CN104099926A - 高强度中空混凝土桩的连结装置及利用其的连结构造 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PHC桩的连结装置，其由第一圆板（10）和第二圆板（20）及主体（30）构成，所述第一、第二圆板（10，20）以与相互连结的一侧PHC桩（110）和另一侧PHC桩（120）各自的连结端部面的中空形状相对应的方式由环形态构成，所述主体（30）将波形钢板构成圆筒形状并配置于第一及第二圆板（10，20）之间，与第一及第二圆板（10，20）形成一体，进而，本发明涉及一种PHC桩的连结构造，将所述PHC桩的连结装置配置于一侧PHC桩（110）和所述另一侧PHC桩（120）之间，第一圆板（10）与所述一侧PHC桩（110）的连结端部面结合，第二圆板（20）与所述另一侧PHC桩（120）的连结端部面结合，由此将另一侧PHC桩（120）和一侧PHC桩（110）连结。

Description

高强度中空混凝土桩的连结装置及利用其的连结构造

技术领域

本发明涉及高强度中空混凝土桩的连结装置及利用该连结装置的高强度中空混凝土桩的连结构造，具体而言，涉及利用具备由波形钢板构成的主体的连结装置将高强度中空混凝土桩（Pretensioned High strength Concrete Pile／以下简称为“PHC桩”）相互一体连结的装置、和利用该连结装置将多个PHC桩连结起来的连结构造。

背景技术

作为用于将多个PHC桩相互连结而使其一体化的现有技术，有将PHC桩的端部所具备的板状的构件在现场相互焊接起来的技术。可是，在通过焊接将PHC桩连结起来的现有技术的情况下，存在焊接热导致混凝土变形或破损等的不良影响发生的问题。另外，由于需要焊接作业，所以也有将PHC桩连结的过程繁杂且不便，所需的费用大幅增加的问题。

作为这样的现有技术的替代，提出了一种利用螺栓（bolt）和螺母（nut）的连结构造，但在利用螺栓和螺母的现有的连结构造中，存在难以将作用于PHC桩的大的压缩载荷和大的弯矩（bending moment）高效地传递到所连结的PHC桩这样的极限。即，以现有技术的连结构造所具有的抗弯刚性（bending rigidity），产生难以对作用于PHC桩的大的压缩载荷和大的弯矩发挥充分的抵抗性的情况。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明正是为克服上述现有技术的极限而开发的，具体而言，本发明的目的在于提供一种技术，利用通过具备波形钢板的连结部而发挥大的刚性的连结装置将PHC桩组装、连结，从而无需现场的焊接作业就能够迅速且简便地将PHC桩连结成一体，另外，即使大的压缩载荷和大的弯矩作用于PHC桩，在PHC桩的连结部分也能够发挥充分的抵抗性，能够在相互连结的PHC桩之间高效率地传递压缩载荷和弯矩。

用于解决课题的技术方案

为了达到上述的课题，本发明提供一种PHC桩的连结装置，其由第一圆板和第二圆板以及主体构成，所述第一圆板和第二圆板以与相互连结的一侧PHC桩和另一侧PHC桩各自的连结端部面的中空形状相对应的方式由环形态构成，所述主体通过以波形钢板的波形在第一及第二圆板的半径方向上交替突出的方式将波形钢板构成圆筒形状而配置于第一及第二圆板之间，与第一及第二圆板形成一体，在第一圆板及第二圆板各自形成有供螺栓构件贯通进行紧固或供预应力筋的端部贯通进行固定的贯通孔。

另外，本发明提供一种PHC桩的连结构造，其特征在于，所述PHC桩的连结装置配置于一侧PHC桩和另一侧PHC桩之间，第一圆板与一侧PHC桩的连结端部面结合，第二圆板与另一侧PHC桩的连结端部面结合，由此将另一侧PHC桩和一侧PHC桩连结。

在本发明的PHC桩的连结构造中，一侧PHC桩也可以是通过在连结装置的第一圆板紧贴于连结端部面的状态下，在配置于一侧PHC桩的预应力筋贯通第一圆板的贯通孔之后固定于第一圆板，从而在预先结合了连结装置的状态下制作的。

该情况下，在另一侧PHC桩的连结端部面，在与第二圆板的贯通孔相对应的位置埋入有螺母构件，第二圆板与另一侧PHC桩的连结端部面紧贴，螺栓构件贯通第二圆板的贯通孔与另一侧PHC桩的螺母构件紧固而将第二圆板与另一侧PHC桩的连结端部面结合，由此将一侧PHC桩和另一侧PHC桩连结起来也可。

可是，在本发明的PHC桩的连结构造中，也可以不预先对一侧PHC桩结合连结装置。即，也可以具有如下结构：在一侧PHC桩的连结端部面和另一侧PHC桩的连结端部面，在分别与贯通孔相对应的位置埋入螺母构件，第一圆板和第二圆板分别与一侧PHC桩的连结端部面和另一侧PHC桩的连结端部面紧贴，将螺栓构件贯通贯通孔与螺母构件紧固而将第一圆板与一侧PHC桩的连结端部面结合，将第二圆板与另一侧PHC桩的连结端部面结合，由此将一侧PHC桩和另一侧PHC桩连结。

发明效果

在本发明中，将一侧PHC桩和另一侧PHC桩一体连结的连结装置具备由波形钢板构成的主体，构成主体的该波形钢板因其波形的形状而具有大的剖面模数，因此，与单纯的圆筒形状的主体相比发挥非常大的抗弯刚性，因此，在将一侧PHC桩和另一侧PHC桩连结时，在该连结部分具有大的抗弯刚性，由此，即使作用于PHC桩的弯矩大，也能够发挥对其发挥足够的抵抗性的效果。

另外，在本发明中，由于连结装置具备由波形钢板构成的主体，所以成为构造上非常稳定的状态，发挥能够有效地防止在一侧PHC桩和另一侧PHC桩的连结部分产生纵弯曲（buckling），且也能够有效地防止连结装置变形的效果。

附图说明

图1是关于本发明的PHC桩的连结装置的分解立体图；

图2是关于本发明的PHC桩的连结装置的概略立体图；

图3是沿着图2的A－A线的概略平剖面图；

图4是表示具有将本发明的连结装置分割成多个的结构的概略立体图；

图5是表示利用本发明的连结装置将两个PHC桩连结起来的概略分解立体图；

图6是沿着图5的B－B线的概略剖面立体图；

图7是表示接着图6的状态利用本发明的连结装置将PHC桩结合起来的作业完成后的状态下的、与图6相对应的概略剖面立体图；

图8是表示将图4所示的分割了的结构的连结装置预先结合于一侧的PHC桩的下端的状态的概略立体图；

图9是利用本发明的连结装置将两个PHC桩连结起来的构造的、其它实施例的与图5相对应的概略分解立体图；

图10是沿着图9的C－C线的概略剖面立体图；

图11是表示利用连结装置的PHC桩的结合作业完成的状态下的、与图10相对应的概略剖面立体图。

具体实施方式

下面，参照随附的附图说明本发明的优选实施例。本发明以附图所示的实施例为参考进行说明，但这只是作为一个实施例来进行说明，本发明的技术思想和其核心结构及作用不受其限制。

图1及图2中分别示出关于本发明的PHC桩的连结装置1的概略分解立体图（图1）和组装立体图（图2），图3中示出沿着图2的A－A线的概略平剖面图。

本发明的连结装置1包含以与相互连结的PHC桩110、120的连结端部面的中空形状相对应的方式由环（ring）形态构成的2个圆板、即第1圆板10及第2圆板20，通过配置于第一圆板10和第二圆板20之间并与两个圆板成为一体的由波形钢板构成的主体30而构成。第一圆板10及第二圆板20为分别以环形态形成的板状的构件，环的宽度优选与PHC桩的厚度相对应。即，优选具有中空形状的PHC桩的连结端部面的厚度和上述圆板的环形的宽度彼此相同。在第一圆板10和第二圆板20分别形成有供螺栓构件12贯通并进行紧固、或供预应力筋（tendon）的端部贯通并进行固定的贯通孔11。

主体30是配置于第一圆板10和第二圆板20之间，其一侧与第一圆板10一体结合，另一侧与第二圆板20一体结合的构件，在本发明中，主体30作为波形钢板来制作。即，如附图所示，波形钢板以波形钢板的波形在第一及第二圆板10、20的半径方向上交替突出的方式形成筒形状，配置于第一及第二圆板10、20之间并与第一及第二圆板10、20一体化。连结装置1也可以具有分割成多个的结构。图4示出表示连结装置1具有被分割成多个的结构的概略立体图，如图4所示，连结装置1在平面上被分割成多个部分，这些分别分割出的部分可以与PHC桩结合。

图5是表示通过利用连结装置1的本发明的一个实施例连结两个PHC桩110、120的概略分解立体图，图6是沿着图5的B－B线的概略剖面立体图，图7是表示接着图6的状态利用连结装置1进行PHC桩110、120的结合作业完成后的状态下的与图6相对应的概略剖面立体图。在图5～图7所示的实施例中，在从另一侧PHC桩120朝向一侧PHC桩110的端部面、即另一侧PHC桩120的连结端部面埋入有螺母构件13。在另一侧PHC桩120中，从在工厂制作的最初就在混凝土部分中沿桩的长度方向埋入有预应力筋9。在附图所示的实施例的情况下，预应力筋9的端部被固定于螺母构件13。螺母构件13由在内面形成有螺丝部的筒形状形成，具有在埋入到PHC桩中的方向上形成有端板的结构，预应力筋9的端部具有以贯通上述螺母构件13的端板并卡定于封隔板的方式而固定的结构也可。可是，在另一侧PHC桩120，螺母构件13并不必须如上述实施例那样具有预应力筋9的端部固定功能。即，如后述那样，也可以在另一侧PHC桩120的非固定有预应力筋9的位置的其它位置，仅为了与连结装置1的结合目的而在埋入到另一侧PHC桩120的连结端部面的状态下具备另外的螺母构件13。

在图5～图7所示的实施例中，在一侧PHC桩110的情况下，在连结端部面预先结合有连结装置1。即，是连结装置1的第一圆板10预先与一侧PHC桩110的连结端部面结合的结构。是在将连结装置1的第一圆板10紧贴配置于一侧PHC桩110的连结端部面，沿桩的长度方向埋入到一侧PHC桩110的混凝土部分中的预应力筋9的端部贯通第一圆板10的贯通孔11而固定的状态下，在连结端部面一体具备连结装置1的状态下制作的一侧PHC桩110的结构。此时，第一圆板10的贯通孔11为了能够卡定预应力筋9的头部而将其固定，可以由供预应力筋9的躯体部通过的通过孔和卡定预应力筋9的头部的凹陷的部分构成。在这种结构中，预应力筋9的躯体部穿过通过孔，具有比通过孔大的尺寸的预应力筋9的头部位于贯通孔11的凹陷的部分，将预应力筋9固定即可。

在一侧PHC桩110的连结端部面一体具备连结装置1的状态下，以连结装置1的第二圆板20与另一侧PHC桩120的连结端部面紧贴的方式将一侧PHC桩110和另一侧PHC桩120呈一直线地配置。在地基中铅直地贯通设置另一侧PHC桩120的情况下，以一体具备连结装置1的一侧PHC桩110铅直位于另一侧PHC桩120上，连结装置1的第二圆板20紧贴于位于下侧的另一侧PHC桩120的连结端部面的方式将另一侧PHC桩120和一侧PHC桩110以连接的状态配置。可是，相反，也可以将一侧PHC桩110在地基中铅直地贯通设置，在其上载置另一侧PHC桩120并一体连结。

形成于第二圆板20的贯通孔11在与埋入另一侧PHC桩120的连结端部面而配备的螺母构件13的位置相对应的位置形成。因此，在连结装置1的第二圆板20紧贴于另一侧PHC桩120的连结端部面的状态下，形成于第二圆板20的贯通孔11成为与另一侧PHC桩120的螺母构件13的入口相连通的状态，当使螺栓构件12贯通贯通孔11与螺母构件13螺纹紧固时，第二圆板20与另一侧PHC桩120的连结端部面牢固地一体化，由此将另一侧PHC桩120和一侧PHC桩110牢固一体化地连结。

如与图4关联地可观察到的那样，当连结装置1具有被分割成多个部分的结构时，在图8中示出表示由这样分割的部分构成的连结装置1如上述的图5的实施例那样与一侧PHC桩110分别预先结合的、一侧PHC桩110的下端部的概略的立体图。即，在将连结装置1分割成多个部分的情况下，也如图8所示那样，可以与一侧PHC桩110预先结合。

图9～图11是利用连结装置1连结两个PHC桩110、120的关于本发明的其它实施例的图，图9是与图5相对应的概略分解立体图，图10是沿着图9中C－C线的概略剖面立体图，图11是表示接着图10的状态PHC桩110、120的一体结合作业完成后的状态下的、与图10相对应的概略剖面立体图。

在图5～图7的实施例的情况下，在预先结合有连结装置1的状态下制作一侧PHC桩110，但在图9～图11的实施例中，不是预先将连结装置1与PHC桩结合，而是在现场将PHC桩110、120结合时，将连结装置1配置于其间，将连结装置1的两侧分别与PHC桩110、120结合。由于在一侧PHC桩110未预先结合连结装置1，所以在一侧PHC桩110的连结端部面具备用于与连结装置1进行结合的螺母构件13。当然，也可以在一侧PHC桩110中，上述螺母构件13与另一侧PHC桩120的情况同样地具有固定预应力筋9的功能，但也可以与预应力筋9的固定无关地另外埋设设置。该情况下，另一侧PHC桩120所具备的螺母构件13的位置与形成于第二圆板20的贯通孔11的位置相对应，一侧PHC桩110所具备的螺母构件13的位置与形成于第一圆板10的贯通孔11的位置相对应。

因此，在像这样连结装置1与一侧PHC桩110未预先结合的情况下，如图10及图11所示，在一侧PHC桩110的连结端部面和另一侧PHC桩120的连结端部面之间配置连结装置1，第二圆板20与另一侧PHC桩120的连结端部面紧贴，使螺栓构件12贯通上述贯通孔11并与另一侧PHC桩120的螺母构件13螺纹紧固，与此同样地，第一圆板10与一侧PHC桩110的连结端部面紧贴，使螺栓构件12贯通上述贯通孔11并与一侧PHC桩110的螺母构件13螺纹紧固，由此，将连结装置1的两端、即第一圆板10及第二圆板20分别与一侧PHC桩110及另一侧PHC桩120牢固地结合，使另一侧PHC桩120和一侧PHC桩110完全一体化。

如与图4关联地可观察到的那样，在连结装置1具有被分割成多个部分的结构的情况下，也可以通过与上述图9～图11相关联地说明的方式在一侧PHC桩110和另一侧PHC桩120之间将连结装置1的各部分配置并结合。

在本发明中，通过将第一及第二圆板10、20之间利用波形钢板连结起来的连结装置1将另一侧PHC桩120和一侧PHC桩110一体连结。这样，将另一侧PHC桩120和一侧PHC桩110一体连结的连结装置1具备由波形钢板构成的主体30，构成主体30的该波形钢板因其波形的形状而具有大的剖面模数，因此，与单纯的圆筒形状的主体相比发挥非常大的抗弯刚性。即，在将另一侧PHC桩120和一侧PHC桩110连结时，在该连结部分具有大的抗弯刚性，因此，即使作用于PHC桩的弯矩大，对其也能够发挥充分的抵抗性。

另外，在本发明中，由于连结装置1具备由波形钢板构成的主体30，所以成为构造上非常稳定的状态，能够有效防止在另一侧PHC桩120和一侧PHC桩110的连结部分中产生纵弯曲，且也能够有效防止连结装置1的变形。

Claims (3)

1.一种高强度中空混凝土桩的连结装置，其特征在于，构成为包含：

第一圆板（10）和第二圆板（20），以与一侧高强度中空混凝土桩（110）和另一侧高强度中空混凝土桩（120）各自的连结端部面的中空形状相对应的方式由环形态构成；以及

主体（30），其通过以波形钢板的波形在第一圆板（10）及第二圆板（20）的半径方向上交替突出的方式将波形钢板构成圆筒形状而配置于第一圆板（10）和第二圆板（20）之间，将一侧与第一圆板（10）一体结合，将另一侧与第二圆板（20）一体结合，从而与第一圆板（10）及第二圆板（20）形成一体，

在第一圆板（10）及第二圆板（20）各自形成有供螺栓构件贯通进行紧固或供预应力筋的端部贯通进行固定的贯通孔（11），

第一圆板（10）与一侧高强度中空混凝土桩（110）的连结端部面结合，第二圆板（20）与另一侧高强度中空混凝土桩（120）的连结端部面结合，使一侧高强度中空混凝土桩（110）和另一侧高强度中空混凝土桩（120）连结。

2.根据权利要求1所述的高强度中空混凝土桩的连结装置，其特征在于，

高强度中空混凝土桩的连结装置（1）具有在从平面上观察时被分割成多个部分，各个分割的部分配置于一侧高强度中空混凝土桩（110）及另一侧高强度中空混凝土桩（120）之间的结构。

3.一种高强度中空混凝土桩的连结构造，其特征在于，

连结装置（1）配置于一侧高强度中空混凝土桩（110）和另一侧高强度中空混凝土桩（120）之间，

所述连结装置（1）由第一圆板（10）和第二圆板（20）以及主体（30）构成，所述第一圆板（10）和第二圆板（20）以与相互连结的一侧高强度中空混凝土桩（110）和另一侧高强度中空混凝土桩（120）各自的连结端部面的中空形状相对应的方式由环形态构成，所述主体（30）通过以波形钢板的波形在第一圆板（10）及第二圆板（20）的半径方向上交替突出的方式将波形钢板构成圆筒形状而配置于第一圆板（10）和第二圆板（20）之间，将一侧与第一圆板（10）一体结合，将另一侧与第二圆板（20）一体结合，从而与第一及第二圆板（10，20）形成一体，

在第一圆板（10）及第二圆板（20）各自形成有供螺栓构件贯通进行紧固或供预应力筋的端部贯通进行固定的贯通孔（11），

第一圆板（10）与一侧高强度中空混凝土桩（110）的连结端部面结合，第二圆板（20）与另一侧高强度中空混凝土桩（120）的连结端部面结合，将一侧高强度中空混凝土桩（110）和另一侧高强度中空混凝土桩（120）连结。