CN106968238A - 一种钢板桩锁扣 - Google Patents

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吴建勋
丘润兴
赵江伟
陈尚星
金世平
汪梅兰
张青青
刘洋
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    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/02Sheet piles or sheet pile bulkheads
    • E02D5/03Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles
    • E02D5/04Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles made of steel
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Abstract

本发明公开了一种钢板桩锁扣,该锁扣沿逆时针方向依次为第一锁扣本体部、第一弯曲部、第二锁扣本体部、第二弯曲部、锁扣头,所述第一锁扣本体部、所述第一弯曲部、所述第二锁扣本体部、所述第二弯曲部和所述锁扣头连接且翻折,横切面呈C型结构,且该结构内侧形成与钢板桩接头配合的锁扣槽。本发明具有的有益效果包括:该钢板桩锁扣应用在不同类型的钢板桩之间的连接,可以兼容市场上大部分钢板桩接头,使用方便灵活,制造成本低,可以保证锁扣的焊接直线度;同时不同钢板桩之间连接的稳定性和可靠性高,能够防止钢板桩墙在连接和交界位置出现薄弱连接引起的结构失效和涌水涌砂问题。

Description

一种钢板桩锁扣
技术领域
本发明涉及土建工程钢板桩连接设计领域,特别是涉及一种钢板桩锁扣。
背景技术
钢板桩是带有锁口的一种型钢,其截面有直腹型、U型及Z型等,有各种大小尺寸及联锁形式。其优点为:强度高,容易打入坚硬土层;可在深水中施工,必要时加斜支撑成为一个围堰。防水性能好;能按需要组成各种外形的围堰,并可多次重复使用,因此,它的用途广泛。在桥梁施工中常用于沉井顶的围堰,它的用途广泛。管柱基础、桩基础及明挖基础的围堰等。
钢板桩墙在转角位置往往也是应力较为集中的区域,需要设置可靠的特殊转角钢板桩或异型钢板桩,而转角钢板桩和异型钢板桩加工难度大、成本高、灵活性差;并且不同类型的钢板桩因锁扣匹配问题往往难以互锁,目前采用摩擦搭接方式可靠性低,在交界处形成墙体薄弱环节,容易引起结构失稳和涌水涌砂;异型桩焊接时加工难度大、成本高,锁扣的直线度难以保障;钢管桩与钢板桩连接,打桩时的锁扣摩擦阻力和止水性能之间往往难以兼顾,止水性差;因此,设计一种钢板桩锁扣,该锁扣能够兼容市场上大部分钢板桩接头,实现彼此的连接,使用方便灵活,成本低,可靠性高,能够防止钢板桩墙在连接和交界位置出现薄弱连接引起的结构失效和涌水涌砂问题。
发明内容
为了克服现有技术中不同类型钢板桩锁扣难以互锁,钢板桩之间采用摩擦搭接方式,可靠性低,容易引起结构失稳和涌砂涌水的问题,本发明提供了一种钢板桩锁扣,该发明的锁扣利用特殊的开口角度和形状能够兼容市场上大部分钢板桩接头,实现不同类型钢板桩之间的连接,使用方便灵活,成本低,可靠性高。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种钢板桩锁扣,该锁扣沿逆时针方向依次为第一锁扣本体部、第一弯曲部、第二锁扣本体部、第二弯曲部、锁扣头,所述第一锁扣本体部、所述第一弯曲部、所述第二锁扣本体部、所述第二弯曲部和所述锁扣头连接且翻折,横切面呈C型结构,且该结构内侧形成与钢板桩接头配合的锁扣槽;
所述锁扣头外侧为凸缘部,内侧为用于与钢板桩连接的接合部;所述凸缘部由所述锁扣头向外侧呈弧形突出形成,所述接合部为倾斜的端面,且与所述第二锁扣本体部水平夹角θ为42°-46°。
进一步地,所述锁扣采用热轧工艺成型。
进一步地,所述第一锁扣本体部的长度L2为50mm,所述第二锁扣本体部的长度L3为51mm,所述第一锁扣本体部与所述第二锁扣本体部的厚度h均为10mm;所述第一弯曲部和所述第二弯曲部均为弧形,半径均为R1,R1为14mm;所述锁扣头的上端面到所述第二弯曲部外端面的距离L4为34mm,所述锁扣头的头端部与所述第一锁扣本体部的内端面距离L5为17mm;所述凸缘部为弧形结构且半径R2为15mm。
进一步地,所述第一锁扣本体部与所述第二锁扣本体部翻折为垂直结构。
应用上述结构,将钢板桩的接头与锁扣的所述锁扣槽嵌套,所述所述接合部与钢板桩的接头结合,且所述接合部与所述第二锁扣本体部形成42°-46°的夹角,即所述锁扣槽的开口角度为42°-46°,此结构可以兼容市场上大部分钢板桩接头,使用方便灵活;将所述第一锁扣本体部与钢板桩的端面焊接,便于不同类型的钢板桩之间的连接,并且可靠性高,增强了钢板桩交界处墙体薄弱环节的强度;向外突出形成的所述凸缘部增加了钢板桩接头与所述锁扣配合的稳定性。
一种应用上述所述的锁扣的U型钢板桩连接结构,包括U型钢板桩和锁扣,所述U型钢板桩通过锁扣与另一个所述U型钢板桩的外端面或内端面或外侧面或接头端面连接。
作为优选,一个所述U型钢板桩的接头与所述锁扣槽配合,且所述U型钢板桩的接头与所述锁扣头的所述接合部结合;所述锁扣的所述第一锁扣本体部与另一个所述U型钢板桩以焊接的方式连接。
一种应用上述所述的锁扣的U型钢板桩与Z型钢板桩的连接结构,包括Z型钢板桩、U型钢板桩和锁扣,所述Z型钢板桩通过所述锁扣与所述U型钢板桩的外端面或内端面或外侧面或接头端面连接。
作为优选,所述Z型钢板桩的接头与所述锁扣槽配合,且所述Z型钢板桩的接头与所述接合部结合;所述锁扣的所述第一锁扣本体部与所述U型钢板桩以焊接的方式连接。
一种应用上述所述的锁扣的Z型钢板桩与钢管桩的连接结构,包括Z型钢板桩、钢管桩和锁扣,两个所述Z型钢板桩之间的一端接头连接,所述Z型钢板桩的另一端接头通过所述锁扣与所述钢管桩连接。
作为优选,所述Z型钢板桩的接头与所述锁扣槽配合,且所述Z型钢板桩的接头与所述接合部结合;所述锁扣的所述第一锁扣本体部与所述钢管桩的圆柱形外端面以焊接的方式连接。
本发明具有的有益效果包括:
该钢板桩锁扣应用在不同类型的钢板桩之间的连接,可以兼容市场上大部分钢板桩接头,使用方便灵活,制造成本低,可以保证锁扣的直线度焊接;同时不同钢板桩之间连接的稳定性和可靠性高,能够防止钢板桩墙在连接和交界位置出现薄弱连接引起的结构失效和涌水涌砂问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述的一种钢板桩锁扣的结构图;
图2是本发明应用所述的一种钢板桩锁扣的U型钢板桩之间外端面连接结构;
图3是本发明应用所述的一种钢板桩锁扣的U型钢板桩之间内端面连接结构;
图4是本发明应用所述的一种钢板桩锁扣的U型钢板桩之间外侧面连接结构;
图5是本发明应用所述的一种钢板桩锁扣的U型钢板桩之间接头面连接结构;
图6是本发明应用所述的一种钢板桩锁扣的U型钢板桩与Z型钢板桩的连接结构;
图7是本发明应用所述的一种钢板桩锁扣的Z型钢板桩与钢管桩的连接结构。
附图标记说明如下:
1、第一锁扣本体部;2、第一弯曲部;3、第二锁扣本体部;4、第二弯曲部;
5、锁扣头;51、凸缘部;52、接合部;
6、锁扣槽;7、U型钢板桩;8、Z型钢板桩;9、钢管桩。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
实施例一:
参考图1-图5,本发明提供了一种钢板桩锁扣,该锁扣沿逆时针方向依次为第一锁扣本体部1、第一弯曲部2、第二锁扣本体部3、第二弯曲部4、锁扣头5,所述第一锁扣本体部1、所述第一弯曲部2、所述第二锁扣本体部3、所述第二弯曲部4和所述锁扣头5连接且翻折,横切面呈C型结构,且该结构内侧形成与钢板桩接头配合的锁扣槽6;
所述锁扣头5外侧为凸缘部51,内侧为用于与钢板桩连接的接合部52;所述凸缘部51由所述锁扣头5向外侧呈弧形突出形成,所述凸缘部51用于增加锁扣与钢板桩接头配合的稳定性,所述接合部52为倾斜的端面,且与所述第二锁扣本体部3水平夹角θ为42°-46°,该特殊的开口角度可以兼容市场上大部分钢板桩接头。
作为优选,所述接合部52与所述第二锁扣本体部3水平夹角θ为44°。
进一步地,所述锁扣采用热轧工艺成型。所述第一锁扣本体部1的长度L2为50mm,所述第二锁扣本体部3的长度L3为51mm,所述第一锁扣本体部1与所述第二锁扣本体部3的厚度h均为10mm;所述第一弯曲部2和所述第二弯曲部4均为弧形,半径均为R1,R1为14mm;所述锁扣头5的上端面到所述第二弯曲部4外端面的距离L4为34mm,所述锁扣头5的头端部与所述第一锁扣本体部1的内端面距离L5为17mm;所述凸缘部51为弧形结构且半径R2为15mm。所述第一锁扣本体部1与所述第二锁扣本体部3翻折为垂直结构。
应用上述结构,将钢板桩的接头与锁扣的所述锁扣槽6嵌套,所述所述接合部52与钢板桩的接头结合,且所述接合部52与所述第二锁扣本体部3形成42°-46°的夹角,即所述锁扣槽6的开口角度为42°-46°,此结构可以兼容市场上大部分钢板桩接头,使用方便灵活;将所述第一锁扣本体部1与钢板桩的端面焊接,便于不同类型的钢板桩之间的连接,并且可靠性高,增强了钢板桩交界处墙体薄弱环节的强度;向外突出形成的所述凸缘部51增加了钢板桩接头与所述锁扣配合的稳定性。
一种应用上述所述的锁扣的U型钢板桩连接结构,包括U型钢板桩7和锁扣,所述U型钢板桩7通过锁扣与另一个所述U型钢板桩7的外端面或内端面或外侧面或接头端面连接。
作为优选,一个所述U型钢板桩7的接头与所述锁扣槽6配合,且所述U型钢板桩7的接头与所述锁扣头5的所述接合部52结合;所述锁扣的所述第一锁扣本体部1与另一个所述U型钢板桩7以焊接的方式连接。
该实施例为所述U型钢板桩7之间的连接,所述锁扣便于一个所述U型钢板桩7与另一个所述U型钢板桩7的不同位置连接;所述锁扣增加了钢板桩之间的连接强度,灵活性强,可靠性高。
实施例二:
参考图1、图6,本发明提供了一种钢板桩锁扣,该锁扣沿逆时针方向依次为第一锁扣本体部1、第一弯曲部2、第二锁扣本体部3、第二弯曲部4、锁扣头5,所述第一锁扣本体部1、所述第一弯曲部2、所述第二锁扣本体部3、所述第二弯曲部4和所述锁扣头5连接且翻折,横切面呈C型结构,且该结构内侧形成与钢板桩接头配合的锁扣槽6;
所述锁扣头5外侧为凸缘部51,内侧为用于与钢板桩连接的接合部52;所述凸缘部51由所述锁扣头5向外侧呈弧形突出形成,所述凸缘部51用于增加锁扣与钢板桩接头配合的稳定性,所述接合部52为倾斜的端面,且与所述第二锁扣本体部3水平夹角θ为42°-46°,该特殊的开口角度可以兼容市场上大部分钢板桩接头。
作为优选,所述接合部52与所述第二锁扣本体部3水平夹角θ为44°。
进一步地,所述锁扣采用热轧工艺成型。所述第一锁扣本体部1的长度为50mm,所述第二锁扣本体部3的长度为51mm,所述第一锁扣本体部1与所述第二锁扣本体部3的厚度均为10mm;所述第一弯曲部2和所述第二弯曲部4均为弧形,半径均为14mm;所述锁扣头5的上端面到所述第二弯曲面外端面的距离为34mm,所述锁扣头5的头端部与所述第一锁扣本体部1的内端面距离为17mm;所述凸缘部51为弧形结构且半径为15mm。所述第一锁扣本体部1与所述第二锁扣本体部3翻折为垂直结构。
应用上述结构,将钢板桩的接头与锁扣的所述锁扣槽6嵌套,所述所述接合部52与钢板桩的接头结合,且所述接合部52与所述第二锁扣本体部3形成42°-46°的夹角,即所述锁扣槽6的开口角度为42°-46°,此结构可以兼容市场上大部分钢板桩接头,使用方便灵活;将所述第一锁扣本体部1与钢板桩的端面焊接,便于不同类型的钢板桩之间的连接,并且可靠性高,增强了钢板桩交界处墙体薄弱环节的强度;向外突出形成的所述凸缘部51增加了钢板桩接头与所述锁扣配合的稳定性。
一种应用上述所述的锁扣的U型钢板桩与Z型钢板桩的连接结构,包括Z型钢板桩8、U型钢板桩7和锁扣,所述Z型钢板桩8通过所述锁扣与所述U型钢板桩7的外端面或内端面或外侧面或接头端面连接。
作为优选,所述Z型钢板桩8的接头与所述锁扣槽6配合,且所述Z型钢板桩8的接头与所述接合部52结合;所述锁扣的所述第一锁扣本体部1与所述U型钢板桩7以焊接的方式连接。
该实施例为所述U型钢板桩7与所述Z型钢板桩8的连接,所述锁扣便于所述Z型钢板桩8与所述U型钢板桩7的各个位置连接,增强了不同类型钢板桩的连接稳定性,降低了加工成本,使用灵活性高。
实施例三:
参考图1、图7,本发明提供了一种钢板桩锁扣,该锁扣沿逆时针方向依次为第一锁扣本体部1、第一弯曲部2、第二锁扣本体部3、第二弯曲部4、锁扣头5,所述第一锁扣本体部1、所述第一弯曲部2、所述第二锁扣本体部3、所述第二弯曲部4和所述锁扣头5连接且翻折,横切面呈C型结构,且该结构内侧形成与钢板桩接头配合的锁扣槽6;
所述锁扣头5外侧为凸缘部51,内侧为用于与钢板桩连接的接合部52;所述凸缘部51由所述锁扣头5向外侧呈弧形突出形成,所述凸缘部51用于增加锁扣与钢板桩接头配合的稳定性,所述接合部52为倾斜的端面,且与所述第二锁扣本体部3水平夹角θ为42°-46°,该特殊的开口角度可以兼容市场上大部分钢板桩接头。
作为优选,所述接合部52与所述第二锁扣本体部3水平夹角θ为44°。
进一步地,所述锁扣采用热轧工艺成型。所述第一锁扣本体部1的长度为50mm,所述第二锁扣本体部3的长度为51mm,所述第一锁扣本体部1与所述第二锁扣本体部3的厚度均为10mm;所述第一弯曲部2和所述第二弯曲部4均为弧形,半径均为14mm;所述锁扣头5的上端面到所述第二弯曲面外端面的距离为34mm,所述锁扣头5的头端部与所述第一锁扣本体部1的内端面距离为17mm;所述凸缘部51为弧形结构且半径为15mm。所述第一锁扣本体部1与所述第二锁扣本体部3翻折为垂直结构。
应用上述结构,将钢板桩的接头与锁扣的所述锁扣槽6嵌套,所述所述接合部52与钢板桩的接头结合,且所述接合部52与所述第二锁扣本体3部形成42°-46°的夹角,即所述锁扣槽6的开口角度为42°-46°,此结构可以兼容市场上大部分钢板桩接头,使用方便灵活;将所述第一锁扣本体部1与钢板桩的端面焊接,便于不同类型的钢板桩之间的连接,并且可靠性高,增强了钢板桩交界处墙体薄弱环节的强度;向外突出形成的所述凸缘部51增加了钢板桩接头与所述锁扣配合的稳定性。
一种应用上述所述的锁扣的Z型钢板桩8与钢管桩9的连接结构,包括Z型钢板桩8、钢管桩9和锁扣,两个所述Z型钢板桩8之间的一端接头连接,所述Z型钢板桩8的另一端接头通过所述锁扣与所述钢管桩9连接。
作为优选,所述Z型钢板桩的接头与所述锁扣槽配合,且所述Z型钢板桩8的接头与所述接合部52结合;所述锁扣的所述第一锁扣本体部1与所述钢管桩9的圆柱形外端面以焊接的方式连接。
该实施例为所述Z型钢板桩8与所述钢管桩9的连接,利用所述锁扣方便所述Z型钢板桩8与所述钢管桩9圆柱形端面的焊接,使其连接更加稳定,灵活性高,止水性好。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钢板桩锁扣,其特征在于:该锁扣沿逆时针方向依次为第一锁扣本体部(1)、第一弯曲部(2)、第二锁扣本体部(3)、第二弯曲部(4)、锁扣头(5),所述第一锁扣本体部(1)、所述第一弯曲部(2)、所述第二锁扣本体部(3)、所述第二弯曲部(4)和所述锁扣头(5)连接且翻折,横切面呈C型结构,且该结构内侧形成与钢板桩接头配合的锁扣槽(6);
所述锁扣头(5)外侧为凸缘部(51),内侧为用于与钢板桩连接的接合部(52);所述凸缘部(51)由所述锁扣头(5)向外侧呈弧形突出形成,所述接合部(52)为倾斜的端面,且与所述第二锁扣本体部(3)水平夹角θ为42°-46°。
2.根据权利要求1所述的一种钢板桩锁扣,其特征在于:所述锁扣采用热轧工艺成型。
3.根据权利要求1所述的一种钢板桩锁扣,其特征在于:所述第一锁扣本体部(1)的长度L2为50mm,所述第二锁扣本体部(3)的长度L3为51mm,所述第一锁扣本体部(1)与所述第二锁扣本体部(3)的厚度h均为10mm;所述第一弯曲部(2)和所述第二弯曲部(4)均为弧形,半径均为R1,R1为14mm;所述锁扣头(5)的上端面到所述第二弯曲部(4)外端面的距离L4为34mm,所述锁扣头(5)的头端部与所述第一锁扣本体部(1)的内端面距离L5为17mm;所述凸缘部(51)为弧形结构且半径R2为15mm。
4.根据权利要求3所述的一种钢板桩锁扣,其特征在于:所述第一锁扣本体部(1)与所述第二锁扣本体部(3)翻折为垂直结构。
5.一种应用权利要求1所述的锁扣的U型钢板桩连接结构,其特征在于:包括U型钢板桩(7)和锁扣,所述U型钢板桩(7)通过锁扣与另一个所述U型钢板桩(7)的外端面或内端面或外侧面或接头端面连接。
6.根据权利要求5所述的U型钢板桩连接结构,其特征在于:一个所述U型钢板桩(7)的接头与所述锁扣槽(6)配合,且所述U型钢板桩(7)的接头与所述锁扣头(5)的所述接合部(52)结合;所述锁扣的所述第一锁扣本体部(1)与另一个所述U型钢板桩(7)以焊接的方式连接。
7.一种应用权利要求1所述的锁扣的U型钢板桩与Z型钢板桩的连接结构,其特征在于:包括Z型钢板桩(8)、U型钢板桩(7)和锁扣,所述Z型钢板桩(8)通过所述锁扣与所述U型钢板桩(7)的外端面或内端面或外侧面或接头端面连接。
8.根据权利要求7所述的U型钢板桩与Z型钢板桩的连接结构,其特征在于:所述Z型钢板桩(8)的接头与所述锁扣槽(6)配合,且所述Z型钢板桩(8)的接头与所述接合部(52)结合;所述锁扣的所述第一锁扣本体部(1)与所述U型钢板桩(7)以焊接的方式连接。
9.一种应用权利要求1所述的锁扣的Z型钢板桩与钢管桩的连接结构,其特征在于:包括Z型钢板桩(8)、钢管桩(9)和锁扣,两个所述Z型钢板桩(8)之间的一端接头连接,所述Z型钢板桩(8)的另一端接头通过所述锁扣与所述钢管桩(9)连接。
10.根据权利要求9所述的Z型钢板桩(8)与钢管桩(9)的连接结构,其特征在于:所述Z型钢板桩(8)的接头与所述锁扣槽(6)配合,且所述Z型钢板桩(8)的接头与所述接合部(52)结合;所述锁扣的所述第一锁扣本体部(1)与所述钢管桩(9)的圆柱形外端面以焊接的方式连接。
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