CN104358254B - 变截面空心方桩 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变截面空心方桩，包括方桩本体，所述的方桩本体上包括交替设置的大截面方桩及小截面方桩，方桩本体内设有至少一个空心槽，所述的方桩本体的两端设有若干个能让两个方桩本体相互连接的连接件，所述的连接件包括凸出方桩本体一端的插头组件及凹进方桩本体一端的插槽组件，所述的插头组件和插槽组件分别位于方桩本体的两端，且当一个方桩本体的插头组件插入到另一个方桩本体的插槽组件中时，插头组件和插槽组件密封连接。本发明具有连接方便，连接处抗腐蚀能力强，使用寿命长，抗拔承载力强等，材料利用率高优点。

Description

变截面空心方桩
技术领域
本发明属于建筑行业预制件技术领域，涉及一种变截面空心方桩。
背景技术
因沉管灌注桩的质量稳定性相对较差，近年来，预制预应力混凝土桩得到迅猛的发展，预应力混凝土方桩就是其中一种桩型，现有的混凝土预应力方桩一般具有正方形的横截面。在打桩过程中，要根据不同的需要选择不同长度的桩，这就需要桩与桩之间通过相互连接来形成较长长度的桩体。
现有的方桩的两端设有钢板，方桩通过钢板之间的相互焊接来进行连接。连接后的桩体在压桩时压入地下后，由于在土壤中含有盐分尤其是氯盐，对暴露在土壤中的钢板会形成腐蚀，导致桩与桩之间的连接处断裂，从而使连接桩断开。另外，通过钢板的焊接进行连接的方式相对复杂，连接不便。
另外，现有的方桩通常是实心桩且截面相同，因此耗费的材料较大，材料利用率低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种连接方便，连接处抗腐蚀性能好、材料利用高、抗拔承载力强的变截面空心方桩。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种变截面空心方桩，包括方桩本体，所述的方桩本体上包括交替设置的大截面方桩及小截面方桩，方桩本体内设有至少一个空心槽，所述的方桩本体的两端设有若干个能让两个方桩本体相互连接的连接件，所述的连接件包括凸出方桩本体一端的插头组件及凹进方桩本体一端的插槽组件，所述的插头组件和插槽组件分别位于方桩本体的两端，且当一个方桩本体的插头组件插入到另一个方桩本体的插槽组件中时，插头组件和插槽组件密封连接。
优选地，大截面方桩及小截面方桩之间通过斜度角连接。
优选地，所述的插头组件包括固定在方桩本体内的插头底座及延伸出方桩本体外部的插头，所述的插槽组件包括固定在方桩本体内的插槽及与插槽的口部固定连接的密封环，当插头插入到插槽中时，插头与密封环密封连接。
优选地，所述的插头和插头底座为可拆卸结构，插头与插头底座相邻的一端设有具有内螺纹的螺纹孔，插头底座上设有具有外螺纹的螺柱，所述的螺柱与螺纹孔相互配合，当螺柱与螺纹孔螺接时，所述的插头与插头底座螺接。
优选地，所述的插头包括插接头和插接部，插接头和螺纹孔位于插接部的两端，所述的插接部呈上口大下口小的倒圆锥台形，所述的密封环的内腔呈上口大下口下的倒圆锥台形，所述的插接头呈两头小中间大的鼓形。
优选地，所述的插槽内且位于密封环下方设有一个卡环，当插接部插入到插槽中时，所述的卡环卡设在插接部上。
优选地，所述的插槽内还设有一个弹性件，所述的弹性件一端抵靠在插槽底部，另一端与抵靠在卡环上。
优选地，所述的卡环由若干块形状、大小相同的卡片拼合而成，且当若干块卡片拼合呈卡环时，卡环内壁的上部形成卡台，卡环内壁的下部形成由若干锯齿环构成的防拔机构，所述的卡台的形状与插接头和插接部的连接处的形状相配适，所述的密封环与插槽螺接。
优选地，所述的插头底座和插槽的底部固接有延伸到方桩本体内部的插脚。
优选地，所述的方桩本体中且沿方桩本体的轴心线设有圆柱形的空心槽，空心槽的轴心线与方桩本体的轴心线重合。
优选地，所述的方桩本体切除4个角后形成八角方桩，所述的方桩本体切除的4个角大小相同且横截面为直角三角形。
本发明的有益效果是：连接方便，连接处抗腐蚀能力强，连接牢固，使用寿命长，竖向抗拔承载力强，材料利用率高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明另一个方向的结构示意图；
图3是方桩本体相互连接时的结构示意图；
图4是连接件的结构示意图；
图5是本发明的另一种结构示意图；
图6是卡片的结构示意图。
图中：方桩本体10、大截面方桩101、小截面方桩102、斜度角103、空心槽104、连接件11、插脚12、插头组件20、插头底座21、插头22、插接头221、插接部222、螺纹孔23、螺柱24、插槽组件30、插槽31、密封环32、卡环40、卡片41、卡台42、锯齿环43、弹性件50。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
如图1-3所示，一种变截面空心方桩，包括方桩本体10，所述的方桩本体10上包括交替设置的大截面方桩101及小截面方桩102，方桩本体10内设有至少一个空心槽104，方桩本体10的两端可以同时为大截面方桩101或同时为小截面方桩102，也可以一端是小截面方桩102，另一端是大截面方桩101。空心槽104可以延伸出方桩本体10的两端，也可以不延伸出方桩本体10的两端，如图1所示，空心槽104没有延伸出方桩本体10的两端，设于方桩本体10的内部；如图5所示，空心槽104延伸出方桩本体10的两端，且空心槽104有多个。
方桩本体10切除4个角后形成八角方桩，方桩本体10切除的4个角大小相同且横截面为直角三角形。方桩本体10的两端设有若干个能让两个方桩本体10相互连接的连接件11，连接件11可以是一个或多个，如连接件11只有一个，则设在方桩本体10的中心线上，如果是多个，则可以均匀设置在方桩本体10上，所述的连接件11包括凸出方桩本体10一端的插头组件20及凹进方桩本体10一端的插槽组件30，插头组件20和插槽组件30分别位于方桩本体10的两端，且当一个方桩本体10的插头组件20插入到另一个方桩本体10的插槽组件30中时，插头组件20和插槽组件30密封连接，显然，同一个方桩本体10上的插头组件20和插槽组件30的位置是相互一一对应的。大截面方桩101及小截面方桩102之间通过斜度角103连接。
在一些强度要求不高的领域，可以通过在方桩本体10内设置空心的结构来减轻重量及节省原料，优选地，方桩本体10中且沿方桩本体10的轴心线设有圆柱形的空心槽104，空心槽104的轴心线与方桩本体10的轴心线重合，空心槽104可以设置一个或多个。当然，空心槽104也可以设置成其他形状，如方形、椭圆形、多边形等。
本发明相对与现有技术的圆桩及设于圆桩两端的连接板有下列优点：
1、连接处不易被腐蚀，能延长桩与桩之间的连接寿命从而延长桩的使用寿命。现有的桩通常在两端设有连接用的钢板，两根相邻的桩通过钢板焊接固定形成连接桩，在压桩时压入地下后，由于在土壤中含有盐分尤其是氯盐，对暴露在土壤中的钢板会形成腐蚀，导致桩与桩之间的连接处断裂，从而使连接桩断开。
2、竖向抗拔承载力强。大截面方桩101及小截面方桩102使方桩本体10形成凹凸状，提高了方桩本体10与土之间的摩擦力，从而大幅提高了方桩本体10的竖向抗拔承载力。
3、材料利用率高。用相同的材料制成的方桩的具有比圆桩或其他形状的桩具有更高的竖向承载力，竖向承载力与桩的面积成正比，桩的面积等于桩的高度乘桩的周长。举例来说，对于同样高度的方桩与圆桩，假设方桩的边长为4米，则周长为16米，而圆桩要达到相同的周长，则半径必须为2.55米(圆周率取3.14)，这时方桩的截面积为16平方米，圆桩的截面积为20.4平方米。显然，圆桩要比方桩用更多的混凝土原料才能达到与方桩相同的竖向承载力；另外空心槽104的设置进一步节省了材料。
如图4所示，插头组件20包括固定在方桩本体10内的插头底座21及延伸出方桩本体10外部的插头22，所述的插槽组件30包括固定在方桩本体10内的插槽31及与插槽31的口部固定连接的密封环32，密封环32可以采用橡胶、聚四氟乙烯、环氧树脂等材料制成，当插头22插入到插槽31中时，插头22与密封环32密封连接。插头底座21和插槽31的底部固接有延伸到方桩本体10内部的插脚12，插脚12用于提高插头底座21和插槽31与方桩本体10的连接强度。另外，两个方桩本体10之间的密封方式可以采用在方桩本体10两端设置橡胶垫或O型圈等来实现密封，但是效果没有密封环32的好。
优选方案，插头22和插头底座21为可拆卸结构，插头22与插头底座21相邻的一端设有具有内螺纹的螺纹孔23，插头底座21上设有具有外螺纹的螺柱24，所述的螺柱24与螺纹孔23相互配合，当螺柱24与螺纹孔23螺接时，所述的插头22与插头底座21螺接。这种设计便于拆卸插头22，防止插头22在运输过程中遇到撞击损伤。
插头22包括插接头221和插接部222，插接头221和螺纹孔23位于插接部222的两端，所述的插接部222呈上口大下口小的倒圆锥台形，所述的密封环32的内腔呈上口大下口下的倒圆锥台形，插接部222与密封环32的内腔相互配合，形成紧密的密封，所述的插接头221呈两头小中间大的鼓形。
插槽31内且位于密封环32下方设有一个卡环40，当插接部222插入到插槽31中时，所述的卡环40卡设在插接部222上，提高插头22与插槽31之间的连接强度。
插槽31内还设有一个弹性件50，弹性件50可以是柱形弹簧或其他形状的弹簧，也可以是具有弹性的垫片，所述的弹性件50一端抵靠在插槽31底部，另一端与抵靠在卡环40上。再结合图6所示，所述的卡环40由若干块形状、大小相同的卡片41拼合而成，且当若干块卡片41拼合呈卡环40时，卡环40内壁的上部形成卡台42，卡环40内壁的下部形成由若干锯齿环43构成的防拔机构，所述的卡台42的形状与插接头221和插接部222的连接处的形状相配适，锯齿环43实际形成倒刺，该防拔机构用于防止插接头221从卡环40中脱离，所述的密封环32与插槽31螺接。优选地，卡片41有4片，每片的形状大小相同且呈90°的扇形。
综上所述，本发明具有材料利用率高，不需要焊接就能使桩与桩之间连接，连接方便，连接处抗腐蚀能力强，连接牢固，使用寿命长等优点。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本方面进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本方面作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种变截面空心方桩，包括方桩本体(10)，其特征在于，所述的方桩本体(10)上包括交替设置的大截面方桩(101)及小截面方桩(102)，方桩本体(10)内设有至少一个空心槽(104)，所述的方桩本体(10)的两端设有若干个能让两个方桩本体(10)相互连接的连接件(11)，所述的连接件(11)包括凸出方桩本体(10)一端的插头组件(20)及凹进方桩本体(10)一端的插槽组件(30)，所述的插头组件(20)和插槽组件(30)分别位于方桩本体(10)的两端，且当一个方桩本体(10)的插头组件(20)插入到另一个方桩本体(10)的插槽组件(30)中时，插头组件(20)和插槽组件(30)密封连接；
所述的插头组件(20)包括固定在方桩本体(10)内的插头底座(21)及延伸出方桩本体(10)外部的插头(22)，所述的插槽组件(30)包括固定在方桩本体(10)内的插槽(31)及与插槽(31)的口部固定连接的密封环(32)，当插头(22)插入到插槽(31)中时，插头(22)与密封环(32)密封连接；
所述的插头(22)和插头底座(21)为可拆卸结构，插头(22)与插头底座(21)相邻的一端设有具有内螺纹的螺纹孔(23)，插头底座(21)上设有具有外螺纹的螺柱(24)，所述的螺柱(24)与螺纹孔(23)相互配合，当螺柱(24)与螺纹孔(23)螺接时，所述的插头(22)与插头底座(21)螺接；
所述的插头(22)包括插接头(221)和插接部(222)，插接头(221)和螺纹孔(23)位于插接部(222)的两端，所述的插接部(222)呈上口大下口小的倒圆锥台形，所述的密封环(32)的内腔呈上口大下口下的倒圆锥台形，所述的插接头(221)呈两头小中间大的鼓形。
2.根据权利要求1所述的变截面空心方桩，其特征在于，大截面方桩(101)及小截面方桩(102)之间通过斜度角(103)连接。
3.根据权利要求1所述的变截面空心方桩，其特征在于，所述的插槽(31)内且位于密封环(32)下方设有一个卡环(40)，当插接部(222)插入到插槽(31)中时，所述的卡环(40)卡设在插接部(222)上。
4.根据权利要求3所述的变截面空心方桩，其特征在于，所述的插槽(31)内还设有一个弹性件(50)，所述的弹性件(50)一端抵靠在插槽(31)底部，另一端与抵靠在卡环(40)上。
5.根据权利要求4所述的变截面空心方桩，其特征在于，所述的卡环(40)由若干块形状、大小相同的卡片(41)拼合而成，且当若干块卡片(41)拼合呈卡环(40)时，卡环(40)内壁的上部形成卡台(42)，卡环(40)内壁的下部形成由若干锯齿环(43)构成的防拔机构，所述的卡台(42)的形状与插接头(221)和插接部(222)的连接处的形状相配适，所述的密封环(32)与插槽(31)螺接。
6.根据权利要求1所述的变截面空心方桩，其特征在于，所述的插头底座(21)和插槽(31)的底部固接有延伸到方桩本体(10)内部的插脚(12)。
7.根据权利要求1所述的变截面空心方桩，其特征在于，所述的方桩本体(10)切除4个角后形成八角方桩，所述的方桩本体(10)切除的4个角大小相同且横截面为直角三角形。
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