CN105756054B - 抗拔桩混合连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗拔桩混合连接结构，包括桩头保护套Ⅰ、桩头保护套Ⅱ和插接接头，所述插接接头包括套筒状的固定定位套Ⅰ、固定定位套Ⅱ，所述固定定位套Ⅰ内设有卡固件，所述固定定位套Ⅱ内设有插接件，所述插接件能插入固定定位套Ⅰ并限位于所述卡固件上使桩头保护套Ⅰ和桩头保护套Ⅱ之间固定对接。所述的固定定位套Ⅰ和固定定位套Ⅱ均与主筋连接，并与桩头保护套通过丝牙固定结合；受到拉力时，插接接头将上下主筋有效连接，实现了上下主筋在同一轴线上的对接，使内应力得到有效的传递，同时桩头保护套Ⅰ与桩头保护套Ⅱ对接面采用钢粘接对接，在进一步提高抗拔性能的同时，彻底解决了桩头端面的耐冲击，接头的抗剪和防腐蚀问题。

Description

抗拔桩混合连接结构

技术领域

本发明涉及一种混凝土桩连接结构，尤其涉及一种抗拔桩混合连接结构。

背景技术

在建筑施工中，混凝土桩对接是必不可少的工序，传统混凝土桩对接方式为钢板的焊接，并在端头板主筋与主筋之间内增设啮合类连接件以增强抗拔性能，此种连接结构在受到拉力时，端头板受挑力，承受了大部分载荷，对板的强度及厚度要求极高，造成材料的大量浪费，而且该种连接件为啮合类连接件，对接后齿面存在间隙，残余变形量大，对混凝土结构的裂缝宽度控制有不利影响，此外，啮合连接件与主筋施力于端头板的非同轴线部位，在拉力较大时，容易造成端头板的变形，所以整体抗拔力较差，且该种连接方式不能有效解决桩头密封及防腐蚀的问题。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种抗拔桩混合连接结构。本发明采用的技术手段如下：

一种抗拔桩混合连接结构，包括桩头保护套Ⅰ、桩头保护套Ⅱ和插接接头，所述插接接头包括套筒状的固定定位套Ⅰ、固定定位套Ⅱ，所述固定定位套Ⅰ和固定定位套Ⅱ的底部均设有能将主筋端头限位在其内的限位端，所述桩头保护套Ⅰ上设有固定孔Ⅰ，所述桩头保护套Ⅱ的相对应位置上设有固定孔Ⅱ，所述固定定位套Ⅰ的开口端固定在固定孔Ⅰ处，所述固定定位套Ⅱ的开口端固定在固定孔Ⅱ处，所述固定定位套Ⅰ内设有卡固件，所述固定定位套Ⅱ内设有插接件，所述插接件能插入固定定位套Ⅰ并限位于所述卡固件上，所述桩头保护套Ⅰ和桩头保护套Ⅱ之间相互固定。

进一步地，所述桩头保护套Ⅰ包括端板和固定于端板边缘的裙板，所述裙板与抗拔桩的侧壁贴合，所述桩头保护套Ⅰ和桩头保护套Ⅱ结构相同。

进一步地，所述桩头保护套Ⅰ和桩头保护套Ⅱ的端面上设有环形凹槽，所述桩头保护套Ⅰ和桩头保护套Ⅱ通过粘钢胶对端面进行粘接固定，所述固定定位套Ⅰ内注有粘钢胶。

进一步地，所述桩头保护套Ⅰ和桩头保护套Ⅱ通过边缘处满焊进行固定。

进一步地，所述固定定位套Ⅰ的开口端设有外螺纹，另一端的外部设有防转面，所述固定定位套Ⅱ的结构与所述固定定位套Ⅰ相同，所述固定定位套Ⅰ通过螺纹固定在固定孔Ⅰ上，所述固定定位套Ⅱ通过螺纹固定在固定孔Ⅱ上。

进一步地，所述插接件包括旋接底座和与旋接底座连接的销头，所述旋接底座通过螺纹固定在固定定位套Ⅱ内，所述销头为圆台形结构，所述销头的小径端与旋接底座相连；所述卡固件包括锥套和舌齿，所述锥套的内壁上设有锥形面，且所述锥套通过螺纹固定在固定定位套Ⅰ内，所述舌齿为侧面设有至少三个开口的圆锥筒形，所述开口将舌齿分割为齿瓣，所述舌齿的内侧壁为与销头配合的圆锥形面，所述舌齿的外侧壁为与锥套配合的圆锥形面，所述舌齿的端部与固定定位套Ⅰ之间设有弹性件，所述销头能穿过锥套和舌齿，并通过弹性件回弹将舌齿限位于锥套与销头之间。

进一步地，所述旋接底座与第二连接部连接的一端的外侧设有第一夹持凸缘，所述第一夹持凸缘外侧有对称设置的夹持平面，所述锥套的内径小径端外侧设有第二夹持凸缘，所述第二夹持凸缘外侧也有对称设置的夹持平面，所述第一夹持凸缘和第二夹持凸缘相同，所述固定定位套Ⅰ和固定定位套Ⅱ的开口端外螺纹固定在固定孔Ⅰ和固定孔Ⅱ上后，之间的间隙等于第一夹持凸缘和第二夹持凸缘的厚度。

进一步地，所述舌齿上设有3～6个开口，将舌齿分割为与开口相同数量的齿瓣，所述舌齿的内侧壁的锥度小于外侧壁的锥度，舌齿的内侧壁的锥度等于销头的锥度，舌齿外侧壁的锥度等于锥套的内壁锥度，所述舌齿的一端设有能对销头进行导向的第一导向锥面，另一端与所述弹性件接触，所述锥套的内径的小径端设有能对销头进行导向的第二导向锥面。

进一步地，所述弹性件为反力合成胶套，所述反力合成胶套为圆柱环形。

进一步地，所述销头的长度大于锥套的长度，所述销头通过第一连接部和第二连接部与旋接底座相连，所述第一连接部为与销头的小径端直径相同的圆柱形，所述第二连接部为小径端与第一连接部直径相同的圆台形，所述第二连接部的大径端与旋接底座相连，所述销头的端部设有圆台形的端头，所述端头的大径端与销头连接，且端头的大径端与销头的大径端直径相同。

与现有技术比较，本发明所述的一种抗拔桩混合连接结构具有以下优点：

1、固定定位套Ⅰ和固定定位套Ⅱ均与主筋连接，并与桩头保护套通过丝牙固定结合；受到拉力时，插接接头将上下主筋有效连接，实现了上下主筋在同一轴线上的对接，使内应力得到有效的传递，同时桩头保护套Ⅰ与桩头保护套Ⅱ对接面采用钢粘接对接，在进一步提高抗拔性能的同时，彻底解决了桩头端面的耐冲击，接头的抗剪和防腐蚀问题；

2、舌齿为圆锥筒形，与卡圈相比，相同的作用力下，舌齿、锥套、销头的整体无间隙单向受力锥面结构设计大大增大了部件的接触面积和稳固性，在提高抗拉强度的同时有效的控制了单向拉伸残余变形，从而使混凝土结构的裂缝宽度得到有效控制；

3、固定定位套Ⅰ、固定定位套Ⅱ和桩头保护套Ⅰ、桩头保护套Ⅱ结构相同，施工过程混凝土桩不分首尾端，灵活对接；

4、桩头保护套端面上设有增加拉接面的环形凹槽，桩头保护套Ⅰ和桩头保护套Ⅱ通过粘钢胶对端面进行平接粘接固定，因受拉力核心点集中于插接接头，故在有效减少国标GB13476-2009的规定桩头钢板厚度的同时，仍可确保桩头施工的耐冲击和抗剪性能，通过对桩头保护套涂刷粘钢胶的平接粘接固定结合，有效的解决防腐蚀问题；无需二次对钢件做防腐蚀处理；

5、本抗拔桩混合连接结构形式，主要通过丝牙和台阶固定结合，其精度高，销头插入留有余量，不会造成插接失败；

6、对接后无间隙和空洞，对接缝隙能实现完全密封，连接稳固，抗拔力强，抗腐蚀性能强。

附图说明

图1是本发明实施例一所述的抗拔桩混合连接结构示意图。

图2是图1的A处放大图。

图3a是本发明实施例一所述的桩头保护套的结构示意图。

图3b是图3a的左视图(局部剖视)。

图4是本发明实施例所述的插接接头的结构示意图。

图5a是本发明实施例所述的固定定位套的结构示意图。

图5b是图5a的左视图。

图6a是本发明实施例所述的锥套的结构示意图。

图6b是图6a的右视图。

图7a是本发明实施例所述的插接件的结构示意图。

图7b是图7a的左视图。

图8a是本发明实施例所述的舌齿的结构示意图。

图8b是图8a的左视图。

图9a是本发明实施例所述的反力合成胶套的结构示意图。

图9b是图9a的左视图。

图10是本发明实施例所述的与钢棒配合的限位端的结构示意图。

图11是本发明实施例所述的与钢绞线配合的限位端的结构示意图。

图12是本发明实施例二所述的抗拔桩混合连接结构示意图。

图13是图12的B处放大图。

图14a是本发明实施例二所述的桩头保护套的结构示意图。

图14b是是图14a的左视图(局部剖视)。

具体实施方式

实施例一

如图1和图2所示，一种抗拔桩混合连接结构，包括桩头保护套Ⅰ7、桩头保护套Ⅱ8和插接接头，所述插接接头包括套筒状的固定定位套Ⅰ1、固定定位套Ⅱ2，所述固定定位套Ⅰ1和固定定位套Ⅱ2的底部均设有能将主筋端头限位在其内的限位端11，所述的固定定位套Ⅰ1和固定定位套Ⅱ2均与主筋连接，所述桩头保护套Ⅰ7上设有固定孔Ⅰ71，所述桩头保护套Ⅱ8的相应位置上设有固定孔Ⅱ(未标号，具体设置方式如固定孔Ⅰ71)，所述固定定位套Ⅰ1的开口端固定在固定孔Ⅰ71处，所述固定定位套Ⅱ2的开口端固定在固定孔Ⅱ处，所述固定定位套Ⅰ1内设有卡固件，所述固定定位套Ⅱ2内设有插接件，所述插接件能能插入固定定位套Ⅰ1并限位于所述卡固件上，实现插接接头的对接，所述桩头保护套Ⅰ7和桩头保护套Ⅱ8之间相互固定。固定定位套Ⅰ1和固定定位套Ⅱ2均与主筋9连接，实现插接接头与桩头保护套固定结合的同时，在承受拉力时，插接接头和主筋的承载点相同，实现主筋与主筋之间的线性对接和载荷的线性传递，对桩头保护套不造成损坏，大大增强抗拔性能。

如图3a和图3b所示，所述桩头保护套Ⅰ7包括端板72和固定于端板72边缘的裙板73，端板72与裙板73之间为焊接或压槽固定连接，所述裙板72与抗拔桩的侧壁贴合，桩头保护套Ⅰ7和桩头保护套Ⅱ8相同，所述桩头保护套Ⅰ7和桩头保护套Ⅱ8的端面上设有环形凹槽75，环形凹槽75与桩头保护套的边缘为同心圆，增大端面的粗糙度，增强粘接强度，所述桩头保护套Ⅰ7和桩头保护套Ⅱ8通过粘钢胶对端面进行粘接固定，所述固定定位套Ⅰ1内注有粘钢胶。抗拔桩可以是各种形式的混凝土桩，包括管桩、方桩和各种异形桩，本实施例以管桩为例进行说明。

如图4、图5a和图5b所示，所述固定定位套Ⅰ1的开口端设有外螺纹，另一端的外部设有防转面12，所述固定定位套Ⅱ2的结构与所述固定定位套Ⅰ1相同，所述固定定位套Ⅰ1通过螺纹固定在固定孔Ⅰ71上，所述固定定位套Ⅱ2通过螺纹固定在固定孔Ⅱ上，防转面12可在生产装配过程中用于工具加持固定定位套，防止固定定位套旋转影响模具装配，防转面12亦可增强固定定位套在混凝土中的抱裹力。

如图6至图8所示，所述插接件4包括旋接底座41和与旋接底座41连接的销头42，所述旋接底座41通过螺纹固定在固定定位套Ⅱ2内，所述销头42为圆台形结构，所述销头42的小径端与旋接底座41相连；所述卡固件包括锥套3和舌齿5，所述锥套3的内壁上设有锥形面，且所述锥套3通过螺纹固定在固定定位套Ⅰ1内，所述舌齿5为侧面设有至少两个开口的圆锥筒形，所述开口将舌齿分割为齿瓣51，所述舌齿5的内侧壁为与销头42配合的圆锥形面，所述舌齿5的外侧壁为与锥套3配合的圆锥形面，所述舌齿5的端部与固定定位套Ⅰ1之间设有弹性件6，所述销头42能穿过锥套3和舌齿5，并通过弹性件6回弹将舌齿5限位于锥套3与销头42之间。舌齿5为圆锥筒形，形成整体无间隙单向受力锥面结构，大大增大了部件接触面积和稳固性大大增大了与销头42和锥套3之间的接触面积，相同的作用力下，压强大大降低，有效提高抗拔性能。

所述销头42的长度大于锥套3的长度，留有足够的插接余量，避免插接失败，所述销头42通过第一连接部43和第二连接部44与旋接底座41相连，所述第一连接部43为与销头42的小径端直径相同的圆柱形，所述第二连接部44为小径端与第一连接部43直径相同的圆台形，所述第二连接部44的大径端与旋接底座41相连，所述销头42的端部设有圆台形的端头45，所述端头45的大径端与销头42连接，且端头45的大径端与销头42的大径端直径相同，端头45起到导向的作用，与导向锥面配合，便于销头42的准确插入。

所述旋接底座41与第二连接部44连接的一端的外侧设有第一夹持凸缘46，所述第一夹持凸缘46外侧有对称设置的夹持平面，所述锥套3的内径小径端外侧设有第二夹持凸缘32，所述第二夹持凸缘32外侧也有对称设置的夹持平面，所述第一夹持凸缘46和第二夹持凸缘32相同，使用同一工具即可对锥套3和外圆锥插销4进行旋入操作，操作方便，所述固定定位套Ⅰ和固定定位套Ⅱ的开口端之间存在用于容纳第一夹持凸缘46和第二夹持凸缘32的间隙，在对接状态下，第一夹持凸缘46和第二夹持凸缘32的端面互相贴合，同时保证桩头保护套Ⅰ7、桩头保护套Ⅱ8的端面也互相贴合，降低残余变形量，实现无缝连接。

所述舌齿5上设有3～6个开口，将舌齿5分割为与开口相同数量的齿瓣51，本实施例设有四个开口，将舌齿5分割为四个齿瓣51，所述舌齿5的内侧壁的锥度小于或等于外侧壁的锥度，舌齿5的内侧壁的锥度等于销头42的锥度，舌齿5外侧壁的锥度等于锥套3的内壁锥度，在弹性件6回弹时，便于将舌齿5推入销头42和锥套3之间。所述舌齿5的一端设有能对销头42进行导向的第一导向锥面52，另一端与所述弹性件6接触，所述锥套3的内径的小径端设有能对销头42进行导向的第二导向锥面31，便于销头42的插入。

如图9所示，所述弹性件6为反力合成胶套，所述反力合成胶套为圆柱环形，由合成胶制成，弹性件6也可以是弹簧。

所述固定定位套Ⅰ1和固定定位套Ⅱ2上的限位端11可以为和螺纹钢、PC钢棒或钢绞线配合的限位端。如图4所示，对于与螺纹钢配合的固定定位套，固定定位套Ⅰ1和固定定位套Ⅱ2的底部设有螺纹通孔，形成限位端11，螺纹钢的端部设有外螺纹，且旋入螺纹通孔内；如图10所示，对于和PC钢棒配合的固定定位套，所述限位端11为在固定定位套Ⅰ1和固定定位套Ⅱ2的底部设置通孔而形成的向内的凸缘，凸缘的内部空间为漏斗形，与钢棒配合，把钢棒端部的镦头限位于限位端内部；如图11所示，对于和钢绞线配合的固定定位套，限位端11为大口朝内的锥形孔，所述锥形孔内设有外表面为锥面的钢绞线锚头10，钢绞线锚头10的外表面与锥形孔配合，钢绞线锚头10被限位于锥形孔内，且钢绞线锚头10外部设有钢丝卡簧，钢绞线锚头10套设固定于钢绞线的端部，实现钢绞线与固定定位套Ⅰ1以及钢绞线与固定定位套Ⅱ2的连接。

本实施例的对接方法为：所要对接的两个混凝土桩为混凝土桩A和混凝土桩B，混凝土桩A的对接端面处设有桩头保护套Ⅰ7，并内置有多个套设于钢筋端部的固定定位套Ⅰ1，混凝土桩B的对接端面处设有桩头保护套Ⅱ8，并在对应位置上内置有多个固定定位套Ⅱ2，将反力合成胶套6和舌齿5依次放入固定定位套Ⅰ1，并将锥套3旋入固定定位套Ⅰ1，插接件旋入固定定位套Ⅱ2，向固定定位套Ⅰ1内注入粘钢胶，并将粘钢胶涂满整个桩头保护套的端面及外露钢件，将插接件4与锥套3进行插接，在插接件4的推力作用下，舌齿5压缩反力合成胶套6，并且舌齿5的齿瓣51张开，供销头42通过，通过后，在锥面和反力合成胶套6的反弹力作用下，舌齿5向回移动、齿瓣51闭合，紧固于销头42和锥套3之间，完成对接，通过粘钢胶的固化化学反应，形成粘钢胶连接端面，进一步增加抗拔性能，同时提高密封性，增强抗腐蚀性能。

实施例二

如图12至图14所示，本实施例与实施例一的不同点在于所述桩头保护套Ⅰ7和桩头保护套Ⅱ8通过边缘处满焊进行固定，端面不设置环形凹槽，端板72的边缘处设有焊接槽74。本实施例的其他结构与实施例一相同。

所述的插接接头还可以为其他形式，专利【2015204447851】公开的预制混凝土桩快速接头、【2015207122349】公开的机械拼接接头和【2015206485006】公开的镶齿连接机械接头均可以用于本发明所述的抗拔桩混合连接结构。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抗拔桩混合连接结构，其特征在于：包括桩头保护套Ⅰ、桩头保护套Ⅱ和插接接头，所述插接接头包括套筒状的固定定位套Ⅰ、固定定位套Ⅱ，所述固定定位套Ⅰ和固定定位套Ⅱ的底部均设有能将主筋端头限位在其内的限位端，所述桩头保护套Ⅰ上设有固定孔Ⅰ，所述桩头保护套Ⅱ的相对应位置上设有固定孔Ⅱ，所述固定定位套Ⅰ的开口端固定在固定孔Ⅰ处，所述固定定位套Ⅱ的开口端固定在固定孔Ⅱ处，所述固定定位套Ⅰ内设有卡固件，所述固定定位套Ⅱ内设有插接件，所述插接件能插入固定定位套Ⅰ并限位于所述卡固件上，所述桩头保护套Ⅰ和桩头保护套Ⅱ之间相互固定；

所述桩头保护套Ⅰ包括端板和固定于端板边缘的裙板，所述裙板与抗拔桩的侧壁贴合，所述桩头保护套Ⅰ和桩头保护套Ⅱ结构相同；

所述桩头保护套Ⅰ和桩头保护套Ⅱ的端面上设有环形凹槽，所述桩头保护套Ⅰ和桩头保护套Ⅱ通过粘钢胶对端面进行平接粘接固定，所述固定定位套Ⅰ内注有粘钢胶；

所述插接件包括旋接底座和与旋接底座连接的销头，所述旋接底座通过螺纹固定在固定定位套Ⅱ内，所述销头为圆台形结构，所述销头的小径端与旋接底座相连；所述卡固件包括锥套和舌齿，所述锥套的内壁上设有锥形面，且所述锥套通过螺纹固定在固定定位套Ⅰ内，所述舌齿为侧壁设有至少三个开口的圆锥筒形，所述开口将舌齿分割为齿瓣，所述舌齿的内侧壁为与销头配合的圆锥形面，所述舌齿的外侧壁为与锥套配合的圆锥形面，所述舌齿的端部与固定定位套Ⅰ之间设有弹性件，所述销头能穿过锥套和舌齿，并通过弹性件回弹将舌齿限位于锥套与销头之间。

2.根据权利要求1所述的抗拔桩混合连接结构，其特征在于：所述固定定位套Ⅰ的开口端设有外螺纹，另一端的外部设有防转面，所述固定定位套Ⅱ的结构与所述固定定位套Ⅰ相同，所述固定定位套Ⅰ通过螺纹固定在固定孔Ⅰ上，所述固定定位套Ⅱ通过螺纹固定在固定孔Ⅱ上。

3.根据权利要求1所述的抗拔桩混合连接结构，其特征在于：所述舌齿上设有3～6个开口，将舌齿分割为与开口相同数量的齿瓣，所述舌齿的内侧壁的锥度小于外侧壁的锥度，舌齿的内侧壁的锥度等于销头的锥度，舌齿外侧壁的锥度等于锥套的内壁锥度，所述舌齿的一端设有能对销头进行导向的第一导向锥面，另一端与所述弹性件接触，所述锥套的内径的小径端设有能对销头进行导向的第二导向锥面。

4.根据权利要求3所述的抗拔桩混合连接结构，其特征在于：所述弹性件为反力合成胶套，所述反力合成胶套为圆柱环形。

5.根据权利要求3所述的抗拔桩混合连接结构，其特征在于：所述销头的长度大于锥套的长度，所述销头通过第一连接部和第二连接部与旋接底座相连，所述第一连接部为与销头的小径端直径相同的圆柱形，所述第二连接部为小径端与第一连接部直径相同的圆台形，所述第二连接部的大径端与旋接底座相连，所述销头的端部设有圆台形的端头，所述端头的大径端与销头连接，且端头的大径端与销头的大径端直径相同。

6.根据权利要求5所述的抗拔桩混合连接结构，其特征在于：所述旋接底座与第二连接部连接的一端的外侧设有第一夹持凸缘，所述第一夹持凸缘外侧有对称设置的夹持平面，所述锥套的内径小径端外侧设有第二夹持凸缘，所述第二夹持凸缘外侧也有对称设置的夹持平面，所述第一夹持凸缘和第二夹持凸缘相同，所述固定定位套Ⅰ和固定定位套Ⅱ的开口端外螺纹固定在固定孔Ⅰ和固定孔Ⅱ上后，之间的间隙等于第一夹持凸缘和第二夹持凸缘的厚度。