CN106013090A - Phc管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提出PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构，抗拔快装结构包括管桩钢筋、钢筋头套、快接头；管桩以钢筋的快接头垂直插接固定于另一管桩的钢筋的快接头处；快接头包括快接公头和快接母头，当快接头接插固定时，快接公头从快接母头插入口垂直插入把滚珠推出至插接固定腔，滚珠下落于滚珠释放口斜面处，当快接公头阶梯轴小端的环状沟到达滚珠释放口斜面时，滚珠滚入环状沟内，环状沟沟壁、滚珠释放口斜面在管桩重力作用下把滚珠夹紧锁定于环形沟内形成环形珠带，快接公头以阶梯轴处的环形珠带挂置固定于快接母头处，使管桩经快接头实现对接；本发明可以在PHC管桩接桩作业中提供稳定高强度的免焊快速接桩结构，而且易于进行防腐防锈处理。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，尤其是PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构。
背景技术
PHC管桩是建筑中的常用桩，在施工中，当管桩长度不够时，需进行接桩操作以实现两个桩体间的连接，目前的接桩操作是以通过在对接面处加铁板，通过把铁板焊接来完成桩体连接，但由于施工环境复杂，焊接工艺的质量容易波动，使得焊接结构的强度不稳定，而且该工艺不易进行防腐防锈处理，在潮湿环境长期使用后，接桩铁板容易生锈影响工程质量；如何解决这些问题，是一个研究方向。
发明内容
本发明提出PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构，可以在PHC管桩接桩作业中提供稳定高强度的免焊快速接桩结构，而且易于进行防腐防锈处理。
本发明采用以下技术方案。
PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构，所述抗拔快装结构包括固定于管桩钢筋端头处的钢筋头套、快接头；所述钢筋头套呈柱形，钢筋头套的一端固定于钢筋端头处，另一端以快接头固定结构固定快接头，管桩以钢筋头套上固定的快接头垂直插接固定于另一管桩的钢筋的快接头处。
所述快接头包括快接公头和快接母头，所述快接公头包括一阶梯轴，所述阶梯轴大端与钢筋头套的内腔连接，所述阶梯轴小端的轴壁上设有垂直于阶梯轴的环状沟；所述快接母头为可供阶梯轴小端通过的管，管一端为滚珠释放口，另一端为插入口，滚珠释放口处的管孔孔壁具有向内倾的斜面；滚珠释放口或插入口以弹性体或柔性体封闭形成封装有滚珠的母头管腔，所述母头管腔直径与阶梯轴小端直径的差小于滚珠的直径，所述环形沟的深度小于滚珠的直径；所述快接母头的管外壁与钢筋头套的内腔侧壁连接，快接母头的滚珠释放口朝向钢筋头套的卡孔端，快接母头的滚珠释放口与钢筋头套的卡孔端之间的钢筋头套内腔为插接固定腔。
当所述快接头相互接插固定时，快接公头的阶梯轴小端从快接母头插入口向上垂直插入把母头管腔内的滚珠经滚珠释放口推出至插接固定腔，进入插接固定腔的滚珠以自重下落于快接母头的滚珠释放口斜面处，当阶梯轴小端的环状沟到达滚珠释放口斜面时，滚珠在重力作用下经滚珠释放口斜面滚入环状沟内，环状沟沟壁、滚珠释放口斜面在管桩重力作用下把滚珠夹紧锁定于环形沟内形成环形珠带，环形珠带直径大于滚珠释放口内径，快接公头以阶梯轴处的环形珠带挂置固定于快接母头处，使管桩经快接头实现对接。
所述快接头固定结构为螺纹固定结构；所述阶梯轴大端以螺纹结构与钢筋头套的内腔连接；所述快接母头的管外壁以螺纹结构与钢筋头套的内腔侧壁连接。
所述母头管腔对滚珠的封装结构是母头管腔两端以弹性薄片进行封闭；当阶梯轴小端从快接母头插入口插入时，阶梯轴小端顶推弹性薄片，使弹性薄片推动滚珠进入插接固定腔。
所述母头管腔对滚珠的另一封装结构为，所述快接母头的滚珠释放口插置以弹性材料成型的弹性珠架，所述母头管腔内的滚珠附着于弹性珠架上；当阶梯轴小端从快接母头插入口插入时，弹性珠架变形并被阶梯轴推入插接固定腔内，在弹性珠架变形过程中，弹性珠架上的滚珠从弹性珠架上脱离并被推入插接固定腔。
当阶梯轴小端的环状沟到达滚珠释放口斜面且滚珠能滚入环状沟时，阶梯轴大端与快接母头的插入口一端相接。
所述无焊接快接方法依次包括以下步骤。
A1、施工人员在已预置钢筋头套的两根管桩的对接面处安装快接头，上方对接面统一安装快接母头，下方对接面统一安装快接公头。
A2、施工人员把待对接的管桩的其中一根垂直竖起并固定，在安装好的快接头周侧的桩对接面上涂抹防腐剂或隔水物质。
A3、施工人员把待对接管桩的另一根吊起，把该管桩的对接面压于已涂好防腐剂或隔水物质的另一管桩的桩面上，使两根管桩上的钢筋上的快接公头和快接母头一一插接，完成管桩的无焊快接。
所述钢筋头套在管桩上的预置方法为，在PHC管桩生产阶段中，当进行钢筋预拉时，把钢筋头套置于钢筋端部的钢筋端头上，当浇筑混凝土并养护完成后，钢筋头套即被固定于钢筋端头处。
所述阶梯轴小端末端呈弧面形。
本发明中，所述抗拔快装结构包括固定于管桩钢筋端头处的钢筋头套、快接头；所述钢筋头套呈柱形，钢筋头套的一端固定于钢筋端头处，另一端以快接头固定结构固定快接头，管桩以钢筋头套上固定的快接头垂直插接固定于另一管桩的钢筋的快接头处；该设计使得参与接桩的两根PHC管桩间的钢筋能以高强度的对接头实现一一对接，形成抗拔结构，有效地保证了连接强度，而且由于钢筋均匀分布于对接面上，使得快接头形成的接桩点也均布于对接面处，能让接桩面的承力点均匀分布，对保持连接强度较为有利。
本发明中，由于快接头置于钢筋上，因此能形成对钢筋端头的防护层，因此在对接桩面进行防锈处理时，只需在各快接头周侧的接桩面涂覆防腐剂或防锈剂即可形成稳定的防锈结构，由于所有快接头均被防腐剂或防锈剂包覆，即使有水进入接桩面，也难以全部侵入快接头内，此设计能有效地防止接桩面因锈蚀而降低连接强度。
本发明中，当阶梯轴小端的环状沟到达滚珠释放口斜面时，滚珠在重力作用下经滚珠释放口斜面滚入环状沟内，环状沟沟壁、滚珠释放口斜面在管桩重力作用下把滚珠夹紧锁定于环形沟内形成环形珠带，环形珠带直径大于滚珠释放口内径，快接公头以阶梯轴处的环形珠带挂置固定于快接母头处，使管桩经快接头实现对接；当阶梯轴小端的环状沟到达滚珠释放口斜面且滚珠能滚入环状沟时，阶梯轴大端与快接母头的插入口一端相接；该设计使得公头母头在对接后，公头因环形珠带的限位而无法下移，因阶梯轴大端与快接母头的插入口一端相接而无法上移，即在垂直方向上无法运动，有效地保证了连接稳定性，而且该结构以滚珠形成的珠带为承力结构，属于刚性承力结构，能承受很大的载荷。
本发明中，由于以滚珠、环形沟形成承力结构，而且环状沟内的滚珠在未受到重力夹紧时，能在环状沟内进行滚动，这使得快接头在受到震动时，能具备一定的活动余量以缓解震动力，接桩结构在进行压桩、打桩时，快接头具备较好的抗震能力，有效地保证在打桩、压桩时的连接稳定性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明在接桩时的剖切示意图（此图中母头以弹性薄片封装滚珠）；
附图2是当本发明的母头以弹性薄片封装滚珠时，快接公头插置固定于快接母头时的剖切示意图；
附图3是当本发明的母头以弹性珠架封装滚珠时，快接公头插置固定于快接母头时的剖切示意图；
附图4是本发明的快接母头封装滚珠的剖切示意图；
附图5是本发明的快接母头采用弹性珠架封装滚珠时的剖切示意图；
图中：1-管桩；2-钢筋端头；3-管桩钢筋；4-钢筋头套；5-快接公头；6-快接母头；7-滚珠释放口；8-插入口；9-滚珠；10-环状沟；11-母头管腔；12-阶梯轴小端；13-阶梯轴大端；14-插接固定腔；15-弹性薄片；16-弹性珠架。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5所示，PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构，所述抗拔快装结构包括固定于管桩钢筋端头2处的钢筋头套4、快接头；所述钢筋头套4呈柱形，钢筋头套4的一端固定于钢筋端头2处，另一端以快接头固定结构固定快接头，管桩以钢筋头套4上固定的快接头垂直插接固定于另一管桩的钢筋3的快接头处。
所述快接头包括快接公头5和快接母头6，所述快接公头5包括一阶梯轴，所述阶梯轴大端13与钢筋头套4的内腔连接，所述阶梯轴小端12的轴壁上设有垂直于阶梯轴的环状沟10；所述快接母头6为可供阶梯轴小端12通过的管，管一端为滚珠释放口7，另一端为插入口8，滚珠释放口7处的管孔孔壁具有向内倾的斜面；滚珠释放口7或插入口8以弹性体或柔性体封闭形成封装有滚珠9的母头管腔11，所述母头管腔11直径与阶梯轴小端12直径的差小于滚珠9的直径，所述环形沟10的深度小于滚珠9的直径；所述快接母头6的管外壁与钢筋头套4的内腔侧壁连接，快接母头6的滚珠释放口7朝向钢筋头套4的卡孔端，快接母头6的滚珠释放口7与钢筋头套4的卡孔端之间的钢筋头套内腔为插接固定腔14。
当所述快接头相互接插固定时，快接公头5的阶梯轴小端12从快接母头插入口8向上垂直插入把母头管腔11内的滚珠9经滚珠释放口7推出至插接固定腔14，进入插接固定腔14的滚珠以自重下落于快接母头6的滚珠释放口7斜面处，当阶梯轴小端12的环状沟10到达滚珠释放口7斜面时，滚珠9在重力作用下经滚珠释放口斜面滚入环状沟内10，环状沟沟壁、滚珠释放口斜面在管桩重力作用下把滚珠9夹紧锁定于环形沟10内形成环形珠带，环形珠带直径大于滚珠释放口7内径，快接公头5以阶梯轴处的环形珠带挂置固定于快接母头处，使管桩经快接头实现对接。
所述快接头固定结构为螺纹固定结构；所述阶梯轴大端13以螺纹结构与钢筋头套4的内腔连接；所述快接母头6的管外壁以螺纹结构与钢筋头套的内腔侧壁连接。
所述母头管腔11对滚珠9的封装结构是母头管腔两端以弹性薄片15进行封闭；当阶梯轴小端12从快接母头6插入口8插入时，阶梯轴小端顶推弹性薄片15，使弹性薄片15推动滚珠进入插接固定腔14。
所述母头管腔11对滚珠9的另一封装结构为，所述快接母头的滚珠释放口插置以弹性材料成型的弹性珠架16，所述母头管腔11内的滚珠9附着于弹性珠架上16；当阶梯轴小端12从快接母头插入口插入时，弹性珠架16变形并被阶梯轴推入插接固定腔内，在弹性珠架16变形过程中，弹性珠架16上的滚珠9从弹性珠架上脱离并被推入插接固定腔14。
当阶梯轴小端12的环状沟10到达滚珠释放口7斜面且滚珠9能滚入环状沟时，阶梯轴大端13与快接母头的插入口一端相接。
所述无焊接快接方法依次包括以下步骤。
A1、施工人员在已预置钢筋头套的两根管桩的对接面处安装快接头，上方对接面统一安装快接母头，下方对接面统一安装快接公头。
A2、施工人员把待对接的管桩的其中一根垂直竖起并固定，在安装好的快接头周侧的桩对接面上涂抹防腐剂或隔水物质。
A3、施工人员把待对接管桩的另一根吊起，把该管桩的对接面压于已涂好防腐剂或隔水物质的另一管桩的桩面上，使两根管桩上的钢筋上的快接公头和快接母头一一插接，完成管桩的无焊快接。
所述钢筋头套在管桩上的预置方法为，在PHC管桩生产阶段中，当进行钢筋预拉时，把钢筋头套置于钢筋3端部的钢筋端头上，当浇筑混凝土并养护完成后，钢筋头套即被固定于钢筋端头处。
所述阶梯轴小端12末端呈弧面形。
Claims (8)
1. PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构，其特征在于：所述抗拔快装结构包括固定于管桩钢筋端头处的钢筋头套、快接头；所述钢筋头套呈柱形，钢筋头套的一端固定于钢筋端头处，另一端以快接头固定结构固定快接头，管桩以钢筋头套上固定的快接头垂直插接固定于另一管桩的钢筋的快接头处；
所述快接头包括快接公头和快接母头，所述快接公头包括一阶梯轴，所述阶梯轴大端与钢筋头套的内腔连接，所述阶梯轴小端的轴壁上设有垂直于阶梯轴的环状沟；所述快接母头为可供阶梯轴小端通过的管，管一端为滚珠释放口，另一端为插入口，滚珠释放口处的管孔孔壁具有向内倾的斜面；滚珠释放口或插入口以弹性体或柔性体封闭形成封装有滚珠的母头管腔，所述母头管腔直径与阶梯轴小端直径的差小于滚珠的直径，所述环形沟的深度小于滚珠的直径；所述快接母头的管外壁与钢筋头套的内腔侧壁连接，快接母头的滚珠释放口朝向钢筋头套的卡孔端，快接母头的滚珠释放口与钢筋头套的卡孔端之间的钢筋头套内腔为插接固定腔；
当所述快接头相互接插固定时，快接公头的阶梯轴小端从快接母头插入口向上垂直插入把母头管腔内的滚珠经滚珠释放口推出至插接固定腔，进入插接固定腔的滚珠以自重下落于快接母头的滚珠释放口斜面处，当阶梯轴小端的环状沟到达滚珠释放口斜面时，滚珠在重力作用下经滚珠释放口斜面滚入环状沟内，环状沟沟壁、滚珠释放口斜面在管桩重力作用下把滚珠夹紧锁定于环形沟内形成环形珠带，环形珠带直径大于滚珠释放口内径，快接公头以阶梯轴处的环形珠带挂置固定于快接母头处，使管桩经快接头实现对接。
2. 根据权利要求1所述的PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构，其特征在于：所述快接头固定结构为螺纹固定结构；所述阶梯轴大端以螺纹结构与钢筋头套的内腔连接；所述快接母头的管外壁以螺纹结构与钢筋头套的内腔侧壁连接。
3. 根据权利要求1所述的PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构，其特征在于：所述母头管腔对滚珠的封装结构是母头管腔两端以弹性薄片进行封闭；当阶梯轴小端从快接母头插入口插入时，阶梯轴小端顶推弹性薄片，使弹性薄片推动滚珠进入插接固定腔。
4. 根据权利要求1所述的PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构，其特征在于：所述母头管腔对滚珠的另一封装结构为，所述快接母头的滚珠释放口插置以弹性材料成型的弹性珠架，所述母头管腔内的滚珠附着于弹性珠架上；当阶梯轴小端从快接母头插入口插入时，弹性珠架变形并被阶梯轴推入插接固定腔内，在弹性珠架变形过程中，弹性珠架上的滚珠从弹性珠架上脱离并被推入插接固定腔。
5. 根据权利要求1所述的PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构，其特征在于：当阶梯轴小端的环状沟到达滚珠释放口斜面且滚珠能滚入环状沟时，阶梯轴大端与快接母头的插入口一端相接。
6. 根据权利要求1所述的PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构，其特征在于：所述无焊接快接方法依次包括以下步骤；
A1、施工人员在已预置钢筋头套的两根管桩的对接面处安装快接头，上方对接面统一安装快接母头，下方对接面统一安装快接公头；
A2、施工人员把待对接的管桩的其中一根垂直竖起并固定，在安装好的快接头周侧的桩对接面上涂抹防腐剂或隔水物质；
A3、施工人员把待对接管桩的另一根吊起，把该管桩的对接面压于已涂好防腐剂或隔水物质的另一管桩的桩面上，使两根管桩上的钢筋上的快接公头和快接母头一一插接，完成管桩的无焊快接。
7. 根据权利要求6所述的PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构，其特征在于：所述钢筋头套在管桩上的预置方法为，在PHC管桩生产阶段中，当进行钢筋预拉时，把钢筋头套置于钢筋端部的钢筋端头上，当浇筑混凝土并养护完成后，钢筋头套即被固定于钢筋端头处。
8. 根据权利要求1所述的PHC管桩无焊接快接方法及抗拔快装结构，其特征在于：所述阶梯轴小端末端呈弧面形。
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