本发明涉及一种钢筋机械连接及安装方法，通常应用于土木工程领域，也可拓展应用于其它相对位置的两钢筋之间。
背景技术：
在土木工程领域，目前的现有技术及机械连接机构，无法适用于固定的构件外露钢筋之间的连接、钢筋笼之间的连接。
土木工程施工过程中需要进行钢筋机械连接，其中对于装配式构件外露钢筋之间的连接、成品钢筋笼之间的钢筋连接，尤其固定的构件外露钢筋之间的连接，其难度较高。
自由钢筋之间的机械连接较为常见，已大量应用于现浇钢筋混凝土工程中。
在工程施工中存在以下诸多困难：
1.钢筋对中精度都要求较高，如预制构件或钢筋笼加工精度不足，或现场安装精度不足，则钢筋因偏位较大难以连接；
2.常用的灌浆套筒连接件尺寸较大，不利于连接区钢筋布置，且需二次注浆施工，施工难度大，灌浆质量难以控制，工程质量难以控制及检测。
技术实现要素：
以上现有技术原因，在土木工程施工过程中，急需一种适用性更强的可解决固定的、外露的且错开对位的两钢筋之间(或者钢筋笼之间)的连接及安装方法。本发明公开一种钢筋机械连接及安装方法，通用性强、尺寸较小。
技术方案：
一种钢筋机械连接和安装方法，特征是，采用一根两端带有相反螺纹的螺杆联合边侧两个套筒构成的多个连接件组成的连接机构，两个套筒设有内螺纹，至少一个套筒采用偏心套筒，用于适应与两端待连接钢筋中轴线之间的偏心值；旋转螺杆用于调整对口、对丝使能拧入套筒以及匹配后双倍速率调整连接长度，通过螺纹实现对各连接件之间串接、拉紧；安装方法是：
步骤一：第三螺母(8)与第一钢筋(1)的螺纹旋合到底，第四螺母(9)与第二钢筋(2)的螺纹旋合到底；测量第一钢筋(1)与第二钢筋(2)中轴线偏心值；
步骤二：根据已测得的第一钢筋(1)与第二钢筋(2)中轴线偏心值，选用偏心值符合的第二套筒(5)，并与第一套筒(4)、第一螺母(6)、第二螺母(7)均旋合到螺杆(3)上；
步骤三：螺杆(3)、第一套筒(4)、第二套筒(5)、第一螺母(6)、第二螺母(7)组合后，第二套筒(5)右端螺纹与第二钢筋(2)的螺纹旋合到底，再反向旋转调节第二套筒(5)偏心方位角，使组合体左端第一套筒(4)与第一钢筋(1)中轴线重合；将第二螺母(7)旋合，通过扭矩控制，与第二套筒(5)顶紧；
步骤四：先将螺杆(3)从第二套筒(5)中旋出，采用六棱扳手将螺钉(10)旋合到底，通过扭矩控制，使之与第二钢筋(2)顶紧，然后再将螺杆(3)、第一套筒(4)、第一螺母(6)、第二螺母(7)组合件与第二套筒(5)旋合；
步骤五：将所述第一套筒(4)从螺杆(3)上向左旋出，并与第一钢筋(1)旋合到底；第一套筒(4)与第一钢筋(1)旋合的必要条件是第一套筒(4)的内螺纹凸起与第一钢筋(1)的外螺纹沟槽位置相对应，即第一套筒(4)的内螺纹凸起与第一钢筋(1)的外螺纹沟槽间距必须等于螺距的整数倍，但由于安装时第一套筒(4)的内螺纹凸起与第一钢筋(1)的外螺纹沟槽间距为随机数值，故本发明给出的创造性应对方法：通过微调螺杆(3)与第二套筒(5)之间的左旋螺纹角度，使得第一套筒(4)的内螺纹凸起与第一钢筋(1)的外螺纹沟槽间距变为螺距的整数倍，实现第一套筒(4)与第一钢筋(1)旋合，将第一套筒(4)与第一钢筋(1)旋合到底。
步骤六：将第三螺母(8)向右旋合，通过扭矩控制，与第一套筒(4)顶紧；旋转螺杆(3)，利用螺杆(3)两端分别为右旋及左旋螺纹特性，以自右向左的视角观察，当螺杆(3)顺时针方向旋转时，可使螺杆(3)左端与第一套筒(4)拉紧，同时右端与第二套筒(5)拉紧。
步骤七：将所述第一螺母(6)向左旋合，通过扭矩控制，与第一套筒(4)顶紧；将所述第二螺母(7)向右旋合，通过扭矩控制，与第二套筒(5)顶紧，完成全部连接装置安装。
所述步骤五：通过螺杆3角度旋转调节套筒4的螺纹到任意纵向位置，且在调整范围0～180°时，套筒4移动范围为0～1倍螺距，必能通过调整螺杆(3)与套筒(5)之间的螺纹角度确保实现螺纹对丝，同时，螺杆的右端螺纹加长不少于0.5倍螺距，作为调节对丝时的长度余量。
采用本发明特有的机械机构和螺纹连接方式，以技术方案特有的安装技术，能对中对丝地实现两端固定的钢筋之间连接。如此，在连接过程中不需要转动和移动待连接的钢筋，尤其适用于装配式构件、成品钢筋笼之间的连接。可适用于偏心钢筋之间的连接，对于钢筋端头偏位及间距的加工精度要求不高，通过连接件自身容差能力保证两端钢筋可靠连接，可大大提高装配式构件、成品钢筋笼之间在现场拼接的便利性。
本发明连接件可在两端钢筋定位后安装，安装后也可拆卸、更换零部件；
附图说明
图1为钢筋偏心时主要零件安装图。
图2为钢筋对中时主要零件安装图。
图3为主要零件安装过程图。
图4为安装步骤一、步骤二示意图。
图5为安装步骤三示意图。
图6为安装步骤四示意图。
图7为安装步骤五示意图。
图8为安装步骤六示意图。
图9为本发明的全部零件整体安装图。
图10对丝示意图
图11通过螺杆调节示例一
图12通过螺杆调节示例二
图中标号：
1为第一钢筋、2为第二钢筋；
4为第一套筒、5为第二套筒；
3为螺杆；
6为第一螺母、7为第二螺母、8为第三螺母、9为第四螺母；10为螺钉。
具体实施方式
实施例1
应用于两端钢筋已定位的场景，本发明一种连接方法：采用螺杆联合两个套筒构成的多个连接件组成的连接机构，两个套筒设有内螺纹，至少一个套筒采用偏心套筒，用于适应与两端待连接钢筋中轴线之间的偏心值相等。旋转螺杆用于调整对口、对丝使能拧入套筒以及匹配后双倍速率调整连接长度，通过螺纹实现对各连接件之间串接、拉紧。再进一步的，螺杆的螺纹段加长，预留长度调节量，可以调节连接件长度。
上述方法，包括技术要点：
设计一，设计一种钢筋机械连接机构，用于连接第一钢筋(1)、第二钢筋(2)，所述第一钢筋(1)、第二钢筋(2)端部带螺纹，其包括中间的螺杆(3)，还包括两侧的第一套筒(4)、第二套筒(5)，还包括锁紧机构；
位于中间的螺杆(3)，其两端分别设置右旋及左旋螺纹，在实施例的描述中，举例而非限定，设左端螺纹为右旋螺纹、右端螺纹为左旋螺纹，且螺纹段均加长，预留长度调节量；
位于两侧的两侧的第一套筒(4)、第二套筒(5)：所述第一套筒(4)内部带螺纹，两端螺纹均为右旋螺纹，且螺距相等，左端内螺纹与第一钢筋(1)的外螺纹匹配，右端内螺纹与螺杆(3)左端的外螺纹匹配，右端螺纹段加长，预留长度调节量；所述第二套筒(5)内部带螺纹，左端内螺纹为左旋螺纹，与螺杆(3)右端外螺纹匹配，右端内螺纹为右旋螺纹，与第二钢筋(2)的外螺纹匹配，且左右端螺纹中轴线不重合。
用于消除螺纹公差引起的微变形，使连接件可承受拉压反复作用的锁紧机构，包括第一螺母(6)、第二螺母(7)、第三螺母(8)，分布于第一套筒(4)、第二套筒(5)内侧，以及在第一钢筋(1)与第一套筒(4)之间设置第三螺母(8)。
设计二，两根钢筋与连接机构各组件均通过螺纹实现机械连接
首先，选择第二套筒(5)其内部左右端螺纹偏心值与待连接钢筋中轴线偏心值相等；
将螺杆(3)旋入第一套筒(4)、第二套筒(5)内，该三者形成的临时组合体在长度方向有效总长度应小于两待连接钢筋间距，临时组合体预布置在两根钢筋(1，2)之间；
调整螺杆(3)两端在临时组合体中螺纹咬合的长度参数以适应和满足其有效长度与外部待连接钢筋(1，2)的间距匹配，以及适应和满足连接件各组件之间的螺纹连接。
设计三，对口、对丝问题
利用螺杆3正反丝特征，使用中旋转螺杆3以保证连接机构顺利对口、对丝。对丝则能旋合，不对丝则无法旋合。对丝是本发明螺纹机构能正常咬合使用的前提。
如图10、图11、图12所示，详细分析对丝、对口技术：
如图10比较示意图。
如图11所示：螺杆3旋转180°(即半圈)后的各零件位置变化图,即连接距离增加一倍螺距，调节距离速率是双倍。
如图12所示：螺杆3旋转90°后的各零件位置变化图，可将原本相差0.5倍螺距的内外螺纹调节至恰好对丝位置。同理，可以通过螺杆3角度旋转调节套筒4的螺纹到任意纵向位置，且在调整范围0～180°时，套筒4移动范围为0～1倍螺距，必能通过调整螺杆(3)与套筒之间的螺纹角度确保实现螺纹对丝。
右端螺纹加长不少于0.5倍螺距，作为调节对丝时的长度余量。
螺杆左端螺纹加长：举例而非限定，例如20mm，用于调整钢筋间距误差0～20mm。
实施例2
基于实施例1的技术方案，给出实施例2
本实施例中在螺杆(3)与第二套筒(5)之间，内部设置螺钉(10)，螺钉(10)为左旋内六角平端紧定螺钉。安装后可以替代第四螺母(9)实现锁紧功能，消除螺纹公差引起的微变形；螺钉(10)与第四螺母(9)也可同时设置，加强锁紧效果。
本实施例的具体安装方法，以联合采用螺钉(10)为例：
步骤一：所述第三螺母(8)与第一钢筋(1)的螺纹旋合到底，所述第四螺母(9)与第二钢筋(2)的螺纹旋合到底；测量第一钢筋(1)与第二钢筋(2)中轴线偏心值；
步骤二：根据已测得的第一钢筋(1)与第二钢筋(2)中轴线偏心值，选用偏心值符合的第二套筒(5)，并与第一套筒(4)、第一螺母(6)、第二螺母(7)均旋合到螺杆(3)上，螺钉(10)旋合于第二套筒(5)左端螺纹内部，如图4所示；步骤三：所述螺杆(3)、第一套筒(4)、第二套筒(5)、第一螺母(6)、第二螺母(7)、螺钉(10)组合后，第二套筒(5)右端螺纹与第二钢筋(2)的螺纹旋合到底，再反向旋转调节第二套筒(5)偏心方位角，使组合体左端第一套筒(4)与第一钢筋(1)中轴线重合；将第二螺母(7)旋合，通过扭矩控制，与第二套筒(5)顶紧，如图5所示；
步骤四：先将螺杆(3)从第二套筒(5)中旋出，采用六棱扳手将螺钉(10)旋合到底，通过扭矩控制，使之与第二钢筋(2)顶紧，如图6所示，然后再将螺杆(3)、第一套筒(4)、第一螺母(6)、第二螺母(7)组合件与第二套筒(5)旋合；
步骤五：将所述第一套筒(4)从螺杆(3)上向左旋出，并与第一钢筋(1)旋合到底，如图7所示；第一套筒(4)与第一钢筋(1)旋合的必要条件是第一套筒(4)的内螺纹凸起与第一钢筋(1)的外螺纹沟槽位置相对应，即第一套筒(4)的内螺纹凸起与第一钢筋(1)的外螺纹沟槽间距必须等于螺距的整数倍，但由于安装时第一套筒(4)的内螺纹凸起与第一钢筋(1)的外螺纹沟槽间距为随机数值，故本发明给出的应对方法是：通过微调螺杆(3)与第二套筒(5)之间的左旋螺纹角度，使得第一套筒(4)的内螺纹凸起与第一钢筋(1)的外螺纹沟槽间距变为螺距的整数倍，实现第一套筒(4)与第一钢筋(1)旋合，将第一套筒(4)与第一钢筋(1)旋合到底，机理如图10、图11、图12所示。
步骤六：将第三螺母(8)向右旋合，通过扭矩控制，与第一套筒(4)顶紧；旋转螺杆(3)，利用螺杆(3)两端分别为右旋及左旋螺纹特性，以自右向左的视角观察，当螺杆(3)顺时针方向旋转时，可使螺杆(3)左端与第一套筒(4)拉紧，同时右端与第二套筒(5)拉紧，如图8所示。
步骤七：将所述第一螺母(6)向左旋合，通过扭矩控制，与第一套筒(4)顶紧；将所述第二螺母(7)向右旋合，通过扭矩控制，与第二套筒(5)顶紧，完成全部连接装置安装，如图9所示。
本发明连接过程中不需要转动和移动待连接的钢筋，能适用于均固定的两根钢筋之间的连接，可将存在对中偏差的钢筋进行连接，连接接头可以承受拉力、压力或拉压力反复作用，施工方便，便于检测。
1.一种钢筋机械连接和安装方法，特征是，采用一根两端带有相反螺纹的螺杆联合边侧两个套筒构成的多个连接件组成的连接机构，两个套筒设有内螺纹，至少一个套筒采用偏心套筒，用于适应与两端待连接钢筋中轴线之间的偏心值；旋转螺杆用于调整对口、对丝使能拧入套筒以及匹配后双倍速率调整连接长度，通过螺纹实现对各连接件之间串接、拉紧；安装方法是：
步骤一：第三螺母(8)与第一钢筋(1)的螺纹旋合到底，第四螺母(9)与第二钢筋(2)的螺纹旋合到底；测量第一钢筋(1)与第二钢筋(2)中轴线偏心值；
步骤二：根据已测得的第一钢筋(1)与第二钢筋(2)中轴线偏心值，选用偏心值符合的第二套筒(5)，并与第一套筒(4)、第一螺母(6)、第二螺母(7)均旋合到螺杆(3)上；
步骤三：螺杆(3)、第一套筒(4)、第二套筒(5)、第一螺母(6)、第二螺母(7)组合后，第二套筒(5)右端螺纹与第二钢筋(2)的螺纹旋合到底，再反向旋转调节第二套筒(5)偏心方位角，使组合体左端第一套筒(4)与第一钢筋(1)中轴线重合；将第二螺母(7)旋合，通过扭矩控制，与第二套筒(5)顶紧；
步骤四：先将螺杆(3)从第二套筒(5)中旋出，采用六棱扳手将螺钉(10)旋合到底，通过扭矩控制，使之与第二钢筋(2)顶紧，然后再将螺杆(3)、第一套筒(4)、第一螺母(6)、第二螺母(7)组合件与第二套筒(5)旋合；
步骤五：将所述第一套筒(4)从螺杆(3)上向左旋出，并与第一钢筋(1)旋合到底；第一套筒(4)与第一钢筋(1)旋合的必要条件是第一套筒(4)的内螺纹凸起与第一钢筋(1)的外螺纹沟槽位置相对应，即第一套筒(4)的内螺纹凸起与第一钢筋(1)的外螺纹沟槽间距必须等于螺距的整数倍，但由于安装时第一套筒(4)的内螺纹凸起与第一钢筋(1)的外螺纹沟槽间距为随机数值，故本发明给出的创造性应对方法：通过微调螺杆(3)与第二套筒(5)之间的左旋螺纹角度，使得第一套筒(4)的内螺纹凸起与第一钢筋(1)的外螺纹沟槽间距变为螺距的整数倍，实现第一套筒(4)与第一钢筋(1)旋合，将第一套筒(4)与第一钢筋(1)旋合到底。
步骤六：将第三螺母(8)向右旋合，通过扭矩控制，与第一套筒(4)顶紧；旋转螺杆(3)，利用螺杆(3)两端分别为右旋及左旋螺纹特性，以自右向左的视角观察，当螺杆(3)顺时针方向旋转时，可使螺杆(3)左端与第一套筒(4)拉紧，同时右端与第二套筒(5)拉紧。
步骤七：将所述第一螺母(6)向左旋合，通过扭矩控制，与第一套筒(4)顶紧；将所述第二螺母(7)向右旋合，通过扭矩控制，与第二套筒(5)顶紧，完成全部连接装置安装。
2.如权利要求1所述方法，特征是，所述步骤五：通过螺杆(3)角度旋转调节套筒(4)的螺纹到任意纵向位置，且在调整范围0～180°时，套筒(4)移动范围为0～1倍螺距，必能通过调整螺杆(3)与套筒(5)之间的螺纹角度确保实现螺纹对丝，同时，螺杆的右端螺纹加长不少于0.5倍螺距，作为调节对丝时的长度余量。
技术总结