筋联结件 发明领域 本发明涉及用于连结实心、 管状或无节筋的建筑部件, 特别地但不排他地涉及用 于在混凝土结构中连结加强筋的联结件或连接件。
发明背景
在建筑工业中, 存在用于机械结合或连结筋的许多现有方法和装置。遇到的一个 重要问题是在钢筋混凝土结构中的加强筋的连结。 虽然将筋焊接在一起可能看上去是最有 效的方法, 但是焊接过程影响单筋的马氏体结构, 引起力量不足的接合。
一种现有技术方法依赖在要连结的加强筋的端部加工螺纹, 使得其能够螺纹进入 其中内螺纹已经被切割的中间联结件中。 然而, 该方法具有强度劣势, 不得不直接在筋自身 上加工螺纹, 从而移除加强筋的外层, 同时联结的接合点的强度随之降低。
用在现有技术中来连结加强筋的另一种方法需要外管设置在要连结的筋的端部 以及要螺纹进入的可断裂双头螺柱上以接合筋。 该方法成本高并依赖确保联结件被正确安 装的现场工作技术。
另一种方法需要筋中的一条包含在外管内, 其中外管充满不收缩的灌浆。该方法 需要非常大的外管, 这通常不符合混凝土保护层的要求且需要高水平的技术来正确地安 装。
又一种方法涉及加强筋的端部被锻造, 使得锻造端能够连接而不需要旋转筋。在 建造期间, 该方法需要第三部分外套管或包含连结筋的其它方法。该后面方法的一个实例 是锻造端类似于需要套管来保持连结的同轴整体性的雉堞墙 (castellation) 或者互锁的 舌和凹槽。在安装期间, 该方法具有不得不由外管或相似设备紧紧地约束的劣势。
连结加强筋的另一种方法需要匹配的外螺纹端和内螺纹端直到加强筋长度的摩 擦焊接。 这些匹配端能够通过反向旋转筋来连结, 以便摩擦焊接连结件端部螺纹结合一起。 该方法具有需要长长度的筋以通过需要完成接合点螺纹结合在一起的转弯的数量来旋转 的劣势。
在连结加强筋的所有以上现有技术方法中, 不但存在对操作员技术的依赖, 而且 操作员的实际勤勉都影响安全连结。 存在由于部分操作员的怠惰或粗心而只在筋端部拧了 很少圈的螺纹连结的例子。这可能具有可怕的后果, 尤其是在依赖高层钢筋混凝土结构完 整性的高层建筑中。
发明目的
因此本发明的目的是提供用于连结筋例如加强筋的新颖并创新的联结件, 其寻求 满足现有技术的一些劣势并且还寻求为公众提供可选择且有用的选择。
发明陈述
在一个方面中, 本发明在于用于连结筋的联结件或连接件, 其包括 :
伸长杆构件, 其适合于插入到管状套管构件中,
杆构件和套管构件中的每一个具有一个或多个横向孔, 当杆构件插入到套管构件 中时, 一个或多个横向孔对齐 ;
一个或多个横向销, 其适合于穿过一个或多个对齐的孔,
其中在使用中,
杆构件和套管构件附接到要连接的筋的自由端, 且当位于插入位置时, 横向销能 够被驱动到对齐的孔中, 以将杆构件和套管构件锁定在一起, 从而连接筋。
在另一个实施例中, 本发明在于用于连结筋的联结件或连接件, 其包括 :
伸长杆构件, 其适合于插入到一对相对的管状套管构件中,
杆构件和套管构件中的每一个具有一个或多个横向孔, 当杆构件插入到套管构件 中时, 一个或多个横向孔对齐 ;
一个或多个横向销, 其适合于穿过一个或多个对齐的孔,
其中在使用中,
相对的套管构件附接到要连接的筋的自由端, 且当杆构件位于插入位置时,
横向销能够被驱动到对齐的孔中, 以将杆构件和套管构件锁定在一起, 从而连接 筋。
在另一个实施例中, 本发明在于用于连结筋的联结件或连接件, 其包括 :
管状套管构件, 其适合于能够容纳一对相对的伸长杆构件, 杆构件和套管构件中的每一个具有一个或多个横向孔, 当杆构件插入到套管构件 中时, 一个或多个横向孔对齐 ;
一个或多个横向销, 其适合于穿过一个或多个对齐的孔,
其中在使用中,
相对的杆构件附接到要连接的筋的自由端, 且当杆构件位于插入位置时, 横向销 能够被驱动到对齐的孔中, 以将杆构件和套管构件锁定在一起从而连接筋。
在另一个实施例中, 伸长杆构件和套管构件具有一个或多个匹配形状的面, 以帮 助伸长内杆和外管套管的装配。当内伸长杆插入到管构件中时, 匹配形状的面将引起位于 各个部件中的孔对齐, 以便装配工能够适当轻松地插入销。
在可选择的实施例中, 销能够由螺丝、 螺栓或任何合适的紧固件代替。
在另一个可选择的实施例中, 销可以是弹簧加载的并约束在伸长杆构件主体中的 插孔中。
适当地, 联结件或连接件由铸造的和 / 或机加工的高张力钢制成或者由等价强度 的材料制成。
优选地, 杆构件和套管构件到筋的附接借助于摩擦焊接。
在选择方案中, 杆构件和套管构件可以通过弧焊、 气焊、 拧接装置或通过其他可接 受方法附接到筋。
适当地, 在包括封闭混凝土的布置和振动的施工阶段期间, 使用透明管或夹持设 备 (clip on device) 来约束销, 从而允许检查工程师核实销处于合适的位置以及连结是正 确的。
在又一个实施例中, 能够存在与杆构件相关联的塑料套管以约束销, 其中随着杆 构件插入到套管构件中, 塑料套管移位, 从而释放销以用于与套管构件的孔接合。
适当地, 可对齐的孔的数量以及横向销的数量取决于指定由连结筋承载的张力载 荷。
适当地, 杆构件和套管构件的尺寸同样地取决于指定的负载。
相应地, 销与可对齐的孔的直径也由需要由销承受的剪切载荷决定。
优选地, 销具有与孔的过盈配合。
可选择地, 销能够具有当其被驱入时握紧部分孔的滚花部分。
在选择方案中, 销能够是轻度锥形的以提供加强的过盈配合。
优选地, 杆构件和套管构件具有杆和筒的构型。
在选择方案中, 杆构件和套管构件可以是正方形或矩形或椭圆的构型。
在优选型式中, 杆构件和套管构件通过具有脊部或缺口而被外部地设置或装饰图 案, 以配合其被附接并连结且指向的加强筋的外表面, 以提高对周边混凝土的粘结。
附图简述
为了使本发明被更好地理解并产生实际效果, 现在将参考所附的插图, 其中 :
图 1 示出了根据实施例 1 的用于连结加强筋的本发明优选实施方式的透视图 ;
图 2 示出了本发明的实施例 2 ;
图 3 示出了本发明的实施例 3 ;
图 4 和图 4A 示出了本发明的实施例 4 ;
图 5-5C 示出了本发明的实施例 5 ; 图 6 和 6A 示出了本发明的实施例 6 ; 以及 图 7 和 7A 示出了本发明的实施例 7。 图 8 和 8A 以及图 9 和 9A 分别示出了套管与本发明的实施例 5 以及实施例 1 一起使用。 附图详述
实施例 1
现在参考附图且首先参考图 1, 根据实施例 1, 图 1 示出了根据本发明的优选联结 件或连接件 10 的等距透视图。
在该实施例中的联结件或连接件用于连接用在钢筋混凝土结构中的加强筋。 联结 件或连接件包括适合于插入凹进管状构件 14 或套管构件的伸长杆 12 或凸出构件。 在杆 16、 18 以及套管构件 20、 22 中存在一个或多个孔, 当杆插入到套管中时这些孔能够对齐。为了 将杆构件和套管构件锁定在一起, 横向销 24、 26 然后被驱动到对齐的孔中。如在此之前所 描述的, 销构件能够设置为具有轻微锥形的、 滚花的部分或者具有提供强过盈配合到杆和 套管构件的孔中的尺寸, 从而锁定销。对于熟练的处理人员 (addressee) 来说明显的是, 在 任何情况下当混凝土围绕连接件灌注时, 销将保持在合适的位置。 在其他实施例或应用中, 销可以由螺丝、 螺栓或任何其他合适的紧固件代替。
杆构件和套管构件优选借助于当加强筋离开供应商或工厂时进行的摩擦焊接连 接到加强筋。
在选择方案中, 可能有接合杆构件和套管构件的其他方法, 这当然能够包括将杆 构件和套管构件螺纹穿孔并螺丝接合在要连结的加强筋的端部上。
实施例 2
图 2 示出了本发明的实施例 211, 其中有附接到要连接的加强筋 ( 未示出 ) 的两个 相对的套管构件 30、 32。单独的杆构件 36 借助于驱动到对齐的孔 44、 46、 47、 49 中的销 37、
38、 40、 42 插入并连接相对的套管构件。 如之前所指出的, 承载特征由插入销 ( 或螺丝、 螺栓 或任何其他合适的紧固件 ) 的孔的数量来决定。
实施例 3
图 3 示出了本发明的实施例 313, 其中有附接到要连接的加强筋 ( 未示出 ) 的两个 相对的杆构件 50、 52。 两个相对的杆构件插入单独的套管构件 54 且销 56、 58、 60、 62 驱动进 入对齐的孔 64、 66、 68、 70 以及 65、 67、 63、 69 中。如之前所指出的, 承载特征由插入销 ( 或 螺丝、 螺栓或任何其他合适的紧固件 ) 的孔的数量来决定。
实施例 4
图 4 示出了本发明的实施例 4, 其中伸长杆构件 72 和套管构件 74 具有一个或多个 匹配面 76、 78, 以帮助伸长内杆 72 和外管套管 74 的装配。当内伸长杆插入到套管构件中 时, 匹配面 76、 78 将引起各个部件中的孔 80、 82 以及 84、 86 对齐, 使得装配工能够适当轻松 地插入销 88、 90。
图 4A 将图 4 的实施例 4 显示为完整组件 75。
实施例 5
图 5 到 5C 示出了本发明的实施例 5, 其中套管构件 100 的外表面具有匹配加强筋 ( 未示出 ) 上的脊部的脊部例如 102、 103、 104, 所述脊部用于改进对周围混凝土的粘结。 图 5A 示出了图 5 的杆 106 和套管构件 100 的分解图, 其中杆构件具有接合例如在 套管构件中的 108、 110a 的孔的弹簧加载的定位销 108-114。通过使定位销推靠在受控弹 簧 116-122 上并借助于平头螺丝 124-130 在杆构件中保持合适位置, 杆构件能够插入到套 管构件中, 以便当弹簧的压缩释放时, 销接合套管构件中的孔, 将杆构件和套管构件二者锁 定在一起。
图 5B 示出了图 5 的杆 106 和套管构件 100 的横向剖面, 示出了套管构件中的孔 107a-110a 的偏移位置以及封装在杆构件中的互补销构件 108-114 的偏移位置。 如前所述, 压缩弹簧 116-122 部分地封装在销构件中并借助于位于杆构件中的螺纹平头螺丝 124-130 固定在合适位置。
图 5C 示出了插入到操作位置的图 5B 中的套管 100 和杆构件 106 的完整组件。如 将指出的, 当压缩弹簧 116-112 释放时, 销构件 108-114 完全延伸到位于套管构件中的孔 107a-110a 中, 且杆构件和套管构件只能在将销构件抵靠在压缩弹簧上的情况下脱离接合。
实施例 6
图 6 和 6A 示出了双套管构件 140, 其具有匹配连接到杆构件 150、 160 的加强筋 ( 未 示出 ) 的脊部的外脊部, 例如 142、 144、 146、 148。
图 6A 示出了图 6 组件的分解图, 其中相对的杆构件 150、 160 插入到两倍长度的套 管构件 140 中。杆构件借助于接合位于套管构件中的孔 152a、 154a 以及 162a、 164a 的弹簧 定位销 152-158 以及 162-168 来接合套管构件。
如前面通过实施例 5 所显示并描述的, 推靠压缩弹簧 170-176 和 178-190 使杆构 件能够插入到套管构件中, 其中在释放弹簧压缩的情况下, 当销构件定位套管构件的孔例 如 152a、 154a、 162a、 164a 时, 杆构件牢固地接合在套管构件中。
由杆构件接合的加强筋未示出, 但是如前所讨论的, 其实际上焊接到杆构件的锥 形端 150a、 160a。
与之前的实施例一样, 销和弹簧通过平头螺丝 192-198 以及 200-206 将杆保持在 杆构件中。
实施例 7
图 7 和 7A 示出了根据实施例 7 的本发明的另一个实施例, 其中加强筋 ( 未示出 ) 附接或连结到成对的相对套管构件 300、 310, 并且不附接或连结到内杆构件 ( 被隐蔽 )。图 7A 中示出的内杆构件 320 包括如前为实施例 5 和 6 所描述的弹簧加载的定位销 322-336, 其中销构件接合套管构件中的孔 302、 304 和 312、 314。 在该型式中, 相对的套管构件也以与 加强筋 ( 未示出 ) 上的肋状物相似的样式而呈肋状, 例如 301、 303 和 311、 316, 以产生与周 围混凝土更好的握紧。
图 8 示出了塑料套管 340 的使用, 以在杆构件 106 的销 ( 未示出 ) 插入实施例 5 的套管构件 100 之前约束该销。
图 8A 示出了图 8 的塑料套管组件的分解图, 其中塑料套管 340 将杆构件 106 的销 例如 108、 110 压靠在弹簧 ( 未示出 ) 上, 并且其中在将杆构件 106 插入套管构件 100 时, 使 塑料套管 340 滑出杆构件 20, 以释放销以接合套管构件的孔例如 108a、 110a。
图 9 示出了塑料套管 342 的使用, 以将销 ( 未示出 ) 保持连结实施例 1 组件的杆 构件 12 和套管构件 14。
图 9A 示出了图 9 的分解图, 其中塑料套管 342 在套管构件 14 上滑动, 以将穿过位 于杆构件中的孔 16、 18 的销 24、 26 保持在合适位置。在此型式中, 塑料套管不滑出而是用 作保持器以将销保持在合适位置。
如前面所指出的, 联结件或连接件由高张力的钢制成或能够来自将在未来开发的 等价强度的材料。对于熟练的处理人员来说将明显的是, 使用的孔的数量以及销的数量能 够相应地根据结合点的强度或由连结的加强筋传递的载荷而变化。
明显的是, 由加强筋传递的拉伸载荷将转换为由销承受的剪切力。
设想如在本文中所描述的优选联结件或连接件的优势如下 :
·杆不需要旋转, 当长长度的加强筋正在连结时, 这是非常困难的 ;
·联结机构的制造组件的摩擦焊接不需要焊接接合点的任何后热处理, 并且没有 可能造成弱点的热影响区 ;
·由于加强筋的螺纹连接, 在接合点处没有强度损失 ;
·不需要熟练的操作员来连接筋, 并且没有灌浆的时间延迟或者涉及混合灌浆或 扭矩固定的风险 ;
· 整套联结机构的外半部分具有在列中的临界混凝土保护层符合工程需要的直 径; 以及
·能够连结任何长度的筋。
变化形式
一当然要认识到, 虽然已经通过本发明的图示实施例给出了前面的描述, 但是如 对本领域技术人员来说将是明显的, 对此的所有这些或其他修改和变化视作落在如在本文 中所提出的本发明的宽广范围和界限内。
在本说明书中, 术语 “包括 (comprising)” 和 “包含 (containing)” 应被理解为 具有与术语 “包括 (including)” 相似的宽泛含义, 并且将被理解为暗示包括陈述的整体或者步骤或者整体或步骤的组合, 而不是排除任何其他整体或者步骤或者整体或步骤的组 合。该定义也用于术语 “包括 (comprising)” 和 “包含 (containing)” 的变化, 例如 “包括 (comprise)” 、 “包括 (comprises)” 、 “包含 (contain)” 以及 “包含 (contains)” 。