[实用新型]一种灌浆套管连接节点

说明书

技术领域

本实用新型属于固定建筑物的一种钢结构连接构造，具体涉及一种灌浆钢管套管连接节点的结构。

背景技术

目前在钢管结构节点连接上普遍采用的是焊接和法兰连接。焊接是通过加热、加压或两者并用的方法，使两管件产生原子间结合的连接方式。法兰连接就是把两管件先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间加上法兰垫，用螺栓紧固在一起的连接形式。但在焊接时，局部高温会引起应力集中和构件变形等缺陷，尤其是在现场焊接时上述问题变的更加突出。焊接技术对操作者的技术有较高要求，焊接缺陷的存在往往会影响节点强度及疲劳性能。另外，焊接操作时一般需要适当的施焊环境，在高空及水下作业不方便。采用法兰连接虽然装拆方便，利于检修，可以通过施加预紧力防止松动，不会引起连接处材料成分相变，但是法兰增加了耗钢量，另外在螺栓连接的缝隙处容易有腐蚀的发生，从而造成连接失效，而且采用法兰连接对加工精度要求也比较高。

随着钢管结构的广泛应用，灌浆钢管连接作为一种新型钢管结构连接技术在特定的应用领域应运而生。灌浆套管连接即通过在内外套管间的环状间隙填充水泥浆等填充物来连接两管径不同的钢管的连接形式。目前应用的灌浆套管连接中，水泥浆与钢材的粘结是传递荷载的唯一方式，因此两者的表面连接强度决定了节点的轴向承载力，这种连接节点具有传力效率较低、承载能力有限和抗疲劳性能差的缺点。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种传力效率良好、性能优越、疲劳性能好和施工方便的灌浆套管连接节点，可广泛应用于钢管构件的连接。

为解决上述技术问题本实用新型采用如下技术方案：

一种灌浆套管连接节点，其主体部分由内钢管和外钢管组成，所述内钢管与所述外钢管轴线重合，所述内钢管插入所述外钢管中搭接，所述内钢管和所述外钢管搭接处的间隙处填入膨胀水泥浆，形成膨胀水泥环。

作为本方案的一种优化技术方案为：在上述膨胀水泥环中设有箍筋，环绕于所述内钢管外壁上。箍筋可以为螺旋形箍筋或圆环形的金属网片等。

作为本方案的一种优化技术方案为：所述膨胀水泥中混有砂。

本实用新型的有益效果是：跟焊接相比，本实用新型改善了结构抗冲击能力和吸收能量的能力，增强了连接节点的疲劳性能，使应力集中系数大幅度减小。安装操作方面，在水下及地面上安装时，本实用新型无需特殊的防护措施，对操作者的技术要求不高，现场装配简单化，只需要极短的安装时间。跟法兰连接相比，本实用新型减小了耗钢量，有较高的几何协调性，对加工精度没有太多的要求，节点安装误差的要求也不高。跟目前使用的灌浆套管连接节点相比，本实用新型使用了膨胀水泥砂浆，预应力由膨胀砂浆膨胀产生，直接传递给内外管，具有承载力大、加工简便、加工精度要求较低的优点，且使用过程中退化不明显。

本实用新型灌浆套管连接节点具有优良的轴向受力性，受弯性能和抗疲劳性能良好，且具有施工方便、造价低廉的优点，是十分理想的钢管节点连接形式。本实用新型可以取代焊接、法兰连接和目前使用的灌浆套管连接形式，用途广泛。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构图示。

图2为本实用新型实施例二的结构图示。

图3为本实用新型实施例三的结构图示。

图4为螺旋形箍筋结构示意图。

具体实施方式

下面接合附图对本实用新型的实施例进行详细的介绍。

实施例一

如图1所示，该实施例为两种不同直径钢管嵌套搭接的连接节点，大直径钢管为外钢管，小直径钢管为内钢管。内钢管1和外钢管2端部连接，内钢管1与外钢管2轴线重合，膨胀水泥浆填充在所述内钢管1和外钢管2的搭接间隙间，形成膨胀水泥浆环3，膨胀水泥浆环3内设有箍筋4，箍筋4环绕在所述内钢管1外壁上，箍筋4为螺旋形(如图4所示)。箍筋4也可以采取圆环形金属网片等其他形式的箍筋。

由于在内外套管缝隙之间灌注膨胀水泥浆，固结后的膨胀水泥体积膨胀，而内外套管对膨胀水泥的约束产生预应力，从而增大钢管和水泥浆之间的摩擦力，该连接节点依靠钢管与水泥浆之间的摩擦力和粘结力来进行轴力传递。

该连接节点的承载力主要由膨胀水泥的膨胀率决定，膨胀水泥浆环3为水泥、膨胀剂的混合物，因此膨胀剂的选取，膨胀剂和水泥的配合比很大程度上影响着该种连接节点的受力性能。为了减少水泥浆液化后的收缩，也可在膨胀水泥浆中可混入砂。