CN107268614A - 预制混凝土桩抗拔机械接头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制混凝土桩抗拔机械接头,包括与桩的主筋连接的端板Ⅰ和端板Ⅱ,还包括插销、定位套和卡簧,所述端板Ⅰ上设有固定孔Ⅰ,所述定位套为中空圆柱结构,所述定位套固定在固定孔Ⅰ内,所述插销包括插头和固定端,所述固定端固定在端板Ⅱ上,所述定位套的内壁上设有用于容纳卡簧的容纳槽,所述卡簧能在容纳槽内膨胀和收缩,所述销头的侧壁上与容纳槽对应的位置设有与卡簧配合的卡槽,所述销头能插入定位套内并穿过卡簧,通过卡簧回弹与卡槽配合,将销头限位于定位套内。本发明采用卡簧和卡槽配合的方式进行连接固定,抗拔脱能力强,并通过和端板结合的方式,实现桩与桩之间的有效连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械接头,具体涉及一种预制混凝土桩抗拔机械接头。
背景技术
随着我国建筑高度的不断提高,对预制混凝土桩对接的抗拔性能要求国家也在严令加强,以管桩为例:传统混凝土管桩的对接方式为单一的桩钢板外壁剖口焊接,由于连接端板外壁剖口焊接点的圆径大于管桩主筋Dp值的圆径,故在有抗拔力要求的情况下,设计工程师们基本采取增加端板厚度、设置锚固筋、增大焊接面积的方式予以应对;如:10G409国家建筑标准设计图集第4页5.3条标准指导所示。近年来,机械连接接头以其连接的快速性和抗拔性逐渐被研究使用,但现有机械接头其一、未解决对接桩端的密闭性,地下水通过管桩内壁端板的空隙侵入对预应力主筋直接侵蚀,给建筑安全带来极大的隐患;其二、未能将机械连接点和主筋锚固点距离实现最小以至于仍需靠增加端板厚度或锚固筋确保抗拔力,且无法有效的实现主筋线性对接;其三、其由于结构的复杂性和加工工艺或安装方式致使混凝土桩公司生产、现场安装和本身机械接头产品都不同程度的存在劳动效率的降低和制造安装成本的提升。
发明内容
本发明针对以上问题的提出,而研究设计一种预制混凝土桩抗拔机械接头。本发明采用的技术手段如下:
一种预制混凝土桩抗拔机械接头,包括与桩的主筋连接的端板Ⅰ和端板Ⅱ,还包括插销、定位套和卡簧,所述端板Ⅰ上设有固定孔Ⅰ,所述定位套为中空圆柱结构,所述定位套固定在固定孔Ⅰ内,所述插销包括插头和固定端,所述固定端固定在端板Ⅱ上,所述定位套的内壁上设有用于容纳卡簧的容纳槽,所述卡簧能在容纳槽内膨胀和收缩,所述销头的侧壁上与容纳槽对应的位置设有与卡簧配合的卡槽,所述销头能插入定位套内并穿过卡簧,通过卡簧回弹与卡槽配合,将销头限位于定位套内。
进一步地,所述端板Ⅱ上设有固定孔Ⅱ,所述固定端为旋接底座,所述旋接底座通过螺纹固定在固定孔Ⅱ内,所述定位套通过螺纹固定在固定孔Ⅰ内。
进一步地,所述销头与旋接底座通过圆台形的连接部相连,所述连接部的侧面设有对称设置的夹持平面,所述旋接底座与连接部连接的一端设有定位凸缘Ⅰ,所述定位套靠近端板Ⅱ的一端设有定位凸缘Ⅱ,所述定位凸缘Ⅱ的端面上设有对称设置的旋转缺口,所述定位凸缘Ⅰ和定位凸缘Ⅱ的端面分别与端板Ⅱ和端板Ⅰ的端面齐平。
进一步地,所述端板Ⅰ上设有主筋端头固定孔Ⅰ,所述固定孔Ⅰ的直径大于主筋端头的最大直径,所述主筋端头固定孔Ⅰ为小径部分直径小于主筋端头最大直径且大径部分大于主筋端头最大直径的阶梯孔,所述主筋端头固定孔Ⅰ通过主筋安装滑道Ⅰ与固定孔Ⅰ相连;所述端板Ⅱ上设有主筋端头固定孔Ⅱ,所述固定孔Ⅱ的直径大于主筋端头的最大直径,所述主筋端头固定孔Ⅱ为小径部分直径小于主筋端头最大直径且大径部分大于主筋端头最大直径的阶梯孔,所述主筋端头固定孔Ⅱ通过主筋安装滑道Ⅱ与固定孔Ⅱ相连。
进一步地,在连接状态下,所述主筋端头固定孔Ⅰ和主筋端头固定孔Ⅱ的位置相对应。
进一步地,所述卡簧为设有缺口的环形结构或弹性橡胶套包裹的分瓣式卡圈结构,所述卡簧的截面形状为圆形、椭圆形、扁圆形、矩形、正六边形或其他多边形。
进一步地,所述卡簧的截面为圆形,所述卡槽的底面的截面为梯形或半径大于或等于卡簧半径的半圆形或圆弧形。
进一步地,所述容纳槽的侧壁向定位套靠近端板Ⅱ的一端倾斜。
进一步地,所述卡簧的截面为矩形,所述卡槽的截面也为相应的矩形。
进一步地,所述端板Ⅰ和端板Ⅱ通过边缘满焊或粘钢胶相互固定,所述端板Ⅰ和端板Ⅱ的边缘均固定有与桩的端部贴合的裙板。
与现有技术比较,本发明所述的预制混凝土桩抗拔机械接头具有以下优点:
1、采用卡簧和卡槽配合的方式进行连接固定,抗拔脱能力强,增强混凝土构件之间的连接强度,避免了桩与桩的连接处产生缝隙;
2、采用插接与端板配合的方式,减少零部件的数量,结构简单,提高劳动安装效率,降低制造安装成本,保证连接强度;
3、容纳槽的倾斜侧壁结构,使卡簧在销头插入时更容易胀开,在卡簧回弹复位时和卡槽的配合更加紧密,越受到拔脱力,结合越紧密,进一步增强连接强度;
4、使用粘钢胶进行连接固定,在消除桩外壁端板之间缝隙的同时,避免了桩内壁端板之间的缝隙,实现桩的对接端的密封性,防止预应力主筋被侵蚀,极大降低了安全风险,延长了桩的使用寿命;
5、通过固定孔和主筋固定孔的相邻连接设置,将机械连接点和主筋锚固点距离实现最小,无需增加端板厚度或锚固筋确保抗拔力,有效实现主筋线性对接。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图。
图2是图1的A处放大图。
图3是本发明实施例一中插销的结构示意图。
图4是图3的左视图。
图5是本发明实施例一中定位套的结构示意图。
图6是图5的B-B剖视图。
图7是本发明实施例一中卡簧的结构示意图。
图8是图7的C-C剖视图。
图9是本发明实施例一所述的端板Ⅰ的结构示意图。
图10是本发明实施例一中端板Ⅱ的结构示意图。
图11是本发明实施例二的结构示意图。
图12是本发明实施例二中插销的结构示意图。
图13是本发明实施例三的结构示意图。
图14是本发明实施例三中卡簧的结构示意图。
图15是本发明实施例四的结构示意图。
图16是本发明实施例四中卡簧的结构示意图。
图17是图16的D-D剖视图。
图18是本发明实施例四中插销的结构示意图。
图19是本发明实施例四中定位套的结构示意图。
图20是本发明实施例五的结构示意图。
图21是本发明实施例五中卡簧的结构示意图。
图22是图21的E-E剖视图。
具体实施方式
实施例一
如图1至图10所示,一种预制混凝土桩抗拔机械接头,包括与桩的主筋连接的端板Ⅰ1和端板Ⅱ2,还包括插销3、定位套4和卡簧5,所述端板Ⅰ1上设有固定孔Ⅰ11,所述定位套4为中空圆柱结构,所述定位套4固定在固定孔Ⅰ11内,所述插销3包括插头31和固定端32,所述固定端32固定在端板Ⅱ2上,固定方式可以为焊接、螺纹固定等多种固定方式。所述定位套4的内壁上设有用于容纳卡簧5的容纳槽41,所述卡簧5能在容纳槽41内膨胀和收缩,所述销头31的侧壁上与容纳槽41对应的位置设有与卡簧5配合的卡槽33,所述销头31能插入定位套4内并穿过卡簧5,通过卡簧5回弹与卡槽33配合,将销头31限位于定位套4内。所述端板Ⅰ1和端板Ⅱ2的边缘均固定有与桩的端部贴合的裙板6,所述端板Ⅰ1和端板Ⅱ2通过边缘满焊或粘钢胶相互固定,对于管桩和其他空心桩,优选使用粘钢胶进行连接固定,在消除桩外壁端板之间缝隙的同时,避免了桩内壁端板之间的缝隙,实现桩的对接端的密封性,防止预应力主筋被侵蚀,极大降低了安全风险,延长了桩的使用寿命。
作为优选方案,所述端板Ⅱ2上设有固定孔Ⅱ21,所述固定端32为旋接底座,所述旋接底座通过螺纹固定在固定孔Ⅱ21内,所述定位套4通过螺纹固定在固定孔Ⅰ11内。
所述销头31与旋接底座32通过圆台形的连接部34相连,定位套4的内侧壁的端部设有和连接部34配合的锥形面,所述连接部34的侧面设有对称设置的夹持平面35,便于使用夹持工具进行旋扭组装,所述旋接底座32与连接部34连接的一端设有定位凸缘Ⅰ36,所述定位套4靠近端板Ⅱ2的一端设有定位凸缘Ⅱ42,所述定位凸缘Ⅱ42的端面上设有对称设置的旋转缺口43,便于使用工具进行旋扭组装。所述定位凸缘Ⅰ36和定位凸缘Ⅱ42的端面分别与端板Ⅱ2和端板Ⅰ1的端面齐平。所述销头31的端部为半球形、抛物面形或圆台形,也可以为其他不规则曲面形,只要其角度能将卡簧胀开即可。所述旋接底座32的底部设有内凹空间,在达到相同强度的情况下,减少了用料量,节约成本。
所述端板Ⅰ1上设有主筋端头固定孔Ⅰ12,所述固定孔Ⅰ11的直径大于主筋端头的最大直径,所述主筋端头固定孔Ⅰ12为小径部分直径小于主筋端头最大直径且大径部分大于主筋端头最大直径的阶梯孔,所述主筋端头固定孔Ⅰ12通过主筋安装滑道Ⅰ13与固定孔Ⅰ11相连,形成类似葫芦形孔的结构,装配时将钢筋端头从固定孔Ⅰ11插入,通过主筋安装滑道Ⅰ13滑入主筋端头固定孔Ⅰ12,由于其阶梯孔的结构,直接将钢筋的端头卡固在其内;所述端板Ⅱ2上设有主筋端头固定孔Ⅱ22,所述固定孔Ⅱ21的直径大于主筋端头的最大直径,所述主筋端头固定孔Ⅱ22为小径部分直径小于主筋端头最大直径且大径部分大于主筋端头最大直径的阶梯孔,所述主筋端头固定孔Ⅱ22通过主筋安装滑道Ⅱ23与固定孔Ⅱ21相连,其原理和组装方式与端板Ⅰ1相同。作为优选方案,在连接状态下,所述主筋端头固定孔Ⅰ和主筋端头固定孔Ⅱ的位置相对应。也就是说,在端板Ⅰ和端板Ⅱ各自的连接端面的视角下,所述固定孔Ⅰ和主筋端头固定孔Ⅰ在周向上的顺序与固定孔Ⅱ和主筋端头固定孔Ⅱ在周向上的顺序相反,如图9和图10所示。通过固定孔和主筋固定孔的相邻连接设置,将机械连接点和主筋锚固点距离实现最小,无需增加端板厚度或锚固筋确保抗拔力,且将端板Ⅰ1和端板Ⅱ2的孔布局进行反向设置,使主筋端头固定孔Ⅰ和主筋端头固定孔Ⅱ的位置相对应,有效实现主筋线性对接。
本实施例中,所述卡簧为设有缺口的环形结构,所述卡簧的截面形状为圆形,所述卡槽的底面的截面为半径大于或等于卡簧半径的半圆形或圆弧形,所述容纳槽的侧壁向定位套靠近端板Ⅱ的一端倾斜。在销头31插入的过程中,容纳槽41的锥形的内侧壁给卡簧5向外的径向向外的分力,使卡簧5更容易胀开,销头31插入后,受到拔脱力时,容纳槽41靠近定位套4设有凸缘一侧的侧壁给卡簧5径向向内的分力,使卡簧5和卡槽33配合紧密,形成自紧结构,增强抗拔脱性能。
本实施例所述的桩可以为空心和实心的各种形状和形式的桩,本实施例以管桩为例进行说明,由于本领域技术人员容易直接从管桩的连接方式想到其他桩的连接方式,因此本实施例中不再一一赘述。
实施例二
如图11和图12所示,本实施例与实施例一的不同之处在于,所述卡槽33的截面为梯形。本实施例的其他结构与实施例一相同。
实施例三
如图13和图14所示,本实施例与实施例一的不同之处在于,所述卡簧为弹性橡胶套包裹的分瓣式卡圈结构,包括分为四瓣的环形卡圈51和围绕包裹卡圈51的弹性橡胶套52,具体瓣数根据需要进行设定,不限于四瓣。由于弹性橡胶套52具有弹性,在插销3插入时,卡簧5会被撑开,插入后,通过弹性橡胶套52的弹力回弹复位,将销头31卡住。所述卡槽33可以设置为实施例一所述的倾斜式,也可以不做倾斜设置。本实施例的其他结构与实施例一相同。
实施例四
如图15至图19所示,本实施例与实施例一的不同之处在于,所述卡簧5的截面为矩形,所述卡槽33的截面也为相应的矩形。本实施例所述的卡槽33不做倾斜设置。本实施例的其他结构与实施例一相同。
实施例五
如图20至图22所示,本实施例与实施例四的不同之处在于,所述卡簧5为弹性橡胶套包裹的分瓣式卡圈结构,包括分为四瓣的环形卡圈51和围绕包裹卡圈51的弹性橡胶套52,具体瓣数根据需要进行设定,不限于四瓣,由于弹性橡胶套52具有弹性,在插销3插入时,卡簧5会被撑开,插入后,通过弹性橡胶套52的弹力回弹复位,将销头31卡住。本实施例的其他结构与实施例四相同。
卡簧5及卡槽33的形状并不限于上述实施例提到的形状,还可以将卡簧5的截面形状设置为椭圆形、扁圆形、正六边形或其他多边形。所述扁圆形为两个对称位置的圆弧通过两个线段连接围成的类似跑道的形状。具体形状以本领域技术人员能够实现为准。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种预制混凝土桩抗拔机械接头,其特征在于:包括与桩的主筋连接的端板Ⅰ和端板Ⅱ,还包括插销、定位套和卡簧,所述端板Ⅰ上设有固定孔Ⅰ,所述定位套为中空圆柱结构,所述定位套固定在固定孔Ⅰ内,所述插销包括插头和固定端,所述固定端固定在端板Ⅱ上,所述定位套的内壁上设有用于容纳卡簧的容纳槽,所述卡簧能在容纳槽内膨胀和收缩,所述销头的侧壁上与容纳槽对应的位置设有与卡簧配合的卡槽,所述销头能插入定位套内并穿过卡簧,通过卡簧回弹与卡槽配合,将销头限位于定位套内。
2.根据权利要求1所述的预制混凝土桩抗拔机械接头,其特征在于:所述端板Ⅱ上设有固定孔Ⅱ,所述固定端为旋接底座,所述旋接底座通过螺纹固定在固定孔Ⅱ内,所述定位套通过螺纹固定在固定孔Ⅰ内。
3.根据权利要求2所述的预制混凝土桩抗拔机械接头,其特征在于:所述销头与旋接底座通过圆台形的连接部相连,所述连接部的侧面设有对称设置的夹持平面,所述旋接底座与连接部连接的一端设有定位凸缘Ⅰ,所述定位套靠近端板Ⅱ的一端设有定位凸缘Ⅱ,所述定位凸缘Ⅱ的端面上设有对称设置的旋转缺口,所述定位凸缘Ⅰ和定位凸缘Ⅱ的端面分别与端板Ⅱ和端板Ⅰ的端面齐平。
4.根据权利要求2所述的预制混凝土桩抗拔机械接头,其特征在于:所述端板Ⅰ上设有主筋端头固定孔Ⅰ,所述固定孔Ⅰ的直径大于主筋端头的最大直径,所述主筋端头固定孔Ⅰ为小径部分直径小于主筋端头最大直径且大径部分大于主筋端头最大直径的阶梯孔,所述主筋端头固定孔Ⅰ通过主筋安装滑道与固定孔Ⅰ相连;所述端板Ⅱ上设有主筋端头固定孔Ⅱ,所述固定孔Ⅱ的直径大于主筋端头的最大直径,所述主筋端头固定孔Ⅱ为小径部分直径小于主筋端头最大直径且大径部分大于主筋端头最大直径的阶梯孔,所述主筋端头固定孔Ⅱ通过主筋安装滑道与固定孔Ⅱ相连。
5.根据权利要求4所述的预制混凝土桩抗拔机械接头,其特征在于:在连接状态下,所述主筋端头固定孔Ⅰ和主筋端头固定孔Ⅱ的位置相对应。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的预制混凝土桩抗拔机械接头,其特征在于:所述卡簧为设有缺口的环形结构或弹性橡胶套包裹的分瓣式卡圈结构,所述卡簧的截面形状为圆形、椭圆形、扁圆形、矩形、正六边形或其他多边形。
7.根据权利要求6所述的预制混凝土桩抗拔机械接头,其特征在于:所述卡簧的截面为圆形,所述卡槽的底面的截面为梯形或半径大于或等于卡簧半径的半圆形或圆弧形。
8.根据权利要求7所述的预制混凝土桩抗拔机械接头,其特征在于:所述容纳槽的侧壁向定位套靠近端板Ⅱ的一端倾斜。
9.根据权利要求6所述的预制混凝土桩抗拔机械接头,其特征在于:所述卡簧的截面为矩形,所述卡槽的截面也为相应的矩形。
10.根据权利要求1所述的预制混凝土桩抗拔机械接头,其特征在于:所述端板Ⅰ和端板Ⅱ通过边缘满焊或粘钢胶相互固定,所述端板Ⅰ和端板Ⅱ的边缘均固定有与桩的端部贴合的裙板。
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TA01 | Transfer of patent application right | ||
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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