本发明属于建筑技术领域，涉及一种装配式接头处的刚性连接件及其施工方法。
背景技术：
装配式建造技术是建筑工程建造方式的重大变革，在国家的大力倡导下，经过国内骨干企业持续多年的潜心研究和应用，地面装配式建筑已经取得了可喜的成绩，相关技术和管理体系初步建立，工程应用逐年增加。但在我国地下工程领域，大型地下结构预制装配建造技术的研究和应用尚属空白。
国外在地下工程预制装配技术方面的发展早于我国。19世纪末20世纪初，预制装配衬砌就在国外盾构隧道工程中得到了应用。经过百余年的发展，盾构隧道已经成功应用于地铁、公路、市政等多个领域，隧道断面形式多种多样，以圆形为主，直径从3m到18m不等。除盾构隧道外，其他地下结构采用预制装配式衬砌的做法起源于20世纪80年代，前苏联联邦国家为了解决冬季寒冷气候给现浇混凝土施工带来的影响。在明挖法施工的地铁区间隧道、车站主体及附属通道等工程中研究应用了预制装配技术。早期的车站结构多采用体系较为复杂的矩形装配式结构，顶板、底板、侧墙、立柱及梁结构均采用预制装配工艺，其中底板构件接头通常采用现浇钢筋混凝土形式，并在其上预留杯口供上部构件进行后期连接。
我国除盾构法隧道采用装配式衬砌外，其他地下工程预制装配技术的应用基本局限在少量的较小断面的明挖隧道工程中，如市政管线、管廊等。在铁路矿山法隧道工程中也曾有局部采用装配式衬砌的先例，如西秦岭特长铁路隧道的仰拱采用预制化的技术，墙和拱现场浇筑。
目前我国的地面建筑预制装配结构是由预制混凝土构件通过可靠的方式连接，并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的装配式混凝土结构，简称装配整体式结构。在装配整体式结构中，节点及接缝处的纵向钢筋可采用机械连接、套筒灌浆连接、浆锚搭接连接、焊接连接或绑扎搭接连接等方式，实现接头的刚性连接。当然，在调研中也发现，目前普遍采用套筒灌浆连接方式，由于预制构件的预埋钢筋和套筒位置极易产生偏差，在实际连接过程中出现对位困难，要么勉强插入，要么构件重新加工，且套筒注浆质量无法验证，后浇带模板漏浆严重等问题，因此装配整体式刚性接头的形式和施工工艺仍有进一步优化完善的空间。
对于地铁车站主要研究内容包括结构选型及力学行为研究、接头综合技术研究、结构防水关键技术研究、施工技术研究与专用施工装备研发、大型预制构件生产技术研究、装配式地铁车站多专业一体化综合技术研究等。
预制构件连接接头是装配式结构研究的核心之一，其关系到结构的整体受力状态和承载特性，也关系到构件制作工艺、施工拼装工艺、结构防水性能等各方面。
技术实现要素：
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种装配式接头处的刚性连接件及其施工方法，通过设置钢接头与钢套筒，并将二者设置为匹配的六边形结构，注浆后固定，实现外伸钢筋连接固定。
本发明采用如下技术方案：
一种装配式接头处的刚性连接件，所述连接件包括钢接头、钢套筒，所述钢接头包括正六边形接头、外伸钢筋插管，所述外伸钢筋插管与正六边形接头中部固定相连，所述钢套筒包括钢套筒筒部、钢套筒底座，所述钢套筒筒部、钢套筒底座固定相连，所述钢套筒筒部内部设有与正六边形接头相匹配的正六边形钢接头通道，其外壁上部开设有排气孔，下部设有注浆孔，所述钢套筒底座内部为中空结构，所述钢套筒底座内壁一周等距设有六个隔离片，所述隔离片截面为y字型，其上部两端设有圆柱格挡体，所述钢套筒底座外壁上部开设有排气孔，下部设有注浆孔，所述外伸钢筋插管与外伸钢筋固定相连，所述钢接头与钢套筒插接相连，所述正六边形接头插入钢套筒底座内旋转后其六边形角部贴合隔离片的圆柱格挡体上，所述钢接头、钢套筒插接后注浆固定相连。
进一步地，所述隔离片相对于钢套筒筒部内部正六边形通道对应位置正下方旋转15°设置。
进一步地，所述钢套筒底座厚度大于正六边形接头厚度，隔离片高度与钢套筒底座厚度相同。
进一步地，所述钢套筒筒部、钢套筒底座外壁为圆形，钢套筒筒部左右两侧分别开设排气孔和注浆孔，所述钢套筒底座外壁于隔离片之间开设六组排气孔和注浆孔。
一种装配式接头处的刚性连接件的施工方法，所述钢接头的外伸钢筋插管内插入外伸钢筋后焊接固定，将钢接头插入具有六边形通道的钢套筒筒部，直至钢套筒底座内，旋转钢接头的正六边形接头15°，正六边形接头六个角抵住隔离片上的一侧圆柱格挡体后停止转动，向钢套筒筒部、钢套筒底座内灌浆后，整体固定连接。
本发明提供一种装配式接头处的刚性连接方式，包括钢套筒和钢接头。钢套筒和套有钢接头的外伸钢筋连接之后，顺时针旋转钢套筒使之成为一个整体后对钢套筒的中的缝隙进行注浆使之成为一个完整的刚性结构。并现场对接口，接缝进行注浆。使结构成为一个稳定的受力整体。
本发明的有益效果是：
连接稳固，承载力高，防腐蚀性强，施工方便、施工速度快，运输方便，运输过程中不易损坏，施工过程中避免穿筋，缩短工时。
附图说明
图1为本发明装配式接头处的刚性连接件钢接头结构示意图；
图2为本发明装配式接头处的刚性连接件钢套筒结构示意图；
图3为钢套筒底座结构示意图；
图4为钢套筒底座俯视结构示意图；
图5为钢接头旋转后钢套筒底座位置示意图；
图6为钢套筒与钢结构连接后示意图。
图中部件：1为钢接头、2为钢套筒、3为正六边形接头、4为外伸钢筋插管、5为钢套筒筒部、6为钢套筒底座、7为正六边形钢接头通道、8为注浆孔、9为排气孔、10为隔离片、11为圆柱格挡体。
如图3所示由于隔离片10将中部镂空结构分为了六个区域所以注浆孔和排气孔按区域分为了六组。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步解释。
一种装配式接头的刚性连接方式，将两个构件通过钢筋进行刚性连接，采用一种新型钢套筒的形式钢套筒和钢接头。本发明可防止由于外部荷载的作用下接头处出现破坏，并且抵抗腐蚀性的强度大。所述的结构包括钢套筒和钢接头。通过设置机械连接来实现装配式构件直接的刚性连接，所述连接件包括钢接头1、钢套筒2，所述钢接头1包括正六边形接头3、外伸钢筋插管4，所述外伸钢筋插管4与正六边形接头3中部固定相连，所述钢套筒2包括钢套筒筒部5、钢套筒底座6，所述钢套筒筒部5、钢套筒底座6固定相连，所述钢套筒筒部5内部设有与正六边形接头3相匹配的正六边形钢接头通道7，其外壁上部开设有排气孔9，下部设有注浆孔8，所述钢套筒底座6内部为中空结构，所述钢套筒底座6内壁一周等距设有六个隔离片10，所述隔离片10截面为y字型，其上部两端设有圆柱格挡体11，所述钢套筒底座6外壁上部开设有排气孔9，下部设有注浆孔8，所述外伸钢筋插管4与外伸钢筋固定相连，所述钢接头1与钢套筒2插接相连，所述正六边形接头3插入钢套筒底座6内旋转后其六边形角部贴合隔离片10的圆柱格挡体11上，所述钢接头1、钢套筒2插接后注浆固定相连。
所述隔离片10相对于钢套筒筒部5内部正六边形通道对应位置正下方旋转15°设置。
所述钢套筒底座6厚度大于正六边形接头3厚度，隔离片10高度与钢套筒底座6厚度相同。
所述钢套筒筒部5、钢套筒底座6外壁为圆形，钢套筒筒部5左右两侧分别开设排气孔9和注浆孔8，所述钢套筒底座6外壁于隔离片10之间开设六组排气孔9和注浆孔8。
具体连接方式为：将钢接头1的外伸钢筋插管4内插入外伸钢筋后焊接固定，将钢接头1插入具有六边形通道的钢套筒筒部5，直至钢套筒底座6内，旋转钢接头1的正六边形接头315°，正六边形接头3六个角抵住隔离片10上的一侧圆柱格挡体11后停止转动，向钢套筒筒部5、钢套筒底座6内灌浆后，整体固定连接，使之成为一个固定结构，注浆后的固定结构中钢接头将不会发生位移。防止发生由于过度旋转或旋转不足所引起的接头脱落，最后进行浇筑混凝土将连接件埋入混凝土内部。
1.一种装配式接头处的刚性连接件，其特征在于：所述连接件包括钢接头（1）、钢套筒（2），所述钢接头（1）包括正六边形接头（3）、外伸钢筋插管（4），所述外伸钢筋插管（4）与正六边形接头（3）中部固定相连，所述钢套筒（2）包括钢套筒筒部（5）、钢套筒底座（6），所述钢套筒筒部（5）、钢套筒底座（6）固定相连，所述钢套筒筒部（5）内部设有与正六边形接头（3）相匹配的正六边形钢接头通道（7），其外壁上部开设有排气孔（9），下部设有注浆孔（8），所述钢套筒底座（6）内部为中空结构，所述钢套筒底座（6）内壁一周等距设有六个隔离片（10），所述隔离片（10）截面为y字型，其上部两端设有圆柱格挡体（11），所述钢套筒底座（6）外壁上部开设有排气孔（9），下部设有注浆孔（8），所述外伸钢筋插管（4）与外伸钢筋固定相连，所述钢接头（1）与钢套筒（2）插接相连，所述正六边形接头（3）插入钢套筒底座（6）内旋转后其六边形角部贴合隔离片（10）的圆柱格挡体（11）上，所述钢接头（1）、钢套筒（2）插接后注浆固定相连。
2.根据权利要求1所述的一种装配式接头处的刚性连接件，其特征在于：所述隔离片（10）相对于钢套筒筒部（5）内部正六边形通道对应位置正下方旋转15°设置。
3.根据权利要求1所述的一种装配式接头处的刚性连接件，其特征在于：所述钢套筒底座（6）厚度大于正六边形接头（3）厚度，隔离片（10）高度与钢套筒底座（6）厚度相同。
4.根据权利要求1所述的一种装配式接头处的刚性连接件，其特征在于：所述钢套筒筒部（5）、钢套筒底座（6）外壁为圆形，钢套筒筒部（5）左右两侧分别开设排气孔（9）和注浆孔（8），所述钢套筒底座（6）外壁于隔离片（10）之间开设六组排气孔（9）和注浆孔（8）。
5.根据权利要求1所述的一种装配式接头处的刚性连接件的施工方法，其特征在于：所述钢接头（1）的外伸钢筋插管（4）内插入外伸钢筋后焊接固定，将钢接头（1）插入具有六边形通道的钢套筒筒部（5），直至钢套筒底座（6）内，旋转钢接头（1）的正六边形接头（3）15°，正六边形接头（3）六个角抵住隔离片（10）上的一侧圆柱格挡体（11）后停止转动，向钢套筒筒部（5）、钢套筒底座（6）内灌浆后，整体固定连接。
技术总结