一种具有高抗拔力的灌浆套筒及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种具有高抗拔力的灌浆套筒及其制作方法，所述灌浆套筒的外壁两端分别设置有灌浆孔和排浆孔，其内壁两端分别沿轴向间隔设置有多个剪力槽，所述灌浆套筒通过灌入其内的砂浆实现与插入其两端的钢筋固定连接；所述灌浆套筒两端的钢筋插入口处的内壁呈内大外小的锥形结构，即位于灌浆套筒两端的剪力槽为带锥度的剪力槽，通过带锥度的剪力槽使砂浆与剪力槽的咬合呈斜向。本发明专利技术通过改变灌浆套筒的结构形式，进而改变砂浆的受力状态，使砂浆从纯剪的应力状态变为多向应力状态，使砂浆不只承受水平方向的力，通过多向受力状态下的砂浆提高灌浆套筒和钢筋连接结构的整体抗拔力。拔力。拔力。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高抗拔力的灌浆套筒及其制作方法


[0001]本专利技术涉及灌浆套筒的
，尤其是指一种具有高抗拔力的灌浆套筒及其制作方法。

技术介绍

[0002]灌浆套筒连接技术适用于钢筋混凝土结构工程、钢结构工程、桥梁工程、海上石油开采平台工程、近海风力发电塔等领域。灌浆套筒连接技术是一种由于工程实践的需要和技术发展而产生的新型钢结构连接方式，该种连接方式的出现弥补了传统的钢结构连接方式(主要包括焊接和螺栓连接)的不足，并得到了迅速的发展和应用。其主要包括全灌浆套筒连接和半灌浆套筒连接，其中，全灌浆套筒是在套筒内设置剪力槽，套筒壁厚度相同，被连接钢筋插入套筒，钢筋与套筒之间注满砂浆，通过砂浆与剪力槽之间纯剪切力来承担全灌浆套筒的抗拔力，而砂浆的抗剪强度远小于其抗压强度，因而目前的套筒连接没有充分利用砂浆的抗压强度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有高抗拔力的灌浆套筒及其制作方法，通过改变灌浆套筒的结构形式，进而改变砂浆的受力状态，使砂浆从纯剪的应力状态变为多向应力状态，使砂浆不只承受水平方向的力，通过多向受力状态下的砂浆提高灌浆套筒和钢筋连接结构的整体抗拔力。
[0004]为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：一种具有高抗拔力的灌浆套筒，所述灌浆套筒的外壁两端分别设置有灌浆孔和排浆孔，其内壁两端分别沿轴向间隔设置有多个剪力槽，所述灌浆套筒通过灌入其内的砂浆实现与插入其两端的钢筋固定连接；所述灌浆套筒两端的钢筋插入口处的内壁呈内大外小的锥形结构，即位于灌浆套筒两端的剪力槽为带锥度的剪力槽，通过带锥度的剪力槽使砂浆与剪力槽的咬合呈斜向，使砂浆从纯剪的应力状态变为多向应力状态，通过多向受力状态下的砂浆提高灌浆套筒和钢筋连接结构的整体抗拔力。
[0005]进一步，所述灌浆套筒的中部设有限位销钉，通过限位销钉以避免插入灌浆套筒两端的钢筋长度不同导致钢筋受力不均匀。
[0006]进一步，所述灌浆套筒两端的钢筋插入口处分别设有用于防止砂浆溢出的密封圈。
[0007]进一步，所述灌浆套筒为钢套筒。
[0008]一种具有高抗拔力的灌浆套筒的制作方法，步骤如下：
[0009]S1、根据灌浆套筒的尺寸规格确定其不带锥度的剪力槽直径D
t
、剪力槽长度L
c
、钢筋插入口端部直径d
t
、相邻两个剪力槽之间的台阶长度L
s
、带锥度的剪力槽的锥度a；
[0010]S2、根据相邻两个剪力槽之间台阶的尺寸制作刀片组隔块，使刀片组隔块的直径d<2d
t
‑
D
t
，刀片组隔块的长度等于相邻两个剪力槽之间的台阶长度L
s
；
[0011]S3、灌浆套筒内部远离钢筋插入口处的剪力槽为不带锥度的剪力槽，根据不带锥度的剪力槽的尺寸信息制作对应的刀片组，每个刀片组包括层叠设置的n片刀片，每片刀片均为不带锥度的刀片，其厚度为保证剪力槽的切削深度，每片刀片的直径D应满足D
‑
d>D
t
‑
d
t
，即D>D
t
‑
d
t
+d，同时需要保证刀片能够进入灌浆套筒内，所以使刀片直径D<d
t
，则加工不带锥度的剪力槽所对应的刀片直径D应满足d
t
>D>D
t
‑
d
t
+d；
[0012]S4、灌浆套筒内部钢筋插入口处的剪力槽为带锥度的剪力槽，根据每个带锥度的剪力槽的尺寸信息制作对应的刀片组，每个刀片组包括层叠设置的n片刀片，每片刀片均为带锥度的刀片，其厚度根据公式求出每片带锥度的刀片的直径：
[0013][0014][0015][0016]……
[0017][0018]……
[0019][0020]S5、将步骤S3和步骤S4制作出的刀片上镀上金刚砂；
[0021]S6、根据刀片组隔块的尺寸制作刀杆，D
X
＝d
‑
2t1，D
X
为刀杆的直径，d为刀片组隔块的直径，t1为刀片组隔块的壁厚；
[0022]S7、将刀杆、刀片及刀片组隔块装配成组合刀具；
[0023]S8、将组合刀具同轴插入灌浆套筒内，使组合刀具以角速度ω1旋转，灌浆套筒以角速度ω2反方向旋转，且ω1>ω2，组合刀具在灌浆套筒内部以速度v进刀，当加工出所需的剪力槽后，组合刀具退回到与灌浆套筒同轴，抽出组合刀具完成制作。
[0024]进一步，所述不带锥度的刀片以及带锥度的刀片均包括圆形的刀片主体以及沿圆形的刀片主体周向均布的多个排渣槽，每个排渣槽的底部设有冲渣冷却水孔，所述冲渣冷却水孔与刀杆的环形出水槽连通，相邻刀片的排渣槽以设定角度相对彼此交错。
[0025]进一步，所述刀杆为中空的管状结构，其中心处为冲渣冷却水进水孔，其外周面上加工有多个环形出水槽，每个环形出水槽与冲渣冷却水进水孔通过冲渣冷却水出水孔连通，每个环形出水槽上对应安装有一个刀片。
[0026]进一步，所述刀片组隔块为筒状结构。
[0027]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
[0028]本专利技术通过改变灌浆套筒的结构形式，在灌浆套筒两端的钢筋插入口内壁设置微小坡度，使灌浆套筒呈现微小的收口，在保证钢筋可以插入的同时，使砂浆与灌浆套筒的咬
合呈斜向，使砂浆不只承受水平方向的力，同时增加了一个压力，进而改变砂浆的应力状态，通过多向受力状态下的砂浆提高结构的整体抗拔力。另外，本专利技术通过采用超高强微膨胀砂浆进行灌注，在砂浆注入后体积会发生膨胀，此时砂浆会受到灌浆套筒的压力，从而提高砂浆的抗剪强度，进一步增强灌浆套筒和钢筋连接结构的整体抗拔力。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的灌浆套筒的结构示意图。
[0030]图2为本专利技术的灌浆套筒的内部结构示意图。
[0031]图3为本专利技术加工灌浆套筒所采用的刀片组隔块的结构示意图。
[0032]图4为本专利技术加工灌浆套筒所采用的刀片组隔块的剖视图。
[0033]图5为本专利技术加工灌浆套筒所采用的组合刀具的结构示意图。
[0034]图6为本专利技术加工灌浆套筒所采用的组合刀具的使用示意图。
[0035]图7为本专利技术加工灌浆套筒所采用的刀杆的结构示意图。
[0036]图8为本专利技术加工灌浆套筒所采用的带锥度的刀片的主视图。
[0037]图9为本专利技术加工灌浆套筒所采用的带锥度的刀片的剖视图。
具体实施方式
[0038]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明,但本专利技术的使用方式不限于此。
[0039]如图1所示，本实施例所述的具有高抗拔力的灌浆套筒，所述灌浆套筒1为钢套筒，其外壁两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高抗拔力的灌浆套筒，所述灌浆套筒的外壁两端分别设置有灌浆孔和排浆孔，其内壁两端分别沿轴向间隔设置有多个剪力槽，所述灌浆套筒通过灌入其内的砂浆实现与插入其两端的钢筋固定连接；其特征在于：所述灌浆套筒两端的钢筋插入口处的内壁呈内大外小的锥形结构，即位于灌浆套筒两端的剪力槽为带锥度的剪力槽，通过带锥度的剪力槽使砂浆与剪力槽的咬合呈斜向，使砂浆从纯剪的应力状态变为多向应力状态，通过多向受力状态下的砂浆提高灌浆套筒和钢筋连接结构的整体抗拔力。2.根据权利要求1所述的一种具有高抗拔力的灌浆套筒，其特征在于：所述灌浆套筒的中部设有限位销钉，通过限位销钉以避免插入灌浆套筒两端的钢筋长度不同导致钢筋受力不均匀。3.根据权利要求1所述的一种具有高抗拔力的灌浆套筒，其特征在于：所述灌浆套筒两端的钢筋插入口处分别设有用于防止砂浆溢出的密封圈。4.根据权利要求1所述的一种具有高抗拔力的灌浆套筒，其特征在于：所述灌浆套筒为钢套筒。5.根据权利要求1～4所述的一种具有高抗拔力的灌浆套筒的制作方法，其特征在于，步骤如下：S1、根据灌浆套筒的尺寸规格确定其不带锥度的剪力槽直径D
t
、剪力槽长度L
c
、钢筋插入口端部直径d
t
、相邻两个剪力槽之间的台阶长度L
s
、带锥度的剪力槽的锥度a；S2、根据相邻两个剪力槽之间台阶的尺寸制作刀片组隔块，使刀片组隔块的直径d<2d
t
‑
D
t
，刀片组隔块的长度等于相邻两个剪力槽之间的台阶长度L
s
；S3、灌浆套筒内部远离钢筋插入口处的剪力槽为不带锥度的剪力槽，根据不带锥度的剪力槽的尺寸信息制作对应的刀片组，每个刀片组包括层叠设置的n片刀片，每片刀片均为不带锥度的刀片，其厚度为保证剪力槽的切削深度，每片刀片的直径D应满足D
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t
‑
d
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，即D>D
t
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【专利技术属性】
技术研发人员：戚玉亮，房营光，黄柯柯，谷任国，
申请(专利权)人：广州建筑股份有限公司华南理工大学，
类型：发明
国别省市：