РЕЗЬБОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ АРМАТУРНЫХ СТЕРЖНЕЙ

Полезная модель относится к области строительства, может быть использована в машиностроении, сантехнике и других областях, где необходимо применение резьбового соединения выпусков арматурных и иных стержней или труб соединяемых без сварки.
Известно устройство для соединения арматурных стержней в виде ванны - подковообразной пластины, в которую вставляются концы арматурных стержней с зазором, который заплавляется с помощью электродуговой сварки (А.Я.Бродский. Сварка арматуры железобетонных конструкций. - М., Госстройиздат, 1961, С.84).
К недостатком аналога относятся: необходимость привлечения высококвалифицированных сварщиков, низкая производительность труда, сложность контроля качества соединения, которая обусловлена использованием дорогих методов дефектоскопии или вырезанием некоторой доли стыков и испытанием их на разрывной машине с последующим восстановлением вырезанных стыков.
Известно устройство в виде резьбовой муфты, навинчиваемой на концы арматурных стержней, на которых предварительно нарезана резьба (РД ЭО 0657-2006. Положение по применению механических соединений арматуры для железобетонных конструкций зданий и сооружений атомных станций. С.31-34). Для соединения выпусков арматурных стержней, между которыми необходим большой зазор, например, при стыковке сборных железобетонных изделий, используются две резьбовые муфты по одной на каждый выпуск арматурного стержня и соединяющая их шпилька.
По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемой полезной модели.
Недостатками прототипа являются необходимость строгого соблюдения соосности стыкуемых арматурных стержней, расстояния между торцами арматурных стержней и расположения точек начала резьбы, что является обязательным условием резьбового соединения. Так, если соосность арматурных стержней обеспечивается изготовлением арматурных каркасов в кондукторах, то соблюдение расстояния между торцами их выпусков и ориентации точек начала резьбы требует допусков, сравнимых с допусками при нарезании резьбы, что практически недостижимо. Арматурные стержни небольших диаметров можно поворачивать для совпадения точек начала резьбы. Максимальный взаимный угол поворота двух стыкуемых арматурных стержней может достигать 180° или 90° на каждый стержень. Для поворота на такой угол необходима значительная длина выпуска арматурного стержня, чтобы напряжения в стержне от кручения не ухудшали его напряженного состояния от эксплуатационных нагрузок.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является расширение области применения резьбовых соединений при стыковке арматурных стержней строительных конструкций.
Для достижения указанного технического результата в резьбовом устройстве для соединения арматурных стержней, содержащем резьбовые муфты, наворачивающиеся на резьбовые концы стыкуемых арматурных стержней и соединительную шпильку, вворачиваемую в резьбовые муфты, резьба на соединительной шпильке и на участках резьбовых муфт, в которые вворачивается соединительная шпилька, выполнена с шагом, отличающимся от шага резьбы на концах соединяемых арматурных стержней, при этом между резьбовыми муфтами на соединительную шпильку навернуты две гайки.
Отличительными признаками предлагаемой полезной модели является: выполнение резьбы на соединительной шпильке и на участках резьбовой муфты, в которые вворачивается соединительная шпилька с шагом, отличающимся от шага резьбы на концах соединяемых арматурных стержней, наличие двух гаек на соединительной шпильке между резьбовыми муфтами.
Благодаря наличию этих признаков возможно соединение резьбовых выпусков арматурных стержней при произвольной ориентации точек начала резьбы на них и при произвольном расстоянии между торцами стыкуемых арматурных стержней.
Предлагаемое резьбовое устройство для соединения арматурных стержней иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-5.
На фиг.1 показан разрез предлагаемого резьбового устройства по оси резьбового соединения.
На фиг.2 - поперечный разрез выпуска арматурного стержня.
На фиг.3 - продольный разрез предлагаемого резьбового устройства после операции по совмещению резьбы на резьбовой муфте и соединительной шпильке.
На фиг.4 - вид на резьбовую муфту с торца со схемой поясняющей операцию по совмещению резьбы.
На фиг.5 - предлагаемое резьбовое устройство в рабочем положении.
Предлагаемое резьбовое устройство содержит арматурные стержни 1 с предварительно нарезанной на них резьбой, резьбовые муфты 2 и 3, соединительную шпильку 4, две гайки 5 навинчивающиеся на соединительную шпильку 4.
Устройство работает следующим образом.
Сначала на стыкуемые арматурные стержни 1 навинчиваются резьбовые муфты 2 и 3, причем соединительная шпилька 4 с двумя гайками 5 предварительно на полную длину ввернута в резьбовую муфту 3. Затем соединительная шпилька 4 выворачивается из резьбовой муфты 3 до касания резьбовой муфты 2 (фиг.1). Начало резьбы на свободном торце резьбовой муфты 2 и соединительной шпильки 4 отмечается, например, фломастером.
a
а
а
Если точка начала резьбы b на соединительной шпильке 4 отстоит от точки начала резьбы  на резьбовой муфте 2 на угол α против часовой стрелки, то для совмещения точек  и b необходимо повернуть резьбовую муфту 2 по часовой стрелке на угол β (фиг.4). При этом торец резьбовой муфты 2 отойдет от торца соединительной шпильки 4 на расстояние  (фиг.3), где Р - шаг резьбы на резьбовой муфте 2 равный шагу резьбы на арматурном стержне 1. Для совмещения точек начала резьбы  и b нужно вывернуть соединительную шпильку 4 из резьбовой муфты 3 по часовой стрелке также на расстояние
где S - шаг резьбы на соединительной шпильке 4 (угол по часовой стрелке берется со знаком «+», а против часовой стрелки со знаком «-«).
Из равенства (1) следует
Ha практике для соединения арматурных стержней 1, например диаметром 32 мм, с помощью холодной ковки концы этих стержней 1 утолщаются до диаметра 36 мм и на них нарезается резьба М36×3. Если для соединения таких арматурных стержней 1 применить соединительную шпильку 4 со стандартной резьбой М36×4, то из формулы (3) следует
Так как максимальное значение α=180°, то β=180°·4=720°. То есть для стыковки арматурных стержней 1 с резьбой М36×3 необходимо повернуть резьбовую муфту 2 максимум на 2 оборота. Совмещение резьбы можно производить поворотом на половину требуемого угла резьбовой муфты 2 и на половину требуемого угла поворота резьбовой муфты 3.
После совмещения точек начала резьбы, на резьбовой муфте 3 и соединительной шпильке 4, соединительная шпилька 4 с помощью гаек 5 прижатых друг другу вворачивается в резьбовую муфту 3 до упора в арматурный стержень 1. Затем гайки 5 разгоняются до упора в резьбовые муфты 2 и 3 и затягиваются, чтобы устранить люфт в резьбовом соединении.
Если при касании торцов соединительной шпильки 4 и резьбовой муфты 2 угол α превышает 180° совмещение резьбы производится вращением резьбовой муфты 2 и соединительной шпильки 4 против часовой стрелки.
Таким образом, практическое использование предлагаемого устройства позволяет расширить область применения резьбовых устройств выпусков арматурных стержней, труб и т.п. при соблюдении соосности стыкуемых выпусков.