū)域，形成多道防線，有效避免了混凝土的錐形破壞。套筒兩端的抗拉拔臺(tái)呈對(duì)稱設(shè)置，使得套筒在混凝土中受力均衡，無(wú)方向性要求，降低了預(yù)埋時(shí)的操作復(fù)雜度，避免了因方向錯(cuò)誤導(dǎo)致的失誤，特別適用于雙向受力不確定或需要快速安裝的復(fù)雜工程場(chǎng)景，達(dá)到了通用性強(qiáng)、安全儲(chǔ)備高的效果。

34、（5）本發(fā)明通過(guò)將套筒預(yù)埋、鋼筋連接與質(zhì)量檢測(cè)流程標(biāo)準(zhǔn)化與集成化，實(shí)現(xiàn)了裝配式建筑施工的高精度與高效率。?從套筒準(zhǔn)備、防護(hù)塞安裝、利用直槽控制鋼筋朝向預(yù)埋，到現(xiàn)場(chǎng)鋼筋的快速對(duì)位旋緊，再到需要時(shí)便捷安裝快拆頭進(jìn)行拉拔檢測(cè)，形成了一套完整的、可驗(yàn)證的高質(zhì)量連接解決方案。該方法步驟清晰，環(huán)環(huán)相扣，有效保障了最終連接節(jié)點(diǎn)的可靠性與整體結(jié)構(gòu)的安全，推動(dòng)了裝配式建筑的規(guī)范化施工。

35、當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。