一种用于预制桥墩节段之间钢筋对接的伞扣式连接器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于预制桥墩节段之间钢筋对接的伞扣式连接器，包括上扣筒和下扣筒；上扣筒包括上筒身、筒室和卡台；下扣筒包括插接筒、芯柱和弹性锁；插接筒侧壁设有n个伞扣槽；弹性锁包括n个伞扣和n个弹簧；伞扣顶部与伞扣槽相铰接，其底部通过弹簧与芯柱连接；下扣筒能插在上扣筒的筒室内，在插入过程中，当伞扣经过卡台时，伞扣被挤压，伞扣底部向下扣筒内腔转动，弹簧压缩；当伞扣通过卡台后，在弹簧的弹力作用下，伞扣底部弹出并抵靠在卡台顶面上，从而阻止上、下扣筒分离。本发明专利技术利用伞扣原理拼接上、下扣筒，实现预制桥墩节段的快速连接，同时避免了使用灌浆连接器时，现场填充浆料及养护的施工工序，缩短施工工期，节约劳动成本。动成本。动成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于预制桥墩节段之间钢筋对接的伞扣式连接器


[0001]本专利技术涉及桥梁工程
，特别是一种用于预制桥墩节段之间钢筋对接的伞扣式连接器。

技术介绍

[0002]桥墩的预制装配技术是桥梁工业化建造的重要组成部分。目前在预制桥墩之间的连接构造，主要为各类浆锚连接，包括：灌浆套筒、灌浆波纹管、灌浆槽口等方式。这些连接构造方式，均需要依靠灌浆料在凝结硬化后的粘结握裹力，实现被连接钢筋之间的传力。目前，浆锚连接构造存在的主要问题有：
[0003](1)灌浆料的凝结硬化需要静置养护时间，增加施工工期。
[0004](2)灌浆料的饱满程度难以检测，影响到施工质量评估。
[0005](3)现有的灌浆套筒直径较大，在使用连接器的截面处需要增大较多的截面尺寸，对施工都带来了不便；灌浆连接器需要较长的埋置深度，才能提供足够的粘结握裹力。
[0006]针对上述技术问题，本专利技术提出一种即插即用的机械式连接器构造，可避免现有浆锚连接技术中的所述缺陷，提高预制拼装桥墩的连接速度及质量可靠性。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种用于预制桥墩节段之间钢筋对接的伞扣式连接器，该用于预制桥墩节段之间钢筋对接的伞扣式连接器利用弹簧锁的方式拼接上、下扣筒，实现预制桥墩节段的快速连接，同时避免了使用灌浆连接器时，浆料现场填充的施工工序，可缩短施工工期，节约劳动成本。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]一种用于预制桥墩节段之间钢筋对接的伞扣式连接器，包括上扣筒和下扣筒。
[0010]上扣筒包括上筒身、筒室和卡台。
[0011]上筒身的顶部设置有上钢筋连接槽，用于与上被连接钢筋相连接。
[0012]上筒身的底部中心设置有筒室，筒室内设置有卡台。
[0013]下扣筒包括插接筒、芯柱和弹性锁。
[0014]下扣筒的底部设置有下钢筋连接槽，用于与下被连接钢筋相连接。
[0015]插接筒设置在位于下钢筋连接槽上方的下扣筒中。
[0016]插接筒沿周向布设有n个伞扣槽；其中，n≥3。
[0017]芯柱设置在插接筒的内腔中心。
[0018]弹性锁包括n个伞扣和n个弹簧。
[0019]每个伞扣槽内设置一个伞扣，伞扣顶部与伞扣槽相铰接，伞扣内侧底部通过弹簧与芯柱相连接；当弹簧处于自然状态时，伞扣底部从插接筒中伸出。
[0020]在下扣筒插入上扣筒的过程中，当伞扣经过卡台时，伞扣被挤压，伞扣底部向下扣筒的内腔转动，弹簧压缩；当伞扣通过卡台后，在弹簧的弹性力作用下，伞扣底部弹出并抵
靠在卡台顶面上。
[0021]设被连接钢筋的抗拉强度为T，上扣筒边壁的抗拉强度F1，下扣筒边壁的抗拉强度F2，卡台顶面抗压强度为F3，通过对伞扣数量n、单个伞扣与卡台顶面的接触面积A、以及上扣筒和下扣筒尺寸的设计，使得伞扣式连接器满足如下关系式：
[0022]Min(F1,F2,F3)≥T
[0023]其中：
[0024][0025][0026][0027]F3＝nA
·
f
cp,d
'
[0028]式中，φ为被连接钢筋的直径；f
s,d
为被连接钢筋的抗拉强度设计值；D1为上扣筒的外径；D2为位于卡台以上的筒室的内径；D3为下扣筒中插接筒的最小外径；D4为插接筒内径；f
cp,d
为上扣筒和下扣筒材料的抗拉强度设计值；f
cp,d
'为上扣筒和下扣筒材料的抗压强度设计值。
[0029]上扣筒和下扣筒的材料为高强度低合金材料，上扣筒和下扣筒的总体轴向抗拉强度应大于被连接钢筋的抗拉强度。
[0030]下扣筒还包括金属环，金属环套装在位于伞扣槽上方的芯柱外周，且金属环外壁面与插接筒内壁面贴紧配合。
[0031]位于卡台以下的筒室为外扩段，下扣筒的插接筒包括从上至下一体设置的竖直段和锥形段，其中，竖直段为与芯柱相对应的节段，锥形段能与筒室的外扩段相配合。
[0032]芯柱包括从上至下一体设置的大圆柱段和小圆柱段，大圆柱段的直径大于小圆柱段的直径。
[0033]弹簧与芯柱垂直焊接。
[0034]上钢筋连接槽与上被连接钢筋之间，以及下钢筋连接槽与下被连接钢筋之间均为螺纹连接。
[0035]n＝3～6。
[0036]伞扣式连接器能用于预制墩身节段与盖梁之间、预制墩身节段之间、以及预制墩身与墩台之间的被连接钢筋的连接。
[0037]本专利技术具有如下有益效果：
[0038]1、伞扣式连接器在预制桥墩的拼装过程中，利用伞扣原理连接上、下扣筒，实现预制桥墩节段的快速连接，也即具有即插即用的特点。与目前常用的灌浆套筒相比，避免了使用灌浆连接器时，浆料的现场填充以及养护，从而能缩短施工工期，节约劳动成本。
[0039]2、本专利技术通过对伞扣数量、单个伞扣与卡台顶面的接触面积、以及上扣筒和下扣筒尺寸的设计，使得伞扣式连接器在总体轴向抗拉强度大于被连接钢筋的抗拉强度，从而使得连接强度可靠、可控，能根据设计需求进行调整，推广应用前景广泛。
[0040]3、本专利技术的连接器尺寸较小，能减少埋置连接器部位的墩身截面尺寸，方便施工。
附图说明
[0041]图1显示了本专利技术一种用于预制桥墩节段之间钢筋对接的伞扣式连接器的结构示意图。
[0042]图2显示了本专利技术中伞扣式连接器的拼装过程示意图。其中，图2(a)显示了伞扣式连接器在拼装前的状态示意图；图2(b)显示了伞扣式连接器在拼装后的状态示意图。
[0043]图3显示了下扣筒中含弹簧部分的横截面图。
[0044]图4显示了本专利技术一种用于预制桥墩节段之间钢筋对接的伞扣式连接器的爆炸图。
[0045]图5显示了本专利技术中伞扣式连接器的应用实例图。
[0046]图6显示了图5中的A
‑
A截面图。
[0047]其中有：
[0048]1、上扣筒。
[0049]1‑
1、上筒身；1
‑
2、筒室；1
‑
3、卡台。
[0050]2、下扣筒；2
‑
1、芯柱；2
‑
2、插接筒；2
‑
3、弹簧垫片；2
‑
4、弹簧；2
‑
5、伞扣；2
‑
6、金属环；2
‑
7、销轴。
[0051]3、上被连接钢筋；4、下被连接钢筋；5、伞扣式连接器；6、被连接钢筋。
[0052]7、盖梁；8、墩台。
具体实施方式
[0053]下面结合附图和具体较佳实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0054]本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于预制桥墩节段之间钢筋对接的伞扣式连接器，其特征在于：包括上扣筒和下扣筒；上扣筒包括上筒身、筒室和卡台；上筒身的顶部设置有上钢筋连接槽，用于与上被连接钢筋相连接；上筒身的底部中心设置有筒室，筒室内设置有卡台；下扣筒包括插接筒、芯柱和弹性锁；下扣筒的底部设置有下钢筋连接槽，用于与下被连接钢筋相连接；插接筒设置在位于下钢筋连接槽上方的下扣筒中；插接筒沿周向布设有n个伞扣槽；其中，n≥3；芯柱设置在插接筒的内腔中心；弹性锁包括n个伞扣和n个弹簧；每个伞扣槽内设置一个伞扣，伞扣顶部与伞扣槽相铰接，伞扣内侧底部通过弹簧与芯柱相连接；当弹簧处于自然状态时，伞扣底部从插接筒中伸出；在下扣筒插入上扣筒的过程中，当伞扣经过卡台时，伞扣被挤压，伞扣底部向下扣筒的内腔转动，弹簧压缩；当伞扣通过卡台后，在弹簧的弹性力作用下，伞扣底部弹出并抵靠在卡台顶面上。2.根据权利要求1所述的用于预制桥墩节段之间钢筋对接的伞扣式连接器，其特征在于：设被连接钢筋的抗拉强度为T，上扣筒边壁的抗拉强度F1，下扣筒边壁的抗拉强度F2，卡台顶面抗压强度为F3，通过对伞扣数量n、单个伞扣与卡台顶面的接触面积A、以及上扣筒和下扣筒尺寸的设计，使得伞扣式连接器满足如下关系式：Min(F1,F2,F3)≥T其中：其中：其中：F3＝nA
·
f
cp,d
'式中，φ为被连接钢筋的直径；f
s,d
为被连接钢筋的抗拉强度设计值；D1为上扣筒的外径；D2为位于卡台以上的筒室的内径；D3为下扣筒中插接筒的最小外径；D4为插接筒内径；f
cp,d
为上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钊，钱凌枫，王序，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：