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推压紧固式接头及装配式建造构件

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-12-29 17:44:44

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 王正伦 | 2022-12-29 17:44:44

本发明提供了一种推压紧固式接头及装配式建造构件,其中结合接头自身的特征及装配式建造构件装配工艺特点,对其推压紧固式精密接头的关键组件如公插接头模块、母卡接头模块、插销螺栓、键销、嵌套固定管材和弹性压紧部件的结构及其具体设置方式进行研究和设计,相应的可通过弹性压紧部件以及键销的配合,实现拼装过过程中的自动导向和定位,同时,通过撑开插销螺栓以实现套紧和锁止,有效避免了直接拼装插入导致的结构损伤和导向偏差大的问题,同时还可根据装配过程中容差特点,进行调芯。本发明,提高了工程构件的拼装速度,节省了工程施工时间;同时采用插销和插接的连接结构可以包容一定程度的施工误差,且接头结构具有良好的承载弯矩的能力,保证了装配式建造构件的刚度。

本发明属于工程接头构件领域,并具体公开了一种推压紧固式接头及装配式建造构件。所述接头包括公插接头模块以及母卡接头模块,公插接头模块包括第一长螺纹锚筋、插销螺栓以及键销,长螺纹锚筋一端埋入工程结构中,另一端与插销螺栓固定连接,插销螺栓与键销卡设连接;母卡接头模块包括第二长螺纹锚筋、嵌套固定管材和弹性压紧部件,第二长螺纹锚筋一端埋入工程结构中,另一端与嵌套固定管材连接,弹性压紧部件设置在第二长螺纹锚筋和嵌套固定管材的连接处。所述装配式建造构件采用上述接头实现连接。本发明提高了工程构件拼装的速度和精度,节省了工程施工时间,同时本发明的接头能显著提高装配式建造构件的连接刚度。

接头构件是装配式构件衬砌的薄弱环节,它很大程度上控制着衬砌结构整体的变形和承载力,因此接头构建的强度、承载能力以及耐久性是影响衬砌结构整体变形和承载力的关键。目前我国正在大力推进装配式结构,采用装配式结构不仅可以提高施工效率,改善施工质量,还可以缩短工期降低成本。装配式结构离不开装配式接头,合适的接头结构形式会提高整体施工的速度和工程结构的质量。随着盾构隧道开始建造起,研究者们就对构工程构件接头的形式进行了大量的研究,随着其大量的建设和推进,一些学者曾经收集研究过部分国内常用的横向接头形式,另外一些学者曾研究分析过盾构隧道纵向接头的连接方式。而在国外,也研制出大量的新型接头的方式和材料,这在加快工程构件拼装速度和降低成本方面具有明显的效果。

然而,现有技术中针对工程构件拼装的接头构件还存在着以下问题:接头构件在装配过程中定位困难,由于装配式工程构件衬砌在装配过程中定位存在一定误差,而现有的接头构件在装配过程中对对准精度的要求高;其次,由于接头构件是埋入在装配式工程构件衬砌中的,在拼接过程中,容易产生碰撞,对接头构件产生损伤,从而影响接头构建的强度,进而直接影响工程构件整体的变形和承载力;更进一步的,现有接头构件在拼装完成之后,由于结构配合不够紧密,容易产生松动。

因此,本领域还存在着一种推压紧固式接头,以实现工程构件拼装的速度和精度,节省工程施工时间,同时还能显著提高装配式建造构件的连接刚度。

华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology),简称华中大、华科大 ,位于湖北省武汉市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流” “985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0,是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地,为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

主要具备以下的技术优点:

1.本发明通过弹性压紧部件以及键销的配合,实现拼装过过程中的自动导向和定位,同时,通过撑开插销螺栓以实现套紧和锁止,同时还具有调芯作用,有效避免了直接拼装插入导致的结构损伤和导向偏差大的问题。本发明提高了工程构件的拼装速度,节省了工程施工时间;同时采用插销和插接的连接结构可以包容一定程度的施工误差,且接头结构具有良好的承载弯矩的能力,保证了工程结构的刚度。

2.本发明外凸弧形结构、内凹弧形结构即其他构件的配合设计,使得本发明在装配压紧的过程中,不需要人为校正,即可实现接头在装配过程中的自动对准。

3.本发明为了更进一步克服接头在拼装过程中对锁止构建的损害,本发明采用在拼装之前,将撑开部件设置于空腔结构的外部,从而给了公插接头模块足够的空间进入母卡接头模块,在拼装过程中,撑开部件逐渐进入空腔结构中,将固定卡爪撑开,从而使得插销螺栓与嵌套固定管材实现套紧和锁止,以此方式,实现需要连接的两个工程结构的快速插入和锁止,防止固定卡爪与嵌套固定管材之间的碰撞。

4.本发明对固定卡爪以及弹性压紧部件的锥形结构的锥面与述第一长螺纹锚筋中心轴线之间的夹角进行了相应的研究和设计,从而在本发明设计的角度之下,可实现拼装过程中的第二次导向作用,同时,其在撑开固定锁止的过程中,实现快速自动导向安装,不会对接头造成损伤。

5.本发明极大地提高了工程构件拼装的速度,节省了工程施工时间,同时本发明的连接结构能显著提工程构件的连接刚度,实现了装配式建造构件的快速可靠拼接,节省了施工时间,解决了接头刚度问题,使得装配式建造构件满足安全性和耐久性的要求。

本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。