CN104179169B - 一种抱箍履带锁扣式预制混凝土桩端头板接头的连接器 - Google Patents
一种抱箍履带锁扣式预制混凝土桩端头板接头的连接器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明开了一种抱箍履带锁扣式预制混凝土桩端头板接头的连接器，属于管桩连接器领域。一种抱箍履带锁扣式预制混凝土桩端头板接头的连接器，包括端头板、履带，其中端头板为两块，两块端头板分别锢固于需连接的对应混凝土预制桩上，履带由上下双排履带圆柱体、履带连接片、履带锁扣插销组成，履带圆柱体的直径与端头板的外圆周齿牙的直径相等，每排履带圆柱体中相邻的两个履带圆柱体由履带连接片连接，两块端头板的齿牙竖直对齐，履带契合齿牙嵌入稳固上下两块端头板，履带长度为所对应端头板周长相同。本发明的连接器具有接头工序简单、成本低、承载能力强、精度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及管桩连接器领域，更具体地说，涉及一种抱箍履带锁扣式预制混凝土桩端头板接头的连接器。
背景技术
目前在工程施工中普遍使用的是人工焊接和代表当前最新型连接方式的机械接头这两种方式，大部分是以焊接法为主。由于受工人技术水平或现场施工环境的影响，焊接质量不易保证。管桩相关规范对焊缝质量、焊接停歇时间等均做了严格的限制，但在实际施工过程中难以做到有效控制。这给后期使用埋下了严重的工程质量和安全隐患。而机械接头由于工序繁琐、使用成本高，建筑单位难以接受。
中国专利申请号为：201320057216.2的专利文献中公开了一种管桩连接器。该连接器包括公件、母件和连接螺栓，所述的公件和母件上均有通孔，所述的连接螺栓穿过所述的通孔并将所述的公件和母件联接成一体，母件是由一体成型且相互垂直的母件固定板和母件联接端组成，母件联接端为侧壁开有通孔的空心圆柱体，所述公件由一体成型且相互垂直的公件固定板和公件联接端组成。使用时，公件联接端靠近公件固定板的部分为空心圆柱体，将公件和母件分别固定在相邻管桩的端部，通过螺栓将两者固定在一起即可。由于公件、母件结构较复杂，部分承载力是靠连接件来传递，承载能力一般，可替换性差，精度不高，全靠中心部分的圆柱体和圆台体的插入，外围部分没有适当的防护，由于有撬动，其抗拔能力不够强。
中国专利申请号为：201120140232.9的专利文献中公开了一种管桩连接器。该连接器包括圆柱形连接座两侧固定两块固定板构成，固定板上外围一圈间隔距离设有螺孔，圆柱形连接座内壁设有两圈与两固定板相配合的凹槽，圆柱形连接座由两个半圆座合拢而成。使用时先把管桩端板连接好，用螺丝固定放置在管桩连接器的下半个连接座上，再合上上半个连接座。由于半圆座已成型，需要与相应尺寸连接座一一对应成套，成本高，部件加工难度大，可替换性差；两块固定板的螺丝孔有偏差对准困难，成品率低，材料浪费量大，螺杆小，耐腐蚀性差，寿命低。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的机械接头工序繁琐、使用成本高、可替换性差等问题，本发明提供了一种抱箍履带锁扣式预制混凝土桩端头板接头的连接器。它具有接头工序简单、成本低、承载能力强、精度高的优点。
2.技术方案
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种抱箍履带锁扣式预制混凝土桩端头板接头的连接器，包括端头板、履带，其中端头板为两块，两块端头板分别锢固于需连接的对应混凝土预制桩上，端头板面上均匀分布有一圈张拉螺丝孔，每个张拉螺丝孔旁设有沉头孔，端头板外圈均匀设置有齿牙，端头板内圈与混凝土预制桩的内壁齐平，端头板外圈与混凝土预制桩的外壁相齐平。
履带由上下双排履带圆柱体、履带连接片、履带锁扣插销组成，履带圆柱体的直径与端头板的外圆周齿牙的直径相等，每排履带圆柱体中相邻的两个履带圆柱体由履带连接片连接，履带上层的履带连接片与上部端头板顶面齐平，履带下层的履带连接片与下部端头板底面齐平，所有上排的履带圆柱体的下端面与所有下排的履带圆柱体的上端面通过三层履带连接片连接，两块端头板的齿牙竖直对齐，履带契合齿牙嵌入稳固上下两块端头板，履带长度为所对应端头板周长相同。
更进一步的，端头板由Q235B碳素结构钢制成，厚度为25mm，张拉螺丝孔和墩形沉头孔均匀分布数量一致，张拉螺丝孔数量为8-20个，张拉螺丝孔孔径为50mm。
更进一步的，端头板与齿牙之间有端头板平面下降面。
更进一步的，履带部分的履带圆柱体为等轴圆柱体，履带圆柱体两端有连接孔固环。
更进一步的，履带连接片钢板的厚度是2.5-3mm，两头有孔，孔径为10-20mm，孔径与履带圆柱体两端连接孔固环直径相符。
更进一步的，履带锁扣插销穿过履带连接片上的孔，履带圆柱体上的孔固环，将履带两端的履带连接片、中间层的履带连接片与上下双排履带圆柱体连接，履带一圈都通过履带锁扣插销固定锁紧。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)因端头板周边均匀地分布有等轴圆柱型齿牙，使得端头板受力均匀稳定，能更好地固定两块端头板间的混凝土管桩，更加牢固，抗拨作用强；受力均匀稳定，起到抗拨和支护桩的作用；
(2)使用履带式连接方式，简便快捷，操作简单，易掌握，只需两块端头板齿牙对应好，即可用履带围绕两块端头板一周卡紧，安装好履带锁扣插销即可完成两端连接，提高了工作效率；
(3)履带所用履带圆柱体与端头板上齿牙直径相同，两者嵌合紧密，可以牢固且精确的使两者结合，避免了松动和晃动引起的磨损，精确度高，有更高的安全系数，稳固性好，精准度高。
附图说明
图1为本发明的端头板安装履带后整体结构图；
图2为本发明的履带结构图；
图3为本发明的端头板结构图；
图4为本发明的端头板剖面图。
图中标号说明：
1、端头板；2、履带；3、端头板平面；4、张拉螺丝孔；5、沉头孔；6、端头板平面下降面；7、齿牙；201、履带圆柱体；202、履带连接片；203、履带锁扣插销。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
实施例1
对直径为1000mm，内径为500mm空心混凝土预制桩进行连接。
如图3所示，图中为预制桩两端锢固的端头板1，端头板1为两块，每一块是由一片Q235B的碳素结构钢板经加工而成的圆形截面，厚度为25mm，两块端头板1分别锢固于对应连接的混凝土预制桩上，端头板平面3上均匀分布有张拉螺丝孔4，每个张拉螺丝孔4旁设有主筋锢固的沉头孔5，张拉螺丝孔4的孔径为50mm，沉头孔的深度和直径由国家标准规定，两种类型孔数量是一致的，数量多少依据不同桩型的配筋量和承载能力而定，承载能力越高的桩型所需的孔数量越多，两种孔是对混凝土管桩起到锢固约束和抗拨的作用，本实施例张拉螺丝孔4和沉头孔5数量各对应为8个。
端头板1内圈与混凝土预制桩的内壁齐平，端头板1外圈与混凝土预制桩的外壁相齐平。端头板1的外圈均匀分布有半圆周型齿牙7，齿牙7直径为50mm，以供履带2连接的履带圆柱体201嵌入齿牙7中。如图4所示，外圆的齿牙7所在的平面比端头板平面3低出3毫米，端头板平面3与齿牙7之间有端头板平面下降面6，以供履带圆柱体201与连接的履带连接片202就位时候，使履带圆柱体201上的履带连接片202就位的高度与端头板平面3一致。
如图2所示，履带2由上下双排的履带圆柱体201、履带连接片202、履带锁扣插销203组成，履带圆柱体201的直径为50mm，履带圆柱体201的直径与端头板1的外圆周齿牙7的直径相等，每排履带圆柱体201中相邻的两个履带圆柱体201通过履带连接片202连接，履带2上层的履带连接片202与上部端头板1顶面齐平，履带2下层的履带连接片202与下部端头板1底面齐平，所有上排的履带圆柱体201的下端面与所有下排的履带圆柱体201的上端面通过三层履带连接片202连接，两块端头板1的齿牙7竖直对齐，履带2与齿牙7契合，用于稳固上下两块端头板1，履带2长度和所对应端头板1周长相等。履带2长度计算方法，由于桩的外圆与端头板的圆周是一样大的，按桩的直径再计算圆的周长，也是桩的外圆，履带2长度为3142mm。
履带圆柱体201两端预留有连接孔固环作为锢固的部位，与履带锁扣插销203的直径相同，以供履带锁扣插销203连接使用。履带锁扣插销203的直径为10mm。
履带连接片202钢板的厚度是2.5mm，两头有孔，孔直径为10mm，与履带圆柱体201锢固部位的孔直径相符，履带锁扣插销203穿过履带连接片202上的孔和履带圆柱体201上的连接孔固环，将履带2两端的履带连接片202、中间层的履带连接片202与上下双排履带圆柱体201连接，履带2整圈的履带圆柱体201和履带连接片202都通过履带锁扣插销203固定锁紧。
如图1所示，当桩与桩进行对接时，先擦去端头板1表面尘土，将上下两节桩对齐吻合，齿牙7竖直对齐，然后用预先制作好长度的履带2绕端头板1一周，履带2的固定使用履带锁扣插销203锁紧，即可完成对两节预制桩的对接。
实施例2
对直径为500mm，内径为300mm空心混凝土预制桩进行连接。
预制桩两端锢固的端头板1，端头板1为两块一条桩头尾各一块，每一块是由一片Q235B的碳素结构钢板经加工而成的圆形截面，厚度为25mm，两块端头板1分别锢固于对应连接的混凝土预制桩上，端头板平面3上有均匀分布有张拉螺丝孔4，每个张拉螺丝孔4旁设有主筋锢固的5，张拉螺丝孔4的孔径为50mm，沉头孔的直径和深度有国标规定，两种类型孔数量是一致对应的，数量多少依据不同桩型的配筋率和桩的承载能力而定，承载能力越高的桩型所需的配筋的孔数量越多，两种孔是对混凝土管桩起到锢固约束和抗拨的作用，本实施例张拉螺丝孔4和沉头孔5数量各为20个。
端头板1内圈与混凝土预制桩的内壁齐平，端头板1外圈与混凝土预制桩的外壁相齐平。端头板1的外圈均匀分布有半圆周型齿牙7，齿牙7直径为50mm，以供履带2连接的履带圆柱体201嵌入齿牙7中进行稳固，外圆的齿牙7所在的平面比端头板平面3低出5mm，端头板平面3与齿牙7之间有端头板平面下降面6，履带圆柱体201与连接的履带连接片202就位时候，履带圆柱体201上的履带连接片202就位的高度与端头板平面3一致。
履带2由上下双排的履带圆柱体201、履带连接片202、履带锁扣插销203组成，履带圆柱体201的直径为50mm，履带圆柱体201的直径与端头板1的外圆周齿牙7的直径相等，每排履带圆柱体201中相邻的两个履带圆柱体201由履带连接片202连接，履带2上层的履带连接片202与上部端头板1顶面齐平，履带2下层的履带连接片202与下部端头板1底面齐平，所有上排的履带圆柱体201的下端面与所有下排的履带圆柱体201的上端面通过三层履带连接片202连接，两块端头板1的齿牙7竖直对齐，履带2与齿牙7契合，用于稳固上下两块端头板1，履带2长度和所对应端头板1周长相同。履带2长度计算方法，由于桩的外圆与端头板的圆周是一样大的，按桩的直径再计算圆的周长，也是桩的外圆，履带2长度为1571mm。
履带圆柱体201两端预留有连接孔固环作为锢固的部位，连接孔固环的直径与履带锁扣插销203的直径相同，以供履带锁扣插销203连接使用。履带锁扣插销203的直径为20mm。
履带连接片202钢板的厚度是3mm，两头有孔，孔直径为20mm，与履带圆柱体201锢固部位的孔直径相符，履带锁扣插销203穿过履带连接片202上的孔，履带圆柱体201上的连接孔固环，将履带2两端的履带连接片202、中间层的履带连接片202与上下双排履带圆柱体201连接，履带2整圈的履带圆柱体201和履带连接片202都通过履带锁扣插销203固定锁紧。
如图1所示，当桩与桩进行对接时，先擦去端头板1表面尘土，将上下两节桩对齐吻合，齿牙7竖直对齐，然后用预先制作好长度的履带2将两块端头板1的固定使用履带锁扣插销203锁紧，即可完成对两节预制桩的对接。
实施例3
对直径为600mm，内径为380mm空心混凝土预制桩进行连接。
预制桩两端锢固的端头板1，端头板1为两块，每一块是由一片Q235B的碳素结构钢板经加工而成的圆形截面，厚度为25mm，两块端头板1分别锢固于对应连接的混凝土预制桩上，端头板平面3上有均匀分布有张拉螺丝孔4，每个张拉螺丝孔4旁设有主筋锢固的沉头孔5，张拉螺丝孔4的孔径为50mm，沉头孔的深度和直径有国标规定要求，两种类型孔数量是一致对应的，数量多少依据不同桩型的配筋率和桩的承载能力而定，承载能力越高的桩型所需的孔数量越多，两种孔是对管桩混凝土起到锢固约束和抗拨的作用，本实施例张拉螺丝孔4和沉头孔5数量各为14个。
端头板1内圈与混凝土预制桩的内壁齐平，端头板1外圈与混凝土预制桩的外壁相齐平。端头板1的外圈均匀分布有半圆周型齿牙7，齿牙7直径为50mm，以供履带2连接的履带圆柱体201嵌入齿牙7中进行稳固，如图4所示，外圆的齿牙7所在的平面比端头板平面3低3毫米，端头板平面3与齿牙7之间有端头板平面下降面6，以供履带圆柱体201与连接的履带连接片202就位的时候，使履带圆柱体201上的履带连接片202就位的高度与端头板平面3一致。
履带2由上下双排的履带圆柱体201、履带连接片202、履带锁扣插销203组成，履带圆柱体201的直径为50mm，履带圆柱体201的直径与端头板1的外圆周齿牙7的直径相等，每排履带圆柱体201中相邻的两个履带圆柱体201由履带连接片202连接，履带2上层的履带连接片202与上部端头板1顶面齐平，履带2下层的履带连接片202与下部端头板1底面齐平，所有上排的履带圆柱体201的下端面与所有下排的履带圆柱体201的上端面通过三层履带连接片202连接，两块端头板1的齿牙7竖直对齐，履带2与齿牙7契合，用于稳固上下两块端头板1，履带2长度和所对应端头板1周长相同。履带2长度计算方法：由于桩的外圆与端头板的圆周是一样大的，按桩的直径再计算圆的周长，也是桩的外圆，履带2长度为1885mm。
履带圆柱体201两端预留有连接孔固环作为锢固的部位，连接孔固环的直径与履带锁扣插销203的直径相同，以供履带锁扣插销203连接使用。履带锁扣插销203的直径为15mm。
履带连接片202钢板的厚度是3mm，两头有孔，孔直径为15mm，与履带圆柱体201锢固部位的孔直径相符，履带锁扣插销203穿过履带连接片202上的孔，履带圆柱体201上的连接孔固环，将履带2两端的履带连接片202、中间层的履带连接片202与上下双排履带圆柱体201连接，履带2整圈的履带圆柱体201和履带连接片202都通过履带锁扣插销203固定锁紧。
如图1所示，当桩与桩进行对接时，先擦去端头板1表面尘土，将上下两节桩对齐吻合，齿牙7竖直对齐，然后用预先制作好长度的履带2将两块端头板1的固定使用履带锁扣插销203锁紧，即可完成对两节预制桩的对接。
实施例4
实施例4与实施例1基本相同，不同之处在于：一、为了加强稳固度，在端头板平面3的每两个张拉螺丝孔4之间的空白位置设置有一个大圆柱体的空间位置，间隔设计错位开，当遇到端头板平面3有张拉螺丝孔4的较小的位置时设置一个小的圆柱的空间位置，两者交叉设置，一大一小连续设计。端头板1与混凝土桩连接时候的受力面积大，连接时更加稳固。二、两条桩对接，也就是端头板1的对接，端头板1的外径与桩的外径是一致的，端头板1露出桩体一个齿牙7的位置。为避免此现象，每两块端头板的平面3设置一个夹层与端头板平面3一样大小，夹层上设置有齿牙7，夹层与与端头板1焊接在一起或将张拉螺丝孔连接锢紧，两桩相连接时实际上是两块夹层板对接。通过履带2相连接，可以做到端头板1的外径与桩体的外径才能平齐一致。
以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。
Claims (4)
1.一种抱箍履带锁扣式预制混凝土桩端头板接头的连接器，其特征在于：包括端头板(1)、履带(2)，其中所述的端头板(1)为两块，两块端头板(1)分别锢固于需连接的对应混凝土预制桩上，端头板(1)面上均匀分布有一圈张拉螺丝孔(4)，所述的每个张拉螺丝孔(4)旁设有沉头孔(5)，端头板(1)外圈均匀设置有齿牙(7)，所述的端头板(1)内圈与混凝土预制桩的内壁齐平，端头板(1)外圈与混凝土预制桩的外壁相齐平；
所述的履带(2)由上下双排履带圆柱体(201)、履带连接片(202)、履带锁扣插销(203)组成，所述的履带圆柱体(201)的直径与端头板(1)的外圆周齿牙(7)的直径相等，每排履带圆柱体(201)中相邻的两个履带圆柱体(201)由履带连接片(202)连接，履带(2)上层的履带连接片(202)与上部端头板(1)顶面齐平，履带(2)下层的履带连接片(202)与下部端头板(1)底面齐平，所有上排的履带圆柱体(201)的下端面与所有下排的履带圆柱体(201)的上端面通过三层履带连接片(202)连接，两块端头板(1)的齿牙(7)竖直对齐，履带(2)契合齿牙(7)嵌入上下两块端头板(1)，履带(2)长度与所对应端头板(1)周长相等；
所述的端头板(1)由Q235B碳素结构钢制成，厚度为25mm，所述的张拉螺丝孔(4)和沉头孔(5)均匀分布且数量一致，张拉螺丝孔数量为8-20个，张拉螺丝孔孔径为50mm；
所述的履带(2)部分的履带圆柱体(201)为等轴圆柱体，履带圆柱体(201)两端有连接孔固环。
2.根据权利要求1所述的一种抱箍履带锁扣式预制混凝土桩端头板接头的连接器，其特征在于：所述的端头板(1)与齿牙(7)之间有端头板平面下降面(6)。
3.根据权利要求1所述的一种抱箍履带锁扣式预制混凝土桩端头板接头的连接器，其特征在于：所述的履带连接片(202)钢板的厚度是2.5-3mm，两头有孔，孔径为10-20mm，孔径与履带圆柱体(201)两端连接孔固环直径相等。
4.根据权利要求3所述的一种抱箍履带锁扣式预制混凝土桩端头板接头的连接器，其特征在于：所述的履带锁扣插销(203)穿过履带连接片(202)上的孔和履带圆柱体(201)上的连接孔固环，将履带(2)两端的履带连接片(202)、上下排的履带圆柱体(201)中间的履带连接片(202)与上下双排履带圆柱体(201)连接在一起，履带(2)一圈都通过履带锁扣插销(203)固定锁紧。
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