一种可拆装套筒灌浆连接设计与施工方法技术

本发明专利技术涉及一种可拆装套筒灌浆连接设计与施工方法，包括以下步骤：提供一种套筒灌浆连接设计方法，实现根据钢筋直径选择相匹配尺寸的可拆装套筒及配件；将预埋钢筋装入第一套筒本体，将第二套筒本体与第一套筒本体连接为一体，再将预埋钢筋绑扎形成钢筋笼，浇筑混凝土制得预制构件，将待连接钢筋装入第二套筒本体内，从灌浆孔灌入灌浆料，待排浆孔出浆后封堵排浆孔及灌浆孔，形成套筒灌浆连接；拆除时，将套筒灌浆连接与混凝土分离，切断套筒外钢筋，拆开套筒，挤压套筒外钢筋随灌浆料整体排出套筒，回收、维护套筒及配件。本发明专利技术可实现套筒二次甚至多次利用，减少预制混凝土构件拆除过程中建筑废弃物种类与数量，节约资源，保护环境。

Design and Construction Method of Grouting Connection of Removable Sleeve

【技术实现步骤摘要】
一种可拆装套筒灌浆连接设计与施工方法
本专利技术属于房屋建筑设计与施工
，具体涉及一种可拆装套筒灌浆连接设计与施工方法。
技术介绍
随着我国经济和科学技术的高速发展以及居民对房屋的大量需求，各类钢筋混凝土建筑日趋增多，在建筑建造过程中钢筋所采用的连接形式也呈多样化，常使用的钢筋连接形式有绑扎搭接、焊接连接、机械连接。我国当前倡导大力发展装配式结构体系，对产业化住宅开发的优惠政策促使大量房地产开发商开发装配式住宅，使装配式结构在整个建筑行业中所占比重越来越大。钢筋灌浆套筒连接是当今装配式混凝土结构钢筋连接的主流方式，简称套筒灌浆连接，是指在预制混凝土构件内预埋的金属套筒中插入钢筋并灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋连接方式。套筒灌浆接头具有性能可靠、适用性广、安装简便等优点，可视为一种机械连接。在我国《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1-2014)中，对于装配整体是框架结构柱的连接有这样的规定：当房屋高度不大于12m或层数不超过3层时，可采用套筒灌浆、浆锚搭接、焊接等连接方式；当房屋高度大于12m或层数超过3层时，宜采用套筒灌浆连接。由此可见，相比其它连接方式，套筒灌浆连接适用的装配式混凝土工程范围更广，在实际中应用更成功。现有套筒灌浆连接预制混凝土构件的缺点是，套筒从预制混凝土试件中剥离出来后，因为其内部硬化的灌浆料难以清理，不利于套筒的回收利用，导致拆除时资源浪费严重。目前，全世界范围内都要求建筑生产活动可持续发展与利用，实现“Reduce”、“Reuse”、“Recycle”的“3R”理念。为贯彻“3R”理念，要求套筒可循环利用，即要求预制混凝土结构能够对拆卸下来的套筒进行再利用。直接对套筒进行重复利用，减少施工周期与施工成本，降低建筑废弃物处理难度，不仅效率高而且耗能少，有助于环境保护。因此，为了对套筒进行重复利用，需要设计并制造一种套筒在预制混凝土结构拆除后可以拆卸并在新的建筑中能够完成二次装配利用。通过采用一定条件进行施工，从而制备一种可拆装套筒灌浆连接预制混凝土构件，能够实现套筒的拼装与拆卸，并具有足够刚度、强度和耐久性，保障荷载的顺利传递，同时实现二次利用，满足可持续发展的技术需求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种可拆装套筒灌浆连接设计与施工方法，解决现有预制混凝土构件中套筒不能重复使用的技术问题，实现套筒的二次甚至多次循环利用，提高套筒的利用率，减少建筑拆除过程中的建筑废弃物的种类与处理难度，降低能耗，节约资源，保护环境。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种可拆装套筒灌浆连接设计与施工方法，包括以下步骤：(1)根据钢筋直径，选择基于套筒受力机理分析与套筒灌浆连接承载力计算提供的与钢筋直径相匹配的可拆装套筒及配件尺寸，包括套筒的厚度、内外直径与筒壁锥度及连接螺栓直径；(2)将预埋钢筋的一端装入第一套筒本体，将第二套筒本体与第一套筒本体连接，其中第一套筒本体一端设有母榫，第二套筒本体的一端设有与母榫相匹配的公榫，公榫插入母榫中，使第一套筒本体与第二套筒本体连接为一体；(3)将预埋钢筋的另一端与其他钢筋绑扎固定，形成装配式混凝土构件钢筋骨架，并置于模板内；(4)利用塑料管连接第一套筒本体的排浆孔以及第二套筒本体的灌浆孔，混凝土布料机通过灌浆孔浇筑混凝土，经过振捣密实后，制得预制构件；(5)预制构件运至施工现场，将待连接钢筋装入第二套筒本体内，完成钢筋连接；(6)从灌浆孔灌入高强水泥基灌浆料，待排浆孔出浆后，运用堵头封堵排浆孔及灌浆孔，对完成灌浆的套筒灌预制混凝土构件加强保护。套筒灌浆连接拆除时，具体包括以下步骤：(1)将混凝土凿除，使混凝土与钢筋、第一套筒本体及第二套筒本体表面分离；(2)在套筒本体端部外切断钢筋，将钢筋灌浆套筒整体取下；(3)拆开第一套筒本体与第二套筒本体，将钢筋以及灌浆料从第一套筒本体、第二套筒本体推出，实现第一套筒本体、第二套筒本体完全分离；(4)将拆卸下来的第一套筒本体、第二套筒本体进行二次拼装连接，实现套筒再利用。进一步地，所述第一套筒本体与第二套筒本体形状相同，均为锥台形，所述第一套筒本体的另一端设置第一密封胶塞，所述第二套筒本体的另一端设置第二密封胶塞，第一密封胶塞内插入预埋钢筋，第二密封胶塞内插入待连接钢筋。进一步地，所述第一套筒本体与第二套筒本体的锥度为0.10～0.20，第一套筒本体与第二套筒本体的厚度不低于5mm。进一步地，所述公榫及母榫的长度不低于50mm。进一步地，所述预埋钢筋与待连接钢筋的锚固长度不低于8倍钢筋直径。钢筋分别伸入相应套筒内足够深度，完成钢筋在套筒内的锚固，同时套筒相互通过公母榫在连接区相连，实现预制混凝土构件中断钢筋的再连接，完成荷载通过钢筋的传递。进一步地，所述母榫由两个间隔设置的同心圆柱筒组成，所述公榫为一圆柱筒结构，母榫中两同心圆柱筒之间的间距与公榫圆柱筒的壁厚相同。进一步地，所述母榫以及公榫上设有多个相对应的螺栓孔，所述螺栓孔内旋接螺栓将母榫、公榫固定。进一步地，所述螺栓不穿透母榫的内圆柱筒。进一步地，所述排浆孔的直径小于灌浆孔。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术的可拆装套筒灌浆连接，套筒内部呈斜面且无阻隔，由于套筒锥台形的特殊构造，能够充分发挥套筒的承载潜力，使形成的套筒灌浆连接具有足够的轴向力传递能力，保证预制混凝土构件中钢筋的连续性与构件节点的整体性。2、本专利技术的可拆装套筒灌浆连接，提供一种承载力计算方法，实现与钢筋直径相匹配套筒与配件的尺寸可选择性。3、本专利技术制备的可拆装套筒，通过设置公、母榫连接，减少灌浆料漏浆，同时设置螺栓连接，安装与拆卸方便，可实现二次甚至多次利用，减少预制混凝土构件拆除过程中的建筑废弃物种类与数量，节约资源，保护环境。4、本专利技术中制备的可拆装套筒，套筒内部灌浆料清理方便，对套筒本身破坏较轻甚至无损害，减少修复工作量，可以较快投入，节约了施工周期，提升施工效率，降低施工成本。5、本专利技术中制备的套筒构造特殊，筒体两端为锥台形，中部为圆柱形，两端对称，采用低合金高强度结构钢Q460通过拉伸制作而成，筒体两端设置成锥台形，是可拆装套筒形成的套筒灌浆连接受拉时受力的主要部分，筒体中部是可拆装套筒形成的套筒灌浆连接进行套筒连接的部位，设置成圆柱形有助于两段套筒的榫接。附图说明图1显示为本专利技术的可拆装套筒的第一套筒本体的结构示意图。图2显示为本专利技术的可拆装套筒的第二套筒本体的结构示意图。图3显示为图1中Ⅰ-Ⅰ处的断面示意。图4显示为图1、2中Ⅱ-Ⅱ、Ⅳ-Ⅳ处的断面示意。图5显示为图2中Ⅲ-Ⅲ处的断面示意。图6显示为本专利技术的可拆装钢筋灌浆套筒结构的连接结构示意图。图7显示为本专利技术的可拆装套筒受力机理示意图。图8、9显示为本专利技术的套筒灌浆连接钢筋与灌浆料界面黏结机理分析示意图。图中：1-第一套筒本体；2-第二套筒本体；3-螺栓；4-排浆孔；5-灌浆孔；6-预埋钢筋；7-待连接钢筋；8-第一密封胶塞；9-第二密封胶塞；A-母榫；B-公榫；C-外围圆环；D-内部圆环；E-螺栓孔；F-螺栓孔；G-螺栓孔；E’-螺栓孔；F’-螺栓孔；G’-螺栓孔；H-中间圆环；H1-上部上槽肩高度；H2-上部下槽肩高度；H3-下部上槽肩高度；H4-下部下槽肩高度；D0-套筒内径；D1-外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可拆装套筒灌浆连接设计与施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据钢筋直径，选择与其相匹配尺寸的可拆装套筒及配件；(2)将预埋钢筋的一端装入第一套筒本体，将第二套筒本体与第一套筒本体连接，其中第一套筒本体一端设有母榫，第二套筒本体的一端设有与母榫相匹配的公榫，公榫插入母榫中，使第一套筒本体与第二套筒本体连接为一体；(3)将预埋钢筋的另一端与其他钢筋绑扎固定，形成装配式混凝土构件钢筋骨架，并置于模板内；(4)利用塑料管连接第一套筒本体的排浆孔以及第二套筒本体的灌浆孔，混凝土布料机通过灌浆孔浇筑混凝土，经过振捣密实后，制得预制构件；(5)预制构件运至施工现场，将待连接钢筋装入第二套筒本体内，完成钢筋连接；(6)从灌浆孔灌入高强水泥基灌浆料，待排浆孔出浆后，运用堵头封堵排浆孔及灌浆孔，对完成灌浆的套筒灌预制混凝土构件加强保护。

【技术特征摘要】
1.一种可拆装套筒灌浆连接设计与施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据钢筋直径，选择与其相匹配尺寸的可拆装套筒及配件；(2)将预埋钢筋的一端装入第一套筒本体，将第二套筒本体与第一套筒本体连接，其中第一套筒本体一端设有母榫，第二套筒本体的一端设有与母榫相匹配的公榫，公榫插入母榫中，使第一套筒本体与第二套筒本体连接为一体；(3)将预埋钢筋的另一端与其他钢筋绑扎固定，形成装配式混凝土构件钢筋骨架，并置于模板内；(4)利用塑料管连接第一套筒本体的排浆孔以及第二套筒本体的灌浆孔，混凝土布料机通过灌浆孔浇筑混凝土，经过振捣密实后，制得预制构件；(5)预制构件运至施工现场，将待连接钢筋装入第二套筒本体内，完成钢筋连接；(6)从灌浆孔灌入高强水泥基灌浆料，待排浆孔出浆后，运用堵头封堵排浆孔及灌浆孔，对完成灌浆的套筒灌预制混凝土构件加强保护。2.根据权利要求1所述的一种可拆装套筒灌浆连接设计与施工方法，其特征在于，套筒灌浆连接拆除时，具体包括以下步骤：(1)将混凝土凿除，使混凝土与钢筋、第一套筒本体及第二套筒本体表面分离；(2)在套筒本体端部外切断钢筋，将钢筋灌浆套筒整体取下；(3)拆开第一套筒本体与第二套筒本体，将钢筋以及灌浆料从第一套筒本体、第二套筒本体推出，实现第一套筒本体、第二套筒本体完全分离；(4)将拆卸下来的第一套筒本体、第二套筒本体进行二次拼装连接，实现套筒再利用。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖建庄，刘良林，丁陶，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31