一種工業(yè)化建筑中結(jié)構(gòu)鋼筋防雷接地的套筒連接裝置及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)工程和電氣工程領(lǐng)域，具體地涉及一種工業(yè)化建筑中結(jié)構(gòu)鋼筋防雷接地的套筒連接裝置及施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國建筑業(yè)一直處于勞動密集型、建造方式相對落后的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)階段；在房屋的建造和使用過程中，高能耗、高污染、低效率、粗礦的傳統(tǒng)建造模式具有普遍性，這與當(dāng)前的新型城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、信息化發(fā)展要求不相適應(yīng)，與發(fā)達(dá)國家差距甚大；城鄉(xiāng)建設(shè)與環(huán)境資源約束的矛盾日益突出。因此，我國在經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速的國情下，為實現(xiàn)城鄉(xiāng)建設(shè)可持發(fā)展，提出轉(zhuǎn)變城鄉(xiāng)建設(shè)模式、促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級，強力推動“工業(yè)化建筑”成為首要任務(wù)之一。
[0003]建筑工業(yè)化的重要載體之一為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其突出特點是結(jié)構(gòu)構(gòu)件工廠化預(yù)制生產(chǎn)、現(xiàn)場裝配化施工成型。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要裝配連接方式為鋼筋套筒灌漿連接，但是為了保證鋼筋套筒灌漿連接的可靠性和安裝鋼筋長度的可調(diào)節(jié)性，按力學(xué)性能和規(guī)范要求套筒灌漿端的結(jié)構(gòu)鋼筋四周均與套筒內(nèi)壁有一定的間距，故豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的上下部結(jié)構(gòu)鋼筋無法形成導(dǎo)電通路，從而裝配式混凝土結(jié)構(gòu)無法像傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)實現(xiàn)采用豎向主體結(jié)構(gòu)鋼筋作為防雷接地引下線。因此，研究設(shè)計裝配式混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋套筒連接的防雷接地機構(gòu)具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種工業(yè)化建筑中結(jié)構(gòu)鋼筋防雷接地的套筒連接裝置及施工方法，該套筒連接裝置結(jié)構(gòu)簡單可靠，在不影響結(jié)構(gòu)鋼筋套筒連接的力學(xué)性能和裝配式簡易施工的前提下，實現(xiàn)將裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)鋼筋作為防雷接地引下線，從而無需另外敷設(shè)防雷接地引下線，節(jié)約施工成本，縮短施工工期。
[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的主要通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種工業(yè)化建筑中結(jié)構(gòu)鋼筋防雷接地的套筒連接裝置，包括灌漿套筒、結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù)、結(jié)構(gòu)鋼筋B、防雷連接機構(gòu)，所述灌漿套筒包括預(yù)制連接段和灌漿連接段，結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù) —端與預(yù)制連接段連接，灌漿套筒和結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù)預(yù)埋于結(jié)構(gòu)構(gòu)件A中，所述結(jié)構(gòu)鋼筋B預(yù)埋于結(jié)構(gòu)構(gòu)件B內(nèi)、且一端伸出結(jié)構(gòu)構(gòu)件B端面，所述灌漿套筒通過所述防雷連接機構(gòu)與所述結(jié)構(gòu)鋼筋B連接形成導(dǎo)電通路。
[0006]結(jié)構(gòu)構(gòu)件A和結(jié)構(gòu)構(gòu)件B在工廠預(yù)制生產(chǎn)，并且所述灌漿套筒和結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù)預(yù)埋于結(jié)構(gòu)構(gòu)件A中，所述灌漿套筒包括與結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù)連接的預(yù)制連接段和用于灌漿的灌漿連接段，所述預(yù)制連接段內(nèi)徑小于所述灌漿連接段內(nèi)徑，所述灌漿連接段筒壁設(shè)置有灌漿孔和監(jiān)視孔，所述監(jiān)視孔位于所述灌漿連接段靠近所述預(yù)制連接段的一端筒壁上，所述結(jié)構(gòu)鋼筋B預(yù)埋于結(jié)構(gòu)構(gòu)件B中。裝配施工時，先將結(jié)構(gòu)構(gòu)件A和結(jié)構(gòu)構(gòu)件B吊裝就位，所述防雷連接機構(gòu)將所述結(jié)構(gòu)鋼筋B與灌漿套筒連接，校正結(jié)構(gòu)構(gòu)件A和結(jié)構(gòu)構(gòu)件B，然后向灌漿套筒內(nèi)灌漿，完成裝配式混凝土結(jié)構(gòu)豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的套筒灌漿連接。
[0007]本發(fā)明中結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù)依次通過灌漿套筒和防雷連接機構(gòu)與結(jié)構(gòu)鋼筋B形成防雷導(dǎo)電通路，從而實現(xiàn)將裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中豎向構(gòu)件的結(jié)構(gòu)鋼筋作為防雷接地引下線。較小內(nèi)徑的預(yù)制連接段，便于灌漿套筒與結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù)連接，可以根據(jù)設(shè)計要求，在預(yù)制連接段開設(shè)與結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù)螺紋連接相匹配的內(nèi)螺紋，也可結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù) —端焊接預(yù)制連接段內(nèi)，兩種方式均需要預(yù)制連接段的內(nèi)徑與結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù)的直徑有較好的匹配關(guān)系，這樣才能取得較牢固可靠的連接關(guān)系。而灌漿連接段則需要要足夠的灌漿空間，以使結(jié)構(gòu)鋼筋B與灌漿套筒通過灌漿料有較牢固可靠的連接關(guān)系。因此灌漿套筒臺階式內(nèi)孔，保障了結(jié)構(gòu)構(gòu)件A和結(jié)構(gòu)構(gòu)件B通過結(jié)構(gòu)鋼筋套筒連接后能夠具備較好的力學(xué)性能。此外，在灌漿套筒的灌漿連接段靠近所述預(yù)制連接段的一端筒壁上開設(shè)監(jiān)視孔，便于監(jiān)視灌漿過程是否充分，即保證灌漿質(zhì)量，又避免造成灌漿料過多的浪費。
[0008]進(jìn)一步的，所述防雷連接機構(gòu)包括金屬彈片，所述金屬彈片連接于所述結(jié)構(gòu)鋼筋B伸出結(jié)構(gòu)構(gòu)件B —端、并在結(jié)構(gòu)構(gòu)件A和結(jié)構(gòu)構(gòu)件B裝配完成狀態(tài)下與所述灌漿連接段內(nèi)壁接觸。利用金屬彈片的導(dǎo)電性和彈性變形能力，不但能實現(xiàn)將所述結(jié)構(gòu)鋼筋B與灌漿套筒連接導(dǎo)電，從而達(dá)到防雷的目的，而且金屬彈片取材容易，結(jié)構(gòu)簡單，降低了本發(fā)明的加工成本。
[0009]進(jìn)一步的，所述金屬彈片為倒置V型金屬彈片，具有連接部和自由端，所述倒置V型金屬彈片通過所述連接部與所述結(jié)構(gòu)鋼筋B伸出結(jié)構(gòu)構(gòu)件B —端的端面連接，所述倒置V型金屬彈片的自由端與所述灌漿套筒內(nèi)壁接觸。倒置V型金屬彈片通過連接部與結(jié)構(gòu)鋼筋B連接，倒置V型結(jié)構(gòu)金屬彈片良好的徑向線性變形能力，便于其跟隨結(jié)構(gòu)鋼筋B進(jìn)入灌漿套筒內(nèi)、同時又能使其自由端與灌漿套筒B內(nèi)壁密切接觸，從而形成良好的導(dǎo)電通路。倒置V型金屬彈片連接部的徑向尺寸應(yīng)當(dāng)大于所述結(jié)構(gòu)鋼筋B直徑、且小于所述灌漿連接段內(nèi)徑，如此即保證了倒置V型金屬彈片與結(jié)構(gòu)鋼筋B之間連接牢固，同時又能使倒置V型金屬彈片跟隨結(jié)構(gòu)鋼筋B順利伸入灌漿套筒內(nèi)。所述倒置V型金屬彈片自由端兩肢間距應(yīng)當(dāng)大于所述灌漿套筒灌漿連接段內(nèi)徑，在倒置V型金屬彈片跟隨結(jié)構(gòu)鋼筋B順利伸入灌漿套筒后，倒置V型金屬彈片的兩個自由端受灌漿套管內(nèi)壁約束產(chǎn)生變形，從而產(chǎn)生徑向向外的恢復(fù)力，至致使其自由端與灌漿套管內(nèi)壁緊密接觸。本發(fā)明不但能夠?qū)崿F(xiàn)將裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中豎向構(gòu)件的結(jié)構(gòu)鋼筋作為防雷接地引下線的目的，而且其結(jié)構(gòu)十分簡單，操作方便易行。
[0010]進(jìn)一步的，所述倒置V型金屬彈片為帶狀，所述連接部位于帶狀倒置V型金屬彈片中間段，所述自由端為帶狀倒置V型金屬彈片兩個端部，所述自由端端面呈圓弧狀。帶狀倒置V型金屬彈片，一方面在于帶狀倒置V型金屬彈片便于加工成型，另一方面在于帶狀倒置V型金屬彈片在灌漿套筒內(nèi)所占的空間較小，從而保證灌漿套筒的灌漿通道，增加結(jié)構(gòu)鋼筋B與灌漿料的接觸面積，提高鋼筋連接的力學(xué)性能；圓弧狀端面與灌漿套筒內(nèi)壁較匹配，從而保障倒置V型金屬彈片與灌漿套筒之間連接的可靠性。
[0011]進(jìn)一步的，所述防雷連接機構(gòu)包括由導(dǎo)電材料制成的限位件和彈簧，所述限位件與所述預(yù)制連接段內(nèi)壁連接，優(yōu)選的所述限位件與所述灌漿套筒預(yù)制連接段為一體加工成型，所述彈簧一端與所述結(jié)構(gòu)鋼筋B伸出結(jié)構(gòu)構(gòu)件B —端連接，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件A和結(jié)構(gòu)構(gòu)件B裝配完成狀態(tài)下，所述彈簧另一端與所述限位件接觸。本發(fā)明利用限位件和彈簧，實現(xiàn)將所述結(jié)構(gòu)鋼筋B與灌漿套筒連接，從而達(dá)到防雷的目的，而彈簧較良好的軸向彈性變形能力，使其在結(jié)構(gòu)件裝配過程中有較寬的調(diào)整空間，并且彈簧對灌漿套筒的灌漿質(zhì)量影響甚微，因此不會影響結(jié)構(gòu)鋼筋套筒連接的力學(xué)性能。
[0012]此外，優(yōu)選述彈簧外徑小于所述灌漿連接段的內(nèi)徑，彈簧自由長度大于結(jié)構(gòu)構(gòu)件A和結(jié)構(gòu)構(gòu)件B裝配完成后螺帽與限位件的軸向凈距。根據(jù)防雷設(shè)計電阻確定彈簧的鋼絲直徑，其外徑略小于灌漿套筒內(nèi)徑，以便安裝時彈簧和結(jié)構(gòu)鋼筋B順利伸入灌漿套筒內(nèi)，同時彈簧外徑不能太小，防止安裝時由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載作用(如自重)致使彈簧側(cè)向失穩(wěn)。彈簧自由長度由設(shè)計確定，并小于安裝完成后螺帽頂端至金屬限位機構(gòu)的軸向凈距，充分利用結(jié)構(gòu)構(gòu)件荷載(如自重)對彈簧產(chǎn)生的彈性壓力，使彈簧與限位機構(gòu)密切接觸。
[0013]進(jìn)一步的，所述防雷連接機構(gòu)還包括螺帽，所述螺帽連接于所述結(jié)構(gòu)鋼筋B伸出所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件B —端，所述彈簧與所述螺帽連接。因結(jié)構(gòu)鋼筋B端面不平整，容易使彈簧脫落，而螺帽較為平整的端面為彈簧提供了較好連接面，使二者連接更為牢固，此外在所述螺帽與結(jié)構(gòu)構(gòu)件B —端采用螺紋連接時，螺帽作為結(jié)構(gòu)鋼筋B端部的一個加強機構(gòu)，防止結(jié)構(gòu)鋼筋B端部因設(shè)置螺紋而造成截面強度的降低。
[0014]—種使用上述工業(yè)化建筑中結(jié)構(gòu)鋼筋防雷接地的套筒連接裝置的施工方法，包括以下步驟:
步驟1:加工灌漿套筒，選取結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù)和結(jié)構(gòu)鋼筋B，并將所述結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù)—端與所述灌漿套筒一端連接；
步驟2:預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件A和結(jié)構(gòu)構(gòu)件B，所述灌漿套筒和結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù)預(yù)埋于結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)，所述結(jié)構(gòu)鋼筋B預(yù)埋于結(jié)構(gòu)構(gòu)件B內(nèi)，且所述結(jié)構(gòu)鋼筋B —端伸出所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件B端面；步驟3:加工防雷連接機構(gòu)，將所述防雷連接機構(gòu)與所述結(jié)構(gòu)鋼筋B伸出結(jié)構(gòu)構(gòu)件B —端連接；
步驟4:將結(jié)構(gòu)構(gòu)件A和結(jié)構(gòu)構(gòu)件B吊裝就位，所述灌漿套筒通過防雷連接機構(gòu)與結(jié)構(gòu)鋼筋B連接；
步驟5:使用灌漿料經(jīng)所述灌漿孔對灌漿套筒灌漿，待灌漿料從所述監(jiān)視孔溢出時，灌漿結(jié)束。結(jié)構(gòu)鋼筋A(yù)、結(jié)構(gòu)鋼筋B通過灌漿套筒和灌漿料連接整體，形成結(jié)構(gòu)構(gòu)件A和結(jié)構(gòu)構(gòu)件B連接的防雷接地引下線。