本實用新型涉及鋼筋連接技術領域，特別是涉及一種鋼筋冷擠壓套筒連接結構。

　　背景技術：

　　目前，隧洞鋼筋混凝土襯砌多采用環形鋼筋，鋼筋制安中采用何種連接形式及如何保證環形鋼筋接頭質量，已成為隧洞襯砌現場整潔、鋼筋制安高效的重要環節。環形鋼筋制安是隧洞鋼筋混凝土襯砌施工的重要工序之一，其鋼筋的接頭連接工藝、方法也是重要環節，目前洞室襯砌環形鋼筋的連接方法主要有：焊接、綁扎連接及機械連接三種。

　　(1)焊接接頭

　　受鋼筋形式限制，洞內環形鋼筋焊接接頭主要采用傳統的手工電弧焊焊接，其焊接對象主要為HRB400，直徑≤22mm的鋼筋。環向鋼筋應用于Ⅲ類圍巖襯砌段，鋼筋安裝時預留環向下仰拱鋼筋，上圓弧鋼筋采用12m與3.9m鋼筋在洞內底板焊接，利用鋼筋可塑性及洞室加密布置的架立筋將其固定成圓弧形。

　　焊接連接與綁扎連接相比，具有節約鋼材，提高工效、降低成本的優點。但缺點也十分明顯，鋼筋連接頭焊接質量完全受工人的技能水平、熟練程度、現場條件等諸多因素的影響，其質量控制存在諸多問題。再次，地下洞室通風主要靠風機輸送，在空氣相對流通不暢的洞內實施電焊作業，電焊產生的有害氣體施工環境造成污染，并增加了洞內通風排煙成本。

　　(2)綁扎接頭

　　綁扎搭接是最傳統的施工方法，根據《水工混凝土鋼筋施工規范》(DL/T5169-2013)要求，受拉鋼筋直徑≤22mm，受壓鋼筋直徑≤32mm，其他鋼筋≤25mm，可采用綁扎接頭。與焊接接頭相比，搭接接頭施工簡單，對施工人員的技能水平要求較低，但鋼筋消耗較大，不利于成本控制。

　　(3)機械連接頭

　　機械連接是通過鋼筋與連接件的機械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用，將一根鋼筋中的力傳遞至另一根鋼筋的連接方法。

　　技術實現要素：

　　本實用新型提供了一種鋼筋冷擠壓套筒連接結構。

　　本實用新型提供了如下方案：

　　一種鋼筋冷擠壓套筒連接結構，包括：

　　冷擠壓套筒連接頭；

　　第一鋼筋以及第二鋼筋，所述第一鋼筋以及所述第二鋼筋各自一端分別由所述冷擠壓套筒連接頭兩端插入所述冷擠壓套筒連接頭內部，并采用冷擠壓工藝與所述冷擠壓套筒連接頭固定相連；

　　其中，所述冷擠壓套筒連接頭軸線、第一鋼筋軸線以及第二鋼筋軸線重合；所述冷擠壓套筒連接頭的長徑比為27～29，所述冷擠壓套筒連接頭的外徑與所述套筒的壁厚之間的比為5.80～6.42。

　　優選的：所述第一鋼筋以及所述第二鋼筋各自深入所述冷擠壓套筒連接頭內的長度均為所述冷擠壓套筒連接頭長度的一半。

　　優選的：所述第一鋼筋以及所述第二鋼筋均為熱軋帶肋鋼筋。

　　優選的：所述第一鋼筋以及所述第二鋼筋各自位于所述冷擠壓套筒連接頭內部部分的橫肋均為完整橫肋。

　　優選的：所述第一鋼筋以及所述第二鋼筋位于所述冷擠壓套筒連接頭內部端頭具有平整斷面結構。

　　優選的：所述冷擠壓套筒連接頭采用鋼材質制作而成，所述鋼材質的力學性能為：屈服強度為400兆帕、拉伸強度為540兆帕、延伸率為14δs/％。

　　根據本實用新型提供的具體實施例，本實用新型公開了以下技術效果：

　　通過本實用新型，可以實現一種鋼筋冷擠壓套筒連接結構，在一種實現方式下，該結構可以包括冷擠壓套筒連接頭；第一鋼筋以及第二鋼筋，所述第一鋼筋以及所述第二鋼筋各自一端分別由所述冷擠壓套筒連接頭兩端插入所述冷擠壓套筒連接頭內部，并采用冷擠壓工藝與所述冷擠壓套筒連接頭固定相連；其中，所述冷擠壓套筒連接頭軸線、第一鋼筋軸線以及第二鋼筋軸線重合；所述冷擠壓套筒連接頭的長徑比為27～29，所述冷擠壓套筒連接頭的外徑與所述套筒的壁厚之間的比為5.80～6.42。本申請提供的鋼筋冷擠壓套筒連接結構相對操作簡單，連接工藝穩定，一般人員稍加培訓即可上崗操作，無需熟練的技工，受環境和人為操作因素影響小，并且可以避免鋼筋軸線偏移和現場接頭處鋼筋彎折難的問題。

　　當然，實施本實用新型的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。

　　附圖說明

　　為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

　　圖1是本實用新型實施例提供的一種鋼筋冷擠壓套筒連接結構的結構示意圖。

　　圖中：冷擠壓套筒連接頭1、第一鋼筋2、第二鋼筋3。

　　具體實施方式

　　下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

　　實施例

　　參見圖1，為本實用新型實施例提供的一種鋼筋冷擠壓套筒連接結構，如圖1所示，該結構包括冷擠壓套筒連接頭1；

　　第一鋼筋2以及第二鋼筋3，所述第一鋼筋2以及所述第二鋼筋3各自一端分別由所述冷擠壓套筒連接頭1兩端插入所述冷擠壓套筒連接頭1內部，并采用冷擠壓工藝與所述冷擠壓套筒連接頭1固定相連；

　　其中，所述冷擠壓套筒連接頭1軸線、第一鋼筋2軸線以及第二鋼筋3軸線重合；所述冷擠壓套筒連接頭1的長徑比為27～29，所述冷擠壓套筒連接頭1的外徑與所述套筒的壁厚之間的比為5.80～6.42。

　　進一步的，所述第一鋼筋2以及所述第二鋼筋3各自深入所述冷擠壓套筒連接頭1內的長度均為所述冷擠壓套筒連接頭長度的一半。所述第一鋼筋以及所述第二鋼筋均為熱軋帶肋鋼筋。所述第一鋼筋以及所述第二鋼筋各自位于所述冷擠壓套筒連接頭內部部分的橫肋均為完整橫肋。所述第一鋼筋以及所述第二鋼筋位于所述冷擠壓套筒連接頭內部端頭具有平整斷面結構。所述冷擠壓套筒連接頭采用鋼材質制作而成，所述鋼材質的力學性能為：屈服強度為400兆帕、拉伸強度為540兆帕、延伸率為14δs/％。

　　本申請提供的冷擠壓套筒連接頭可以根據現場施工的需要進行尺寸的確定，例如，擠壓連接冷擠壓套筒連接頭自專業的套筒加工廠采購，其實測力學性能符合表中的要求。冷擠壓套筒連接頭尺寸及偏差符合下表中的要求。冷擠壓套筒連接頭儲運時須防銹蝕和污染，驗收時分批驗收，存放時按不同規格分別堆放，冷擠壓套筒連接頭應有出廠合格證。本申請提供的試驗冷擠壓套筒連接頭滿足要求。

　　冷擠壓套筒連接頭力學性能要求

　　冷擠壓套筒連接頭型號及幾何尺寸表

　　冷擠壓套筒連接頭尺寸的允許偏差(mm)

　　同規格鋼筋連接時的參數

　　本申請提供的結構，屬于機械連接結構，用相應的連接套筒將兩根待連接鋼筋連接成一體。與焊接接頭相比，冷擠壓套筒連接投資略高，但具有加工簡單、節省電能，不受鋼筋可焊性制約，不受季節影響，不用明火，連接質量受人為因素影響小，工藝性能良好和接頭可靠度高等優點。

　　該結構可以應用于我國較多水電工程中。它是將兩根待接鋼筋插入一個連接鋼套筒內，在常溫下利用帶肋的鋼筋連接機對鋼套筒加壓，使之冷塑變形而咬合住鋼筋，形成冷壓套筒接頭。其強度超過母材，可靠性和塑性均優于電焊接頭。與焊接接頭相比具有操作簡單，連接工藝穩定，一般人員稍加培訓即可上崗操作，無需熟練的技工，受環境和人為操作因素影響小，并且可以避免鋼筋軸線偏移和現場接頭處鋼筋彎折難的問題。同時，冷壓連接工效比焊接接頭提高3～5倍，連接一個接頭僅需3分鐘左右。與直螺紋連接相比，冷壓連接設備較簡單，僅需要1臺手提鋼筋冷擠壓連接機，一臺1.5KW高壓油泵和連接鋼套即可，無需對鋼筋接頭進行特殊處理。

　　經對阿爾塔什水利樞紐引水發電洞鋼筋采用的焊接、綁扎及機械連接施工形式比較分析，在隧洞環形鋼筋綁扎連接中僅能用于以下受拉鋼筋，且鋼筋消耗量較大，不利于大量使用；隧洞內使用鋼筋焊接質量完全受工人的技能水平、熟練程度、現場條件等諸多因素的影響，其質量控制存在諸多問題。且洞內焊接產生較多有害氣體，對洞內施工環境造成污染，增加通風排煙投入，不利于洞內施工；鋼筋機械連接作為一種一種新型鋼筋連接工藝，具有接頭強度高、速度快、無污染、節省鋼材等優點，但根據現場實際操作，滾扎冷擠壓套筒連接與冷擠壓套筒連接相比，滾扎冷擠壓套筒連接驗收檢驗工序繁瑣，且絲頭加工要求精度高，一般的技術工人操作無法達到要求。本申請提供的鋼筋冷擠壓套筒連接結構相對操作簡單，連接工藝穩定，一般人員稍加培訓即可上崗操作，無需熟練的技工，受環境和人為操作因素影響小，并且可以避免鋼筋軸線偏移和現場接頭處鋼筋彎折難的問題。

　　本申請實施例還可以提供一種所述鋼筋冷擠壓套筒連接結構的制備方法，所述方法包括：

　　清除所述冷擠壓套筒連接頭及第一鋼筋連接端部以及第二鋼筋連接端部連接位置的銹皮、油污附著物；壓接前冷擠壓套筒連接頭和鋼筋端頭及壓接部位的銹皮、泥砂、油污等雜物應清理干凈；鋼筋與冷擠壓套筒連接頭試套，如鋼筋有馬蹄、飛邊、彎折或縱肋尺寸超大者，應先矯正或用手砂輪修磨，超大部分禁止用電氣焊切割。

　　分別標明第一鋼筋連接端部以及第二鋼筋連接端部的定位標志和檢查標志，標明所述冷擠壓套筒連接頭上的壓痕標志，所述壓痕標志為多道；冷擠壓套筒連接頭表面沿長度方向標有清晰均勻的壓接標志，中部兩條標志的距離應不小于20mm。在實際應用中，可以使用石筆在鋼筋端頭做定位標志，定位標志即鋼筋插入冷擠壓套筒連接頭的長度。可以采用石筆在冷擠壓套筒連接頭上按壓痕尺寸及壓痕道數劃線，以便于施工中參數控制。

　　分別將第一鋼筋連接端部以及第二鋼筋連接端部所述插入所述冷擠壓套筒連接頭內，其插入深度應按鋼筋定位標志確定；進一步的，將所述第一鋼筋連接端部以及第二鋼筋連接端部各自的彎折應予矯直，對于所述第一鋼筋連接端部以及第二鋼筋連接端部影響冷擠壓套筒連接頭安裝的馬蹄、飛邊應修磨后，分別標明第一鋼筋連接端部以及第二鋼筋連接端部的定位標志和檢查標志，標明所述冷擠壓套筒連接頭上的壓痕標志。當所述第一鋼筋連接端部以及第二鋼筋連接端部各自的縱肋過高影響插入時允許進行打磨，但橫肋嚴禁打磨。鋼筋端頭應有定位標志，以確保鋼筋伸入冷擠壓套筒連接頭的長度。鋼筋端頭離冷擠壓套筒連接頭長度中心點不宜超過10mm，定位標志距鋼筋端部的距離為冷擠壓套筒連接頭長度的1/2。

　　調整壓鉗，將壓模對準所述冷擠壓套筒連接頭上的壓痕標志，使壓模壓接與所述冷擠壓套筒連接頭上的壓痕標志，并使壓模壓接方向與所述冷擠壓套筒連接頭軸線垂直；壓鉗的壓接對準所述冷擠壓套筒連接頭上的壓痕標志，并垂直于被壓鋼筋的橫肋；擠壓從蘇搜狐冷擠壓套筒連接頭中央逐道向端部壓接。

　　操作超高壓泵站，達到預應壓力并使壓痕壓至規定深度后，即可卸壓痕模完成所述結構的制備。

　　本申請提供的方法中采用的擠壓設備可以為JYJ-32/40擠壓機，由壓接器，超高壓油泵、超高壓油管組成。超高壓油泵是擠壓的動力源，額定工作壓力為80MPa；壓接器是鋼筋擠壓的執行部件，最大工作壓力100MPa；適用于壓接三級帶肋鋼筋。壓模、套筒、鋼筋應配套使用，壓模共有九種規格，模具上標注的數字表示被接鋼筋的直徑，使用時應檢查。

　　冷擠壓連接設備還包括擠壓輔助設備和擠壓專用設備。擠壓輔助設備有：吊具、角向砂輪機等；擠壓專用設備包括：標志卡、游標卡尺等。

　　擠壓套筒連接是將需要連接的帶肋鋼筋端部插入特制的鋼套筒內，利用擠壓機壓縮鋼套筒，使它產生塑性變形，靠變形后的鋼套筒與帶肋鋼筋的機械咬合緊固力來實現鋼筋的連接。這種連接方法一般用于直徑為18～40mm的Ⅱ級、Ⅲ級鋼筋，分徑向擠壓和軸向擠壓兩種，本次本申請提供的方法為采用徑向擠壓。

　　在實際應用中，擠壓機具體操作方法為：

　　(一)換向閥扳至中間位置，啟動油泵，抽取定壓模，把已插有鋼筋的連接套筒放入支架中，再裝上定位壓模，對準擠壓位置，換向閥置于工作位置，開始擠壓，當壓力表指針達到規定值時，換向閥搬至回程位置，動壓模回程，對準下一個擠壓位置繼續擠壓。

　?、驿摻顟礃擞浺蟛迦脘撎淄矁龋_保接頭長度，以防壓空。當鋼筋縱肋過高影響插入時，允許進行打磨，但鋼筋橫肋嚴禁打磨。被連接鋼筋的軸心與鋼套筒軸心應保持同一軸線，防止偏心和彎折。

　　㈢在壓接接頭處掛好平衡器與壓鉗，接好進、回油油管，啟動超高壓泵，調節好壓接力所需的油壓力，然后將下壓?？ò宕蜷_，取出下模，把擠壓機機架的開口插入被擠壓的帶肋鋼筋的連接套中，插回下模，鎖緊卡板，壓鉗在平衡器的平衡力作用下，對準鋼套筒所需壓接的標記處，控制擠壓機換向閥進行擠壓。壓接結束后將緊鎖的卡板打開，取出下模，退出擠壓機，則完成擠壓施工。

　　㈣擠壓時，壓鉗的壓接應對準套筒壓痕標志，并垂直于被壓鋼筋的橫肋。擠壓應從套筒中央逐道向端部壓接，不應由端部向中部擠壓或隔標記來回擠壓。最小直徑及壓痕寬度須符合規定的要求。

　?、闉榱藴p少高處作業并加快施工進度，可先在地面壓接半個壓接接頭，在施工作業區把鋼套筒另一端插入預留鋼筋，按工藝要求擠壓另一端。

　?、暝谡绞┕で皯M行現場條件下的擠壓工藝檢驗。檢驗接頭的數量應不少于三個。檢驗接頭按質量驗收規定檢驗合格后，方可進行施工。

　?、胭|量要求及檢驗

　?、配摻畹耐庑螒箱摻顦藴实囊?。

　　⑵套筒材質應采用低碳鋼制作，厚度、長度應滿足設計要求。

　?、沁B接用的模具形狀、擠壓道次、擠壓變形量控制均應符合設計要求。

　?、冉宇^部位的混凝土保護層可比混凝土設計規定的最小厚度小5mm，但不小于15mm。鋼筋間距不小于50mm。

　　⑸軸線傾斜應不小于或等于±3mm，X、Y、Z三向位置偏差應小于或等于15mm

　　⑹每一驗收批中應隨機抽取10％的擠壓接頭作外觀質量檢驗，并按《鋼筋機械連接用套筒》(JGT 163-2013)中表C.2及表C.4填寫檢查記錄。如外觀質量不合格數超過抽檢數的10％時，應對該批擠壓接頭逐個進行復檢，對外觀不合格的接頭采取補救措施；不能補救的擠壓接頭應作標記，在外觀不合格的接頭中抽取6個試件作抗拉強度試驗，若有一個試件的抗拉強度低于規定值，則該批外觀不合格的擠壓接頭，應會同設計單位商定處理，并記錄存檔。

　?、瞬捎糜螛丝ǔ邫z驗套筒擠壓后的變形量即壓痕深度。

　?、虜D壓接頭的現場檢驗按驗收批進行。同一施工條件下采用同一批材料的同等級、同型式、同規格接頭，以500個為一個驗收批，進行檢驗與驗收，不足500個也作為一個驗收批。

　?、蛯γ恳或炇张鶓丛O計要求的接頭性能等級，在工程中隨機抽取3個接頭試件做抗拉強度試驗。若其中有一個試件不符合要求時，應再抽取6個試件進行復檢，復檢中仍有1個試件的強度不符合要求，則該驗收批評為不合格。

　?、卧诂F場連續檢驗10個驗收批，抽樣試件抗拉強度試驗1次合格率為100％時，驗收批接頭數量可擴大一倍。

　　在采用本申請提供的方法進行鋼筋連接時，需要注意一下幾方面事項：

　?、邃摻罱宇^壓痕深度不夠時應補壓。超壓者應切除重新擠壓。鋼套筒壓痕的最小直徑和總寬度，應符合鋼套筒供應廠家提供的技術要求。

　　㈡擠壓接頭的外觀質量檢驗應符合下列要求：

　?、磐庑纬叽纾簲D壓后套筒長度應為原套筒長度的1.10～1.15倍；或壓痕處套筒的外徑波動范圍為原套筒外徑的0.8～0.9倍；

　?、茢D壓接頭的壓痕道數應符合型式檢驗確定的道數；

　?、墙宇^處彎折不得大于4°(即7/100)；

　?、葦D壓后的套筒不得有肉眼可見裂縫。

　?、缃宇^位置宜設在受力較小處，當需要在高應力部位設置接頭時，同一連接區段內Ⅲ級接頭的百分率不應大于25％，Ⅱ級接頭百分率不應大于50％，Ⅰ級接頭的百分率可不受限制，同一受力鋼筋不宜設置兩個以上接頭。

　　㈣接頭末端距鋼筋彎起點的距離不應小于10d。

　?、橥贿B接區段的接頭應錯開設置；同一連接區段的接頭面積率不大于50％。

　　該方法具有如下優點：

　　㈠接頭性能可靠，適用于鋼筋的連接。

　?、娌僮骱啽?，控制直觀，連接工藝穩定，一般人員稍加培訓即可上崗操作，無需熟練的技工，受環境和人為操作因素影響小。

　?、鐢D壓連接速度快、工效高，比焊接連接提高工效3～5倍，連接一個接頭僅需3分鐘左右。

　　㈣鋼筋套筒冷擠壓連接技術較傳統鋼筋焊接連接施工可以降低工程成本，擠壓連接機耗電量只有普通焊機的1/30～1/50。

　?、槭┕o需加熱，不受氣候條件影響，對鋼筋的化學成份無要求。

　　㈥接頭檢查方便可靠。

　?、朐诙磧仁┕r，無電焊氣煙產生，對洞內空氣無污染，保證施工環境。無火災風險和電弧光刺激。

　　需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

　　以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍內。