可克达拉冷挤压套筒的工作原理是通过可克达拉冷挤压机径向挤压连接套筒,使其产生冷塑性变形,箍紧带肋钢筋,利用变形后的套筒内壁嵌入钢筋肋间的凹槽,形成机械咬合,从而传递钢筋的轴向应力荷载。 以下是具体说明:
一、工艺原理详解
机械咬合机制
可克达拉冷挤压套筒连接的核心在于通过塑性变形实现机械咬合。挤压过程中,套筒内壁嵌入钢筋的横肋与纵肋间隙,形成“楔形锁紧”效应。这种咬合方式使接头抗剪强度达到母材的1.1倍以上,且不受钢筋可焊性限制,适用于抗震要求高的结构。
应力传递路径
钢筋轴向力通过以下路径传递:
钢筋肋与套筒变形层的剪切力:变形后的套筒内壁与钢筋肋形成紧密接触,剪切力沿钢筋轴向分布。
套筒的环向约束力:套筒径向收缩产生的环向拉应力,进一步增强对钢筋的箍紧作用。
二、关键操作要素
挤压顺序控制
从中间向两端挤压:避免从两端向中间挤压导致的套筒开裂或压空。例如,Φ32钢筋需分6道挤压,中间两道压力需比端部高3~5MPa,以补偿金属变形拘束力减小的影响。
压痕对齐:使用压模上的分格标志与套筒压痕位置对齐,确保压痕均匀分布,避免局部应力集中。
插入深度与轴线校准
定位标记线:钢筋端部需刻划定位标志(距端头10mm)和检查标志,确保插入深度准确,防止压空或钢筋伸出套筒。
同轴度控制:连接时钢筋轴心与套筒轴心偏差需≤2°,否则需矫正钢筋端头或切除弯折部分。
设备参数标定
挤压力校准:油压表读数偏差需≤2.0MPa,回程油压严禁>5MPa,防止活塞无法回程到底或套筒反弹。
压模匹配性:压模宽度、压痕直径需符合接头技术参数,例如Φ25钢筋套筒挤压后长度应为原长的1.10~1.15倍。
三、材料与设备协同要求
套筒材料性能
选用适合压延加工的钢材,实测屈服强度≥235MPa,抗拉强度375~500MPa,伸长率≥20%,确保挤压后无肉眼可见裂缝。
挤压机性能
额定工作压力:50~100N/mm²(超高压),额定挤压力750~1000KN,可满足Φ16~Φ40钢筋连接需求。
液压系统稳定性:高压油管需避免打死弯,操作人员需避开反弹方向,防止液压油喷溅伤人。
四、应用场景与优势
复杂环境适应性
适用于水下、高空、倾斜等场景,如隧道衬砌环向主筋连接,无需明火作业,避免焊接产生的烟尘与火花。
成本与效率平衡
材料节约:无需对钢筋端部进行镦粗或切削,减少加工量。
设备投资低:现场仅需挤压机、油泵等小型设备,功率较小,电耗较焊接降低30%~50%。